无线通信技术的发展历程与趋势
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无线通信技术的发展历程与趋势
摘要:随着经济社会的不断发展和进步,无线通信技术在人们生活中已变得更加重要,其广泛运用,对推动社会生产生活的不断发展起到了巨大的作用,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分。但是由于无线通信网络存在带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户的地域分布和对应用需求不平衡的矛盾,以及不同技术优势和不足共存之间的矛盾。因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。
关键词:无线通信技术,发展,趋势
无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。
1.无线通信技术的发展历程
随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通过信息化开创新
的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文
化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固
定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采
用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。
第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决
了移动电话与公用电话网的接续问题。
第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。
第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴
起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了
D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、CDMAONE、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行,频段扩展至900MHZ~1.9GHZ,而且除公众蜂窝电话通信系统外,无线寻呼系统、无绳电话系统、
集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适
应用户市场需求的同时兴起并各显神通。
第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移
动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场
试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡
问题在内。
2.无线通信技术热点
2.1.3G时代的来临
3G(3rd Generation)是指第三代移动通信,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。
3G网络最大的优势是可向电信用户提供全网络覆盖的移动通信,支持提供移动环境下的数据服务。在信号上,3G技术可以同时支持语音和数据信号。
2.2.后3G时代的LTE技术
LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进,始于2004年3GPP的多伦多会议。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s 与上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。LTE被广泛采用,有最强的发展潜力。
2.3.准4G技术标准WiMAX
WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。WiMAX也叫802·16无线城域网或802.16。WiMAX的技术起点较高,采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术,随着技术标准的发展,WiMAX逐步实现宽带业务的移动化,而3G则实现移动业务的宽带化,两种网络的融合程度会越来越高。4G(4th-generation)主要是以正交频分复用(OFDM)为技术核心。理论上,静态传输速率达到1Gbps,用户可以达到100Mbps,可以作为4G的技术之一。
2.4.WiFi技术
Wi-Fi 的英文全称为Wireless Fidelity,在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”,实质上是一种商业认证,同时也是一种无线联网的技术,以前通过网线连接电脑,而现在则是通过无线电波来连网;目前采用的是802.11b标准,理论数据速率可达11Mbps,
覆盖范围从100-300米。
2.5.短距离无线通信技术Zigbee
Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。与Wi-Fi技术相比,虽然Wi-Fi传输速率比Zigbee有一定的优势,但是从运行成本分析,Zigbee 技术低成本的优势,将会促进其更加广泛地应用开来。
3.无线通信领域的未来发展趋势
21世纪的无线通信正进入一个关键的转折时期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及IP技术的兴起,正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合化、个人化、主要特点体现为以下几个方面:
(一)宽带化是通信信息技术发展的重要方向之一。随着光纤传输技术以及高通透量网络节点的进一步发展,有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开,而无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进,无线传输速率将从第二代系统的9.6Kbit/s向第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s发展。
(二)核心网络综合化,接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变,网络的分组化和宽带化,使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能,网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要,将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具开发潜力的部分,未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路接入等不同的接入设备,接入核心网实现用户所需的各种业务。在技术上实现固定和移动通信等不同业务的相互融合,尤其是无线应用协议(WAP)的问世,将极大地推动无线数据业务的开展,进一步促进移动业务与IP业务的融合。
(三)信息个人化是信息业进一步发展的主要方向之一。而移动IP 正是实现未来信息个人化的重要技术手段,在手机上实现各种IP应用以及移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋势。
(四)移动通信网络结构正在经历一场深刻的变革,随着网络中数