梁耿昌

摘 要：無線寬帶網(wǎng)絡(luò)在我國發(fā)展迅速，這得益于智能手機(jī)的廣泛普及。智能手機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴，促進(jìn)了無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。我國的無線網(wǎng)絡(luò)一般存在形式為WiFi、WiMAX、4G網(wǎng)絡(luò)、LTE技術(shù)。本文分析了這幾種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)以及運(yùn)行特點(diǎn)。并對(duì)相應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：無線寬帶網(wǎng)絡(luò)；技術(shù)特點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)

智能手機(jī)的興起為人們生活提供了便捷性，手機(jī)變成信息的重要窗口，但是智能通訊設(shè)備的需要相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接才能實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，因此在無線網(wǎng)絡(luò)寬帶發(fā)展非常迅速。WiFi、WiMAX、4G網(wǎng)絡(luò)、LTE技術(shù)是現(xiàn)在常用的無線網(wǎng)絡(luò)形式。

1 目前主流無線寬帶通信技術(shù)

1.1 Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi技術(shù)是一項(xiàng)得到廣泛部署的高速無線寬帶接入技術(shù)，其推廣和認(rèn)證工作主要由產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織“Wi-Fi聯(lián)盟”完成，并且制定了802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等一系列國際標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決“最后100米”的末端接入問題，可有效拓展有線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍。

1.2 WiMAX技術(shù)

WiMAX全稱是Worldwide Interoperability for Microwave Access，即全球微波互聯(lián)接入，是一項(xiàng)基于802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)，是針對(duì)微波和毫米波段提出的無線接口協(xié)議。

1.3 4G技術(shù)

4G技術(shù)是指第三代移動(dòng)通信技術(shù)，它是將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，目前4G技術(shù)存在三種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

1.4 LTE技術(shù)

LTE（Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)）是由3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）組織制定的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)，于2004年12月在3GPP多倫多TSGRAN#26會(huì)議上正式立項(xiàng)并啟動(dòng)。LTE系統(tǒng)引入了OFDM（正交頻分復(fù)用）和MIMO（多輸入多輸出）等關(guān)鍵傳輸技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持多種帶寬分配，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統(tǒng)容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平化簡(jiǎn)單化，減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)復(fù)雜度，從而減小了系統(tǒng)時(shí)延，也降低了網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)成本。

2 我國通訊發(fā)展的現(xiàn)狀

在中國WiFi和4G發(fā)展迅猛，尤其是WiFi的普及，我國的互聯(lián)網(wǎng)分析師認(rèn)為：“隨著我國智能設(shè)備的增多，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的要求就會(huì)越來越大，同時(shí)隨著電子設(shè)備售價(jià)的透明化，向手機(jī)、電腦、智能mp3等設(shè)備價(jià)格會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大的下滑，同時(shí)銷量會(huì)大幅上升。這樣對(duì)我國無線網(wǎng)絡(luò)要求就更大了?！痹?014和2015年里我國4G開始普及，同時(shí)公共場(chǎng)所都配備了WiFi。下一步4G和WiFi打算進(jìn)一步增加覆蓋率，很多政協(xié)建議在城市整體中建立相應(yīng)的WiFi網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在飛機(jī)、輪船、軌道列車上也實(shí)現(xiàn)WiFi的覆蓋。中國聯(lián)通和中國移動(dòng)宣布建立更多的4G基站，擴(kuò)大4G的覆蓋面積。我國的無線網(wǎng)絡(luò)寬帶接入市場(chǎng)出現(xiàn)一個(gè)井噴的現(xiàn)象。

國內(nèi)多家知名電信企業(yè)在無線寬帶領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)表現(xiàn)在：（1）結(jié)合聯(lián)合檢測(cè)提高抗干擾能力，增強(qiáng)零陷技術(shù)和智能天線實(shí)現(xiàn)了高干擾抵消性能以及高移動(dòng)性能。（2）切換過程的可靠性和切換成功率通過適用性強(qiáng)的先建后拆切換技術(shù)來加以保證，提高了移動(dòng)狀態(tài)下的業(yè)務(wù)性能。（3）為確保提高動(dòng)態(tài)調(diào)制的判決準(zhǔn)確度，自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)性能改進(jìn)通過噪聲預(yù)估和精確信道。（4）為避免相鄰小區(qū)同頻干擾，采用動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)通過動(dòng)態(tài)信道分配。

目前，我國配用電通信主要采用電力230MHz無線通信專網(wǎng)以及公網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)等，由于受、通信傳輸容量有限、頻點(diǎn)數(shù)量少、通道傳輸數(shù)據(jù)的安全性等問題制約，無法滿足智能電網(wǎng)中配用電業(yè)務(wù)全面寬帶化、人工智能化、互動(dòng)協(xié)作化的需求，成為實(shí)現(xiàn)配用電系統(tǒng)智能化的主要瓶頸之一。國家電網(wǎng)此次成功研發(fā)的電力無線寬帶通信系統(tǒng)單扇區(qū)通信速率達(dá)到上行時(shí)的1.76Mbit/s和下行時(shí)0.711Mbit/s，無中繼覆蓋達(dá)到密集城區(qū)3千米、郊區(qū)30千米的水平。單基站支持同時(shí)在線用戶13320個(gè)，具備業(yè)務(wù)應(yīng)用接口多樣豐富、組網(wǎng)便捷靈活、支持多種信息加密技術(shù)等特點(diǎn)，不但能夠滿足智能電網(wǎng)中智能配網(wǎng)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)視頻傳輸、應(yīng)急通信等業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)、高可靠通信需求。

3 我國無線寬帶接入的未來發(fā)展趨勢(shì)

我國無線寬帶的接入的發(fā)展中，無線通信的頻譜是未來競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)重要的因素，同時(shí)頻譜也是制約我國無線發(fā)展的一個(gè)重要因素。頻譜對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸速度和傳輸?shù)木嚯x上有個(gè)成反比的關(guān)系。所以選擇合適的頻譜，同時(shí)克服使用是一個(gè)重要的課題?？朔@一難題就需要我們采用高效的技術(shù)方法。同時(shí)智能的高頻譜的利用是無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)發(fā)展方向，如何更加智能的控制高頻率的波段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速傳遞是我國通信發(fā)展的需要解決的核心問題。我國現(xiàn)在采用的無線技術(shù)一般都是由相應(yīng)的外國公司提供的，這對(duì)我國信息保護(hù)極其不利。因此我國的科學(xué)組織正在致力于研發(fā)相應(yīng)的高頻、高效的頻譜，這些頻譜一般都經(jīng)過精確的計(jì)算，理論上具有可行性，經(jīng)過一段時(shí)間的研究一般就能形成相應(yīng)的技術(shù)成果。但是對(duì)于技術(shù)的推廣上又面臨了相應(yīng)的難題，我國的重要的幾家通信網(wǎng)絡(luò)有著固定的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)推廣新技術(shù)就面臨大需要建立大量的基站，具有很大的投資風(fēng)險(xiǎn)性，在我國通信發(fā)展的過程中。3G就是一個(gè)較為失敗的例子。因此在我國的無線網(wǎng)絡(luò)更新工作，需要保證高頻技術(shù)穩(wěn)定性和能在市場(chǎng)占據(jù)一定時(shí)間，足夠回收相應(yīng)的成本。但是按照我國現(xiàn)在的科研結(jié)果顯示，雖然在個(gè)體實(shí)驗(yàn)中符合要求，但是多種設(shè)備下連接的能力還需要近一步的驗(yàn)證。

在未來的發(fā)展趨勢(shì)中，WiMAX和WiFi將是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，WiMAX和WiFi屬于現(xiàn)在最先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。現(xiàn)在WiFi和4G占據(jù)著市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，但是隨著信息化的高速發(fā)展無線網(wǎng)絡(luò)一定會(huì)向WiMAX和5G發(fā)展。同時(shí)WiFi和4G因?yàn)閾碛写罅康脑O(shè)備支持和相應(yīng)的基站，所以在短時(shí)間內(nèi)還是會(huì)在市場(chǎng)占據(jù)主要的地位，但是會(huì)逐漸失去相應(yīng)的高端市場(chǎng)地位，WiMAX和5G將為居民提供更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，但是因?yàn)榛窘ㄔO(shè)不完全，能夠支持WiMAX的設(shè)備少，所以只會(huì)逐漸占據(jù)相應(yīng)的高端地位。就像是藍(lán)光技術(shù)和SSD對(duì)儲(chǔ)存硬件的沖擊一樣，一種先進(jìn)技術(shù)，需要設(shè)備的普及之后才能進(jìn)行大量的普及。早在2002年我國我國就已經(jīng)啟動(dòng)了WiFi的市場(chǎng)，但是是在智能手機(jī)普及之后，WiFi技術(shù)才能得到相應(yīng)的普及。按照這一規(guī)律，5G和WiMAX技術(shù)要等到支持該技術(shù)設(shè)備普及后，才會(huì)得到相應(yīng)的發(fā)展。

以上是寬帶無線發(fā)展目前的關(guān)鍵要素，但是系統(tǒng)的容量始終是無線移動(dòng)寬帶發(fā)展的主要問題，科研工作者必須研究更新更可靠地技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)信息論、壓縮感知還有認(rèn)知無線電等等，這些都可能為我們未來的發(fā)展提供技術(shù)手段。

結(jié)束語

我國的無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)在發(fā)展太過迅速，這一方面象征著無線設(shè)備進(jìn)入了人們的生活，人們的生活走向了移動(dòng)智能化。另一方面提示我們不能總是依靠別人的技術(shù)，把無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸過渡在有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的方面上來。同時(shí)利用自主研發(fā)的方式研發(fā)高頻波的通信方式，然后逐漸的應(yīng)用在市場(chǎng)上，對(duì)于已經(jīng)有占據(jù)著市場(chǎng)主體的WiFi和4G技術(shù)進(jìn)行服務(wù)的擴(kuò)大，完善相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作。同時(shí)著手研發(fā)支持5G和wimax的智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的雙快速普及工作。

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