期刊在線咨詢服務(wù),立即咨詢
時(shí)間:2023-12-14 11:50:29
導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
在信息化極速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì),無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)普及到各群眾的生活中。無(wú)線通信技術(shù)不再局限于用于語(yǔ)音通話方面,它已經(jīng)全面運(yùn)用于商業(yè)、生活、金融及工作中。移動(dòng)電話,語(yǔ)音通話,數(shù)字電視,網(wǎng)絡(luò)通信,數(shù)據(jù)交換等,都隨著無(wú)線通信技術(shù)的平臺(tái)繁衍而生。人們只需要一個(gè)可以移動(dòng)或者固定的終端設(shè)備,在任何地點(diǎn),任何時(shí)間,即可享受無(wú)線通信技術(shù)帶來(lái)的語(yǔ)音或視頻通話,數(shù)據(jù)及交換,圖像和傳真等便利服務(wù)。我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)是個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,了解我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)是必要的。
一、我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史
我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)最早是從固定模式開始的,大致上通過(guò)了五個(gè)發(fā)展時(shí)期才進(jìn)入移動(dòng)式模式。
第一個(gè)發(fā)展時(shí)期是在19世紀(jì)50年代初,當(dāng)時(shí)只有利用短波頻和電子管技術(shù)進(jìn)行無(wú)線通信。并且因?yàn)榧夹g(shù)和設(shè)備不夠成熟穩(wěn)定,沒(méi)有得到普及應(yīng)用,僅用于軍事用處。50年代末,才通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究出現(xiàn)了單工汽車公用移動(dòng)電話系統(tǒng)。
第二個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)50年代至60年代,此時(shí)出現(xiàn)了半導(dǎo)體的UFH450MHz,出現(xiàn)了公用電話網(wǎng),就是所謂的通過(guò)有線連接終端進(jìn)行傳輸語(yǔ)音通話的公用電話系統(tǒng),并向移動(dòng)電話的發(fā)展邁了一大步。
第三個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)70年代至80年代,這個(gè)時(shí)段我國(guó)借鑒美國(guó)的視頻段技術(shù),引進(jìn)了科學(xué)家貝爾的蜂窩系統(tǒng)概念,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),將視頻段提高到了800MHz,為后期的視頻傳輸?shù)於嘶A(chǔ)。
第四個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)80年代至90年代中期,這個(gè)時(shí)段是第二代移動(dòng)通信技術(shù)大力發(fā)展的時(shí)期。出現(xiàn)了GSM等系統(tǒng),并運(yùn)用于個(gè)人通信業(yè)務(wù)中。
第五個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)中期至今,這個(gè)時(shí)段是無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展時(shí)期,隨著科技日新月異和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了第三代移動(dòng)通信技術(shù)。如3G,UWB,WLAN,WiMax。移動(dòng)終端設(shè)備也越來(lái)越精巧。
二、無(wú)線通信技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用
我國(guó)現(xiàn)行的無(wú)線通信技術(shù)大致有以下幾種:
(一)較早時(shí)期出現(xiàn)的紅外線傳輸技術(shù)。它是通過(guò)短距離的數(shù)據(jù)交換。21世紀(jì)初期我們應(yīng)用于我們的移動(dòng)手機(jī)中。它雖然耗能小,但是受距離遠(yuǎn)近的控制,而且傳輸速度較慢。
(二)藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)能實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸技術(shù)。它主要用于移動(dòng)手機(jī)、無(wú)線耳機(jī)和電腦上,進(jìn)行無(wú)線的信息等傳輸交換。簡(jiǎn)化了移動(dòng)設(shè)備和終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)之間的通信技能,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信高效傳輸功能。
(三)WLAN的接入。WLAN即是我們所說(shuō)的無(wú)線局域網(wǎng)。用戶可以通過(guò)無(wú)線電波作為媒介接入無(wú)線WLAN網(wǎng)絡(luò),它是通過(guò)RF射頻技術(shù),利用存取架構(gòu)的簡(jiǎn)易化,使信息快速的達(dá)到用戶終端。在大型的酒店、機(jī)場(chǎng)或商務(wù)場(chǎng)所基于IEEE802.11的標(biāo)準(zhǔn)隨時(shí)隨地共享無(wú)線局域網(wǎng)帶來(lái)的高速快捷的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。雖然WLAN得傳輸距離只有幾十米,但它是通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)無(wú)線端口接入,具有傳輸?shù)母咚傩浴N覈?guó)的WLAN技術(shù)相較于外國(guó)正處于初步引進(jìn)階段。而我國(guó)大多數(shù)城市還沒(méi)有接入這種無(wú)線通信技術(shù)。
三、無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(一)網(wǎng)絡(luò)融合。由于技術(shù)和開發(fā)原因,我國(guó)現(xiàn)有的無(wú)線通信技術(shù)有由電信推出的3G業(yè)務(wù)TD-SCDMA,該無(wú)線通信技術(shù)能為廣大客戶提供高速的語(yǔ)音通話、數(shù)據(jù)傳輸和多媒體等覆蓋廣的無(wú)縫率移動(dòng)業(yè)務(wù)。是廣大用戶使用率最高和最頻繁的無(wú)線通信技術(shù)。但此無(wú)線通信技術(shù)受諸多產(chǎn)業(yè)鏈的影響,要利用流量數(shù)據(jù)KB實(shí)現(xiàn),技術(shù)方面還未形成大規(guī)模的趨勢(shì)。而由外國(guó)引進(jìn)WLAN無(wú)線通信技術(shù),雖然可以隨時(shí)隨地享受高速的中距離網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù),但網(wǎng)絡(luò)具有局限性,覆蓋率低,僅在我國(guó)一級(jí)城市應(yīng)用,在我國(guó)二線城市還很少普及運(yùn)用。其次,在19世紀(jì)出現(xiàn)的使用脈沖無(wú)線接入技術(shù)的UWB無(wú)線通信技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)近距離10米的極速無(wú)線接入服務(wù)。根據(jù)各無(wú)線通信技術(shù)的不同功能,我們可以對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)無(wú)線技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一融合,互補(bǔ)長(zhǎng)短,將無(wú)線通信技術(shù)廣度和深度完美結(jié)合化。做到客戶全方位的需求,以提高無(wú)線通信技術(shù)市場(chǎng)需求。
(二)無(wú)線高頻譜接入,主要用于GSM和CDMA網(wǎng)。無(wú)線頻譜是指在頻率3000GHz下通過(guò)空間進(jìn)行傳播的無(wú)線通信技術(shù)。它是靠電磁波進(jìn)行傳輸交換。無(wú)線高頻譜有14個(gè)頻段,可以在同一時(shí)間供多個(gè)客戶端同時(shí)使用,而不影響其傳輸交換速度。提高了使用無(wú)線通信技術(shù)的時(shí)間間隙問(wèn)題。
(三)寬帶無(wú)線接入,由于用戶都具有大的移動(dòng)性和不同的需求性,無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展方向必須是以滿足市場(chǎng)需求的發(fā)展。當(dāng)前主要的無(wú)線寬帶技術(shù)有3G,UWB,WLAN,WiMax。他們都有各自的優(yōu)越和技術(shù)性。都具有覆蓋廣,傳輸快的功能。依當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)用度廣來(lái)看,3G是主導(dǎo)產(chǎn)品,主要用于蜂窩移動(dòng)通信。它的無(wú)縫性是大多二線城市注重的,也是我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)廣度發(fā)展的方向。而UWB的短距離高速度是我們深度技術(shù)的發(fā)展方向。WLAN在某個(gè)局域或商務(wù)上極具作用。WiMax主要用于城域網(wǎng),成本低,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)塌能達(dá)到數(shù)英里的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。是當(dāng)前最好的一種蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
四、結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)飛速的時(shí)期,無(wú)線通信技術(shù)不僅要綜合各個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)越性,更要合理的規(guī)劃發(fā)展方向。符合各大區(qū)域,不同用戶群的多功能化和個(gè)性化。使無(wú)線通信技術(shù)多元化和一體化得到全面運(yùn)用,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]張嘉. 現(xiàn)代化無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究[J]. 電子技術(shù)與軟件工程,2013,19:44.
[2]楊博,王磊,楊創(chuàng)業(yè). 我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用研究[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù),2010,18:4912-4913.
一、前言
無(wú)線通信技術(shù)指的是通過(guò)電磁波信號(hào)可以在自由空間展開傳播的功能從而達(dá)到信息交換的目的的一種通信方式。無(wú)線通信自研發(fā)出來(lái)后,一直是當(dāng)代高新技術(shù)的研究前沿,更屬于信息技術(shù)科學(xué)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容,其主要是由三個(gè)部分構(gòu)成,分別是應(yīng)用服務(wù)器、無(wú)線終端與無(wú)線基站。隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展和移動(dòng)終端設(shè)備的廣泛應(yīng)用,手機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪兴匦璧奈锲罚贿^(guò),大部分人在享受著無(wú)線通信技術(shù)所帶來(lái)的便利時(shí),可能不了解其技術(shù)原理。手機(jī)運(yùn)用無(wú)線通信技術(shù)能夠?yàn)槿藗兲峁┒郚服務(wù),其中最基礎(chǔ)的就是無(wú)線通話功能,其原理是利用電磁波的不同振動(dòng)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)音頻信息在不同手機(jī)間的傳輸目的。不過(guò),我們需要注意的是,手機(jī)的發(fā)出電磁信號(hào)只有在經(jīng)過(guò)信號(hào)接收基站對(duì)電磁信號(hào)實(shí)施強(qiáng)化處理后才能借助特定的頻率信道成功傳遞到另一個(gè)手機(jī),實(shí)現(xiàn)通話功能,如果沒(méi)有對(duì)電磁信號(hào)進(jìn)行處理是無(wú)法直接在兩臺(tái)手機(jī)間直接傳遞電磁信號(hào)的。信號(hào)接收站在處理信號(hào)過(guò)程中的保密與抗干擾信道要求必須是安全可靠的。所以,要想運(yùn)用無(wú)線通信功能,無(wú)線信號(hào)發(fā)射端、信號(hào)中轉(zhuǎn)裝置與信號(hào)接收端是必不可少的。
二、無(wú)線通信技術(shù)的特點(diǎn)
2.1無(wú)線通信技術(shù)之間的互補(bǔ)性日益明顯
從傳統(tǒng)的角度來(lái)看,通信領(lǐng)域不同,其所使用的無(wú)線通信技術(shù)往往也有較大區(qū)別。研究結(jié)果顯示,在一種場(chǎng)所或地區(qū)中適用的無(wú)線通信技術(shù),在換了一個(gè)場(chǎng)所或地域后其效果可能遠(yuǎn)不如在之前環(huán)境下的使用結(jié)果,這與“橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳”有著異曲同工之妙。從現(xiàn)階段無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,隨著技術(shù)的不斷革新和水平的快速上升,不同無(wú)線通信技術(shù)之間彼此也在相互借鑒,實(shí)現(xiàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的,這也是該技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。[1]
2.2通信技術(shù)的地域差異性明顯
通信技術(shù)的發(fā)展受到多種因素的影響,尤其是地區(qū)間的科學(xué)技術(shù)的差異與用戶地域分布的不平衡等多種因素決定了不同地區(qū)間的通信技術(shù)水平差異。不同國(guó)家和地區(qū)之間因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)水平、整體科技建設(shè)成就、基礎(chǔ)設(shè)施投入力度等因素,使得彼此存在著發(fā)展不平衡的現(xiàn)象,同時(shí)隨著現(xiàn)代通信技術(shù)日新月異的發(fā)展以及發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平持續(xù)拉大,使得彼此間的發(fā)展差距不僅沒(méi)有縮小,反而持續(xù)拉大。[2]
2.3寬帶化成為無(wú)線通信技術(shù)的重要發(fā)展方向
隨著信息化時(shí)代的到來(lái)和手機(jī)、筆記本等信息設(shè)備及WiFi上網(wǎng)技術(shù)的普及,人們對(duì)于無(wú)線通信技術(shù)的要求越來(lái)越高,尤其是上網(wǎng)的便利性和上網(wǎng)快速性成了人們的首要追求。[3]因此寬帶無(wú)線通信技術(shù)熱點(diǎn)也在不斷創(chuàng)新中,相關(guān)人員在這方面的研究力度也不斷加大,使得無(wú)線通信技術(shù)的在更多領(lǐng)域中推廣應(yīng)用開來(lái)。
2.4國(guó)家對(duì)無(wú)線通信行業(yè)進(jìn)行大力支持
政治經(jīng)濟(jì)制度決定著科技發(fā)展水平,同時(shí)科技發(fā)展水平對(duì)于政治經(jīng)濟(jì)也有重要影響,可以說(shuō)一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力衡量標(biāo)準(zhǔn)之一就是科技發(fā)展水平。為了推動(dòng)國(guó)家軟實(shí)力發(fā)展,實(shí)現(xiàn)科技對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力的推動(dòng)作用,政府在無(wú)線通信這一重要科技領(lǐng)域中也投入了大量資源,有效地促進(jìn)了無(wú)線通信技術(shù)的創(chuàng)新,為我國(guó)人民提供了諸多便利服務(wù)。[4]不過(guò),我國(guó)通信領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在發(fā)展水平上仍有一定差距,因此,需要我們繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的研發(fā),努力縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家間的差距。
三、無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
3.1寬帶化方向
隨著手機(jī)、筆記本等設(shè)備的進(jìn)一步普及和人們對(duì)于上網(wǎng)速度要求的不斷提高,無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展一直符合市場(chǎng)需求,朝著無(wú)線接入寬帶化的方向推進(jìn)。[5]目前,第四代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)已經(jīng)出現(xiàn),4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載,比以前的撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍,上傳的速度也能達(dá)到20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。[6]移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商們正力爭(zhēng)為消費(fèi)者提供更快、更加便捷以及成本更低的信息傳輸服務(wù)。
3.2信息個(gè)人化方向
隨著信息化時(shí)代的到來(lái)以及信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新,信息個(gè)人化已經(jīng)成了未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。移動(dòng)IP技術(shù)的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了個(gè)人化信息的發(fā)展,移動(dòng)IP技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了在手機(jī)上不同信息化應(yīng)用的運(yùn)用,同時(shí)中國(guó)大規(guī)模的手機(jī)使用率也加速了信息個(gè)人化的發(fā)展,應(yīng)當(dāng)說(shuō)在移動(dòng)智能網(wǎng)技術(shù)和IP技術(shù)有效結(jié)合的基礎(chǔ)上,個(gè)人通信實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展,這也意味著在足夠的技術(shù)條件支撐下,信息個(gè)人化時(shí)代離我們也不遠(yuǎn)了。[7]
3.3 RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)
RFID識(shí)別技術(shù)也就是射頻識(shí)別技術(shù),人們通常稱為電子標(biāo)簽,該技術(shù)與普通的識(shí)別技術(shù)的根本區(qū)別在于前者是利用射頻信號(hào)對(duì)信號(hào)對(duì)象實(shí)施自動(dòng)識(shí)別同時(shí)搜集相關(guān)數(shù)據(jù)的一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。[8]該技術(shù)能夠自動(dòng)完成工作,不需要人工操作,同時(shí)對(duì)于環(huán)境條件要求不高,在大多數(shù)惡劣環(huán)境下都能正常工作。由于其操作的便捷性,并且可以同時(shí)快速處理多個(gè)高速運(yùn)動(dòng)物體的識(shí)別工作,因此被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中,尤其是對(duì)物流運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展有著重要意義,其市場(chǎng)前景非??捎^。
3.4網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化融合與演進(jìn)并行
通信技術(shù)在不斷革新的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的水平也在快速提高,網(wǎng)絡(luò)在便利了人們生活的同時(shí),也讓人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求?,F(xiàn)階段中諸多的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商正通過(guò)增量升級(jí)網(wǎng)絡(luò),來(lái)努力提高4G網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)份額占有比重。[9]從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和消費(fèi)者的需求來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)的融合必將是無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的主要方向。隨著社會(huì)的進(jìn)步和無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,作為目前全球新興技術(shù),該行業(yè)將持續(xù)受到大量關(guān)注,其行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也將趨于白熱化,這對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)的完善有著極大幫助。
四、結(jié)語(yǔ)
總結(jié)全文,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展和人們的生活都有重要意義。而無(wú)線通信技術(shù)作為目前最前沿的高端技術(shù),其發(fā)展水平對(duì)于信息化時(shí)代的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。
未來(lái)的無(wú)線通信技術(shù)將朝著寬帶化、個(gè)人化、網(wǎng)絡(luò)融合化等方向發(fā)展,研發(fā)部門可根據(jù)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和市場(chǎng)用戶的實(shí)際需求,對(duì)未來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)做出大膽假設(shè)并提出可行性規(guī)劃,這對(duì)于滿足人們的無(wú)線通信應(yīng)用需求、提高用戶無(wú)線通信應(yīng)用體驗(yàn)有很大幫助。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]熊卿青,鄧媛. 現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的現(xiàn)狀分析及其發(fā)展前景[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(02) .
[2](美)WilliamStallings著,無(wú)線通信與網(wǎng)絡(luò)[M]. 清華大學(xué)出版社 , 2005 .
[3](美) 拉帕波特 無(wú)線通信原理與應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社 , 2004 .
[4]趙晗.現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011,(8).
[5]崔志皇,鮑培波. 關(guān)于對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的研究與探討[J]. 信息系統(tǒng)工程. 2015(04)
[6]楊博,王磊,楊創(chuàng)業(yè). 我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用研究[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2010(18) .
1、無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展
隨著社會(huì)發(fā)展的信息化,人們要通信息化開創(chuàng)新的工作方式、管理方式、商貿(mào)方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫(yī)療保健方式以及消費(fèi)與生活方式。無(wú)線通信也從固定方式發(fā)展為移動(dòng)方式,移動(dòng)通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個(gè)階段:
第一階段為20年代初至50年代初,主要用于艦船及軍有,采用短波頻及電子管技術(shù),至該階段末期才出現(xiàn)150MHZ VHF單工汽車公用移動(dòng)電話系統(tǒng)MTS。
第二階段為50年代到60年代,此時(shí)頻段擴(kuò)展至UHF450MHZ,器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過(guò)渡,大都為移動(dòng)環(huán)境中的專用系統(tǒng),并解決了移動(dòng)電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問(wèn)題。
第三階段為70年代初至80年代初頻段擴(kuò)展至800MHZ,美國(guó)Bell研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并于70年代末進(jìn)行了AMPS試驗(yàn)。
第四階段為80年代初至90年代中,為第二代數(shù)字移動(dòng)通信興起與大發(fā)展階段,并逐步向個(gè)人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn);此時(shí)出現(xiàn)了D-AMP、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdma one、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行。
第五階段為90年代中至今,隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的第三代移動(dòng)通信開始興起,其全球標(biāo)準(zhǔn)化及相應(yīng)融合工作與樣機(jī)研制和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作在快速推進(jìn),包括從第二代至第三代移動(dòng)通信的平滑過(guò)渡問(wèn)題在內(nèi)。
2、現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)分析
(1)無(wú)線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍,不同的適用區(qū)域,不同的技術(shù)特點(diǎn),不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求,WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入,而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線接入。因此,在政策上我們應(yīng)該綜合推進(jìn)各種無(wú)線接入的發(fā)展,推進(jìn)組網(wǎng)的一體化進(jìn)程,通過(guò)建網(wǎng)的接入手段多元化,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同用戶群體的需求覆蓋,達(dá)到市場(chǎng)細(xì)分和業(yè)務(wù)的多元化,解決移動(dòng)通信發(fā)展不均衡的狀況。
(2)給企業(yè)配置更多的無(wú)線頻率資源,推動(dòng)不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和市場(chǎng)需求,綜合地規(guī)劃自己的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)資源的有效配置和利用。當(dāng)然,政府也需要加強(qiáng)對(duì)有限頻率資源的管理,對(duì)于企業(yè)閑置不用的頻率占用,考慮適當(dāng)?shù)氖侄斡枰允栈亍?/p>
(3)從公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來(lái)看,3G已經(jīng)成為全球包括中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,由于其移動(dòng)話音用戶的普及率高,通過(guò)發(fā)展用戶實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的模式已成為歷史。因此,他們期望通過(guò)3G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)的新來(lái)源。由于3G技術(shù)的成熟,目前3G商用網(wǎng)絡(luò)部署己經(jīng)在全球范圍內(nèi)啟動(dòng)。就我國(guó)而言,也要借鑒歐美的經(jīng)驗(yàn),在用戶數(shù)量增長(zhǎng)放緩之前,就應(yīng)提前培育新興移動(dòng)市場(chǎng)。目前,政府應(yīng)該開始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問(wèn)題,把握住這個(gè)移動(dòng)業(yè)界的巨大歷史機(jī)遇。
(4)從寬帶無(wú)線接入技術(shù)來(lái)看,全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢(shì)。未來(lái),該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù),從另一個(gè)角度對(duì)整個(gè)無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。但從近期來(lái)看,我們對(duì)寬帶無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個(gè)理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。目前的寬帶無(wú)線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入,其移動(dòng)性和話音支持能力無(wú)法和公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在發(fā)展中,我們應(yīng)該從全局的觀點(diǎn)來(lái)把握,使之成為與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)的重要技術(shù)手段,這樣既可以充分發(fā)揮其技術(shù)個(gè)性,又防止出現(xiàn)不必要的資源競(jìng)爭(zhēng)和浪費(fèi)。
(5)移動(dòng)與無(wú)線技術(shù)在演進(jìn)中走向融合。
當(dāng)前,移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)領(lǐng)域正處在一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,各種創(chuàng)新移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速步入商用,移動(dòng)、無(wú)線應(yīng)用市場(chǎng)異?;钴S,移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)自身也在快速演進(jìn)中不斷革新。在網(wǎng)絡(luò)融合的大趨勢(shì)下,3G、WiMAX、WLAN等各種移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)在演進(jìn)中相互融合。
在多元融合的大趨勢(shì)下,3G、WiMAX、WLAN等各種無(wú)線技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中互相借鑒和學(xué)習(xí),涌現(xiàn)出了同時(shí)被上述無(wú)線技術(shù)采用的新型射頻技術(shù),如MIMO和OFDM技術(shù)等。與此同時(shí),在以ITU和3GPP/3GPP2為引領(lǐng)的蜂窩移動(dòng)通信從3G到E3G,再走向B3G/4G的演進(jìn)道路上,以及IEEE引領(lǐng)的無(wú)線寬帶接入從無(wú)線個(gè)人域網(wǎng)到無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng),再到無(wú)線廣域網(wǎng)的演進(jìn)道路上,都開始增加對(duì)方的內(nèi)容,例如:移動(dòng)通信不斷強(qiáng)化寬帶傳輸性能,無(wú)線寬帶接入不斷增強(qiáng)漫游性能以及安全性能。
借鑒WiMAX的高速數(shù)據(jù)傳輸特性,蜂窩移動(dòng)通信啟動(dòng)了LTE,即“3G長(zhǎng)期演進(jìn)”項(xiàng)目,用以增強(qiáng)寬帶傳輸性能。LTE的確立,令蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)線路與定位為“低移動(dòng)性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。
在“無(wú)線+寬帶”夕的大趨勢(shì)下,無(wú)論是蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)還是WiMAX、WLAN等無(wú)線寬帶技術(shù),都面臨著同樣的考驗(yàn):信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下,OFDM和MIMO就成為各種無(wú)線技術(shù)的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問(wèn)題的同時(shí),增加了載波的數(shù)量,造成了系統(tǒng)復(fù)雜度的提升和帶寬的增大;MI-MO則能夠有效提高系統(tǒng)的傳輸速率,在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。因此,OFDM和MIMO的結(jié)合,成為推動(dòng)“無(wú)線+寬帶”發(fā)展的重要力量。
2)高傳輸速率,攜帶極為方便。由于超寬帶無(wú)線通信使用的頻帶達(dá)到上千兆赫,因此當(dāng)發(fā)送的信號(hào)功率譜密度非常低時(shí),信息傳輸速率仍會(huì)高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藍(lán)牙的傳送速度。同時(shí),超寬帶技術(shù)使用基帶傳輸,無(wú)需射頻調(diào)制和解調(diào),因此適合于便攜型無(wú)線通信的使用。
3)多徑分辨率高。多徑衰落是傳統(tǒng)無(wú)線通信難以解決的問(wèn)題,而超寬帶無(wú)線通信技術(shù)采用的持續(xù)時(shí)間短的超短窄脈沖,在時(shí)間和空間上的分辨率都很高,易于開展測(cè)距、定位和跟蹤等活動(dòng)。室內(nèi)等多徑場(chǎng)合的多徑延時(shí)是ns級(jí)的,這與超寬帶技術(shù)可以分辨的多徑信號(hào)較為一致,所以其具有的抗多徑衰落的固有魯棒性,比較適合應(yīng)用在多徑密集場(chǎng)合中。
二、超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用
超寬帶技術(shù)可以和其他通信系統(tǒng)共存,其發(fā)展應(yīng)用并不會(huì)給其他通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響,這一特點(diǎn)決定了其在未來(lái)不同領(lǐng)域中的應(yīng)用將非常廣泛。超寬帶無(wú)線技術(shù)可以在很多領(lǐng)域和人們的生活中進(jìn)行深入的發(fā)展和應(yīng)用,小到到家庭、辦公、個(gè)人電子消費(fèi),大到智能交通系統(tǒng)、成像應(yīng)用、無(wú)線傳感網(wǎng)等方面,處處可以見(jiàn)到其身影,最終它將全面改變?nèi)藗兊纳罘绞胶蜕顮顟B(tài)。現(xiàn)有的USB有線接口不僅對(duì)距離和空間上有所要求,還浪費(fèi)了很多的資源,傳送速度也不高,藍(lán)牙技術(shù)更是低效、慢速和容量小。因此,超寬帶無(wú)線通信技術(shù)將克服這些問(wèn)題,成為最終的通信傳輸方式,提供相當(dāng)于計(jì)算機(jī)總線的傳遞速度,以小巧方便的網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存設(shè)備代替?zhèn)€人終端。超寬帶無(wú)線通信技術(shù)還有這隱秘性的特點(diǎn),這符合軍事上對(duì)于信息傳輸?shù)囊蟆\娛虏块T可以采用低截獲率的內(nèi)部無(wú)線通信系統(tǒng),進(jìn)行地波通信、新型雷達(dá)系統(tǒng)和無(wú)人駕駛飛機(jī)等方面的改進(jìn)和完善。同時(shí),對(duì)于現(xiàn)在流行的隱身技術(shù),例如,隱形艦艇和隱形飛機(jī)等,在傳統(tǒng)的信號(hào)頻帶范圍內(nèi)隱形效果較好,而一旦遇到超寬帶隱身物體將無(wú)所遁形,這樣就促使軍事上不得不發(fā)展更新的技術(shù),以應(yīng)對(duì)超寬帶系統(tǒng)帶來(lái)的影響。超寬帶無(wú)線通信技術(shù)還具備目標(biāo)精確的特點(diǎn),這一點(diǎn)可以被軍方用來(lái)開發(fā)定位系統(tǒng),憑借極其微弱的同步脈沖實(shí)現(xiàn)鎖定高速運(yùn)行物體的目標(biāo),并將返回的數(shù)據(jù)以圖像的方式呈現(xiàn)出來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)物置的準(zhǔn)確定位,這對(duì)于軍方搜尋目標(biāo),實(shí)施精準(zhǔn)打擊作用良多。
三、超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景
雖然超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有統(tǒng)一,但是學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界以及FCC的支持,還是為超寬帶系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的環(huán)境。很多超寬帶方面的技術(shù)和產(chǎn)品相繼問(wèn)世,其市場(chǎng)價(jià)值和潛在的發(fā)展前景已經(jīng)被業(yè)界所充分認(rèn)識(shí),探索更多的超寬帶技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)成為各國(guó)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的主攻方向。我國(guó)也非常重視超寬帶無(wú)信通信新技術(shù),很多國(guó)內(nèi)的大學(xué)都開始進(jìn)行超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的研發(fā)工作,并初見(jiàn)成效,如研發(fā)一種新穎的超寬帶無(wú)線通信多址接入方式等。傳統(tǒng)的無(wú)線通信技術(shù)是建立在正弦載波基礎(chǔ)之上的,但是由于傳輸方式之間存在差異,超寬帶無(wú)線通信在傳統(tǒng)的通信方式上的發(fā)展受到限制,怎樣實(shí)現(xiàn)電路、電磁場(chǎng)理論與超寬帶脈沖特點(diǎn)相互融合,探索出適合研究超寬帶系統(tǒng)的無(wú)線通信傳輸理論和系統(tǒng),是未來(lái)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)努力發(fā)展的方向。在理論基礎(chǔ)的研究之外,超寬帶系統(tǒng)的研發(fā)領(lǐng)域還需要進(jìn)一步拓寬,如可以進(jìn)行以下方面的研究:高性能超寬帶無(wú)線傳輸試驗(yàn)系統(tǒng)的研制;研究超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的快速跟蹤、多址技術(shù)等;研究適用于超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)技術(shù)及數(shù)字編碼技術(shù);研究基于超寬帶的無(wú)線IP協(xié)議等。這些都是未來(lái)超寬帶發(fā)展中需要面對(duì)的問(wèn)題和挑戰(zhàn),也是超寬帶無(wú)線通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景。在現(xiàn)代科技推動(dòng)和世界各國(guó)科研人員的共同努力下,超寬帶無(wú)線通信技術(shù)理論和應(yīng)用將會(huì)逐漸成熟和完善,給人們生活帶來(lái)較大便利的應(yīng)用也會(huì)更多,不再局限于電子領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域,也會(huì)體現(xiàn)在更多的技術(shù)領(lǐng)域,從而更有效地發(fā)揮其強(qiáng)大的功能,服務(wù)和改善人們的生活。
5G無(wú)線通信技術(shù)是建立在4G的基礎(chǔ)之上的,是4G無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。5G通信技術(shù)既沒(méi)有在各大企業(yè)之間廣泛應(yīng)用,在一些官方文件中也沒(méi)有涉及相關(guān)的內(nèi)容,所以也就是說(shuō)5G無(wú)線通信技術(shù)現(xiàn)在還沒(méi)有正式投入使用,對(duì)于5G通訊技術(shù)為沒(méi)有明確的定義。從人們生活水平的不斷提高可以看出人們對(duì)無(wú)線通訊技術(shù)的創(chuàng)新非常關(guān)注,因此5G通信技術(shù)在之后的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)受到更多的關(guān)注。
一、5G無(wú)線通訊技術(shù)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
1、面臨的機(jī)遇。5G無(wú)線通信技術(shù)在一定程度上可以很好的改變個(gè)人和企業(yè)未來(lái)的發(fā)展。5G無(wú)線通信技術(shù)在許多當(dāng)面上都有了很大的創(chuàng)新,創(chuàng)新之后的通訊技術(shù)可以為500億智能設(shè)備提供使用,因此在不斷發(fā)展的過(guò)程中,5G無(wú)線通信技術(shù)也會(huì)遇到很多的問(wèn)題,面臨著很多機(jī)遇與挑戰(zhàn)。5G無(wú)線通訊技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中,不僅提高了速度、連接、相應(yīng)能力和擴(kuò)展性,在人們的生活中也會(huì)得到廣泛的利用,該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中,傳遞的傳感器和設(shè)備上的數(shù)據(jù)都會(huì)有意想不到增長(zhǎng)。這會(huì)對(duì)人們的日常生活帶來(lái)很大的便利。與4G無(wú)線通信技術(shù)相比較,5G無(wú)線通信技術(shù)不管在哪一方面都有很大的優(yōu)勢(shì),例如在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候速度有很大的提高,而且響應(yīng)延遲也減少,在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中5G無(wú)線通信技術(shù)將會(huì)與更多的設(shè)備進(jìn)行連接。例如家電、無(wú)人飛機(jī)、汽車導(dǎo)航、路標(biāo)、工業(yè)設(shè)備等,由此看來(lái),所有的項(xiàng)目都可以實(shí)行數(shù)據(jù)資源共享。這種技術(shù)的改革會(huì)對(duì)個(gè)人造成影響例如小區(qū)內(nèi)的所有的設(shè)備都可以與小區(qū)進(jìn)行連接,相關(guān)的設(shè)備可以更好的提供共享信息。這樣會(huì)對(duì)人們的生活帶來(lái)更多的便利,還有利于人們的人際關(guān)系發(fā)展。在功能足夠強(qiáng)大的時(shí)候,很有可能會(huì)被運(yùn)用在不好的地方。5G無(wú)線通信技術(shù)還存在一定的不足,例如該項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的安全和隱私方面的能力都應(yīng)該進(jìn)一步完善。隨著社會(huì)智能化的發(fā)展,應(yīng)該相信該項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)行很好的任務(wù)分配,所以對(duì)于一些相關(guān)內(nèi)容,人們應(yīng)該不給予太多的控制,因?yàn)檫@樣可以提高生產(chǎn)率和安全性。2、面臨的挑戰(zhàn)。雖然現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展,在發(fā)展的過(guò)程中還存在著安全和隱私的問(wèn)題,這兩個(gè)對(duì)于5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展會(huì)造成影響。有些被應(yīng)用的連接設(shè)備,可能會(huì)被壞人所利用,從而造成安全隱患。隨著我國(guó)的不斷發(fā)展,電廠、水處理工廠、化工工業(yè)控制系統(tǒng)都會(huì)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接,從目前的發(fā)展情況來(lái)看,5G無(wú)線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用不會(huì)對(duì)以上幾個(gè)領(lǐng)域造成威脅。5G通信技術(shù)雖然沒(méi)有投入使用,但是還在研究分析中,在以后的發(fā)展過(guò)程中,消費(fèi)電子設(shè)備所面臨的風(fēng)險(xiǎn)是最大的。最受人們關(guān)注的安全領(lǐng)域會(huì)是交通運(yùn)輸,醫(yī)療保健和工業(yè)無(wú)人機(jī)。
二、5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
5G無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越被人們所關(guān)注,在未來(lái)幾年該項(xiàng)技術(shù)也將會(huì)投入使用,通信系統(tǒng)的容量在一定程度上也會(huì)有所提高,提高頻譜效率、變革網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)并利用新的頻譜資源是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的主要途徑。早在2013年5G無(wú)線通信技術(shù)就已經(jīng)開始研發(fā),研發(fā)的規(guī)模也比較大,有29個(gè)國(guó)家參與其中,我國(guó)華為公司就是其中一個(gè)。該技術(shù)從研發(fā)就倍受關(guān)注,各個(gè)國(guó)家都成立了相關(guān)的研發(fā)小組。目前所有的有關(guān)項(xiàng)目都在積極的研發(fā)中,然后各國(guó)再達(dá)成共識(shí),促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。該項(xiàng)技術(shù)的業(yè)務(wù)能力肯定會(huì)從以下三個(gè)方面表現(xiàn)出來(lái),一是通過(guò)利用先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)資源的利用率在4G的基礎(chǔ)上有了很大程度的提高。二是新的體系結(jié)構(gòu)正在發(fā)展,這會(huì)有利于提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐率。三是可獲取更多的有利資源,比原有的通信資源有所擴(kuò)展。該項(xiàng)技術(shù)要想更好的發(fā)展就必須網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)上有所突破。從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面來(lái)說(shuō),要運(yùn)用控制與轉(zhuǎn)發(fā)相互分離的軟件來(lái)定義,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等。從無(wú)線傳輸技術(shù)方面來(lái)看,提高頻譜資源利用率和挖掘頻譜資源使用潛能是重點(diǎn)。5G無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,必定引起一次技術(shù)的變革,加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)力度,使該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中占有重要的地位。該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展必定會(huì)給當(dāng)代社會(huì)帶來(lái)不一樣的體驗(yàn)。
三、總結(jié)
現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越迅速,特別是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)一直都在不斷的創(chuàng)新改善,這會(huì)有利于5G通信技術(shù)在以后的發(fā)展,根據(jù)目前我國(guó)通信技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,5G通信技術(shù)在2020年有望投入使用。5G通訊技術(shù)投入使用后將會(huì)給社會(huì)帶來(lái)巨大的便利,可以達(dá)到當(dāng)代社會(huì)的需求,會(huì)讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶擁有不一樣的體驗(yàn)。雖然現(xiàn)在5G通信技術(shù)仍在研究分析的過(guò)程中,但是很快將會(huì)進(jìn)入發(fā)展階段,5G通信技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)會(huì)在投入使用后表現(xiàn)出來(lái),會(huì)帶給人們不一樣的體驗(yàn)。
一、5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)
根據(jù)相關(guān)部門預(yù)測(cè),在未來(lái)的五年內(nèi),全球的移動(dòng)通信行業(yè)增長(zhǎng)將達(dá)到26倍,這無(wú)疑是個(gè)驚人的數(shù)字,可見(jiàn)5G無(wú)線通信行業(yè)的潛力。我們可以展望,舊的事物一定會(huì)被新的事物所替代,舊的技術(shù)也一樣將被新的技術(shù)所代替,5G必然會(huì)成功取代現(xiàn)有的通信技術(shù),成為通信技術(shù)的新選擇。
但是事物的發(fā)展也是雙面性的。5G是無(wú)線通信領(lǐng)域的機(jī)會(huì),也會(huì)是其所要攻破的挑戰(zhàn)和難關(guān)。新技術(shù)的發(fā)展不會(huì)是一帆風(fēng)順的,會(huì)遇到許多問(wèn)題,尤其是技術(shù)問(wèn)題,很多技術(shù)不是一朝一夕可以設(shè)計(jì)出來(lái)的,技術(shù)的革新也并不容易。這就需要技術(shù)人才的努力,還有學(xué)術(shù)界的努力,發(fā)展具有我國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),我國(guó)電信系已經(jīng)建立了寬帶無(wú)線ip通信試驗(yàn)網(wǎng),同時(shí)也注重人才的開發(fā)的培養(yǎng),培養(yǎng)了一大批技術(shù)過(guò)硬的人才,還有國(guó)外企業(yè)建立了良好的關(guān)系,在技術(shù)上進(jìn)行交流革新。
二、5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展追蹤技術(shù)及分析
1.高頻傳輸技術(shù)。在我國(guó),無(wú)線通信技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展迅速,導(dǎo)致了低頻段普資源十分緊張,使5G在現(xiàn)有的資源中找不到新頻段,5G的發(fā)展必然受到阻礙。而且5G作為新的技術(shù)需要更大的傳輸寬帶,工作頻率的要求也隨之提高。目前,各國(guó)的各大通信企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行積極的研究工作,也取得一些成果。比如,韓國(guó)的三星公司在高頻傳輸中已經(jīng)可以對(duì)28GHz和37GHz頻段的傳播進(jìn)行了信道的測(cè)量,還研發(fā)了系統(tǒng)設(shè)備樣機(jī),證明這種傳播的可行性。與此同時(shí),又發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,電磁傳播的特性不完全適宜高頻傳播,使高頻傳輸?shù)膶?shí)際困難任然有待解決。此外,高頻段的設(shè)備技術(shù)難度高,花費(fèi)大,這些都會(huì)成為阻礙5G技術(shù)的發(fā)展因素。
2.密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通訊業(yè)為了應(yīng)對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需求,決定采用更加密集的小區(qū)部署方案以此來(lái)提高總體的性能。隨著現(xiàn)代小區(qū)的建設(shè),小區(qū)的密度也會(huì)增加,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兊迷絹?lái)越復(fù)雜,互相干擾的問(wèn)題也會(huì)日趨嚴(yán)重。所以這是一個(gè)難點(diǎn),要提高抗干擾能力,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)抗干擾的管理。但是好處是密集小區(qū)技術(shù)會(huì)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性和應(yīng)變性,可以針對(duì)不同的用戶快速的部署,快速擴(kuò)大市場(chǎng),搶占有利時(shí)機(jī),在現(xiàn)代競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的情況下是十分有效的。
可問(wèn)題是,小區(qū)密度的增加會(huì)給網(wǎng)絡(luò)的容量和無(wú)限資源帶來(lái)挑戰(zhàn)。這要求這些資源的利用率要顯著提高,否則無(wú)法適應(yīng)用戶的增長(zhǎng)。應(yīng)對(duì)問(wèn)題目前的研究結(jié)果有如下幾個(gè)。第一,采用微蜂窩進(jìn)行滲透率的提高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,當(dāng)微蜂窩的滲透率達(dá)到20%時(shí),容量可以以1000倍進(jìn)行提升,這個(gè)技術(shù)可以很好的擴(kuò)展容量,使5G無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展?jié)摿M(jìn)一步提升。第二,為了防止干擾的新技術(shù)采用了小區(qū)協(xié)調(diào)技術(shù)和參考信號(hào)技術(shù)相互配合,他們可以在不同的自由度通過(guò)自身的調(diào)控進(jìn)行防干擾,防止信號(hào)的相互交錯(cuò)導(dǎo)致信息的失誤。等到這問(wèn)題相繼的解決,未來(lái)的5G無(wú)線通信技術(shù)肯定會(huì)得到重大的突破,并且得到廣泛的應(yīng)用。
小結(jié):毋庸置疑, 5G無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展一定是通信行業(yè)的前沿,是通信行業(yè)必然的趨勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)的日益強(qiáng)大,用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能的要求也水漲船高,5G的發(fā)展被行業(yè)日漸重視。它帶來(lái)的變革不僅是通信技術(shù)速度上的提高、信息的安全,還會(huì)形成一個(gè)整體,使整個(gè)世界的通信都可以互通有無(wú)。而且我們相信在5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的道路上,中國(guó)作為一個(gè)大國(guó)可以引領(lǐng)世界的潮流,促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展,同步全球的信息,5G的未來(lái)也會(huì)對(duì)其他帶來(lái)前所未有的改變,使整個(gè)世界都變成更加智能化、完善化的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的世界。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]張培培. 5G無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用前景分析[J]. 無(wú)線互聯(lián)科技,2016,(24):32-33.
[2]翟廣羽. 5G無(wú)線通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 通訊世界,2016,(19):70.
[3]蔡宏,張小龍. 對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展分析[J]. 通訊世界,2016,(18):11.
[4]鄭少丹. 論5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤相關(guān)應(yīng)用[J]. 建材與裝飾,2016,(30):124-125.
[5]張亦蘇,劉志堅(jiān). 5G無(wú)線通信技術(shù)概念及相關(guān)應(yīng)用[J]. 通訊世界,2016,(10):93.
[6]張昌舜. 無(wú)線通信技術(shù)的分析及未來(lái)發(fā)展探究[J]. 中國(guó)新通信,2016,(09):109.
[7]曹亮杰. 關(guān)于5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤與分析[J]. 通訊世界,2016,(07):30.
5G無(wú)線通信技術(shù)是建立在4G的基礎(chǔ)之上的,是4G無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。5G通信技術(shù)既沒(méi)有在各大企業(yè)之間廣泛應(yīng)用,在一些官方文件中也沒(méi)有涉及相關(guān)的內(nèi)容,所以也就是說(shuō)5G無(wú)線通信技術(shù)現(xiàn)在還沒(méi)有正式投入使用,對(duì)于5G通訊技術(shù)為沒(méi)有明確的定義。從人們生活水平的不斷提高可以看出人們對(duì)無(wú)線通訊技術(shù)的創(chuàng)新非常關(guān)注,因此5G通信技術(shù)在之后的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)受到更多的關(guān)注。
一、5G無(wú)線通訊技術(shù)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
1、面臨的機(jī)遇。5G無(wú)線通信技術(shù)在一定程度上可以很好的改變個(gè)人和企業(yè)未來(lái)的發(fā)展。5G無(wú)線通信技術(shù)在許多當(dāng)面上都有了很大的創(chuàng)新,創(chuàng)新之后的通訊技術(shù)可以為500億智能設(shè)備提供使用,因此在不斷發(fā)展的過(guò)程中,5G無(wú)線通信技術(shù)也會(huì)遇到很多的問(wèn)題,面臨著很多機(jī)遇與挑戰(zhàn)。5G無(wú)線通訊技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中,不僅提高了速度、連接、相應(yīng)能力和擴(kuò)展性,在人們的生活中也會(huì)得到廣泛的利用,該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中,傳遞的傳感器和設(shè)備上的數(shù)據(jù)都會(huì)有意想不到增長(zhǎng)。這會(huì)對(duì)人們的日常生活帶來(lái)很大的便利。與4G無(wú)線通信技術(shù)相比較,5G無(wú)線通信技術(shù)不管在哪一方面都有很大的優(yōu)勢(shì),例如在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候速度有很大的提高,而且響應(yīng)延遲也減少,在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中5G無(wú)線通信技術(shù)將會(huì)與更多的設(shè)備進(jìn)行連接。例如家電、無(wú)人飛機(jī)、汽車導(dǎo)航、路標(biāo)、工業(yè)設(shè)備等,由此看來(lái),所有的項(xiàng)目都可以實(shí)行數(shù)據(jù)資源共享。這種技術(shù)的改革會(huì)對(duì)個(gè)人造成影響例如小區(qū)內(nèi)的所有的設(shè)備都可以與小區(qū)進(jìn)行連接,相關(guān)的設(shè)備可以更好的提供共享信息。這樣會(huì)對(duì)人們的生活帶來(lái)更多的便利,還有利于人們的人際關(guān)系發(fā)展。在功能足夠強(qiáng)大的時(shí)候,很有可能會(huì)被運(yùn)用在不好的地方。5G無(wú)線通信技術(shù)還存在一定的不足,例如該項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的安全和隱私方面的能力都應(yīng)該進(jìn)一步完善。隨著社會(huì)智能化的發(fā)展,應(yīng)該相信該項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)行很好的任務(wù)分配,所以對(duì)于一些相關(guān)內(nèi)容,人們應(yīng)該不給予太多的控制,因?yàn)檫@樣可以提高生產(chǎn)率和安全性。
2、面臨的挑戰(zhàn)。雖然現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展,在發(fā)展的過(guò)程中還存在著安全和隱私的問(wèn)題,這兩個(gè)對(duì)于5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展會(huì)造成影響。有些被應(yīng)用的連接設(shè)備,可能會(huì)被壞人所利用,從而造成安全隱患。隨著我國(guó)的不斷發(fā)展,電廠、水處理工廠、化工工業(yè)控制系統(tǒng)都會(huì)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接,從目前的發(fā)展情況來(lái)看,5G無(wú)線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用不會(huì)對(duì)以上幾個(gè)領(lǐng)域造成威脅。5G通信技術(shù)雖然沒(méi)有投入使用,但是還在研究分析中,在以后的發(fā)展過(guò)程中,消費(fèi)電子設(shè)備所面臨的風(fēng)險(xiǎn)是最大的。最受人們關(guān)注的安全領(lǐng)域會(huì)是交通運(yùn)輸,醫(yī)療保健和工業(yè)無(wú)人機(jī)。
二、5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
5G無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越被人們所關(guān)注,在未來(lái)幾年該項(xiàng)技術(shù)也將會(huì)投入使用,通信系統(tǒng)的容量在一定程度上也會(huì)有所提高,提高頻譜效率、變革網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)并利用新的頻譜資源是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的主要途徑。早在2013年5G無(wú)線通信技術(shù)就已經(jīng)開始研發(fā),研發(fā)的規(guī)模也比較大,有29個(gè)國(guó)家參與其中,我國(guó)華為公司就是其中一個(gè)。該技術(shù)從研發(fā)就倍受關(guān)注,各個(gè)國(guó)家都成立了相關(guān)的研發(fā)小組。目前所有的有關(guān)項(xiàng)目都在積極的研發(fā)中,然后各國(guó)再達(dá)成共識(shí),促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。該項(xiàng)技術(shù)的業(yè)務(wù)能力肯定會(huì)從以下三個(gè)方面表現(xiàn)出來(lái),一是通過(guò)利用先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)資源的利用率在4G的基礎(chǔ)上有了很大程度的提高。二是新的體系結(jié)構(gòu)正在發(fā)展,這會(huì)有利于提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐率。三是可獲取更多的有利資源,比原有的通信資源有所擴(kuò)展。該項(xiàng)技術(shù)要想更好的發(fā)展就必須網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)上有所突破。從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面來(lái)說(shuō),要運(yùn)用控制與轉(zhuǎn)發(fā)相互分離的軟件來(lái)定義,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等。從無(wú)線傳輸技術(shù)方面來(lái)看,提高頻譜資源利用率和挖掘頻譜資源使用潛能是重點(diǎn)。5G無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,必定引起一次技術(shù)的變革,加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)力度,使該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中占有重要的地位。該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展必定會(huì)給當(dāng)代社會(huì)帶來(lái)不一樣的體驗(yàn)。
總結(jié):現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越迅速,特別是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)一直都在不斷的創(chuàng)新改善,這會(huì)有利于5G通信技術(shù)在以后的發(fā)展,根據(jù)目前我國(guó)通信技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,5G通信技術(shù)在2020年有望投入使用。5G通訊技術(shù)投入使用后將會(huì)給社會(huì)帶來(lái)巨大的便利,可以達(dá)到當(dāng)代社會(huì)的需求,會(huì)讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶擁有不一樣的體驗(yàn)。雖然現(xiàn)在5G通信技術(shù)仍在研究分析的過(guò)程中,但是很快將會(huì)進(jìn)入發(fā)展階段,5G通信技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)會(huì)在投入使用后表現(xiàn)出來(lái),會(huì)帶給人們不一樣的體驗(yàn)。
1.鐵路無(wú)線通信的特點(diǎn)
對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō),鐵路已經(jīng)不再陌生,就是火車行駛的鐵質(zhì)軌道,不過(guò)這只是傳統(tǒng)的俠義上的理解?,F(xiàn)代的鐵路不單單是指火車行駛的鐵質(zhì)軌道,高鐵、地鐵行駛的軌道也統(tǒng)稱為鐵道或鐵路。鐵路無(wú)線通信就是火車、高鐵以及地鐵在軌道上行駛時(shí)用到的無(wú)線通信技術(shù)。它是一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)傳輸系統(tǒng),不只是列車乘務(wù)人員以及列車乘務(wù)員與車站值班人員之間的語(yǔ)音通訊系統(tǒng),還包括車次傳輸系統(tǒng)、無(wú)線電子閉塞系統(tǒng)、列車防護(hù)通信等等,其主要特點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。
1.1結(jié)構(gòu)復(fù)雜
鐵路無(wú)線通信包含多種信號(hào)傳輸系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)復(fù)雜是一大特點(diǎn)。有用于列車站場(chǎng)工作人員語(yǔ)音對(duì)講的語(yǔ)音傳輸系統(tǒng),有用來(lái)傳送車次信號(hào)的無(wú)線車次傳輸系統(tǒng),有用來(lái)引導(dǎo)列車行駛的無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)等等。復(fù)雜齊全的無(wú)線通信系統(tǒng),使得列車在行駛中能夠完全接受各路信號(hào),便于列車駕駛員對(duì)行駛列車進(jìn)行及時(shí)操控,是確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全的前提。
1.2精密
鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜,但很精密,靈敏度很高?,F(xiàn)代鐵路交通一般里程較長(zhǎng),途徑地域也多,各個(gè)路段的無(wú)線信號(hào)很容易受到外界干擾,鐵路無(wú)線通信的精密性特點(diǎn),可以讓列車在復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境下正常接收鐵路無(wú)線信號(hào),引導(dǎo)列車正常行駛。
1.3移動(dòng)性
所謂移動(dòng)性,是指鐵路上的無(wú)線通信大多數(shù)是在行駛的列車上的實(shí)行收發(fā)的,列車在高速行駛下對(duì)一些列的鐵路無(wú)線信號(hào)實(shí)現(xiàn)收發(fā)、解調(diào),并根據(jù)信號(hào)指示引導(dǎo)列車正常行駛,完成中途列車避讓、列車進(jìn)站、列車離站等調(diào)度行為。移動(dòng)性是鐵路無(wú)線通信的主要特點(diǎn),也是實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的技術(shù)難點(diǎn)。因?yàn)殍F路無(wú)線通信的主體是行駛的列車,高速行駛的列車對(duì)于無(wú)線通信信號(hào)的方向、強(qiáng)度有著一定的要求。
1.4分段傳輸
因?yàn)殍F路通車的里程較長(zhǎng),列車行駛速度較快,只靠一個(gè)無(wú)線通信信號(hào)收發(fā)站來(lái)完成對(duì)列車的全程引導(dǎo)是不可靠的,也是不可能的。分段傳輸,將列車行駛的里程分成幾小段,每段設(shè)置一個(gè)鐵路無(wú)線通信站,即車站,來(lái)對(duì)列車進(jìn)行無(wú)線通信信號(hào)的引導(dǎo)。
2.現(xiàn)代鐵路無(wú)線通信的應(yīng)用
現(xiàn)在無(wú)線通信技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用已十分成熟,不管是火車、高鐵還是地鐵都有著功能多樣的鐵路無(wú)線通信系統(tǒng),主要有以下幾項(xiàng)。
2.1車次編號(hào)發(fā)送系統(tǒng)
列車離站或進(jìn)站前,機(jī)車司機(jī)通過(guò)數(shù)字鍵鍵入車次號(hào),由顯示器復(fù)示,司機(jī)確認(rèn)后。由車載CPU 控制編碼進(jìn)行調(diào)制,并通過(guò)無(wú)線列調(diào)或?qū)S秒娕_(tái)發(fā)射到下個(gè)車站,以便下個(gè)車站做好列車的引導(dǎo)作業(yè)。而當(dāng)列車進(jìn)站時(shí),利用機(jī)車司機(jī)呼叫車站值班員的3-5秒時(shí)間內(nèi)完成車次號(hào)的再次傳送,經(jīng)值班室儀器解調(diào)后傳輸并顯示給行車調(diào)度員,完成當(dāng)前進(jìn)站列車車次號(hào)的報(bào)道并進(jìn)行列車跟蹤引導(dǎo)進(jìn)入合適的擋位。
2.2站場(chǎng)調(diào)車通信系統(tǒng)
鐵路站場(chǎng)調(diào)車過(guò)去采用燈光、叫笛等原始設(shè)備進(jìn)行信號(hào)傳輸,安全性極低。 鐵路電務(wù)部門首先把無(wú)線通信引入站場(chǎng)調(diào)車并取得了成功??s短了車輛停場(chǎng)時(shí)間,提高了調(diào)車效率 。通過(guò)每隔3~5公里范圍在鐵路兩旁的護(hù)欄上設(shè)置10~15個(gè)獨(dú)立的無(wú)線通信裝置,來(lái)傳輸語(yǔ)音、音響 色燈信號(hào)等信息,也可傳送衛(wèi)星定位信息和數(shù)據(jù)信息,對(duì)進(jìn)站列車進(jìn)行減速、避讓的指揮引導(dǎo)。而工作人員可隨身攜帶語(yǔ)音發(fā)送設(shè)備,通過(guò)中央控制臺(tái)對(duì)各個(gè)無(wú)線通信裝置予以信號(hào)指示。
2.3鐵路閉塞系統(tǒng)
鐵路閉塞系統(tǒng)是一種列車安全防護(hù)系統(tǒng),當(dāng)列車進(jìn)站的車次信號(hào)傳送到車站值班室以后,值班室通過(guò)中央控制臺(tái)對(duì)鐵路地面的無(wú)線通信裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,只有參數(shù)和列車車次號(hào)一致的列車才能進(jìn)入該路段,而參數(shù)與列車車次不一致的列車不能進(jìn)入該路段,實(shí)行鐵路閉塞。同時(shí),車站也可用探詢方式對(duì)列車作自動(dòng)應(yīng)答,解除原封閉區(qū)間,同時(shí)操縱本站出站信號(hào)機(jī)和下一進(jìn)站信號(hào)機(jī),啟動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)和相應(yīng)的信號(hào)標(biāo)志,排好進(jìn)路,保證進(jìn)出站列車的安全。
2.4衛(wèi)星定位系統(tǒng)
鐵路運(yùn)輸效率與車重、車速、密度三大因素有關(guān),其中車速和密度是靠信號(hào)設(shè)備來(lái)保證的。在中、低速行車時(shí)信號(hào)對(duì)行車控制十分有效。但如果列車行駛速度很大,就會(huì)沒(méi)等機(jī)車司機(jī)看清地面信號(hào)反應(yīng)過(guò)來(lái),信號(hào)機(jī)就一晃而過(guò)了。因此自動(dòng)閉塞路段長(zhǎng)短的劃分就成了一個(gè)難題,也存在著安全隱患。而衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以通過(guò)實(shí)時(shí)的遙感探測(cè)技術(shù)對(duì)行駛列車進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,迅速掌握列車位置、速度、密度,并通過(guò)地面控制中心的無(wú)線通信裝置予以傳達(dá),經(jīng)地面控制中心分析作出引導(dǎo)方案。
2.5列車防護(hù)通信
當(dāng)列車發(fā)生意外事故脫線或翻車時(shí),可能侵入鄰線,造成突發(fā)事故。此時(shí)脫軌機(jī)車的乘務(wù)員如果能及時(shí)發(fā)出無(wú)線報(bào)警信號(hào),在1.5公里之內(nèi)其他行駛機(jī)車收到信號(hào)后立即采取剎車減速措施,就會(huì)避免事故發(fā)生。為了避免意外,高速列車上安裝了列車防護(hù)通信,防護(hù)通信包括控制鍵、頻率合成器、發(fā)訊機(jī)、接收機(jī)、告警器,其中控制鍵由玻璃密封,設(shè)置在各節(jié)車廂,需要時(shí)打碎玻璃蓋、接下控制鍵,可以發(fā)出2瓦功率的告警信,在1.5公里范圍內(nèi)所有機(jī)車上的防護(hù)裝置將被啟動(dòng)。如果機(jī)車司機(jī)來(lái)不及處理,列車將會(huì)在5秒鐘內(nèi)啟動(dòng)與防護(hù)裝置相聯(lián)的自動(dòng)停車裝置進(jìn)行緊急停車。
3.鐵路無(wú)線通信的發(fā)展趨勢(shì)
伴隨城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)的鐵路建設(shè)也大力發(fā)展。京臧鐵璐、京滬高鐵、穿江地鐵等新的交通干線陸續(xù)建成通車,使得一系列新型鐵路無(wú)線通信技術(shù)得以實(shí)驗(yàn)運(yùn)行,為我國(guó)鐵路無(wú)線通信的發(fā)展趨勢(shì)指明了方向。
3.1鐵路無(wú)線通信數(shù)字化傳輸
將鐵路無(wú)線通信信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸,可以有效避免信號(hào)干擾,使得列車可以在更為復(fù)雜的地域環(huán)境下行駛。另外數(shù)字化的無(wú)線通信信號(hào)也容易與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)鐵路無(wú)線通信的自動(dòng)化控制。
3.2三網(wǎng)聯(lián)合
即實(shí)現(xiàn)鐵路無(wú)線通信傳輸網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及電視廣播網(wǎng)的三網(wǎng)聯(lián)合,利用互聯(lián)網(wǎng)和電視廣播網(wǎng)的高速、高質(zhì)量通道,實(shí)現(xiàn)鐵路無(wú)線通信信號(hào)的高速、高質(zhì)量傳播。
3.3現(xiàn)代藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙技術(shù)是一項(xiàng)在移動(dòng)終端運(yùn)用的無(wú)線傳輸技術(shù),速度快,質(zhì)量高。將鐵路無(wú)線通信與藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)近距信號(hào)傳輸?shù)母咚俸透哔|(zhì)量。通過(guò)佩戴特制的藍(lán)牙耳機(jī),可以大大減少設(shè)備安裝、調(diào)試時(shí)間,攜帶也方便。
3.4全程衛(wèi)星導(dǎo)航
之前我國(guó)的鐵路無(wú)線通信,衛(wèi)星定位只是用來(lái)收集列車的行駛情況及列車密度,輔助地面控制中心對(duì)車輛加以引導(dǎo)。而現(xiàn)在的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以通過(guò)高質(zhì)量的無(wú)線通信直接對(duì)行駛列車進(jìn)行引導(dǎo),自動(dòng)化、智能化水平進(jìn)一步提高。
無(wú)線通信技術(shù)是現(xiàn)代的通信領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的通信技術(shù),它的發(fā)展趨勢(shì)影響著各個(gè)行業(yè),不只是鐵路通信,現(xiàn)代的手機(jī)、氣象探測(cè)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都是以無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的。因此,要取得科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,發(fā)展無(wú)線通信技術(shù)有著重要意義。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]趙興華.鐵路無(wú)線通信數(shù)字化技術(shù)與應(yīng)用探討[J].鐵道通信信號(hào),2012,48(1):78-80.
[2]孫鍵,宋紅剛,周昱等.利用無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路道口的監(jiān)視[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督,2010,38(1):44-46.
1引言
移動(dòng)通信系統(tǒng)每一次更新?lián)Q代都有顛覆性技術(shù)引領(lǐng),每一次更新?lián)Q代都解決了當(dāng)時(shí)的最主要需求,1G時(shí)代最主要的需求是系統(tǒng)容量,采用模擬蜂窩加上FDMA技術(shù)。1G時(shí)代的特點(diǎn):以頻率復(fù)用為基礎(chǔ),以頻帶劃分小區(qū);頻率受限,需要嚴(yán)格的頻率規(guī)劃;以頻道區(qū)分用戶地址。2G時(shí)代最主要的需求是高質(zhì)量的話音業(yè)務(wù)以及系統(tǒng)的容量問(wèn)題,采用數(shù)字化技術(shù)與TDMA技術(shù),如數(shù)字語(yǔ)音編碼技術(shù),是2G移動(dòng)通信的主要突破,TDMA技術(shù)使得每個(gè)用戶占用一個(gè)時(shí)隙,提高系統(tǒng)容量。3G時(shí)代最主要的需求是多媒體業(yè)務(wù)以及系統(tǒng)容量,采用Turbo碼和CDMA技術(shù),Turbo碼在3G的應(yīng)用,使得3G能夠支持多媒體業(yè)務(wù),打破了2G只支持話音和短消息業(yè)務(wù)的局限,CDMA使得每個(gè)用戶使用一個(gè)碼型,頻率/時(shí)間共享。到4G時(shí)代最主要的需求是高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)以及更大的系統(tǒng)容量,采用OFDM-MIMO+空分多址SDMA技術(shù),MIMO有效地實(shí)現(xiàn)了新的空域的開發(fā),使得頻譜效率得到更多的提高;比之CDMA,OFDM傳送數(shù)據(jù)的速度更快,可以更好地實(shí)現(xiàn)在無(wú)線傳輸環(huán)境中的多徑效應(yīng)。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)用戶日益增多,移動(dòng)通信技術(shù)面臨著容量不足,能耗高且用戶體驗(yàn)不足等問(wèn)題,成為促使5G技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的主要推動(dòng)力。
25G移動(dòng)通信技術(shù)需解決的主要問(wèn)題
移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程顯示,容量不足從始至終就是無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)步中的顯著問(wèn)題,5G會(huì)遭遇更大的容量需求與頻譜赤字問(wèn)題,按照相關(guān)機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè),在未來(lái)智能終端的普及與通信數(shù)據(jù)增加,會(huì)使得移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量每年以將1倍的速度增加,將來(lái)十年數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量會(huì)比之現(xiàn)在增長(zhǎng)一千倍。巨大的容量增長(zhǎng),對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展提出了非常大的挑戰(zhàn),5G時(shí)代的開啟迫在眉睫。
3針對(duì)主要問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方案
若想實(shí)現(xiàn)千倍的容量增長(zhǎng)需求,可以在頻譜數(shù)量,頻譜效率以及基站的數(shù)量上采取應(yīng)對(duì)措施。實(shí)現(xiàn)更多的頻譜,更高效的頻譜效率或者更多的基站來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)容量不足問(wèn)題的解決。
3.1更多頻譜
新頻譜開發(fā)是以新頻譜電波特性的測(cè)量與建模為基礎(chǔ)進(jìn)行研究,研究集中在較高的頻段,在更小小區(qū)更為適用。比如在6~15GHz頻段,這個(gè)頻段的空間隔離性較好;60GHz毫米波,這個(gè)頻段的頻寬較高,但是沒(méi)有較好的穿透性;頻譜共享能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜的智能使用等。頻譜共享技術(shù)指的是運(yùn)營(yíng)商內(nèi)RAT間頻譜共享、運(yùn)營(yíng)商間頻譜共享、免授權(quán)頻段共享、次級(jí)接入頻譜共享。但是新頻譜開發(fā)也面臨著諸多挑戰(zhàn),主要來(lái)自舊有的頻譜分配造成的阻力,一般是利用行政分配或者采用拍賣的辦法,進(jìn)行靜態(tài)頻段的分配,已有的頻譜已經(jīng)被分配完畢。傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配存在著以下幾個(gè)問(wèn)題:①現(xiàn)有的頻譜使用并不均衡;②有著時(shí)間、頻段以及空間的多維利用漏洞;③對(duì)于頻譜的利用率很低。為解決上述問(wèn)題,要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜,改變舊有分配頻段的約束,與時(shí)-頻-空多維頻譜的動(dòng)態(tài)分配相結(jié)合,推動(dòng)頻譜資源利用的智能化,以便令頻譜的利用更加的高效率,實(shí)現(xiàn)最大程度的頻譜利用。具體要實(shí)現(xiàn),要從政策監(jiān)管部門、設(shè)備制造商以及電信運(yùn)營(yíng)商三個(gè)方面入手:頻譜分配政策由固定分配與行政指派向動(dòng)態(tài)頻譜分配政策轉(zhuǎn)變,頻譜管理將更加智能與靈活,設(shè)備認(rèn)證管理及非法設(shè)備核查能力提升,需要克服政策的阻礙,與相關(guān)部門同心協(xié)力,打造更完善的通信監(jiān)管政策。對(duì)已有的核心網(wǎng)、接入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)更新以便能夠支撐識(shí)別等新的應(yīng)用功能,擴(kuò)展終端以及基站的射頻模塊的工作頻段,高性能的濾波器的開發(fā)研究等還必須有設(shè)備制造商的大力支持。智能、高效協(xié)調(diào)授權(quán)的靜態(tài)頻譜和動(dòng)態(tài)分配的頻譜使用,對(duì)具備動(dòng)態(tài)頻譜功能的終端設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入過(guò)程的有效管理和控制還需要電信運(yùn)營(yíng)商的鼎力協(xié)助,因此開發(fā)新頻譜是一個(gè)任重道遠(yuǎn)的任務(wù)。
3.1.1高頻段信號(hào)傳輸和關(guān)鍵技術(shù)
移動(dòng)通信傳統(tǒng)工作頻段十分擁擠,而大于6GHz的高頻段可用頻譜資源豐富,能夠有效緩解頻譜資源緊張現(xiàn)狀,可以支持極高速短距離通信。非常大的帶寬資源,能夠有效地提高網(wǎng)絡(luò)速度,提升用戶體驗(yàn)??梢岳酶哳l實(shí)現(xiàn)蜂窩接入,實(shí)現(xiàn)基站和基站之間的回傳等。采用高頻段傳播特性、信道測(cè)量與建模、高頻段的射頻和天線關(guān)鍵技術(shù)、以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)的方案實(shí)現(xiàn)高頻段信號(hào)傳輸。
3.1.2靈活頻譜共享技術(shù)
靈活頻譜共享技術(shù)是一種新的頻譜使用方法,讓多個(gè)系統(tǒng)共享使用特定頻譜,改變了以往固定頻譜分配的方式,能夠有效地拓展IMT可用頻譜約一倍。采用無(wú)線環(huán)境檢測(cè)、動(dòng)態(tài)頻率分配以及干擾管理等技術(shù)實(shí)現(xiàn)靈活頻譜共享技術(shù)。
3.2更高頻譜效率
①多址技術(shù)是移動(dòng)通信系統(tǒng)升級(jí)換代的核心之一,是單一資源到多維資源聯(lián)合使用,提高資源利用率的大勢(shì)所趨。②無(wú)線傳輸新技術(shù)的研發(fā),是獲得更高頻譜效率的有效手段。
3.2.1非正交多址接入技術(shù)
該技術(shù)是利用發(fā)送端與接收端的聯(lián)合設(shè)計(jì),在發(fā)送端使用功率/空間/編碼等多種信號(hào)域的單獨(dú)或是聯(lián)合非正交特征圖樣進(jìn)行其用戶的辨別,在接收端采用SIC方式完成準(zhǔn)最優(yōu)的用戶檢測(cè)。非正交多址接入技術(shù)對(duì)于大容量持續(xù)業(yè)務(wù)信道,使系統(tǒng)整體頻譜效率提升1~2倍;對(duì)于大容量隨機(jī)突發(fā)業(yè)務(wù),縮短數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延并提升用戶接入體驗(yàn)。
3.2.2電磁渦旋無(wú)線傳輸技術(shù)
無(wú)線傳輸?shù)拿浇槭请姶挪ǎ碌碾姶挪ㄎ锢硖匦缘睦每赡軒?lái)無(wú)線通信的時(shí)代變革。電磁渦旋波可由調(diào)制后攜帶信息的普通波通過(guò)波束扭轉(zhuǎn)方法得到,將電磁渦旋波恢復(fù)為普通調(diào)制信號(hào)的過(guò)程可以理解為“逆渦旋”,由此產(chǎn)生了電磁渦旋波,將電磁渦旋應(yīng)用于無(wú)線通信,由瑞典物理研究所得BoThide教授于2011年采用拋物面天線與八木天線試驗(yàn),證明了其無(wú)線傳輸技術(shù)的可行性。但是該技術(shù)對(duì)方向性以及傳播環(huán)境有著嚴(yán)格的要求。
3.3更多基站
3.3.1大規(guī)模天線技術(shù)
當(dāng)基站側(cè)天線數(shù)比用戶天線數(shù)大出很多,基站到各個(gè)用戶的信道就會(huì)接近于正交狀態(tài)。同時(shí),通信用戶之間干擾會(huì)接近于無(wú),而巨大的陣列增益將能夠有效地提升每個(gè)用戶的信噪比,從而能夠在相同的時(shí)頻資源共同調(diào)度更多用戶??梢酝ㄟ^(guò)建立面向異構(gòu)和密集組網(wǎng)的massiveMIMO網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架與組網(wǎng)方案,采用MassiveMIMO物理層關(guān)鍵技術(shù)、大規(guī)模有源陣列天線技術(shù)以及大規(guī)模天線與高頻段的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模天線技術(shù),適用于城區(qū)宏覆蓋、高層建筑、室內(nèi)外熱點(diǎn)等應(yīng)用。
3.3.2超密集組網(wǎng)技術(shù)
中圖分類號(hào):TN925文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1000-8136(2012)09-0155-02
從我們身邊的生活就能感受到,有線通信的時(shí)代即將成為歷史,無(wú)線通信逐漸在全球各地以非常快的速度發(fā)展起來(lái),在這個(gè)最具活力的技術(shù)領(lǐng)域里,新手段、新方法隨需求變化而層出不窮。其中,超寬帶技術(shù)自20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)以后,就一直以巨大的發(fā)展?jié)摿Σ粩嗳〉眯碌倪M(jìn)展,從國(guó)防到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域都可以看到這一技術(shù)的存在。
1超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的概念
超寬帶是美國(guó)國(guó)防部在1989年開始使用的一個(gè)術(shù)語(yǔ),事實(shí)上是對(duì)某一頻率范圍內(nèi)信號(hào)的定義,規(guī)定如果一個(gè)信號(hào)在20 dB處的絕對(duì)帶寬大于1.5 GHz或分?jǐn)?shù)帶寬大于25%,則這個(gè)信號(hào)就是超寬帶信號(hào),而利用超寬帶信號(hào)進(jìn)行無(wú)線通信被稱為超寬帶無(wú)線通信。
最早應(yīng)用超寬帶技術(shù)的部門是美國(guó)軍方,直到后來(lái)才統(tǒng)一了對(duì)它的認(rèn)識(shí)和限定。超寬帶與常見(jiàn)的通信方式的不同之處在于,現(xiàn)在常用的通信技術(shù)使用的是連續(xù)的載波,而超寬帶技術(shù)采用的是極短的脈沖信號(hào),平均來(lái)看,每個(gè)脈沖信號(hào)的持續(xù)時(shí)間都非常短,通常只有幾十皮秒到幾納秒,但是這些脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾吉赫。因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百兆比特每秒。
2超寬帶技術(shù)的特點(diǎn)
2.1具有很好的共存性
因?yàn)槌瑢拵У陌l(fā)射設(shè)備的發(fā)射功率非常小,所以理論上而言,超寬帶技術(shù)可以與現(xiàn)有的其他通信系統(tǒng)共享頻譜。這種共存性為超寬帶技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用提供了基礎(chǔ)。超寬帶通信的使用頻譜范圍是3.1~10.6 GHz,頻譜寬度是7.5 GHz,人們可以控制其發(fā)射功率,從而以避免其對(duì)其他信號(hào)的干擾。
2.2發(fā)射功率低
由于超寬帶系統(tǒng)信號(hào)的擴(kuò)頻處理增益較大,即使采用低增益的全向天線,也可使用小于1 mW的發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)幾千米的通信。
2.3傳輸速率高
超寬帶無(wú)線通信的數(shù)據(jù)傳送速率可以達(dá)到幾十兆比特每秒到幾百兆比特每秒,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藍(lán)牙的傳送速度。
2.4抗干擾性能強(qiáng)
超寬帶無(wú)線發(fā)射的信號(hào),分布于寬闊的頻帶中,輸出功率小,在接收端可以將信號(hào)能量還原,解擴(kuò)過(guò)程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此,同藍(lán)牙技術(shù)相比,具有更強(qiáng)的抗干擾性。
2.5帶寬極寬
超寬帶正是得名于它的帶寬,一般使用的帶寬在1 GHz以上,甚至高達(dá)幾個(gè)GHz,加上其共存性,就可以為今天緊張頻率資源在開拓一條新的無(wú)線電路徑。
2.6頻譜利用率高,系統(tǒng)容量大
基于共存性的特點(diǎn),頻譜公用在超寬帶時(shí)代到來(lái)時(shí)是可以實(shí)現(xiàn)的,而且無(wú)需正弦載波信號(hào),可直接發(fā)射沖激序列,因而超寬帶技術(shù)使頻譜具有極大的系統(tǒng)容量。
3超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
因?yàn)槌瑢拵Ъ夹g(shù)具有共存性的特點(diǎn),所以它的發(fā)展應(yīng)用和其他無(wú)線電技術(shù)并不矛盾,應(yīng)用范圍極其廣泛。
超寬帶無(wú)線技術(shù)可用于家庭、辦公室、個(gè)人電子消費(fèi)品等內(nèi)容中。因?yàn)槿藗冊(cè)谏鐣?huì)發(fā)展的過(guò)程中追求的是方便快捷,所以對(duì)家庭和辦公環(huán)境中存在的設(shè)備要求也是以這種原則為指導(dǎo)的,電子商正是為滿足這種需求,希望能夠用無(wú)線的方式代替過(guò)去各個(gè)電子設(shè)備之間的有線連接,進(jìn)行大容量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳遞,這樣不管家庭環(huán)境還是辦公環(huán)境都會(huì)更加符合人們的追求。雖然已經(jīng)存在的藍(lán)牙技術(shù)能夠一定限度地滿足這種需求,但藍(lán)牙技術(shù)的低效、慢速、小容量都是它的不足之處。超寬帶技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中能夠克服這些缺點(diǎn),提供相當(dāng)于計(jì)算機(jī)總線的傳遞速度,能夠用網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存設(shè)備代替?zhèn)€人終端。而且超寬帶技術(shù)設(shè)備的載體具有小巧方便的特點(diǎn),在任何一個(gè)地點(diǎn)都有可能僅僅利用計(jì)算機(jī)的某一個(gè)設(shè)備達(dá)到運(yùn)用整個(gè)計(jì)算機(jī)和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的作用。
因?yàn)槌瑢拵У碾[秘性等特點(diǎn),軍事上可以將之作為有效的通訊技術(shù),采用低截獲率的內(nèi)部無(wú)線通信系統(tǒng),進(jìn)行地波通信、LPI/D高度計(jì)、戰(zhàn)場(chǎng)手持LPI/D電臺(tái)、新型雷達(dá)系統(tǒng)、無(wú)人駕駛飛機(jī)、地面站車、地雷探測(cè)等方面的革新。最重要的應(yīng)用是對(duì)現(xiàn)在流行的隱身戰(zhàn)術(shù)的打擊,隱身飛機(jī)、隱身艦艇等針對(duì)傳統(tǒng)雷達(dá)所釋放的信號(hào)頻帶內(nèi)有效,但在超寬帶帶內(nèi),隱身戰(zhàn)斗機(jī)的形象就會(huì)暴露。
根據(jù)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的精確新的特點(diǎn),可以將之運(yùn)用于定位功能,運(yùn)用極其微弱的同步脈沖可以對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行有效的鎖定,進(jìn)一步根據(jù)返回的數(shù)據(jù),可以將所得的內(nèi)容以圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái),具有很好的實(shí)際運(yùn)用功能。
4結(jié)束語(yǔ)
本文所介紹的關(guān)于超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的內(nèi)容只是非常少的一部分,作為一種新型的技術(shù),超寬帶還有無(wú)限的利用可能性。雖然現(xiàn)在尚處于研發(fā)階段,而且理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際技術(shù)的問(wèn)題也大量存在,但其廣闊的應(yīng)用前景是非常明顯的。未來(lái)電子設(shè)備的智能化傾向,對(duì)短距離無(wú)線通信的要求越來(lái)越強(qiáng)烈,超寬帶技術(shù)對(duì)于解決這種需求是非常有效的一種技術(shù)途徑。因此,未來(lái)還需要大量的相關(guān)研究進(jìn)行理論指導(dǎo),同時(shí)也需要大量的綜述性研究。
參考文獻(xiàn):
[1]趙麗麗.淺談超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(3):30~31.
[2]岳光榮.超寬帶沖激無(wú)線電性能比較[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2003(5).