無(wú)線通信技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

錢厚才 錢鑫鑫 曹旸

【中圖分類號(hào)】U283.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）03-0138-01

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無(wú)線通信技術(shù)得到了迅速發(fā)展，但無(wú)線通信技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中也出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，遇到了很多技術(shù)上的阻礙，目前我國(guó)已經(jīng)大步跨進(jìn)3G時(shí)代，無(wú)線通信技術(shù)在我國(guó)得到了快速的發(fā)展。4G網(wǎng)絡(luò)也在建設(shè)、試運(yùn)營(yíng)中。本文分析了無(wú)線通信技術(shù)的各自特點(diǎn)，并對(duì)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)做以探討。

1無(wú)線通信技術(shù)特點(diǎn)

1.1 WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi是IEEE定義的無(wú)線網(wǎng)技術(shù)，在1999年IEEE官方定義802.11標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，IEEE選擇并認(rèn)定了CSIRO發(fā)明的無(wú)線網(wǎng)技術(shù)是世界上最好的無(wú)線網(wǎng)技術(shù)，因此CSIRO的無(wú)線網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就成為了2010年Wi-Fi的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，所以非常容易受到來(lái)自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

1.2 WiMax技術(shù)分析

WiMAX層被認(rèn)為是最好的一種接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)，讓用戶能夠便捷地在任何地方連接到運(yùn)營(yíng)商的的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并且提供優(yōu)于 Wi-Fi 的高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)。它是一個(gè)新興的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。用戶還能通過(guò)WiMAX進(jìn)行訂購(gòu)或付費(fèi)點(diǎn)播等業(yè)務(wù)，類似于接收移動(dòng)電話服務(wù)。

WiMAX是一種城域網(wǎng)（MAN）技術(shù)。運(yùn)營(yíng)商部署一個(gè)信號(hào)塔，就能得到超數(shù)英里的覆蓋區(qū)域。覆蓋區(qū)域內(nèi)任何地方的用戶都可以立即啟用互聯(lián)網(wǎng)連接。和Wi-Fi一樣，WiMAX也是一個(gè)基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，它可以提供消費(fèi)者所希望的設(shè)備和服務(wù)，它會(huì)在全球經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)開(kāi)放而具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)。

1.3 3G技術(shù)分析

3G（第三代移動(dòng)通信技術(shù)）是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。該技術(shù)于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W—CDMA、CDMA2000和TDS—CDMA三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫(xiě)入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國(guó)際移動(dòng)通訊計(jì)劃》。

1.4 4G技術(shù)分析

4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像且圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G的核心技術(shù)是正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)和多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒(méi)有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。目前，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的4G網(wǎng)絡(luò)試運(yùn)營(yíng)。目前，韓國(guó)的三星公司掌握著大量的4G技術(shù)專利。

1.5 LMDS技術(shù)分析

本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定寬帶無(wú)線接人技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無(wú)線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

1.6 MMDS技術(shù)分析

MMDS可透明傳輸業(yè)務(wù)，在基站端與網(wǎng)絡(luò)的接口為Tl/El、100Base-T和O-3等，在用戶端的接口為El和10Base-T等，可以為用戶提供 Internet的接入、本地用戶的數(shù)據(jù)交換、話音業(yè)務(wù)和VOD視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)。MMDS主要集中在2GHz～5GHz。相對(duì)而言，這個(gè)頻段的資源比較緊張，各國(guó)能夠分配給MMDS使用的頻率要比LMDS少得多。由于2GHz～5GHz頻段受雨衰的影響很小，并且在同等條件下空間傳輸損耗也較LMDS低，所以MMDS頻段可應(yīng)用于半徑為幾十KM的大范圍覆蓋。

2無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

無(wú)線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點(diǎn)，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入。

2.1 寬帶化

寬帶化是通信信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。隨著光纖傳輸技術(shù)以及高通透量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步發(fā)展，有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶化正在世界范圍內(nèi)全面展開(kāi)，而無(wú)線通信技術(shù)也正在朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn)，無(wú)線傳輸速率將從第二代系統(tǒng)的9.6Kbit/s向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的最高速率2Mbit/s發(fā)展。

2.2 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的無(wú)縫化

目前，隨著信息索取的日益便捷，由此引發(fā)了人們對(duì)信息檢索工具的依賴，使得人們不僅在辦公室、家里，即便是在旅行的時(shí)候也有著除了電話交流以外的信息需求。同時(shí)終端用戶對(duì)靈活、有效的通信服務(wù)有著極大的需求，“無(wú)縫通信”也就由此而生。在人們所期待的“無(wú)縫通信”概念中，用戶可以實(shí)現(xiàn)無(wú)論何時(shí)、何地、何種方式，隨著用戶的移動(dòng)，通信體驗(yàn)可以在不同的環(huán)境之間自由變換，從而提升終端用戶的體驗(yàn)感受。網(wǎng)絡(luò)或者媒體通過(guò)自我調(diào)整使用戶的體驗(yàn)達(dá)到最佳，它能夠無(wú)縫地選擇最佳的信道，實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下的可靠傳輸。目前的電信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由多個(gè)相互獨(dú)立的垂直業(yè)務(wù)體系組成，如VoIP、可視電話、視頻點(diǎn)播等，不同的網(wǎng)絡(luò)為用戶提供不同的業(yè)務(wù)。這種“點(diǎn)到點(diǎn)”形式的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——“終端-網(wǎng)絡(luò)-應(yīng)用”不利于運(yùn)營(yíng)商簡(jiǎn)單、快速地引入新業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)之間的互動(dòng)。而下一代“融合”的演進(jìn)方向是“多種終端-多種網(wǎng)絡(luò)（統(tǒng)一的控制核心）-多種應(yīng)用”的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，不同業(yè)務(wù)能夠同時(shí)進(jìn)行和無(wú)縫交互。

2.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)融合

消費(fèi)者需要無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)單一契約享受所有需要的業(yè)務(wù)，而且多種技術(shù)融合的環(huán)境提供優(yōu)化的服務(wù)性能價(jià)格比體系。運(yùn)營(yíng)商需要業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，降低基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)維和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)推介成本。這些都推動(dòng)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合。同時(shí)各種特性的無(wú)線接入技術(shù)、NGI/NGN、IMS、家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)融合提供了技術(shù)支持。網(wǎng)絡(luò)融合時(shí)代有三個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：無(wú)線技術(shù)和移動(dòng)技術(shù)的融合、多媒體數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)寬帶固定與無(wú)線的融合、廣播業(yè)務(wù)和電信業(yè)務(wù)的融合，最終達(dá)到無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬需求和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對(duì)應(yīng)用需求不平衡的矛盾以及不同技術(shù)優(yōu)勢(shì)和不足共存的矛盾，因此，決定了發(fā)展無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)需要綜合運(yùn)用各種技術(shù)手段，從全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光出發(fā)，采取一體化的思路規(guī)劃和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。發(fā)揮不同技術(shù)的個(gè)性，綜合布局，解決不同區(qū)域、不同用戶群對(duì)帶寬及業(yè)務(wù)的不同需求，達(dá)成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的整體優(yōu)勢(shì)和綜合能力。總之，無(wú)線通信中期未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為：各種無(wú)線技術(shù)互補(bǔ)發(fā)展。