无线电通信技术之通信方法拓新

无线电通信技术之通信方法拓新
论文关键词:无线电通信；通信技术；通信方法；拓新
论文摘要:早在七十年代，人们开始研究无线电通信技术。

无线电通信技术有线电通信相比，具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点，备受市场的青睐。

无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的，但它亦有不容忽视的缺点，譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定，由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处，还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差，尤其在军事和经济领域，再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。

本文就无线电的优缺点进行分析，探讨其通信技术所需拓新之处，并提出建议。

1 无线电通信技术的发展历程
1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生，并当众展示了他发明的无线电接收机，那天俄国当局定为“无线电发明日”。

1896年3月24日，波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米，做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。

1898年，年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信，第一次实际性地使用无线电通信技术。

1901年，他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信，从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。

随后，无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。

直到1946年，美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题，从此超短波转播站一些国家相继建立了，无线电通信技术迅速普及开来。

随着电子技术的高速发展，信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要，于人们生产与生活中被广泛使用；后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代，使电子计算机信息处理功能大大增加，日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。

信息技术是以微电子和光电技术为基础，以计算机和通信技术为支撑，以信息处理技术为主题的技术系统的总称，是一门综合性的技术。

今天的信息化时代，就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。

无线电通信技术发展到今日，拥有无限潜力。

军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。

虽然无线电通信技术优点虽然卓越，但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍，都是我们亟须解决的难题。

　2无线电通信技术
无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明，下面具体介绍：
（一）3G技术
3G，全称为3rd Generation，中文含义就是指第三代数字通信。

目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

从技术角度来看，3G主流技术已经
基本成熟，CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性，进入3G的障碍不大。

WCDMA以前受版本不断更新的影响，阻碍了商用进程，但目前主体标准已经定型，具备了规模商用的基础。

事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。

TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准，该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。

另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。

该标准提出不经过2.5代的中间环节，直接向3G过渡，非常适用于GSM系统向3G升级。

（二）3.5GHz技术
3.5GHz 宽带固定无线接入技术 MMDS，是工作于3.5GHz 无线频段上的中宽带无线接入技术，宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点，受到了业界的关注。

现在MMDS使用了传统的调制技术，但是未来的技术将是基于VOFDM 的，接收端与反射的信号相结合，生成一个更强的信号。

这种技术成本低廉，常用于远离服务中心的小型企业接入网，它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。

但这项技术也有其局限性，比如高频段 26GHz 的 LMDS 技术受天气影响较大，而 3.5GHz MMDS 技术
在我国又受到了带宽不足等因素的限制。

（三）WLAN（Wi－Fi）技术
无线局域网技术WLAN（Wi－Fi），其技术标准为802.11，可实现十几兆至几十兆的
无线接入。

我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络，支持11Mbps的无线接入。

WLAN技术将在特定的区域和范围，特别是热点区域和高速信息接入领域，发挥对移动通信网络的重要补充作用。

（四）WiMAX技术
WiMAX即全球微波接入互操作系统，WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展，而且这
股热浪已经推进到亚洲。

WiMAX又称为802.16无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。

因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25～30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁，使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。

WiMAX相对于Wi－Fi的优势主要体现在Wi－Fi解决的是无线局域网的接入问题，而WiMAX解决的是无线城域网的问题。

Wi－Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方，WiMAX则能把信号传送31英里之远。

Wi－Fi网络连接速度为每秒54兆，而WiMAX为每秒70兆。

3 无线电通信技术的特点
近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术，是迅速发展起来的新技术领域，不需要传输媒质，部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替，无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃，实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。

其特点喜忧参半，优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面，我们可以总结如下：
不受时空限制。

大多数情况下，人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知，而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法，确保通信联络综合高效，语音、数据、图像的综合传输畅通无阻，随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往，无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门，尤其通信与网络的连接，通信技术踏上新的台阶。

具备高度的机动性及可用性。

无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性，尤其在军事构建地域通信网
方面起到很大的作用。

可靠性高。

无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性，一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通，这也是无线架输的最大特点。

无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题，但其信号容易受到干扰、影响，还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。

无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题，目前全球化经济愈演愈热，其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点，因此，无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。

3无线技术综合比较
目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。

这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。

3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，WLAN可解决中距离的较高速数据接入，而UWB可实现近距离的超高速无线接入。

首先，从标准化程度上看，本报告所涉及的技术中，仅仅WMN技术没有成熟的标准体系，LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准，只是没有统一的国际标准，其余的技术均已经完成标准化工作，并且都进行了试验网建设和商业网建设。

从频率上看，Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段，WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。

从覆盖范围上看，Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术，仅覆盖
35m～100m；WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术，覆盖范围在1km～54km不等，而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术，通常用于通信主干组网建设。

从传输速率上看，点对点微波和卫星通信属于干线传输技术，不同的情况速率变化较大，而其余的技术均为接入技术，仅仅是3G技术接入速率最小，仅为384k，而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。

从调制技术上看，其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM，其余的技术均未采用OFDM调制技术。

从天线技术上看，仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术，而其他技术均未采用MIMO技术；从传输环境上看，仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输，其余技术均要求视距传输环境；从网络安全和QoS机制上看，WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善，其余的均存在较大的问题。

4无线技术的应用及展望
目前，在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主，但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出，无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。

因此，无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段，为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。

1无线数据通信的应用
(1)移动数据通信在业务上的应用。

移动数据通信的业务，通常分为基本数据业务和专用数据业务两种：基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接人等。

专用业务的应用有个人移动数
据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车卫星定位、远程数据接入等。

(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。

①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。

②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队和快递公司为发布指示或记录实时事件，通过无线数据网络实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。

③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在外办公时，通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证等。

2 3G技术的应用
　当前，一些移动流媒体业务已经能够在2.5G网络上实现，3G网络将为移动业务发展提
供更有效的支撑。

由于3G网络拥有更高的数据传输速率和数据业务支撑能力，3G运营商
不仅可以向用户提供高质量的语音业务，而且还能够提供高速率的流媒体业务。

从全球来看，随着3G商用进程的加快，日本和韩国以及欧美地区的一些移动运营商已相继推出了基于移动流媒体技术的视频业务，移动流媒体业务已成为3G网络的核心业务和热点业务。

从实际应用的情况来看，移动流媒体可提供点播、直播、下载播放三种业务形式。

其中，点播应用主要包括电影片花、精彩片断、MTV等；直播包括电视节目、视频监控、重大赛事、音乐现场会等；下载播放比较适合于那些非在线、对音视频质量要求较高的多媒体节目。

目前国人对手机、电脑等移动高速上网的需求都在增长，相对于其它业务，移动宽带很可能短时间内成为3G的主流应用。

中国电信日前推出的“天翼”品牌，主打“互联网手机”概念，就是充分利用目前CDMA网络峰值传输速率能达到153.6KBps的优势，为用户打造高速率、全域覆盖、使用便捷的手机互联网体验，满足用户互联网商务、娱乐、生活、信息咨询等需求。

作为回应，中国移动大幅降低了手机GPRS上网费。

很显然，在3G时代，三大运营商在围绕移动宽带展开竞争的同时，也必将为消费者带来更丰富、更实惠的差异化应用
3 移动无线业务融合时机成熟
随着移动通信和互联网的迅猛发展，以及固定和移动宽带化的发展趋势，通信网络和业务正发生着根本性的变化。

体现在两大方面：一是提供的业务将从以传统的话音业务为主向提供综合信息服务的方向发展；二是通信的主体将从人与人之间
的通信扩展到人与物、物与物之间的通信，渗透到人们日常生
活的方方面面。

“移动＋宽带”刺激各种新型技术层出不穷，极大地促进了移
动/无线技术创新，其他无线技术如超宽带(UWB)、蓝牙、RFID、认知无线电、ZigBee、自由空间光系统等都有用武之地。

顺应这一发展趋势，相关行业将逐步融合，通过一系列新的技术、新的业务和应用来满足市场的需求。

融合将是全方位多层
次的，包括网络融合、业务融合和终端融合。

特别是固定网与
移动网的融合，通信、计算机、广播电视和传感器网络的融合
成为发展的大趋势，而且已经在技术、市场需求和设备方面逐
渐具备条件。

在各种无线网络融合的进程中，许多新的业务应用不断出现。

从丰富多彩的个人业务到日益崛起的行业应用；从人与人之间
的通信到人与机、机与机之间的通信，无线业务应用趋于多样化。

日益多样化的无线业务应用，展现了无线信息社会的美好
未来。

同时，采用多种无线接入技术和固定接入技术将是实现上
述目标的必由之路，包括蜂窝移动通信技术(广域网)、宽带无线接入技术(城域网)和各种短距离无线技术(如RFID、UWB和蓝
牙等技术)，他们与各种固定宽带接入共同接入基于IP的同一个核心网络平台，通过网络的无缝切换，实现无处不在的最佳服务。

5无线电通信技术之通信方法的拓新
21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期，尤其最近几十年最为活跃。

信息化的飞速发展和IP技术的兴起，欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。

务必在通信方法上进行一系列的拓新。

针对以上无线电通信技术的缺陷，笔者认为，我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试，主要可总结一下八点：
3.1采用了数字通信技术
提高系统频谱资源的利用率，维持信号上的稳定，避免通信信号收到干扰，增大了系统通信容量，提供话音、图像和数据等多种通信服务，确保用户信息安全保密。

3.2 推广通信信息技术宽带化的发展
信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3]，尤其近年来世界范围内全面展开，无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进，这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。

3.3 推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。

个人信息话，能够有效地减低传输路线的信息量堵塞，大幅度提高通信的传播速度。

3.4 拓新接入网络的样式
技术上融合实现固定和其他通信等不同业务，在无线应用协议（WAP）的出现以后，无线数据业务的开展得到大幅度的推动，促进了信息网络传送多种业务信息的发展。

随着市场竞争的需要，传统的电信网络与新兴的计算机网络融合，尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备，满足了生活与生产地各种通信需求。

3.5 过渡电路交换网络
关于过渡电路交换网络，IP网络无疑是核心关键技术，是最合适的选择对象，处理数据的能力电路交换网络大大提升，这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。

3.6 使用Blue tooth技术作为信号传感器
Blue tooth技术具有更高的安全性和适用性，利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向，一旦连接到Internet上的话，即可以实现更具备高度的机动性及可用性。

3.7 推广软件无线电
软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目，但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场，对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。

3.8 提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署，一旦受到安全威胁，其后果不堪设想。

因此，无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。

结束语
回顾无线通信的发展历程，无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。

通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。

鉴于市场对经济的推进作用，尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快，但面对我国13.4亿人口的通信需求，无线电通信技术普及率低的问题，面对我国12亿人口，网络规模和容量方面就变得苍白无力了。

同时，无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面，提升自身的营业水平，为市场提供丰更加富的选择，满足用户各个方面、各个层次的需求。

因此，在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷，这要求我们积极加快无线领域的科技进步，为无线电通信技术创新出谋划策，为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。

参考文献
[1]《信号与系统(第二版)》 A.V.Oppenheim西安交通大学出版社 2000年.
[2]《数字与模拟通信系统》 Leon W.Couch,II电子工业出版社.
[3]《现代通信原理》曹志刚清华大学出版社.
[4]《无线局域网的安全性及其攻击方法研究》李雄伟,赵彦然;2005年
[5]高兆霖，《超宽带无线电技术及实际应用》，载《铁道技术监督》，2007年10月。