無線通信未來趨勢
[導讀] 目前我國正逐漸進入3G時代，無線通信技術(shù)在我國得到了快速的發(fā)展。本文分析了無線通信技術(shù)的各自特點，并對無線通信技術(shù)發(fā)展趨勢做以探討。1.1 WLAN技術(shù)分析 Wi—Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟，而且大批量
目前我國正逐漸進入3G時代，無線通信技術(shù)在我國得到了快速的發(fā)展。本文分析了無線通信技術(shù)的各自特點，并對無線通信技術(shù)發(fā)展趨勢做以探討。
1.1 WLAN技術(shù)分析
Wi—Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi—Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi—Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，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)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
1.2 WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個先進的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接人服務(wù)。
l.3 WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接人中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。
1.4 3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標準的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進人可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
1.5 LMDS技術(shù)分析
本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接人技術(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線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達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的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PsK（包括BPSK、DQP—SK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標準，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。
1.7 集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。
1.8 點對點微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。
1.9 衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接人設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為13常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
2 無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性13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，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現(xiàn)互補效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
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)點的進一步發(fā)展，有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶化正在世界范圍內(nèi)全面展開，而無線通信技術(shù)也正在朝著無線接入寬帶化的方向演進，無線傳輸速率將從第二代系統(tǒng)的9.6Kbit／s向第三代移動通信系統(tǒng)的最高速率2Mbit／s發(fā)展。
2.2 核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，接入網(wǎng)絡(luò)多樣化
未來信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式將向核心網(wǎng)，接入網(wǎng)轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化，使在同—核心網(wǎng)絡(luò)上綜合傳送多種業(yè)務(wù)信息成為可能，網(wǎng)絡(luò)的綜合化以及管制的逐步開放和市場競爭的需要，將進一步推動傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機網(wǎng)絡(luò)的融合。
2.3 信息個人化
個人化是下世紀初信息業(yè)進一步發(fā)展的主要方向之一。而移動IP正是實現(xiàn)未來信息個人化的重要技術(shù)手段，在手機上實現(xiàn)各種IP應(yīng)用以及移動IP技術(shù)正逐步成為人們關(guān)注的焦點之一。移動智能網(wǎng)技術(shù)與IP技術(shù)的組合將進一步推動全球個人通信的趨勢。[!--empirenews.page--]
2.4 移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場深刻的變革
隨著網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量主導地位的形成，現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)向IP網(wǎng)絡(luò)過渡的趨勢已不可阻擋，IP技術(shù)將成為未來網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，IP協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導通信協(xié)議。隨著移動通信通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）的引入，用戶將在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入模式。以IP為基礎(chǔ)組網(wǎng)，開始了移動骨干網(wǎng)IP應(yīng)用的實踐。
3 結(jié)束語
無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬需求和移動網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對應(yīng)用需求不平衡的矛盾以及不同技術(shù)優(yōu)勢和不足共存的矛盾，因此，決定了發(fā)展無線通信網(wǎng)絡(luò)需要綜合運用各種技術(shù)手段，從全局和長遠的眼光出發(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)的個性，綜合布局，解決不同區(qū)域、不同用戶群對帶寬及業(yè)務(wù)的不同需求，達成無線通信網(wǎng)絡(luò)的整體優(yōu)勢和綜合能力?？傊?，無線通信中期未來的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為：各種無線技術(shù)互補發(fā)展。
1.1 WLAN技術(shù)分析
Wi—Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi—Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi—Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，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)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
1.2 WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個先進的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接人服務(wù)。
l.3 WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接人中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。
1.4 3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標準的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進人可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
1.5 LMDS技術(shù)分析
本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接人技術(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線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達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的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PsK（包括BPSK、DQP—SK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標準，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。
1.7 集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。
1.8 點對點微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。
1.9 衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接人設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為13常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
2 無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性13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，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現(xiàn)互補效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
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)點的進一步發(fā)展，有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶化正在世界范圍內(nèi)全面展開，而無線通信技術(shù)也正在朝著無線接入寬帶化的方向演進，無線傳輸速率將從第二代系統(tǒng)的9.6Kbit／s向第三代移動通信系統(tǒng)的最高速率2Mbit／s發(fā)展。
2.2 核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，接入網(wǎng)絡(luò)多樣化
未來信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式將向核心網(wǎng)，接入網(wǎng)轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化，使在同—核心網(wǎng)絡(luò)上綜合傳送多種業(yè)務(wù)信息成為可能，網(wǎng)絡(luò)的綜合化以及管制的逐步開放和市場競爭的需要，將進一步推動傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機網(wǎng)絡(luò)的融合。
2.3 信息個人化
個人化是下世紀初信息業(yè)進一步發(fā)展的主要方向之一。而移動IP正是實現(xiàn)未來信息個人化的重要技術(shù)手段，在手機上實現(xiàn)各種IP應(yīng)用以及移動IP技術(shù)正逐步成為人們關(guān)注的焦點之一。移動智能網(wǎng)技術(shù)與IP技術(shù)的組合將進一步推動全球個人通信的趨勢。[!--empirenews.page--]
2.4 移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場深刻的變革
隨著網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量主導地位的形成，現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)向IP網(wǎng)絡(luò)過渡的趨勢已不可阻擋，IP技術(shù)將成為未來網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，IP協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導通信協(xié)議。隨著移動通信通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）的引入，用戶將在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入模式。以IP為基礎(chǔ)組網(wǎng)，開始了移動骨干網(wǎng)IP應(yīng)用的實踐。
3 結(jié)束語
無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬需求和移動網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對應(yīng)用需求不平衡的矛盾以及不同技術(shù)優(yōu)勢和不足共存的矛盾，因此，決定了發(fā)展無線通信網(wǎng)絡(luò)需要綜合運用各種技術(shù)手段，從全局和長遠的眼光出發(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)的個性，綜合布局，解決不同區(qū)域、不同用戶群對帶寬及業(yè)務(wù)的不同需求，達成無線通信網(wǎng)絡(luò)的整體優(yōu)勢和綜合能力?？傊?，無線通信中期未來的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為：各種無線技術(shù)互補發(fā)展。
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