2021-4-9 | 通信技術
全球通信技術發展迅猛,可謂是日新月異,尤其是最近短短兩年的時間,無線通信技術的發展速度與應用領域已經超過了固定通信技術,呈現出如火如荼的發展態勢。無線網絡從模擬通信已經發展到了數字通信時代。通信設備在兼容原有模擬功能的基礎上完全實現了數字話音、數據、傳真、圖像等業務的傳輸。內容豐富的無線網絡服務依賴于先進的無線通信技術,未來的用戶還可以對無線網絡服務提出更高的要求,這將進一步促進無線通信技術向前發展。總結近年無線通信技術發展的成績,認清存在的問題,發揮不同技術的個性,綜合布局,解決不同區域、不同用戶群對帶寬及業務的不同需求,使無線通信網絡的整體優勢和綜合能力發揮最大功能。科學地認識無線通信技術的發展前景,對于工程技術人員來說是具有可探討意義的。
一、無線通信技術的應用現狀概述
目前,無線通信領域主要包括3G、TD-LTE-Advanced、WiMax、UWB、Wi-Fi以及RFID等幾大技術熱點。3G則是如今蜂窩通信技術的主流,在全球范圍內也已經大規模的商用,技術日趨成熟,可以說今后十年無疑將會是3G移動通信系統正興的時期,而到了十年以后則將會是第四代移動通信的天下。LTE-Advanced和802.16m正是國際電信聯盟在最近才剛剛為新一代移動通信(即4G)確定的國際標準,而其中的LTE-Advanced就包含了我國提交的具有自主知識產權的技術標準TD-LTE-Ad-vanced,它是LTE-Advanced的TDD(時分雙工)分支。我國主要的兩大無線運營商———中國移動和中國聯通—公司為國內無線用戶提供2G的業務服務,服務內容包括話音、數據、電子郵件、網頁瀏覽等,數據速率大致在10~200kb/s范圍。同時電信企業推出了中國自主知識產權的3G無線網絡TD-SCDMA。2009年年初,三大運營商獲得3G牌照標志著中國正式進入了3G時代,轉眼間中國進入3G時代已經快三年了,而在這近三年的時間里中國的通信市場發生著微妙的變化。從2011年開始,3G手機已經逐漸普及,高配的終端讓用戶切身實際的享受到了3G網絡給生活帶來的便利,而用戶的選擇也慢慢的開始發生了改變,以2G為代表的中國移動用戶群逐漸的向中國聯通、中國電信3G網絡遷移。
二、無線通信領域的技術解析
前文對無線通信領域的發展情況作了概要性介紹,以下將重點就當前無線通信領域的熱點技術做簡要分析。
1、引領潮流的3G技術
第三代移動通信3G格外引人矚目,已成為無線通信產業的最大熱點。從技術角度來看,3G主流技術已經基本成熟。cdma2000由于技術本身的平滑演進特性,進入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響,阻礙了商用進程,但目前主體標準已經定型,具備了規模商用的基礎。TD-SCDMA技術要相對滯后一些。總的說來,當前的3G技術已經能夠支持規模化的商用網絡部署。我國對3G一直采取積極穩健的態度,目前,我國正在進行第二階段的網絡技術試驗,或稱外場測試。自今年3月起,開始啟動WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA的測試工作,由6大運營商分別在北京、上海、廣州三地進行。測試的重點包括:3G網絡覆蓋、容量等性能試驗;不同3G技術之間、3G和2G技術之間的干擾、共存;各種3G業務及業務兼容性試驗;3G終端和系統之間互操作試驗;3G和2G之間的互操作試驗。預計此階段試驗將在今年10月份完成,試驗將對我國對3G的決策工作起到重要的參考作用。由于此次試驗由運營商參與,且屬于網絡試驗。因此,預計若此次試驗結果令人滿意的話,我國的3G牌照發放工作有可能順勢展開。
2.3.5GHz寬帶固定無線接入技術
3.5GHz寬帶固定無線接入技術MMDS,是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術。今年4月份,第三批3.5GHz寬帶固定無線接入頻率評選(招標)工作在我國進行,使MMDS技術在我國的應用進一步擴大,這也使3.5GHz固定無線接入技術成為今年業界的熱點之一。在此次評選(招標)工作中,中國電信、中國網通、中國移動、中國聯通、中國鐵通五大運營商分別獲得河北、山西、內蒙古等27個省(區)的3.5GHz頻段230MHz頻率使用權,并將獲準經營相應電信業務。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權分配,我國3.5GHz頻段已在絕大部分地區分配完畢。這表明,我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進入了規模商用。
3.WLAN標準
無線局域網技術WLAN(Wi-Fi),其技術標準為802.11,可實現十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發展的主要是802.11b標準的WLAN網絡,支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項新技術,WLAN在歐美等國快速發展,在我國近兩年也得到了幾大運營商的追捧。而自去年開始的WAPI標準之爭,吸引了全球的關注目光。之所以出現WAPI標準之爭,除了國家出于自身信息安全的考慮外,我國無線通信設備廠商希望成長壯大,占領新興技術市場的渴望也是重要因素。但該標準的無限期推遲,也暴露出一些問題。那就是,我國的無線技術的核心能力,與國際水平相比還有一定差距,還難以撼動國際主流的技術集團。同時,我國通信技術標準的制訂策略,還存在封閉性的問題,這也是其受到國際社會普遍攻擊的重要原因。當然,WAPI標準的推遲執行,也是出于更大的國家利益的考慮。
4.寬帶無線技術新寵WiMAXWiMAX全稱為WorldInteroperabilityforMicro-waveAccess,即全球微波接入互操作系統,其技術標準為IEEE802.16。WiMAX也組織了自己的聯盟。目前這個聯盟已經發展了數十家會員,該聯盟由In-tel牽頭,我國中興通訊也名列其中。WiMAX的目標是促進IEEE802.16的應用。據了解,近期,英國電信(BT)、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信和XO通信加入了WiMAX論壇,目前WiMAX論壇已經擁有98個成員,運營商占25%。今年初,Intel也宣布,下半年開始將會在其生產的芯片中部分采用WiMAX標準。
5.超寬帶無線接入技術UWBUWB是一種時域通信技術,它采用超短周期脈沖進行調制,把信號直接按照0或1發送出去,而不使用載波,這與此前的無線通信截然不同。脈沖調制產生的信號為超寬帶信號,譜密度極低,信號的中心頻率在650MHz~5GHz之間,平均功率為亞毫瓦量級,抗干擾和多徑的能力強,具有多個可利用信道。與CDMA系統相比,時域通信系統結構簡單,成本相對較低。UWB技術具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。UWB最引人注目的特點是具有很高的數據傳輸速率。XtremeSpectrum公司預測,他們即將開發出的產品具有在10米內傳輸約100Mbps的能力,Intel則把目標定在了500Mbps。