淺析無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)

巴根

摘 要： 本文從無(wú)線通信技術(shù)的概念入手，敘述了無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷程，分析了當(dāng)前無(wú)線通信技術(shù)的熱點(diǎn)，展望了我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞： 無(wú)線通信技術(shù) 發(fā)展歷程 未來(lái)趨勢(shì)

隨著移動(dòng)化浪潮的興起，我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。移動(dòng)通信市場(chǎng)呈現(xiàn)出持續(xù)快速發(fā)展的局面，全球的寬帶無(wú)線接入領(lǐng)域的研究和應(yīng)用十分活躍，熱點(diǎn)不斷出現(xiàn)，包括寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAX技術(shù)、UWB技術(shù)等。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給整個(gè)無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)注入勃勃生機(jī)。

一、無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展歷程

無(wú)線通信（Wirelesscommunication）是利用電磁波信號(hào)可以在自由空問(wèn)中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無(wú)線通信技術(shù)。在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的無(wú)線通信又稱為移動(dòng)通信，人們把二者合稱為無(wú)線移動(dòng)通信。無(wú)線通信技術(shù)給人們帶來(lái)的影響無(wú)疑是巨大的。如今每一天大約有15萬(wàn)人成為新的無(wú)線用戶，全球范圍內(nèi)的無(wú)線用戶數(shù)量已經(jīng)以億計(jì)算了。

無(wú)線通信從固定方式發(fā)展為移動(dòng)方式，移動(dòng)通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個(gè)階段：

第一階段為20年代初至50年代初，主要用于軍事領(lǐng)域，采用短波頻及電子管技術(shù)，至該階段末期才出現(xiàn)150MHZVHF單工汽車(chē)公用移動(dòng)電話系統(tǒng)MTS。

第二階段為50年代至60年代，此時(shí)頻段擴(kuò)展至UHF450MHZ，器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過(guò)渡，大多為移動(dòng)環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決移動(dòng)電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問(wèn)題。

第三階段為70年代初至80年代初，頻段擴(kuò)展至800MHZ，美國(guó)Bell研究提出蜂窩系統(tǒng)概念并于70年代末進(jìn)行AMPS試驗(yàn)。

第四階段為80年代初至90年代中，為第二代數(shù)字移動(dòng)通信興起與大發(fā)展階段，并逐步向個(gè)人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn)，此時(shí)出現(xiàn)D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、PDC等各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行。

第五階段為90年代中至今，隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的第三代移動(dòng)通信開(kāi)始興起，其全球標(biāo)準(zhǔn)化及相應(yīng)融合工作與樣機(jī)研制和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作在快速推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)從第二代移動(dòng)通信向第三代移動(dòng)通信的平穩(wěn)過(guò)渡。

二、當(dāng)前無(wú)線通信技術(shù)熱點(diǎn)

1.WLAN與WiFi。

目前，WLAN在熱點(diǎn)覆蓋、家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用日漸成熟，繼承VoWLAN和移動(dòng)功能的手機(jī)終端已商用，對(duì)傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)帶來(lái)一定的沖擊。802.11n技術(shù)將進(jìn)一步擴(kuò)展WLAN的應(yīng)用，其物理層速率可達(dá)150Mb/s，有效速率近100Mb/s，QoS機(jī)制的引入和足夠的帶寬保證，使WLAN可以提供數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻等多種業(yè)務(wù)，Mesh技術(shù)在國(guó)外的實(shí)際應(yīng)用日漸增多。

WiFi俗稱無(wú)線寬帶，全稱Wireless Fideliry。無(wú)線局域網(wǎng)常被稱做WiFi網(wǎng)絡(luò)，這一名稱來(lái)源于全球最大的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)推廣與產(chǎn)品認(rèn)證組織——WiFi聯(lián)盟（WiFiAlliance）。作為一種無(wú)線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，WiFi早已得到業(yè)界的關(guān)注。WiFi終端涉及手機(jī)、PC（筆記本電腦）、平板電視、數(shù)碼相機(jī)、投影機(jī)等眾多產(chǎn)品。目前，WiFi網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于家庭、企業(yè)及公眾熱點(diǎn)區(qū)域，其中在家庭中的應(yīng)用是較貼近人們生活的一種應(yīng)用方式。今后WiFi的應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴(kuò)展，在現(xiàn)有的家庭網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和公眾網(wǎng)的基礎(chǔ)上向自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)等眾多新領(lǐng)域滲透。

2.WiMAX。

WiMAX全稱為World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作系統(tǒng)，可以替代現(xiàn)有的有線和DSL連接方式，提供最后一英里的無(wú)線寬帶接入，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.16，目標(biāo)是促進(jìn)IEEE802.16的應(yīng)用。相比其他無(wú)線通信系統(tǒng)，WiMAX的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在具有較高的頻譜利用率和傳輸速率上，因而它的主要應(yīng)用是寬帶上網(wǎng)和移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。但是對(duì)發(fā)展中國(guó)家而言，其較高的建設(shè)成本和良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)使其望而卻步。

3.超寬帶無(wú)線接入技術(shù)UWB。

UWB（Ultra Wideband）是一種無(wú)載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號(hào)，UWB能在10米左右的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)百M(fèi)b/s至數(shù)Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于室內(nèi)通信、高速無(wú)線LAN、家庭網(wǎng)絡(luò)、無(wú)繩電話、安全檢測(cè)、位置測(cè)定、雷達(dá)等領(lǐng)域。

對(duì)于UWB技術(shù)，應(yīng)該看到，它以其獨(dú)特的速率及特殊的范圍，將在無(wú)線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點(diǎn)，很適合組建家庭的高速信息網(wǎng)絡(luò)。它對(duì)藍(lán)牙技術(shù)有一定的沖擊，但對(duì)當(dāng)前的移動(dòng)技術(shù)、WLAN等技術(shù)的威脅不大，反而可以成為其良好的補(bǔ)充。

三、無(wú)線通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1.無(wú)線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性增強(qiáng)。

無(wú)線通信技術(shù)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，有不同的接入技術(shù)，有不同的覆蓋范圍和適用區(qū)域，這就體現(xiàn)出領(lǐng)域內(nèi)各種技術(shù)的互補(bǔ)性。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，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線接入。因此，在政策上需要推進(jìn)各種無(wú)線接入技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域不同覆蓋面積內(nèi)不同用戶對(duì)移動(dòng)業(yè)務(wù)的需要，最大限度地解決移動(dòng)通信發(fā)展不平衡的問(wèn)題。

2.寬帶化是無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的重要方向。

從寬帶無(wú)線接入技術(shù)看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱，該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢(shì)。未來(lái)，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù)，也從另一個(gè)角度對(duì)整個(gè)無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。

3.移動(dòng)通信技術(shù)與無(wú)線寬帶接入技術(shù)走向融合。

當(dāng)前，移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)領(lǐng)域正處在一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期，各種創(chuàng)新移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速步入商用，移動(dòng)、無(wú)線應(yīng)用市場(chǎng)異常活躍，移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)自身也在快速演進(jìn)中不斷革新。在網(wǎng)絡(luò)融合的大趨勢(shì)下，3G、WiMAX、WLAN等各種移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)在演進(jìn)中相互融合。移動(dòng)通信不斷強(qiáng)化寬帶傳輸性能，無(wú)線寬帶接入不斷增強(qiáng)漫游性能及安全性能。這種融合，成為推動(dòng)“無(wú)線+寬帶”發(fā)展的重要力量。

4.核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，接入網(wǎng)絡(luò)多樣化。

在無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，其信息網(wǎng)絡(luò)接入模式將向著綜合化和多樣化的方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)要向著分組化的方向發(fā)展，使得在同一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多種數(shù)據(jù)和信息的傳遞成為可能。推動(dòng)傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)和新興計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)的有機(jī)融合，促進(jìn)移動(dòng)業(yè)務(wù)與IP業(yè)務(wù)的融合，推動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展。