【摘要】 隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,無線通信技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展,進入了一個全新的時代。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷得到升級換代,滿足了人們生活、工作的需求。文章通過分析無線通信技術(shù)的發(fā)展狀況,展望了未來無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】 近距離無線通信技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 未來展望
一、無線通信技術(shù)的發(fā)展歷程
伴隨無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,目前凸顯出兩大特征:首先是公眾對移動通信服務(wù)質(zhì)量的要求日益苛刻,雖然各地區(qū)的發(fā)展態(tài)勢良好,但國家地區(qū)間又呈現(xiàn)出明顯的發(fā)展不平衡現(xiàn)象;再者,寬帶無線通信技術(shù)不斷革新,相關(guān)研究成果斐然,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展。當今社會的信息化程度日益提高,人們的生活方式、工作方式都對創(chuàng)新型通信模式提出了迫切要求。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,無線通信也從固定模式演變?yōu)橐苿臃绞?,其發(fā)展歷程大致如下:
第一階段,20世紀20年代到50年代,無線通信主要滿足軍事需要,以短波頻和電子管技術(shù)為主。傳輸速率較慢,傳輸效果不佳,受地域和天氣條件影響較大,直到五十年代初,才出現(xiàn)汽車公用移動電話系統(tǒng)—MTS,傳輸頻率為150MHZ。第二階段,20世紀50年代到60年代,無線通信技術(shù)頻段得到很大擴展,已達到UHF450MHZ,半導(dǎo)體器件逐漸代替電子管技術(shù),并在專用系統(tǒng)中得到應(yīng)用,解決了移動電話和公用電話網(wǎng)的銜接問題。第三階段,20世紀70年代初到80年代初,頻段進一步擴展,已達到800MHZ,第一代移動通信系統(tǒng)應(yīng)運而生。1974年,貝爾實驗室率先提出蜂窩移動通信概念,并成功開發(fā)AMPS實驗系統(tǒng)。第四階段,上世紀80年代初到90年代初,第二代數(shù)字移動通信興起,在個人通信業(yè)務(wù)方面嶄露頭角;這一階段,TACS、GSM/DCS、PHS、PACS、D-AMPS等各類業(yè)務(wù)得到廣泛應(yīng)用。第五階段始于上世紀90年代中期,并一直延續(xù)至今。多媒體產(chǎn)業(yè)需求的發(fā)展促進了第三代移動通信的進步,移動數(shù)據(jù)存儲、移動計算、移動多媒體逐漸興起。但在第二代向第三代移動通信的過渡中,全球化標準以及相應(yīng)的接口融合、實驗樣機研制和現(xiàn)場試制仍需完善。
二、新型近距離無線通信技術(shù)概述
2.1 UWB技術(shù)
UWB技術(shù)是一種無載波通信技術(shù),其利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),并借助直接排序或正交頻分調(diào)制將脈沖擴展到制定頻譜范圍,以高傳輸速度而著稱。UWB系統(tǒng)能夠在較低的功率密度下進行可靠數(shù)據(jù)傳輸,且速度可達到480Mb/s。UWB最大能提供1000Mb/s的傳輸速率,在速度方面遠勝于傳統(tǒng)近距離無線通信技術(shù)。由于其數(shù)據(jù)傳輸半徑能達到10米,非常適用于高速近距離無線個人通信??偨Y(jié)起來,超寬帶技術(shù)相比傳統(tǒng)窄帶技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、多徑差異性豐富、功耗低、容易實現(xiàn)多址傳輸?shù)葍?yōu)勢。再者,UWB的物理層技術(shù)具有很好的安全屏蔽性。另外,UWB內(nèi)鍵使用了AES加密標準。UWB技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,CCSA(中國通信協(xié)會)已完成了“UWB與CDMA干擾保護研究”的可行性分析。
2.2 藍牙技術(shù)
藍牙技術(shù)的大多數(shù)標準制定由藍牙小組SIG負責(zé)。藍牙采用2.4GHZ的ISM波段,通過1600跳點/秒的高速跳頻減少干擾。藍牙的主要服務(wù)對象是小功率便攜式應(yīng)用終端,傳輸半徑在十米以內(nèi)。藍牙最大支持1Mb/s的帶寬,在異步非對稱連接的狀態(tài)下,最高速度為723Kb/s。最新的藍牙標準2.0版,支持10Mb/s以上速率,這也是未來多媒體業(yè)務(wù)需求的必然要求。此外,藍牙技術(shù)提供ARQ協(xié)議,以及基于視窗的流控制功能,適配協(xié)議可提供錯誤檢測。這幾個特點提高了QoS的適應(yīng)性。
2.3 紅外技術(shù)
紅外技術(shù)和藍牙技術(shù)有相似之處,它同樣被眾多硬件和軟件平臺所支持。紅外技術(shù)通過紅外光脈沖和數(shù)據(jù)電脈沖的相互轉(zhuǎn)換收發(fā)數(shù)據(jù)包,取代了點對點的線纜連接。1993年,由十幾家大型電信廠商發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)通信協(xié)會。紅外通信使用小角度、短距離、點對點直線數(shù)據(jù)交換,安全性能好、傳輸速度快,目前4Mb速率的FIR技術(shù)已經(jīng)很成熟,16Mb速率的VFIR技術(shù)業(yè)已發(fā)布。
2.4 RFID技術(shù)
另外,RFID也是一項重要的近距離無線通信技術(shù),它是一種非接觸式自動識別技術(shù),單臺設(shè)備不兼具收發(fā)功能。RFID利用電感或電磁耦合,實現(xiàn)對物品的自動識別。典型的RFID系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器和信息處理器構(gòu)成,電子標簽和讀寫器完成信息采集,信息處理器完成數(shù)據(jù)分析工作。在制造業(yè)、物流運輸、醫(yī)療設(shè)備、零售業(yè),RFID都有著重要應(yīng)用。
參 考 文 獻
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