无线互联网的发展与面临的挑战

无线互联网的发展与面临的挑战

摘要：

无线互联网是针对日益增长的数据通信量和移动用户数，即将发展起来的新型网络和通信体制。文章就无线互联网产生的背景和地位、发展历程、新型技术和面临的挑战等方面作出分析。

关键词：

无线接入；移动通信；无线因特网；高速传输技术

ABSTRACT:

ThewirelessInternetisanewlydevelopednewtypeofnetworkanda communicati

onsystem.Itisdevelopedtomeettheever-increasingdatatrafficand mobilesubscribers.Thepaperanalyzesthebackgrou ndoftheemergenceofwirelessInternet,anditsstatusanddevelopm entcourses,aswellas thenewtechnologiesitadoptsandchallengesitfaces.

KEYWORDS:

Wirelessaccess;Mobilecommunication;WirelessInternet;High-sp

eedtr

ansmissiontechnology

1前言

日益增长的数据通信需求促使数据通信将逐渐成为通

信的主体，其中特别突出的是短消息服务，全球2000年6

月一个月的短消息达80亿条，1999年传送的数据量比之前

所有传送量的总和还多。日本推出i-mode服务后，2000年

底就达1700万用户。中国市场在移动用户高速增长的同时，也在急剧增长。按爱立信公司的预计，2000年一个用户日平均通信量为20分钟，到2005年增加到600分钟。未来通信业务将包含社交与私人通信，如语音和图像新闻、可视电话、救援通信；授权与交易通信，如WWW信息电子商务、电子银行、遥控等；娱乐和休闲通信，如游戏、体育、音乐等，这些都需要传送大量的数据。

进入21世纪以来，无线移动通信、互联网和个人终端

的发展特别引人注目，成为风靡全球的高新技术和新兴产业。无线移动通信可以分成移动通信和无线接入两大方向。随着数字移动通信的兴起，无线接入的无线调制解调器也开始进入市场。随着第2代移动通信系统面向第3代系统的发展，无线接入也由无线调制解调器、无线本地环、无线局域网转

向宽带无线接入发展。图1给出了它们的发展历程和将来的演进。

正走向商用的第3代移动通信，尽管能提供高达2Mbit/s 的传输速率，但面对将来爆炸性增长的数据通信需求还是不够，因此要寻求更高速率的传输系统，发展后3G、4G，为此要开发更高频段信号的应用。图2给出了使用不同频段与第3代系统使用2GHz达2Mbit/s速率的比较。从图1和图2看出，随着使用频段的提高，小区覆盖范围和可移动性的能力在下降，这就促使移动通信与无线接入的融合和统一，形成了新的亮点――无线因特网。

2无线网络的发展趋势

如前所述，现今的无线移动通信网络，是以移动通信网和无线接入网两个方向并行发展。移动通信网由第2代的GSM、cdmaOne及美国的TDMA、日本的PDC为代表，传送9.6~14.4kbit/s的数据速率，提供语音和短消息服务。正开始在市场运用的GPRS、cdma20001x，被称为第2.5代系统，提供高达64kbit/s的数据通信服务。预计2003~2004年，全球将可能全面开始第3代移动通信的运营，以WCDMA、cdma20001xEV-DO和中国提出的TD－SCDMA为代表，提供384kbit/s~2Mbit/s数据速率的服务。其中美国的TDMA系统

与GPRS技术相结合，推出的EDGE也能达到这样的通信能力和要求。随后将是3.5G和4G。

无线接入网从最早的无线调制解调器提供9.6kbit/s的无线接入能力，到无线本地环，扩大了无线调制解调器的覆盖范围和通信能力。而后无线局域网的出现，使计算机网变成可无线接入的网络，使用IEEE802.11协议，使无线信道的峰值速率达到2Mbit/s。在此基础上又提出了有更高峰值速率的IEEE802.11b标准，信道峰值速率可达11Mbit/s。现在又进一步提出了可达20Mbit/s、22Mbit/s峰值速率的建议。IEEE802.11系列的另一标准建议是IEEE802.11a，工作在5GHz 频段，采用OFDM方式可在20MHz带宽内传送高达54Mbit/s 的峰值速率。与此相关的Hipernet2(H2)建议在支持QoS和移动性方面更为出色。另外，蓝牙接入技术采用近距离、低功耗、简捷协议和低成本，也令人注目。

无线接入网与移动通信网相比，各有优势和特色，也有在将来应用环境下的不足。随着因特网的应用和普及，特别是其使用方便、信息量大，工作、娱乐都可用，以及低成本等特点，使得因特网在发挥越来越大的功效和能力，特别被看好。因此，基于TCP/IP协议的通信网作为核心网，为今后接入网和移动网合二为一，提供了极好的前景。欧洲各国和几家大企业在论述后3G的网络拓扑时，提出了一种融合接入和移动，称为“始终最好接入”的ABC(AlwaysBestConnected)

网络概念，如图3所示。将来的无线网络应是个人网(PersonalAreaNetwork)、室内网(IndoorNetwork)和移动网(MobileNetwork)的结合。个人网可能选用蓝牙技术，也可选用其他接入技术，以手机为中心，把个人周边的机器设备连成一体。当需要高速传输数据时，特别是个人终端在高速通信时，使用IEEE802.11或Hipernet2建议，进入室内网，与因特网或其他数据网相联；当要高速移动和频繁切换时，使用3G或3.5G标准的移动网，这样可实现最好接入。无论是个人网还是室内网，都是基于TCP/IP协议的因特网。而将来的移动网，无论是3G还是3.5G、4G，其核心网也将是因特网。因此，从广义上说，将来的无线移动通信网络就是无线因特网。

3无线因特网技术

无线因特网是无线接入的因特网。它的优势和特色体现在：能传送不同业务要求的高速数据，能方便就近接入因特网，能支持用户漫游和移动等功能就特别重要。

能实现峰值速率达54Mbit/s的IEEE802.11a协议，在

5GHz频段采用OFDM调制技术，在20MHz带宽传送52个正交载波。每个载波为300kHz带宽，采用BPSK、QPSK、16-QAM 或64-QAM调制，以及1/2或3/4纠错码，能够提供