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無線通訊技術通過電磁波信號進行信息交換和傳播,隨著智能化、數字化、自動化的發展,實現了勞動生產率的提高以及成本的下降。無線通訊技術在日常生活和工作中得到廣泛運用,無線通訊技術發展至今,雖然在各領域發揮著巨大的作用。但是同時,無線通訊技術也存在很多的不足,需要不斷的改進和創新,從而更好的適應未來的發展。
1.1 無線通訊應用普及范圍不廣 現如今,無線通訊高速發展,配置也更加地靈活,新的無線通訊協議和產品不斷出新,現在的家庭、企業和單位都引進了無線通訊技術,普遍表現為家庭上網和單位辦公的無線寬帶和光纖設備,由于無線技術在運用上還存在一些問題,加上部分單位技術人員對通訊技術知識尚不能很好的掌握,致使部分設備不被使用,其中就以單位和企業現象最為嚴重,這無疑成為無線通訊技術發展過程中的負面效應,所以應該加大對無線通訊技術的普及應用,實現無線通訊的真正價值。
1.2 無線設備維護工作有待完善 無線通訊的傳播離不開無線設備的使用,然而這些無線設備在使用過程中也會出現一些問題,導致電腦數據丟失、工作無法正常開展,給企業和單位帶來經濟上的損失,設備故障的發生原因主要表現為三個方面:一是企業和單位在設備使用過程中未對設備進行定期檢查和維護保養,二是維護人員技術水平和業務能力存在缺陷,三是企業或者單位在進行設備采購時為了降低成本,往往會選擇一些配置不高、質量和使用年限都不是很好的設備品類,無疑加大了設備發生故障的概率。所以企業要堅持做好設備的檢查和維護保養工作。
1.3 人員的技術水平和專業素養有待提高 通訊技術人員不僅需要掌握相應的無線通訊技術,還要掌握通訊設備維護和保養技術。伴隨無線技術的發展,其過程中的安全問題也在不斷產生,由于無線通訊技術問題導致的故障給企業的發展造成十分不利的影響,嚴重制約著無線通訊技術的普及運用,這些問題的產生很大程度上都源于無線通訊技術熱源尚沒有掌握相應的加密技術和設備維護升級技術[1]。再加上實際工作中部分技術人員缺乏責任意識,也在一定程度上影響無線通訊技術的維護工作。
1.4 無線技術水平需要不斷推陳出新 無線寬帶技術的出現促進了無線通訊產業的加速發展,無線寬帶技術憑借其接入方式靈活,上網速度快等特點為廣大用戶所接受。然而在實踐使用過程中,無線電波容易受到天氣的干擾,造成無線寬帶接入技術使用具有一定的局限性。帶著問題尋找方法,為尋找更好的使用切入點,3G技術應運而生,3G系統比現有無線技術更強大,不僅信號覆蓋面廣泛,還能支持數據、語言信號的傳輸和切換,成為全球3G發展技術的主流標準[2]。然而社會越發展,科技越進步,人們對信息的要求就會更高、更嚴格,盡管3G系統相較無線技術強大很多,但也有其自身的缺陷,即面臨競爭和標準不兼容等問題,廣大用戶期待移動通信標準能夠統一,鑒于此呼吁,國際電信聯盟研究制定了第四代移動通信標準,將移動通訊系統和無限局域網、WLAN等其他系統結合起來,產生4G技術,實現了商業無限網絡、局域網、藍牙、廣播、電視衛星等通信技術的相互兼容。4G系統作為一個全IP的網絡系統,安全性更高、智能性和靈活性更強,傳輸質量也更好,但是筆者相信,任何系統都不會是完美的,在將來的使用過程中肯定會暴露其功能上的缺陷,所以期待通訊技術第五代、第六代甚至更強大的一定通訊標準的制定,以滿足信息化高速發展的需要。
2 無線通訊技術的改進措施
2.1 推廣軟件無線電通訊技術 無線通訊技術的使用已普及人們生活的各個方面,同時也給人們帶來了一定的安全隱患,由于無線通訊自身技術水平缺乏足夠的穩定性和安全性,所以無線通訊技術未來的發展過程中要不斷的創新通信方法,優化網絡配置,提高設備相關性能,確保無線通訊的可持續發展。軟件無線電通訊技術的使用,不僅便捷和靈活,還有效保證了無線通訊過程中信息的安全性,可以更好的滿足人們對于信息保密性的要求,值得在現有無線電通訊技術推廣[3]。
2.2 完善通訊技術相關維護管理制度 無線通訊技術作為一項新型技術,在運用方面還存在很多的問題,具體表現在通訊運行和技術維護管理兩個方面,這兩方面的管理措施不完善,無線通訊運行過程中就會出現各種問題[4]。要讓無線通訊技術發揮其價值,就要建立完善的通訊維護管理制度,做到定期對無線設備進行網絡維護和升級,將其工作表現納入薪資考核,以提高其工作效率,保證工作質量。同時在無線通訊技術工作中,選拔專業技術強的人員擔任維護管理工作,有效減少因人員技術問題而導致的設備故障。
2.3 提高無線通訊技術人員整體素質 無線通訊技術專業人員目前還比較匱乏,少數懂技術的工作人員綜合水平又相對較差,導致有些企業設備引進了,但是卻沒有相關的專業人員加以管理和維護,造成資源的巨大浪費。所以企業在后期的人員儲備過程中,要不斷重視此類專業人員的培養和相關培訓工作,讓他們更加熟悉地掌握無線通訊技術,發揮無線通訊技術對企業的使用價值,為企業帶來一定的經濟效益。
3 結束語
無線通訊技術的廣泛使用,使信息傳輸過程不受時間、距離和空間的限制,信息傳遞靈活可靠,給人們的生活和工作帶來了巨大的變化。但由于無線通訊技術發展時間還比較短,相關服務技術水平還存在一定的缺陷,所以在以后的無線通訊技術發展過程中,還需要對相關服務網絡、技術和管理等做進一步的完善,提高無線通訊技術水平,以便為人們的工作和生活提供更好的服務。
參考文獻:
[1]周軍領.無線通訊技術的發展與改進[J].信息通信,2013(07):250-251.
現在移動通信技術都發展到5G,但現在應用比較多的還是3G。3G技術在應用的過程中不斷成熟與完善,經過實踐證明符合現代移動通信技術發展的應用?,F在3G移動通信技術主要有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三個標準,每個標準都有一定的應用形式,比如中國移動主要使用TD-SCDMA標準,這三種標準都有自己的特點,在通信市場的競爭中處于三足鼎立的局面,每種標準的技術都在不斷完善,滿足用戶的需要,現在都支持語音和數據信號,能給用戶帶來更好的體驗效果。
1.2寬帶固定無線接入技術快速發展
現在用戶對通信的能力要求越來越高,根據無線接入技術的特點,固定帶寬的無線技術的發展對無線接入技術的發展起到促進作用,現在無線接入技術受到外界因素的影響,其相關技術不成熟,其穩定性比較差,因此發展受到一定的限制。固定帶寬無線接入技術的快速發展,對解決無線接入技術的應用起到重要作用,無線接入技術在實際應用的過程中,要根據其特點,發揮自己的優勢,促進無線接入技術的發展。
1.3藍牙技術的不斷發展
藍牙技術現在應用比較多,比如在車載系統中應用藍牙技術,促使車輛可以其不用人工控制進行其公共場所。在互聯網+時代,藍牙技術在無線通信技術中占有一定的地位,尤其在短距離通信的過程中具有一定的優勢。藍牙技術在具體案例的應用過程中,需要根據其實際的應用情況,完善其實際的應用效果,提高其實際應用的能力,促進無線通信技術的發展。
2無線通信的發展特點
2.1無線通信技術之間的互補性日益明顯
無線通信技術在不斷完善與發展,其技術在實際應用的過程中不斷創新,以適合現在社會發展的需要,無線通信技術的全覆蓋需要一定的過程,但在不同地區進行無線通信,可能用的無線通信技術是不同的,是根據區域特點進行選擇的,每種無線通信技術不是萬能的,在一個區域內實用,在另一個區域內是使用效果可能不能,但現在無線技術在實際應用過程中技術不斷突破,每種技術都在最大限度內實現互補,促使無線通信技術之間的互補性日益明顯,符合現代無線通信技術的發展需要。
2.2通信技術的地域差異性明顯
我國通信技術受到地區影響比較大,通信技術與區域經濟水平,科學水平有一定的關系,在我國沿海地區比內陸地區要好的很多,通信技術的完善需要基礎設施的建設,基礎設施的建設需要地方財政的支持,同時經濟好的地區科學技術水平也高,有一定的人才儲備。在國際上也是發達國家通信技術比發展中國家好好的很多,現在美國各個地區都實現Wi-Fi,但我國還沒有達到這個標準,因此通信技術的地域差異性明顯。
2.3寬帶化成為了無線通信技術的重要發展方向
無線通信技術在發展過程中,必須讓無線通信技術更加穩定,速度更加快,能滿足用戶的需求,因此無線通信技術必須與網絡的寬帶化相結合,符合現代無線通信技術發展的需求。寬帶化能促使無線通信技術更加穩定,其速度能不斷提升,符合現代用戶的需求。隨著無線通信技術的不斷革新和突破,寬帶無線通信技術熱點也在不斷創新,技術員在這方面的研究不斷深入,無線通信技術應用也越來越廣泛。無線通信技術在實際應用的過程中不斷完善與突破,其技術水平不斷創新,是未來通信技術發展的主流。
3未來無線通信技術的發展趨勢
3.1藍牙技術將是無線通信業的新星
無線通信技術在具體應用的過程中不斷發展,在發展過程中進行有效的創新,符合現代通信技術的發展需要。無線通信技術在各個領域中的應用取得一定的價值,比如藍牙技術在無線通信技術中的應用,這是無線通信技術發展的趨勢,現在在很多領域中應用藍牙技術,比如在車載系統中應用,利用藍牙技術提高了工作效率,藍牙技術在各個領域中的應用是無線通信技術的發展趨勢,尤其在短距離通信的過程中,藍牙技術具有一定的優勢。
3.2無線通信終端的信息個人化
無線通信技術的快速發展符合現代通信技術的發展需要,尤其無線通信技術是移動通信技術的發展需要,無線通信終端的信息的具體應用符合現代無線通信發展需要?,F在智能手機的普及,讓人們對無線通信技術提出了更高的要求,同時無線通信技術需要技術不斷更新,以符合現在無線通信技術發展需要?,F在全球信息化的進程中,無線終端的信息個人化是無線通信發展需要,也是社會發展對無線通信技術提出了新要求。
3.3無線通信技術的融合趨勢
中圖分類號:TM935.31文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
信息化已經成為了當今社會的一大特點,在當今社會信息也是一種寶貴的資源,所以信息的傳遞十分重要。隨著社會的進步,古老的信心載體、信息傳輸速度已經遠遠滿足不了當今人們對信息的需求。信息網絡的傳載技術,已經越來越被各國看重,成為當今各國正想研究的一項科學技術課程,所以加強寬帶無線通訊技術的研究十分必要。
二.寬帶無線技術發展的意義
寬帶是用戶接入點網絡傳輸速度超過1Mbps的數據傳載速度。寬帶無線技術作為我國的一項新興科研項目。為了滿足現今人們對寬帶無限網絡日益增長的需求量,其宗旨是讓用戶擺脫“有線”的傳輸束縛,不管客戶是靜止還是移動,都能夠有效的接收信號的傳輸?,F今無線寬帶技術已逐漸被各大企業公共辦公場所接受,可見用戶對寬帶無線技術抱有極高的興趣。
寬帶無線技術將逐步替代傳統的有線傳輸信號的手段,實現高輸出速率,高覆蓋面積的傳輸“無線”理念。自3G和高信息保真3G可視通訊的推出以來,人們對寬帶無線技術又有了新的層面理解。擺脫以前局限性的認識,認為寬帶無線技術只應用在電腦上網方面。隨著科技的不斷推陳出新,又增添了新的成員,“Wi—Fi”與“Wi—M”等寬帶技術,并向著4G方向不斷前進。
三.我國寬帶無線技術的發展現狀
1.寬帶無線技術
我國看重寬帶無線技術在各國的重要發展地位,因地制宜的反戰出具有符合我國需要的寬帶無線技術。并制定出了2.4、3、5、5.8、26GHz等寬帶無線網絡接入頻道。LMDS、MMDS等相關寬帶無線上網技術在我國也有較好的發展與應用。我國特別重視這方面的科研工作,正極力改變5.SGHz頻率的傳輸載量,為中國寬帶無線網絡用戶構建一個平穩高速的信息平臺。
LMDS作為多點分配系統,對本地信號的覆蓋與傳輸有著重要的作用。它一般的工作頻率為10到40赫茲,敷設方式一般為點面敷設,通過地區或者基帶的信號轉錄為射頻信號。在各用戶端,接受信號的同時還需把射頻信號轉換為原有的基帶信號。LMDS的信號傳輸受到諸多方面因素的影響,如天氣、設備的成本和網絡發展速度的影響。使得LMDS的發展收到了影響。MMDS是多點分布的固定寬帶接入技術,作為提供寬帶業務的基礎,MMDS的輸出頻率在3.SGHz。MMDS可以為客戶提供透明傳輸業務、Internet的接入、用戶的數據交換、語音視頻的傳輸與交換等相關網絡業務。
在向下一代網絡(NGN)邁進的過程中,全球無線/移動通訊的發展呈現出6大趨勢,即傳送寬帶化、應用個性化、接人多樣化、網絡數據化、系統互補化及有線/無線一體化。因此,寬帶無線接人將成為向NGBW及3G通訊技術發展的重要的接入與傳送支撐技術。一方面,寬帶無線接人比移動通訊容易操作和實現,成為新一代NGN移動通訊的技術先導;另一方面,NGBW及3G通訊技術發展需要寬帶無線接入作為支撐,而且一些新的寬帶無線接人技術本身即具備良好的移動特性,甚至可構成廣域的移動覆蓋。
2.3G通訊技術
3G通訊技術是一門新型、多功能的通訊技術,在當今這個需求多變的社會,傳統的通話、發短信、上網功能已經不能滿足當下人們對手機通訊行業的要求。3G行業應運而生。3G通訊具有很多高品質的優點,能實現視頻與語音同步的現實。3G傳輸速度分為三個檔次靜止2Mbps,中速384kbps,高速144kbps。3G三大主流行業W—CDMA、CDMA2000、T—SCDMA,已經確立了三大主流無線接口的統一標準,建立的3G無線網絡技術極具代表性。但我們也看到,當今中國社會的通訊行業被中國移動、聯通、電信等幾大行業壟斷,在中國推行3G技術存在局限性,中國移動施行自主創新的3G技術與國外成熟的3G技術存在一定差距,沒有辦法馬上與國外3G接軌。
“Wi—Fi”通過無線局域網絡的無線網卡、無線接入端、計算機和相關向外輻射設備,接入WLAN的無線局域網絡技術,“Wi—Fi”的網絡傳輸速度為54Mbps。其設備組成,一單元結構為主,將整個系統單元化,在分出的每一個單元,設計成為一個基本的服務組(BSS)。BSS有集中地處理方式、分布對等式和分布對等式管理。通過這種幾種處理,能夠很好的管理單元網絡。在一個寬帶無線網絡中可以由一個基本的服務區(BSA)組成,再通過這個(BSA)內的若干個單元的AP與主干網絡相連?!癢i—Fi”主要解決的事無線網絡中局域網的客戶接入點問題,這種方法只能把互聯網的連接信號傳輸至100m的地方,而“WIMAX”解決的是無線局域網問題。
“WIMAX”作為全球微波技術在寬帶無線技術行業首度開發應用。其主要正對頻率是(2~11GHz),網絡連接速度為75Mbps,在這個波段中的微波勇于將無線信息連接于網絡上,還可現無線寬帶接入BWA來使用?!癢IMAX”技術使用WLAN相似的技術,可以把上網信號傳輸至五十千米以外?!癢IMAX”技術標準有兩個,一個是802.16標準,另一個是802.16d和802.16e兩個附加標準。兩個標準嚴格要求了“WIMAX”在使用者的生產生活中,大大優化了公司、家庭、學校等一些高度用網的群體,既節省了傳輸線路的敷設麻煩,占地面積大等問題。還大大提高了使用者的不用走到哪里都要尋找網端的情況,大家可以隨身攜帶筆記本,在設有無線先發射端的地方暢游網絡世界。
3. 超寬帶無線技術
超寬帶無線技術(UWB)是一種無載波通訊技術,它不采用載波,而是利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據,因此其所占的帶寬非常寬。目前美國聯邦通訊委員會FCC開放的頻段是3.1~10.6GHz。故UWB系統發射的功率譜密度可以非常低。所以短距離UWB無線通訊系統與其他窄帶無線通訊系統可以共存。UWB的傳輸速率可達幾十Mbps至幾Gbps;其收發信機結構簡單。成本低于全數字化;并且其固有的抗多徑衰落功能很強。超寬帶技術在實現同樣傳輸速率時.功率消耗僅有傳統技術的1/10一1/100。另外,由于功率譜密度非常低,幾乎被湮沒在各種電磁干擾和噪聲中,發送噪音以下的低功率信號的規定值“FCCParTls”(一41.3dBm/MHz)。具有隱蔽性好、低截獲率、保密性好等非常突出的優點:能很好地滿足現代通訊系統對安全性的要求。由于UWB信號定位精度高,所以在透視成像雷達、人體醫學成像、穿地探測雷達等方面得到了越來越多的應用。UWB技術目前有兩種相互競爭的技術標準.一是IEEE支持的MBOA標準,推廣南英特爾等倡導的“多頻帶方式”和德州儀器Tl的方案統一而成的OFDM方式;另一是以摩托羅拉為首的DSSS(CDMA)標準。兩者的分歧體現在UWB技術的實現方式上.分別采用多頻帶方式和單頻帶脈沖方式。雖然調制方式不同,但兩個方案在擴頻方式中均使用跳頻方式。現在,IEEE802委員會已將UWB作為局域網PAN的基礎技術候選對象。PAN的目標是用無線電或紅外線代替傳統的有線電纜,以低價格和低功耗在10m范圍內實現個人信息終端的智能化互聯,組建個人化的信息網絡。其最普遍的應用是連接電腦、打印機、無繩電話、PDA以及信息家電等。目前。實現PAN的主要包括USB在內的IEEE802.1lb(Wi—Fi)、家庭無線網絡HomeRF、Bluetooth、紅外線hDA等5種技術。對于10m以內的距離,UWB可以發揮出高達數百Mbit/s的傳輸性能。對于較遠距離應用。IEEE802.11b或HomeRF無線PAN的性能將強于UWB。IrDA泛指紅外線傳翰設備.主要用于筆記本電腦和手機等產品中。紅外線數據通訊標準通過異步通訊收器fUART)實現HIP使用“集合服務點”來進行位置管理。當終端在通信過程中進行移動時,它給通信對端和集合服務點都發送。重定向。消息。通告自己的新地址。HIP可以提供安全、無縫的通信機制。但是它需要對現有的互聯網體系結構進行重新改造。使得其難以被大規模部署。
四.結束語
本文通過對寬帶無線技術的發展研究,總結出現今中國現有的寬帶無線技術:3G通訊技術、超寬帶無線技術、“Wi一Fi”、“LMDS”與“WIMAX”的發展現狀,通過此現狀筆者結合相關資料,得出各個無線技術的特點及屬性。希望通過本文的介紹以中國寬帶無線技術的發展能夠更上一個臺階。
關鍵詞: 無線通信技術;衛星通信;微波通信;移動通信;藍牙技術;未來無線通信的發展趨勢
Key words: wireless communication technology; satellite communications; microwave communications; mobile communication; bluetooth technology; development trend of future wireless communication
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)22-0151-02
0引言
回顧通信發展的歷史,由最初的1832年莫爾斯發明的電報開始,到貝爾發明電話,并由此造就了一個電信產業。一個多世紀以來,以電話服務為主的電信業走過了一條成功之路,取得了極大的發展。然而隨著人類社會的發展,電信業務也從早期的電報、電話發展到今天多種業務并存的局面,通信的規模也發生了翻天覆地的變化。
1通信技術的發展歷程
隨著科學技術的發展,現代通信又進入了數字化時代。20世紀90年代隨著信息革命的到來,尤其是因特網商用后的訊猛發展,使傳統的電信業受到巨大的震動和沖擊。人們需要隨時隨地獲取信息,原來點對點的固定電話通信方式已遠不能滿足需求了。人類需要寬帶的無線通信技術來滿足多媒體化、普及化、多樣化、全球化和個性化的信息交流。無線通信是指采用電磁波進行信息傳遞的通信方式。早在1897年,馬可尼使用800KHZ中波信號進行了從英國至北美紐芬蘭的世界上第一次橫跨大西洋的無線電報通信試驗,開創了人類無線通信的新紀元。在無線通信初期,受技術條件的限制,人們大量使用長波及中波進行通信。20世紀20年代初人們發現的短波通信直到20世紀60年代衛星通信興起前,它一直是遠程國際通信的重要手段,并且目前對應急通信和軍用通信依然有一定的實用價值。 20世紀40年代到50年代產生了傳輸頻帶較寬、性能較穩定的微波通信,成為長距離大容量地面干線無線傳輸的重要手段。模擬調頻傳輸容量高達2700路,亦可同時傳輸高質量彩色電視信號,爾后逐步進入中容量至大容量數字微波傳輸。80年代中期以來,隨著頻率選擇性色散衰落對數字微波傳輸中斷影響的發現及一系列自適應衰落對抗技術與高狀態調制與檢測技術的發展,使數字微波傳輸產生了一個革命性變化。特別應該指出的是20世紀80年代到90年展起來的一整套高速多狀態自適應編碼調制解調技術與信號處理及信號檢測技術,對現今衛星通信、移動通信、全數字HDTV傳輸、通用高速有線/無線接入,乃至高質量磁性記錄等諸多領域的信號設計與信號處理及應用,發揮了重要作用。隨著國民經濟和社會發展的信息化,無線通信也從固定方式發展為移動方式,移動通信發展至今大約經歷了五個階段:
第一階段為20年代初至50年代初,主要用于艦船及軍有,采用短波頻及電子管技術,至該階段末期才出現150MHZ VHF單工汽車公用移動電話系統MTS。第二階段為50年代到60年代,此時頻段擴展至UHF450MHZ,器件技術已向半導體過渡,大都為移動環境中的專用系統,并解決了移動電話與公用電話網的接續問題。第三階段為70年代初至80年代初,此時頻段擴展至800MHZ,美國Bell研究所提出了蜂窩系統概念并于70年代末進行了AMPS試驗。第四階段為80年代初至90年代中,為第二代數字移動通信興起與大發展階段,并逐步向個人通信業務方向邁進;此時出現了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統與業務運行,頻段擴展至900MHZ~1.9GHZ,而且除公眾蜂窩電話通信系統外,無線尋呼系統、無繩電話系統、集群系統、無中心多信道選址移動通信系統等各類移動通信手段適應用戶市場需求同時興起并各顯神通。第五階段為90年代中至今,隨著數據通信與多媒體業務需求的發展,適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起。此外,為接續Internet移動游覽應用的無線應用協議(WAP)與無線連接技術藍牙(Blue tooth)已經產生。從網絡的角度來看,接入網可分成有線接入網和無線接入網、光纜同軸混合接入網、銅線電纜、對絞線、電話(一般為銅線)接入網等等;無線接入技術是近些年迅速發展起來的新技術領域,它從概念上產生了一個重大的飛躍,即不需要纜線類物理傳輸媒質而采用無線傳播手段來代替部分接入網甚至接入網的全部,從而達到降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。短距離之內的接入技術主要有藍牙(Blue tooth)、紅外線、DECT、IEEE802.11和共享無線接入協議(SWAP)/HomeRF等系統。繼廣域網(WAN、Wind、Area Network或城域網,MAN,Metropolitan Area Network)、局域網(LAN,Local Area Network)之后,最近人們又提出了“無線個域網”(WPAN、Wireless Personal Area Network)。這一新概念將小范圍應用提升至網絡理論的高度。在短短的時間,WPAN成為一個受人矚目的新熱點,WPAN的研究組成立不到1上,就演變為IEEE的專門工作組IEEE802.5(即WPAN Working Group,于1999年3月成立),可見其受重視的程度。
比較而言,Blue tooth系統更具有代表性,它正根據WPAN的概念向前發展。為了推動Blue tooth的發展,Blue tooth的標準是非專利的,Blue tooth已成為目前通信領域的一個新熱點,預計不遠的將來就可成為小范圍無線多媒體通信的國際標準。總之,無線通信技術前景一片光明。
2無線通信技術發展的特點
軟件無線電與軟件控制無線電的區別在于軟件無線電是開放并且標準化的,因此研究更加容易也更加靈活,設備具有的功能不再主要依賴系統的構架和硬件,轉而開始依賴軟件環境,通過改變軟件來改變功能,使得系統、功能的升級或是不同系統間的兼容變得更加簡單,升級換代所需要的時間大大縮短。而數字無線電主要依賴于硬件和系統結構的發展,使得環境更加封閉,不利于推廣交流,一旦出現問題,需要花費相當多的人力、物力以及時間。
1.2軟件無線電技術硬件平臺解析
軟件無線電是一個標準化、開放式的平臺,以硬件作為基礎,將編寫好的指令預先錄入,用以操縱硬件進而實現盡可能多的無線通信功能,可以通過改變軟件的方式改變軟件無線電所具有的功能,并可因此減少硬件模塊的數量和復雜程度,所具備的靈活性、集中性、維護性無可比擬。一個典型的軟件無線電需要以下的硬件系統:射頻、中頻、基帶、信源、信令,軟件部分則為數字信號處理器(DSP),DSP通過錄入程序,可以對帶寬、頻率、調制模式、信源解碼等進行控制,因此DSP處理性能的強弱直接影響通信功能的數量和質量。通過錄入程序,DSP控制各個系統,實現無線電軟件具體化。
1.2.1天線
天線是保證信號的基礎,理論上天線最好應該能覆蓋全部的通信頻段,但在實際應用中,并不能做到覆蓋如此多的頻段,更多的時候需要能保證完美適配軟件所需的、線性性能較好的頻段,使用組合式多頻段天線,通過測試自動尋找干擾較小,流量寬松的頻段,因此就有多頻段天線和寬帶天線,其二者都可以為軟件無線電技術提供信號的保障,而區別主要在于多頻段可在分離的不同頻段上工作,而寬帶則意味著是連續的寬頻。而調頻、信號接收、算法優化仍然是天線在無線電技術中的關鍵。
1.2.2A/D、D/A轉換器件
由于在輸入和輸出之間既有模擬信號型號又有數字型號,而DSP作為數字信號處理器更加適合處理數字信息,因此在射頻天線與DSP之間需要模數變換器(A/D)及數模變換器(D/A)形成具有A/D-DSP-D/A基本模型的硬件平臺。目前大多數低功耗的的A/D還不能做到同時滿足速率和采樣率,因此在適當的環境下會使用多條ADC。同時為了加快處理速度,使用多頻段的寬帶天線和智能天線,并將A/D、D/A變換盡可能地靠近射頻天線端口,將原來的基帶移至中頻,如果滿足條件甚至可以移至射頻,由于把A/D轉換盡可能的向天線段靠近,因此對模擬與數字之間來換的還原度要求很高。如何減少信號損失是關鍵的技術。
1.2.3數字信號處理器(DSP)
DSP是整個軟件化的硬件核心,相當于PC上的CPU。由于軟件化,在A/D變換后的所有處理都用DSP所編入的軟件編程來實現,其中包括濾波、變頻、數據處理、解調、解碼、等工作,這對DSP的計算能力提出了一定的要求,尤其是一些大流量且要求高速的工作環境,比如DDC(包括數字下變頻、二次采樣和濾波),一個低性能的DSP幾乎無法完成任務。而對于高速信號的處理,這部分需要完成的工作有調制解調、處理比特流、編譯、基帶處理。由于容易出現瓶頸,故在需要高性能時可以通過多路DSP并行解決。
1.2.4中頻處理
中頻處理技術用于基帶與中頻之間信號的變換,中頻處理能力需求主要在于頻率變化的程度和濾波的復雜程度,而在未來,可能可以做到基帶與射頻進行直接的信號溝通。
1.3實時操作系統及軟件算法優化
算法是編程的靈魂,光有性能而沒有一個良好的算法予以支持只會白白浪費處理器的性能,而軟件能給整個系統一個完整的平臺。軟件的優勢是靈活、定制化容易,因此應針對不同的通信模式,開發出專門的軟件環境,保證DSP處在一個優良的處理環境,最大限度的發揮DSP的性能,并在實踐過程中不斷改善算法,完善系統,適應新的技術,新的功能模塊,提供更高效的服務而這也是軟件無線電的核心競爭力之一。
2軟件無線電技術的應用
無線電具有功耗低,體積小的優勢,因此能在便攜設備上運行,同時還可運用在復雜場所,降低硬件量,減少維護工作量,因此使用范圍非常廣泛,從軍事到民用,從醫療到教育都有適合它們發揮的場所。
2.1軟件無線電技術在軍事上的作用
2.1.1電子戰
軟件無線電所具有的新概念,新思想在軍事中有著廣泛的應用,首當其沖的就是電子戰。電子戰頻段寬,信號種類多,而且主要以被動為主要工作模式。以往的電子戰都是以幾種信號為目標進行戰略設計,而如果敵方的信號的特征或者傳輸方式發生改變,那么就需要重新設計,部署。效率不足,不僅需要更多的經濟預算還很有可能延誤戰機,而軟件無線電可以通過改變軟件來改變工作模式,提升效率降低成本,軟件無線電的下一步認知無線電則可以對此進行智能化搜索和對應,可以看見未來的電子戰都在往這個方向發展。
2.1.2雷達
雷達對于軍事的作用和價值無需多言,而不同單位、不同作戰設備工作方向不同,使用的雷達也不同,而不同的雷達對于信號、載波、頻寬、解碼等都有不同的要求,如果能使用軟件無線電,則可以大大降低后勤部門的補給壓力,同時一旦被解密,也可以通過更換軟件的方式保護數據和通信的正常交流。
2.1.3軟件無線電技術在衛星通信上的應用
衛星通信的覆蓋范圍廣,技術更加先進。但由于多采用復雜、種類繁多的硬件,使得其維護的成本高,而且效率低,已經不能很好適應當今飛速的高速科技發展的步伐,而軟件無線電技術則可以小型模塊化,把一個大而復雜的整體拆分成多個小型化、模塊化的系統,降低維護成本,發現和解決問題也可以更加快速。而在加入了軟件無線電技術以后,可以做到在不改變原有功能的基礎上減少系統運行的成本,而且升級方式簡單,也更加靈活。
2.2軟件無線電技術在民用技術領域的作用
2.2.1移動通訊
移動通信是通信領域的一塊大蛋糕,網絡從最早的GSM,再到CDMA2000、TD-SCDMA和WCDMA,如今已經發展到了4G,即FDD-LTE和TDD-LTE,這么多代的升級已經發現了一系列的問題:2G、3G、4G的基站設備,不同制式的網絡受限于硬件壁壘導致網絡互不兼容,通信標準不一致,靈活度差,客戶使用感受度差。而在未來的LTE-A則有可能進行統一和兼容,因為軟件無線電技術的加入,使系統更加的實用和靈活,增強與2G,3G移動通信的兼容程度,通信行業競爭異常激烈,而提升用戶體驗并降低成本方為上策,軟件無線電技術簡直可以稱得上是量身定做的解決方案。
2.2.2小區的維護管理以及智能化升級
小區內配套設施完善,集成度高,而且人口密度大,財產價值高,所以對于小區的經營管理非常重要。而如果使用采用軟件無線電技術的設備對小區進行監控管理,首先可以節約大量的人力物力,其次未來小區升級智能化(人臉識別門控、自動報警、信息上傳等)也相當容易,無須對核心部件更換,僅需要更換軟件,同時采用無線模式,無需再次打孔穿線,方便施工??芍^完美的小區生活管理助手。
3軟件無線電技術的發展趨勢
3.1國際通用使用標準
軟件無線電技術本身是標準化和開放化的,相對于過于的模式兼容性強可擴展性好,十分適合作為國際通用的使用標準。很多合作伙伴都可以對此技術進行合作開發,得到屬于自己的系統,針對性強,定制程度高,資源利用效果好。
3.2增強自適應頻譜管理
大多數的國家和敵區,頻譜資源都已經永久分配,但是由于不能主動調頻,因此很多的頻譜實際利用率并不高,而軟件無線電和認知無線電通過ASM可以優化空中接口,進行探測、分析,自動改變頻譜、發射功率,跳轉到較為空閑的頻段,充分利用有限的資源,在當前不能擴大總頻段的頻段使用范圍之時,這項技術大大的提高了資源利用率,對于移動終端無線上網的意義非常重大。
3.3擴大通信產業的影響力
每一次的重大理論技術進步都會讓相關基礎產業帶來質的飛躍,軟件無線電技術同樣如此。軟件無線電技術的潛在利益會體現在不同價值鏈的不同層次場合上。軟件無線電技術讓產業的進步標準由硬件轉變成軟件,發展更加迅速,而軟件的產出速度與硬件不在一個層次,因此可以變相提高企業的整體進步步伐,從原來的5年一換到現在的智能化升級,無時無刻都在搜集數據,分析,應對,升級。對于其他的產業同樣如此。
3.4物聯網的基石
物聯網的口號是每一個物體都有自己的標志。通過物聯網,可以使用手機操作、監控、管理家中的各個家電,而這一切都需要以無線網絡為基礎,而軟件無線電就是基礎,軟件無線電將更多的向物理空間上的延伸,使得物理空間物體有靈魂,更加智能化,更加可聯系化,產品不再是單獨的一個產品,而是一個局域網絡其中一個點。而這已經開始改變目前各個行業的贏利點,未來的企業將會把重心向軟件化轉移和傾斜,擁有自己的軟件核心技術是立足在當前信息化浪潮的資本。
文章從現代無線通信技術運行的現狀分析入手,對無線通信技術的種類進行了簡要分析,并著重闡釋了現代無線通信技術的發展趨勢,旨在為相關研究人員提供有價值的參考建議。
1現代無線通信技術的發展現狀
伴隨著科學技術的不斷發展,無線通信技術也隨著經濟的進步逐漸實現了結構和運行框架的更新,特別是現代無線通信技術,較傳統技術模型具有較大的項目優勢,無論是技術水平還是實際應用效果,都產生了變化。要想對現代通信技術進行綜合分析,就要集中整合技術結構的整體運行參數和運行系統[1]。特別是在經濟高速發展的進程中,無線通信技術也會出現不同地變化。首先,上個世紀二十年代初期到上世紀五十年代,是無線通信技術發展的高峰期,技術運行結構主要是為了更好的滿足軍事需求,由于當時的科學技術等項目的實際價值和水平并不高,就導致無線通信技術的運行參數和項目發展框架在建立過程中受到了客觀因素的影響,整體技術傳輸結構也比較緩慢,相應的傳輸速度出現了滯后。其次,是從上世紀五十年代到上世紀六十年代,移動環境專用系統運行機制中,無線通信設備和項目運行結構之間有很重要的聯系,這也是整體無線技術運行結構運行的中技術結構實現小突破的階段,半導體器件技術的發展結構在不斷更新,整體運行模式和運行機制也呈現高度發展的態勢,移動電話和公用電話的產生對于整體運行結構產生了強化的作用。
2現代無線通信技術的類型分析
在對現代無線通信技術進行集中分析和綜合處理的過程中,需要相關管理人員針對具體問題進行集中管控,確保相關類型結構能在實際運行結構中發揮實效性價值。在無限用性技術發展的背景下,將面臨新的機遇和挑戰,只有保證技術結構和運行層級之間的互動性和連通性,才能一定程度上提升整體技術的運行維度和管控操作流程,確保技術的完善程度貼合實際需求。在對其進行綜合分類的過程中,主要按照以下幾種模式進行。第一,要按照無線通信技術運行項目的傳輸距離進行集中劃分和綜合分析,一般會將系統分為無線個域網結構、局域網結構以及城域網結構,或者是廣域網結構,能發揮不同域網的能力和運行優勢,確保相互之間的互通和集中處理。若是無線通信技術在實際接入項目運行機制較短時,需要借助LAN或者是UWBW等技術,而若是無線通信技術在實際接入項目運行機制較長時,則需要借助4G或者是全球定位系統以及GSM等技術,能保證技術結構貼合實際需求。第二,若是按照無線通信技術運行過程中的移動性特征進行綜合分析,則需要對固定結構和移動結構進行不同接入方式的探討,并且保證相應技術結構運行參數的穩定性,確??刂颇P驮趯嶋H運行過程中,能發揮整體框架結構的實效性。目前,應用機制較為系統的就是LMDS以及MMDS技術,能對固定無線通信技術進行統籌分析和綜合處理,相對應的,就是WIMAX以及WWAN和WPAN等技術,主要是對無線技術進行綜合分析和系統化梳理。
3現代無線通信技術的發展趨勢
無線通信技術運行結構在不斷發展,要想實現整體技術結構的運行效果優化,集中升級相關技術的運行參數和系統完整度,不僅能實現無線通信技術的良性發展目標,也能保證技術結構和運行模式的貼合程度。
3.1實現無線網絡和通信技術的有機融合
在對無線網絡結構和通信技術進行綜合分析以及系統化對比的過程中,要保證對技術參數和運行狀況進行綜合分析。主要是對銅線技術的發展模型進行系統化分析和綜合化處理,由于不同應用場合的個性化需求具有明顯的差異性,就需要運用不同的接入網絡,這就必會導致整體運行地使用范圍出現差異,相關研究人員在研究過程中,要保證不同研究機制和研究范圍之間能建立有效的互補機制和互補措施,從而提升整體控制結構的時序性,實現整體規?;\行結構的綜合升級和集中管控。另外,在對相關技術進行綜合分析的過程中,也要對用戶通信機制和用戶干擾問題進行集中處理,確保干擾程度的縮減,只有實現現代通信技術的再一次集中優化,才能保證整體技術結構發展需求和發展方向符合技術運行的基本要求。無線網絡技術模型和現代通信技術之間有機結合能一定程度上行保證整體技術措施和運行參數的最優化,并且升級整體技術的運行效果。其中,對不同協議結構的整體網絡壽命進行對比分析,能有效了解無線網絡結構和通信技術融合后,能在均衡能耗的基礎上,在利用跨層級設計實現網絡結構和網絡壽命的延長,真正從能量計層間操作項目分析入手,確保WSN網絡壽命得到有效延長,也一定程度上保證現代通訊項目的優化升級。
3.2實現無線通信技術之間的互補作用
在技術結構和項目參數進行充分融合以及系統化升級的過程中,能保證技術結構之間的差異性得到有效升級和集中處理。針對不同差異性,要保證通信技術接入方式的有效性,也要集中升級其運行結構的使用范圍和綜合覆蓋面,確保整體運行速度和框架結構完整度貼合實際需求,在對不同運行模型進行綜合分析的過程中。本文以WLAN和4G進行對比,WLAN技術在數據傳輸和項目運行過程中,主要是對距離中的高數據進行綜合分析,并集中解決相關問題,能保證運行模型和運行層級貼合實際需求,也能完整整體管理結構和管控層級之間的互動價值。而對于4G來說,是目前運行結構中較為常見的項目,能對漫游體系中不同的數據需求進行中解構,也能提升數據傳遞的效率和層級有效性。建立無線通信技術之間的互補,能一定程度上強化整體技術層級結構的升級,確保其符合多樣化特征,進一步提升無線通信技術的運行模型和運行層級結構,真正實現技術結構的互補。
3.3實現無線通信技術的應用擴展
要想提升整體技術結構和運行系統化,就要建構更加有效的技術運行模型和運行環境,利用有效的管控措施對其應用擴展結構進行系統化分析和綜合處理。要想達到擴展目標,就要保證創新意識和創新行為之間的協調性,并且升級整體管理項目的運行層級完整度,確保無線通信技術能獲得更多的青睞,也一定程度上保證技術結構和技術要求貼合實際發展模型。在推動無線技術發展的過程中,相關研究人員要針對具體參數結構和運行情況積極研發多元化項目分析系統,,從而結合新型無線通信技術,確保技術跨層級結構后能實行有效保留和系統化分析,從而綜合提升整體項目的運行基準。在對基礎要求和技術統籌分析結構方向進行分析時,要對系統的操作流程和運行模式進行系統化處理和綜合整合。例如,有的計算機研究人員就利用相關研究機制對技術進行仿真平臺的綜合處理,主要是為了驗證實驗模型中不同運行環境以及協議運行操作流程之間的完整度,確保軟件參數和硬件參數之間能形成有效的對比結構。
3.4實現現代通信技術個體化發展
管理人員也要針對具體問題進行集中處理和技術升級,確保管控結構能符合多元化發展機制,真正落實網絡技術的個性化發展,提升技術運行模型的有效性,也進一步升級整體控制層級和控制模型之間的時序性,確保技術框架能符合通信技術背景和發展訴求。只有推進通信技術的個性化發展和運行進程,才能一定程度上保證整體控制模型和管理需求得到有效落實和管控[2]。綜上所述,在對技術結構進行深度分析和集中化處理時,也要對不同通信技術進行集中處理,確保控制模型和控制管理層級結構能貼合實際需求。相關管理人員要對技術參數和運行結構進行綜合分析,保障技術運行核心的穩定性和系統化,也要對無線通信技術項目和運行維度進行系統化處理,一定程度上為無線通信技術綜合升級奠定堅實基礎。
參考文獻:
[1]胡致遠,宋洋洋,袁研根等.微功率無線通信技術在電力線路中的適應性分析[J].電力系統自動化,2014,15(8):113-118.
[2]劉士光,沈春寶,包長春等.無線通信技術在溫室測控系統中的應用研究[J].農業工程學報,2016,22(12):155-158.
率及效率的模型研究:目前對無線電能傳輸方式的研究模型主要有耦合模分析法[1,2]電磁場分析方法、[3,4]等效電路法[5]等。耦合模方法可見文獻[1]所采用的基本方程表達式:其中:為代表諧振體中的能量;為激勵角頻率;為自損耗系數;為諧振體m和n之間的耦合系數;為代表外加驅動的驅動項。其基本思想是,給出系統的源、損耗及特征量,通過求解器損耗與特征量的關系,即求得系統效率及傳輸功率的解。電磁場方法根據電磁場理論求解電磁場方程,以此求得傳輸效率等結果。而等效電路方法主要針對磁耦合的特點,利用電路理論求解電路方程,以此獲得系統的結果。幾種建模方法各有優劣:耦合模方法可以從能量角度進行分析,但是不夠直觀;電磁場分析方法理論上可以計算非常詳盡的電磁場分布[3],理論上可以計算出耦合磁場能量傳輸細節。但過于復雜性,不便于系統設計和參數優化。通常借助電磁場仿真軟件以求得分部場的直觀數值解。等效電路法應用直觀,是目前采用較多的方法,但是由于對電磁場進行了低頻簡化,對高頻條件下電磁特性描述較粗略,不利于有關電磁場方面的研究。理論未來的研究方向將建立更加準確和合理的分析模型,甚至提出更加新穎的傳輸模式,從理論高度提高系統的指標,并以此指導設計和制造無線電能傳輸裝置。第二,線圈結構及設計。根據電路互感模型的一般結構,如圖2所示。線圈2在線圈1中產生的反映阻抗為,可見反映阻抗中負載側電阻值位于分母中,對于源側的影響變為負向變化。即負載側電阻值越高,傳輸效率越小。實際電路中,通常源內阻和負載線圈側的電阻RB2往往較大。因此,雙線圈結構傳輸效率往往較低。但根據上述分析,通過改變系統線圈結構和數量,可以改變不同線圈中的反映阻抗,進而改變耦合系統的效率、傳輸功率和傳輸效率。因此出現了三線圈[5]、四線圈[1]和多線圈[6]等情況。第三,參數匹配方法及參數設計。在確定整體結構形式的基礎上,還需要計算和均衡線圈的各項參數。線圈按照諧振的形式主要有自諧振線圈和電容-線圈諧振線圈。按照線圈的纏繞方式可分為密繞線圈、平面線圈、螺旋線圈等。電路參數主要有電感值、電容值和電阻值等。對于高頻線圈還存在著寄生電容等高頻參數。在分析和設計中,對上述參數進行優化,通過增加耦合程度、減少內阻和提高品質因數以提高系統性能。目前的研究主要集中在線圈結構和參數設計等方面,[7]針對線圈的新構形和新材料的研究也是一個重要的研究方向。
2.無線電能傳輸的激勵源
激勵源是無線電能傳輸的核心元件。相對于普通的高頻信號源和開關電源,激勵源不但工作在高頻條件下,而且還要承擔功率變換的功能。作為能量傳輸路徑中第一個環節,對無線電能傳輸系統的總體指標的影響非常顯著。而且由于電路中諧振作用,功率元件往往要承受諧振電壓或者諧振電流的沖擊,其數值會遠超過系統輸入電壓或者輸入電流。因此,無線電能傳輸的激勵源設計更加困難。目前多采用的是D類開關型和E類振型放大電路。按照功率元件的數量和結構,有單管、非對稱半橋、全橋等。該方向的發展方向是實現高頻大功率條件下的高效率、低損耗和微型化,設計出更加適合無線電能傳輸的專用高頻激勵源。
3.電路結構研究
由于無線電能傳輸技術的應用范圍愈加廣闊,需要適應和滿足更加苛刻和多樣化的工作條件與限制。例如為了實現電動汽車在電網運行中能量緩沖的作用,無線充電裝置不僅需要單向充電,而且還需要將能量從電動汽車反向傳輸給電網。醫用領域中對系統的體積和可靠性指標的要求非??量蹋虼藷o線電能傳輸裝置既要盡量壓縮體積、提高可靠性,而且還要實現能量和信號的同時傳輸。越來越多新的應用呼喚更加多功能和更強適應性的無線電能傳輸裝置。因此需要提出更多新型的多功能電路結構,以增強電路的緊湊性、可靠性、通信能力、[8]能量控制水平等。[9]
4.標準、規章及醫學影響
目前,已經出現了三個主要的無線電能傳輸標準(聯盟),其中Qi聯盟成立于2008年12月,目前已推出針對便攜電子產品的低于5W以下設備的標準,未來還將會提出更大功率的標準進而形成體系。[10]對人體影響的疑慮貫穿于整個無線電能技術的發展,這方面的研究始終是重點之一,包括醫學相關性、輻射限制和磁場控制等多個方面。目前多采用計算機仿真和人體模擬的方式研究對人體的影響。未來將會進一步深入研究無線電能傳輸裝置的生物性影響;同時,通過技術手段減少磁場泄露和影響,以滿足相關的限制性標準。
5.醫學應用研究
由于無線電能傳輸避免了導線的束縛,人體內部植入設備的應用將會變得非常便利,因此無線電能傳輸在醫學方面的應用始終受到最大的關注。[11]但人體內植入設備中,體積要求十分苛刻而且傳輸路徑需要經過人體組織。因此提高微小尺寸線圈的品質因數,提高傳輸效率[12]和研究高頻電磁場對人體組織的影響是目前的主要研究方向。現在,無線電能傳輸技術在經皮植入裝置、心臟起搏器、消化道機器人等方面已經取得了長足的進步。通過無線電能傳輸技術的應用,未來人體植入醫療設備將會有較大的發展,會大大改變人類的診斷和治療方式。
6.電動汽車充電裝置
由于具有無接觸、無連接和無漏電的特性,無線電能充電裝置在電動汽車充電領域具有較大的應用前景,已經成為無線電能傳輸的一個熱門研究方向,而且正在逐步實用化。主要分為固定式和移動式兩大方向。固定式在充電過程中車體保持不動,其傳輸距離和傳輸功率已經能夠滿足電動汽車底盤高度、電動汽車充電功率的要求。移動式電動汽車無線充電方式可以隨時向行進中的電動汽車補充能量,因此可以減少相同運行里程條件下電動汽車所需的電池容量。目前,電動汽車充電技術的主要研究方向是進一步提高傳輸效率、距離和功率,并且針對偏移情況、雙向傳輸、控制方式等問題展開研究。電動汽車的無線充電技術將會推動電動汽車的實用進程,無線充電技術的需求也將越來越大,市場前景更加廣闊。
中圖分類號:U285.2 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 05-0000-01
Wireless Communication Technology Status and Development Trend
Liu Wei
(Yongzhou Vocational and Technical College,Yongzhou425100,China)
Abstract:In this paper,the status of modern wireless communications analyzed,and further predict the future trends in this area will be diverse network of complementary,broadband,integration and diversification,and other personal information.
Keywords:Electronic information technology;Wireless communication;
Status;Development trend
隨著科學技術的不斷發展,現代通信技術已經進入數字時代。20 世紀90年代信息化革命,建設信息高速公路的建設的完成,信息和知識呈現出爆炸式的增長,特別是因特網商用化和家庭化以來,使傳統的電信業受到前所未有的沖擊,無線通信技術也在快速發展中不斷革新。
一、無線通信技術
無線通信技術包括無線基站、無線終端、應用管理服務器三部分組成,按照傳輸距離可以分為基于IEEE802.15 的無線個域網(WPAN)、基于IEEE802.11 的無線局域網(WLAN)、基于IEEE802.16 的無線城域網(WMAN)、基于IEEE802.20 的無線廣域網(WWAN)等四類。無線通信技術按照不同的要求,可以劃分為不同的類型。例如,按照移動性可以劃分為移動接入式和固定接入式;按照帶寬可以分為寬帶無線接入和窄帶無線接入;按照傳輸距離可以分為長距離無線接入和短距離無線接入等。
二、無線通信技術的歷史
隨著經濟和社會的不斷發展,對信息化技術的要求越來越高。無線通訊技術的創新不斷涌現,并在社會中得到廣泛應用。從而促進人們生活方式、工作方式、溝通方式、管理方式等發生重大改變,對人們生活質量的提高起到了很大的促進作用。通信技術從固定方式發展到移動方式,在移動通信發展過程中,大致經歷了五個重要階段:
第一階段:20世紀20年代初至50年代初,移動通信技術主要應用于軍用裝備,這個階段的移動通信設備是采用短波頻及電子管技術,在50年代初,才出現了150MHZ VHF 單工汽車公用移動電話系統MTS。
第二階段:20世紀50年代到60年代,這個時期的移動通信設備器件已開始向半導體過渡,頻段擴展至UHF450MHZ,并形成了移動環境中的專用系統。同時,也很好的解決了移動通信網絡與公用電話網的融合問題。
第三階段:20世紀70年代初至80年代初,這個階段提出了蜂窩移動通信系統,并在70年代末開始進行AMPS試驗。頻段擴展至800MHZ。
第四階段:20世紀80年代初至90年代中,是第二代數字移動通信大發展時期,移動通信技術開始逐步向個人通信業務方向轉變;
第五階段:20世紀90年代中至今,適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信技術開始興起并應用,全球移動通信技術標準化工作加速推進,樣機研制和現場試驗蓬勃發展,第二代至第三代移動通信的平滑過渡,數據通信與多媒體業務需求不斷增加。
三、無線通信產業的現狀
現今,無線通信產業兩個重要特點是:1.大眾移動通信發展十分強勁,新技術應用更新不斷加快。但在一些國家和地區,存在發展不均衡問題。2.無線寬帶通信技術的研究、應用不斷發展。
全球移動市場呈總體增長,不均衡增長的趨勢。北美、歐洲等發達國家的新增用戶日益減少;而在亞洲、非洲等地區的發展中國家,用戶數增長迅猛。從數據新業務市場的增長來看,韓國、日本呈現爆發態勢,已成為全球移動通信發展的新熱點。移動通信仍是發展最為迅速的領域,移動通信用戶超過30億人,四大3G標準(WCDMA、CDMA2000、TD - SCDMA、WiMAX)演進技術不斷出現,商用進程加速,全球有10億人被3G網絡覆蓋。光通信已成為電信業務傳輸的主要手段,近年來得到了高速發展。在超長距離傳輸方面,也已達到了4000km無中繼的技術水平。源于移動電話對固定電話的巨大沖擊,固網主導運營商開始尋求各種形式的FMC(Fixed Mobility Convergence,固定移動融合)整合服務。IMS(IP多媒體子系統)為網絡融合提供了一個統一的結構,極大地促進了網絡融合的進程,三網融合進程加速。
四、無線通信技術的發展
(一)無線通信領域各種技術的互補性日益凸顯。由于不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍,不同的適用區域和不同的接入速度。因此,多元網絡一體化可以實現對不同用戶群體的需求覆蓋,實現無線通信技術的均衡發展。例如,3G和WLAN的互補效應,3G將可以解決廣域網無縫覆蓋和強漫游的移動性需求;WLAN可實現近距離的超高速無線接入。因此,多元網絡一體化可以實現對不同用戶群體的需求覆蓋,實現無線通信技術的均衡發展。
(二)寬帶化是現代無線通信技術重要方向。隨著寬帶應用的不斷發展,在信息化社會的環境下,寬帶化將是未來通信技術發展的重要方向之一,并且,寬帶的應用前景,會隨著通信技術的進步,得到更加充分的發展和應用。在光纖傳輸技術和數據交換技術的進一步發展,在有線網絡寬帶化的今天,無線網絡的的寬帶化,也正成為現代通信息技術的主要發展方向。未來,無線寬帶與有線網絡的無縫銜接和數據傳輸速度的不斷提高,無線寬帶將會得到更廣泛的應用。
(三)無線通信網絡多樣化和綜合化。未來無線通信網絡的結構,將向核心網/接入網進行轉變。通信網絡的多樣化和綜合化將隨著網絡管制的逐步開放和市場競爭需要而進一步得到發展,從而推動傳統的通信網絡與新興通訊網絡的有機融合,提高無線通信網絡普及和應用負效率。
五、結語
未來的無線通信網絡將是一個綜合一體化的解決方案,各種無線技術都將最大地發揮著自己的作用。未來,無線通信的發展趨勢為多元網絡互補化、寬帶化、綜合化與多樣化、信息個人化。我國作為迅速崛起的發展中國家,信息技術的發展對于科技的發展起著不可舉足輕重的作用,所以大力發展無線通信產業,促進無線通信技術的不斷創新對我國未來經濟發展和國民建設將會十分有益。
參考文獻:
2.無線電通信技術的發展
一、引言
在當前形勢下,無線通信技術在人們的日常工作、生活和學習中的應用正在變得越來越廣泛,無線通信技術的廣泛應用一方面在很大程度上方便了人們的工作、生活和學習,另一方面,也推動了通信技術的進一步發展。進行無線通信技術的發展趨勢研究,能夠推動我國無線通信技術的進一步發展。
二、無線通信技術的定義
所謂無線通信技術,也就是說,借助于電磁波信號在空間的傳播來實現信息交換的一種技術手段,這是相對于傳統的有線通信技術而言的一種新型的通信技術。在當今科學技術飛速發展的新時代,無線通信技術的類型也正在變得越來越多,按照不同的分類標準,無線通信技術也包括不同的類型。按照信息傳輸的距離,無線通信技術的類型主要包括:無線局域網;無線廣域網;無線城域網。在現代技術中,長距離的無線通信接入技術的具體包括GSM,GPRS和3G技術,而短距離的無線通信接入技術具體包括L1WBW和LAN技術。按照無線通信技術的接入方式,其類型具體包括:WPAN, WIMAY和WWAN移動接入技術;LMDS,MMDS固定無線通信技術。根據帶寬的多少,無線通信技術的類型具體包括:窄帶無線通信技術和寬帶無線通信技術。
三、無線通信技術的發展趨勢
(一)無線通信技術的融合趨勢
第一,無線技術與蜂窩網技術的融合。為了保證無線通信技術能夠進行計費和檢測,短距離無線通信技術始終在電子產品方面得到廣泛的應用。在現階段,無線通信技術的發展步伐日益加快,越來越新的短距離無線接入技術也逐漸產生出來,具體來說,藍牙技術就能夠非常科學有效地融合短距離無線技術和蜂窩網技術。
第二,移動通信技術和無線寬帶接入技術的融合。在移動通信業務飛速發展的新形勢下,寬帶業務量也正在不斷地擴大,這就使得一系列的寬帶接入技術脫穎而出,WLAN技術的發展,推動了3G增強型業務和技術的飛快發展,所以,可以預測,移動通信技術和無線寬帶接入技術一定能夠在不斷地競爭和互補的過程中,在4G時代達到相互之間的有機融合。
第三,無線通信技術與視頻等多媒體技術的融合。借助于地面數字系統,可以進一步推動數字電視廣播技術和視頻等多媒體業務量的激增,為移動通信業務創造語音和視頻等節目,從而體現出無線通信技術與地面數字媒體的有機融合。從視頻業務的角度而言,也有一些問題,主要包括:在當前的移動網絡上實現視頻業務,科學合理的商業模式,等等。
(二)藍牙技術將推動無線通信技術的發展的進一步革新
在藍牙技術誕生之后,許多企業都開始致力于基于藍牙技術的豐富多彩的產品的設計和開發工作,具體來說,愛立信企業進行了基于藍牙技術的無線耳機產品的設計和開發工作,等等。一些進行芯片設計的企業也設計出了基于藍牙技術的專用集成電路,同時也設計了與此相適應的開發工具包,這就推動了更多的采用這一技術的企業對于基于藍牙技術的新產品的生產設計步伐的進一步加快。與此同時,眾多大型的IT企業也設計出了各種各樣的基于藍牙技術的軟件,主要包括掌上計算機、手機、電冰箱等等,眾多的基于藍牙技術的產品都能夠借助于藍牙技術來通過無線鏈路進行科學有效地連接,能夠實現計算機技術和無線通信技術的密切聯系,保證人們可以更加方便、快捷地實現數據信息的傳遞。藍牙技術將推動無線通信技術的發展的進一步革新,越來越多的行業都比以往更加關注藍牙技術在將來的發展以及應用,在不久的將來,無線數據通信技術的發展將會更加迅速,藍牙技術的應用也會變得更加廣泛。
(三)無線通信領域技術將會體現出越來越強大的互補性
各種各樣的無線通信技術都存在著它們各自的特征,也都存在著相應的優點和缺點。具體來說,3G技術能夠非常科學有效地迎合廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WLAN技術則非常符合中距離的高速數據傳輸,UWB技術則可以進行近距離的超高速無線數據接入。由此看來,在促進將來的無線網絡通信技術的不斷發展的新形勢下,必須結合用戶的具體的需求情況,選擇比較合適的無線通信技術,推動無線通信技術的飛速發展,切實科學有效地處理好移動通信發展的不均衡問題。
在不遠的將來,伴隨著無線通信技術的飛速發展,其帶寬將會變得比以往更寬,其覆蓋范圍也會變得比以往更大。可以預測,在無線通信技術的寬帶接入方面,也會進一步產生越來越多的新技術、新標準、新規范,從而推動無線通信技術的應用帶來更多的方便和快捷。在現階段的無線寬帶接入技術一般是用于固定環境下的高速度接入,它所具備的移動性和話音支持能力都是比不上公眾移動通信網絡的。然而,一定要著眼于長遠,科學合理地發揮出其技術特點,使之可以和移動網絡進行互補,防止產生一些資源浪費問題。
四、結束語
總而言之,本文進行了無線通信技術的發展趨勢研究,可以預測,無線通信技術的發展前景是非常良好的。在現階段,伴隨著我國無線通信技術的發展日益迅速,其也面臨著越來越多的挑戰,必須采取科學有效的措施來進行應對,以便推動無線通信技術的發展,使我國無線通信技術的發展能夠迎合各種各樣的客戶群體的現實需求,真正反映出無線通信技術的綜合優勢,也必須綜合應用多種多樣的方法和技術,更加全面地把握全局,統籌規劃,科學合理地應用政府管理部門的相應配套資源,真正最大限度地發揮出不同的領域的技術個性,從而推動無線通信技術的應用帶來更多的方便和快捷。
參考文獻:
[1]曹連江.淺談無線通信技術的發展前景[J].佳木斯教育學院學報. 2011(02) .
中圖分類號:TS801文獻標識碼: A
1無線通信技術概述
1.1無線通信的定義
電磁波信號可以在自由空間中傳播,無線通信利用電磁波的這一特性實現了空間中的信息交換。近年來無線通信技術飛速發展,應用領域也不斷拓寬。無線通信分為微波通信和衛星通信兩種模式。微波通信的優點是頻帶寬、通信容量大;缺點則是傳送的距離比較短,一般只有幾十千米,因此每隔幾十千米就要建立微波中繼站來保障通信網絡的暢通。而衛星通信是通過通信衛星作為中繼站來實現地面上不同通信體之間的微波通信聯系,其優點是通信距離較遠。
1.2無線通信發展的特點
①公眾移動通信不斷增長,但世界各地發展不均衡。一方面,在許多移動通信普及率已經很高的發達國家和地區,新增移動用戶的數量增長在不斷萎縮;另一方面,在許多移動通信剛剛開始發展的發展中國家和地區,移動用戶數量猛量增長;但是,發達國家用戶創造的ARPU值卻要比發展中國家要高得多,而且,韓日等國在數據新業務方面的增長迅速,成為全球移動通信發展的新熱點。
②無線寬帶通信技術飛速發展,技術不斷更新升級。伴隨著傳統公眾移動通信的不斷發展,近年來全球寬帶無線接入技術領域的研究和應用也十分活躍,各種寬帶無線接入技術的出現,如:寬帶固定無線接入技術、WLAN技術、UWB技術等等,給無線通信產業的發展注入了新的活力。
2無線通信技術的發展趨勢分析
通過對無線通信技術發展階段的了解和分析可以發現,當前,我國的無線通信技術正處在一個技術過渡的關鍵轉折時期,全球信息化社會的興起,以及IP技術的廣泛采用,都在改變著無限通信技術的面貌。影響著無線通信技術的發展趨勢,未來無線通信技術的發展趨勢主要有以下幾個方向:
(1)從移動通信網絡技術的發展情況來看,3G已經成為世界移動通信運營商所關注的焦點問題。通過對歐美發達國家移動技術的變更和發展情況來看,由于移動電話業務在全球的普及,想通過發展更多的用戶來實現本行業的經濟效益增長的模式已經跟不上信息技術變化的腳步,因此,他們需要通過3G業務,來為運營商和用戶搭建另一個溝通平臺,從而為實現運營商的利潤帶來新的商機。通過一段時間的試運行,我國相關政府部門已經考慮3G牌照的發放問題和商用問題,這對全國的移動運營商來說,無疑起著巨大的推動作用。
(2)無線通信領域內各種技術的互補性增強。由于無線通信技術,在不同的應用領域,有不同的接入技術,有不同的覆蓋范圍和適用區域,這就體現出領域內各種技術的互補性。從公眾的移動通信技術發展情況來看,3G技術將是無線接入技術的主導技術,而其他類型的寬帶接入技術,將根據其具有的不同特點,在不同的領域和覆蓋范圍內,與公眾的3G技術形成有效的互補。在政策上,需要推廣各種無線接入技術的發展,以實現不同領域不同覆蓋面積內不同用戶對移動業務的需要,最大限度的解決移動通信技術發展不平衡的問題。
(3)寬帶化仍然是通信技術發展的一個重要方向。隨著光纖等傳輸技術的快速發展,有線網絡的寬帶化在全球范圍內普及,而無線通信技術也在朝著無線接入寬帶化的方向發展,從無線寬帶接入技術的目前發展情況來看,全球范圍內發展迅速,在寬帶接入速度和覆蓋面積上,都呈現出前所未有的擴張趨勢。在未來無限通信技術的發展過程中,寬帶接入技術仍然是其一個重要的發展趨勢。
(4)核心網絡向綜合化發展,接入網絡向多樣化發展。在無線通信技術的發展中,其信息網絡接入模式將向著綜合化和多樣化發展,網絡向著分組化的趨勢發展,使得在同一個核心網絡上進行多種數據和信息的傳遞成為可能,網絡的綜合化發展是為了適應市場競爭的需要,將推動傳統的電信業務與新興的計算機業務進行有機融合,促進移動業務與IP業務的融合,推動無線通信技術的發展。
(5)信息個人化的發展趨勢,將是信息行業進一步發展的一個重要方向。IP技術是實現信息個人化的一個重要技術手段,在手機上能夠實現各種IP應用已經成為當前人們所關注的一個重要問題,因此,將移動智能網絡與IP技術相結合,將是推動無線通信技術向全球個人通信方向發展的重要技術支持。
3未來無線通信領域的發展趨勢
3.1無線通信領域技術互補性日益明顯
不同的無線通信技術具有不同的特點,各自都有自身的優勢和劣勢。比如3G比較適合廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WLAN則比較適合中距離的高速數據傳輸,UWB技術則能實現近距離的超高速無線數據接入。因此,在推進未來無線網絡通信技術發展的過程中,應根據不同用戶的不同需求,選擇比較合適的無線通信技術,促進無線通信業務的多元化發展,解決移動通信發展的不均衡問題。未來無線寬帶接入技術領域將會逐步向高帶寬、覆蓋范圍更廣的方向發展。
3.2藍牙技術將革新無線通信業的發展
基于藍牙技術的發展,越來越多的公司都在研發和生產基于藍牙技術的各種產品。相關開發芯片的廠商開發出了針對藍牙技術的專用集成電路,并配合了對應的開發工具包,使越來越多采用該技術的廠商能夠更快更容易地生產出采用藍牙技術的新產品。另外,許多軟件開發公司也開發出了許多利用藍牙技術的軟件,這些產品可以通過藍牙技術用無線鏈路連接起來,將計算機技術與通信技術緊密的結合起來,使人們能夠隨時隨地進行數據信息的交換與傳輸。藍牙技術的出現革新了無線通信業的發展,不論是電信業、計算機業還是家電業都對藍牙技術未來的發展和應用愈加重視。
4無線網絡通信技術的融合趨勢
(1)無線技術與蜂窩網技術的融合。短距離無線通信技術一直廣泛應用于電子產品領域,主要是為了實現其計費和檢測功能,近年來,隨著無線通信技術的不斷發展,出現了更多更新的短距離無線接入技術,比如藍牙的應用,實現了短距離無線技術和蜂窩網技術的有效融合。
(2)移動通信技術和無線寬帶接入技術走向融合。移動通信業務的成功發展,以及寬帶業務的迅速增加,促成了多種寬帶接入技術的產生和成熟,WLAN技術的發展,促進了3G增強型業務和技術的迅速發展,為此,移動通信技術和無線寬帶接入技術將在競爭和互補中,促進發展,最終在4G時代實現二者的有機融合。
(3)無線通信技術與視頻等多媒體技術的融合。利用地面數字系統,刺激數字電視廣播技術,和視頻等多媒體業務的需求,為移動通信業務提供語音和視頻等多功能集成的綜合節目,這也是無限通信技術與地面數字媒體有機融合的一個表現。就視頻業務來說,還存在著在現有的移動網絡上開展視頻業務,以及適合的商業模式等問題。
5結語