虞 翔

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新興發(fā)展的無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)研究

虞 翔

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510630

隨著經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，科技的快速發(fā)展帶動(dòng)我國無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)不斷進(jìn)步和提升。針對無線移動(dòng)通信面臨的發(fā)展需求和技術(shù)挑戰(zhàn)這兩大方面，分析、整合、討論近年新興發(fā)展起來的無線移動(dòng)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)，并對其將來的發(fā)展趨勢和方向進(jìn)行了一系列的探究、討論，希望我國無線通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)能夠得到更好的發(fā)展和更強(qiáng)大的推動(dòng)力。

無線通信技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)；發(fā)展

無論是移動(dòng)電話還是無線接人，無線移動(dòng)通信從最初單一的模擬電子技術(shù)的第一代、數(shù)字技術(shù)第二代，已進(jìn)入豐富多彩的第三代，并形成能夠有效應(yīng)用自適應(yīng)技術(shù)的多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)。在如此迅猛的發(fā)展中，未來無線移動(dòng)通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的研究和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)就成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)和大力研究、探討的重點(diǎn)。一些令人興奮的新興技術(shù)和新興網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)不僅能夠開發(fā)研究的熱點(diǎn)，還能為面臨極大需求和重大研究開發(fā)壓力的無線移動(dòng)通信注入新鮮的活力和熱情。

當(dāng)下，我國已經(jīng)慢慢的進(jìn)入了4G 時(shí)代，無線通信技術(shù)發(fā)展的步伐也在不斷的加速。伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)直接結(jié)合的關(guān)系也顯得越來越緊密，無線通信網(wǎng)絡(luò)在給人們提供多樣化的業(yè)務(wù)同時(shí)，也在一定程度上改變了人們的生活方式。

1 對無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方面分析

1.1 對WLAN 技術(shù)的分析

現(xiàn)在，我們運(yùn)用Wi-Fi的技術(shù)已經(jīng)駕輕就熟，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。由于Wi-Fi的本質(zhì)是有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，這種技術(shù)比較適用于無線局域網(wǎng)。其結(jié)構(gòu)如圖一所示。雖然這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在被人們廣泛地運(yùn)用，但是其依舊存在一定的安全隱患。Wi-Fi使用的是射頻技術(shù)，即以空氣為渠道進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送、接受等一系列活動(dòng)。這種簡約、方便的傳播方式也導(dǎo)致了其非常容易受到外部攻擊，甚至有些黑客能夠非常容易地竊取正在運(yùn)作的數(shù)據(jù)和信息。

1.2 對WMN 的初步技術(shù)分析

在研究WMN 技術(shù)的時(shí)候需要和各種技術(shù)進(jìn)行了一定的融合，而WMN技術(shù)目前還沒有比較成熟的產(chǎn)品系 列能夠?yàn)槠涞囊?guī)?；\(yùn)用提供一定的支持，導(dǎo)致其仍然處于探索、研究的步驟。但就其發(fā)展和應(yīng)用前景而 言，這種新型的網(wǎng)絡(luò)具有較為廣闊的無線寬帶接人方面應(yīng)用的空間，其圖像采集模塊還能夠結(jié)合零散數(shù)據(jù)，對目標(biāo)進(jìn)行一定的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的采集；還能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到工業(yè)、環(huán)境檢測以及交通等不同的領(lǐng)域，為人們的生活提供便利。

圖1 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

1.3 對WiMax的初步分析

目前，這種技術(shù)屬于比較先進(jìn)，但這項(xiàng)技術(shù)推出的時(shí)間比較晚，在最近才得以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，以及其利用率比較低下等多種因素的影響，導(dǎo)致這種技術(shù)的推廣還應(yīng)該在實(shí)踐考察的基礎(chǔ)上進(jìn)行，需要結(jié)合更多的分析和探討。就其發(fā)展、應(yīng)用前景而言，這種技術(shù)能夠更好地滿足人們在比較大范圍內(nèi)的上網(wǎng)需求，其不僅可以對室內(nèi)室外進(jìn)行覆蓋，還能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍內(nèi)的信號覆蓋，甚至只需要幾個(gè)基站，便能夠?qū)崿F(xiàn)全城范圍內(nèi)的全面覆蓋。這種技術(shù)本身就比較先進(jìn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)超遠(yuǎn)距離安全、穩(wěn)定地傳輸，很多人都非?？春眠@種技術(shù)，并將其列為未來移動(dòng)發(fā)展的重要方向之一。

1.4 對4G 技術(shù)的分析

（1）OFMD 技術(shù)。OFMD 技術(shù)指的是正交頻分復(fù)用技術(shù)，而4G 技術(shù)的核心就是正交頻分復(fù)用技術(shù)。這種技術(shù)能夠?qū)⑿诺婪殖珊芏鄠€(gè)正交子信道，使高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變成低速數(shù)據(jù)流，從而能夠更好的傳輸、調(diào)整子信道信息，并在大大提高運(yùn)作速度和頻率，這樣能真的得實(shí)現(xiàn)抗碼間的干擾以及高速的傳輸[1]。

（2）SDR 技術(shù)。這種技術(shù)指的是軟件無線電，即通過每項(xiàng)通信技術(shù)的鏈接，能夠提升模擬信號數(shù)字化程度，能夠讓其更好地接近天線，這對信道分離以及編譯碼工作提供了一定的幫助和支持。在沒有地域限制的情況下其也能進(jìn)行順暢、穩(wěn)定的通信服務(wù)，并且還能夠兼容不同的系統(tǒng)，大大提高了通信質(zhì)量，提高用戶的使用滿意度。

（3）SA 技術(shù)。這種技術(shù)是智能天線技術(shù)，構(gòu)成其的主要要素包含了波束形成網(wǎng)絡(luò)、天線陣以及波末形成算法。其最為顯著的優(yōu)點(diǎn)就是能夠更好得防止信號受到干擾。

1.5 對LMDS 技術(shù)的分析

這種技術(shù)本身是為提供點(diǎn)對多點(diǎn)通信而出現(xiàn)的固定寬帶無限接入技術(shù)，其工作頻率比一般的20GHZ都要高，且以毫米波作為其傳輸方式，能夠在一定的范圍內(nèi)提供多種不一樣的業(yè)務(wù)和服務(wù)，比如說數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)、雙工語音以及視頻業(yè)務(wù)等等，是一種比較優(yōu)秀的寬帶固定無線接入方案。在各項(xiàng)條件最好的情況下，其可以進(jìn)行8 km的傳輸，但是受到降雨、暴風(fēng)等情況的影響，其傳輸距離一般在1.5 km左右。

1.6 對MMDS 技術(shù)的分析

這種技術(shù)最主要的缺點(diǎn)就是存在阻塞問題。第一，其信號的質(zhì)量極易受到受到天氣的影響，導(dǎo)致其可用的頻帶寬度不夠；第二，這種技術(shù)對傳輸路徑的要求也比較嚴(yán)格；第三，由于當(dāng)前城市環(huán)境的狀況比較復(fù)雜，且MMDS技術(shù)還無法做到非視距的傳輸技術(shù)，因此這項(xiàng)技術(shù)推廣起來難度比較大；第四，這項(xiàng)技術(shù)并沒有系統(tǒng)化、統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)，廠家設(shè)備也往往存在不兼容、成效參差不齊等問題。

1.7 對集群通信技術(shù)的分析

這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)比較多，首先其具有較高的頻譜利用效率，能夠大大增加集群系統(tǒng)用戶的實(shí)際容量；其次，其具有較強(qiáng)的信號抗信道衰落的能力，能夠最大限度地提高信號傳輸?shù)膶?shí)際質(zhì)量；最后，其使用的實(shí)用技術(shù)以及數(shù)字加密理論也比較的成熟，具有較強(qiáng)的保密性。

2 無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢

2.1 寬帶化

無線通信技術(shù)正在朝著無線接入寬帶化的方向積極地演進(jìn)和發(fā)展，無線傳輸速率將從第二代系統(tǒng)的9.6 kbit/s向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的最高速率2 Mbit/s發(fā)展。

2.2 核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，接入網(wǎng)絡(luò)多樣化

未來信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式將由核心網(wǎng)向接入網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化使在同—核心網(wǎng)絡(luò)上綜合傳送多種業(yè)務(wù)信息的想法不再是一個(gè)假設(shè)。

2.3 信息個(gè)人化

實(shí)現(xiàn)個(gè)人化是下世紀(jì)初信息業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要方向之一。而實(shí)現(xiàn)未來信息個(gè)人化的重要技術(shù)手段必須是移動(dòng)IP，在手機(jī)上應(yīng)用各種IP以及探討移動(dòng)IP技術(shù)正逐漸成為人們的關(guān)注焦點(diǎn)之一。移動(dòng)智能網(wǎng)技術(shù)與IP技術(shù)的組合、協(xié)作將進(jìn)一步推動(dòng)全球個(gè)人通信的發(fā)展和進(jìn)程[2]。

2.4 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場深刻的變革

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量在網(wǎng)絡(luò)中逐步成為主導(dǎo)，現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)向IP網(wǎng)絡(luò)過渡已成為不可阻擋的趨勢，IP技術(shù)將成為未來網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，而IP協(xié)議也將成為電信網(wǎng)的主導(dǎo)通信協(xié)議。移動(dòng)通信通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）的引入將，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入模式，使用戶能在端到端分組傳輸模式下實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。以IP為基礎(chǔ)組網(wǎng)，開始了移動(dòng)骨干網(wǎng)IP應(yīng)用的實(shí)踐。

3 結(jié)束語

隨著人們在無線通信網(wǎng)絡(luò)中對寬帶的需求越來越多，而帶寬不足和問題遲遲得不到解決，我們不得不進(jìn)行一系列的思考與探討。我們在積極推動(dòng)無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的同時(shí)，更應(yīng)該綜合運(yùn)用各種先進(jìn)的技術(shù)、手段，從全局發(fā)展出發(fā)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，設(shè)置綜合的布局，解決存在的問題，防御未來可能發(fā)生的問題，從而更好的滿足人們的通信需求，提高生活質(zhì)量。

[1]張健.現(xiàn)代無線通信技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)及思考[J].華章，2012（9）：36.

[2]張靚.淺談無線通信技術(shù)發(fā)展[J].數(shù)字化用戶，2013（13）：52.

TN925；TU855

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1009-6434（2016）12-0109-02