杨子江
(延安大学西安创新学院,陕西 西安 710100)
随着互联网通讯技术的快速发展,无线通讯技术的不断拓展,无线通讯技术已成为现代社会和人民生活的重要工具.不管是在国外或是国内,无线通信技术已发展比较成熟,已成为社会生活中的主流通讯手段,而随着科技的进步,其技术水平在不断更新,技术热点不断地受人们所关注,未来的发展前景也非常大.无线通信主要是根据电磁波信号的特性而进行信息传播和交换的通讯方式.无线通信技术其实也叫做无线移动通信,主要是由于其在移动中也能实现通信.下面将从无线通讯技术的简介出发,分析无线通讯技术的热点,从而探讨其未来的发展趋势.
无限通讯技术是在二十世纪二十年代初期所产生的,刚开始主要用于舰船以及军事装备等方面,通过短波频和电子管等方面的技术来实现无线通讯.到了二十世纪四十年代,高频技术的诞生,使得无限通讯技术升级,其可应用于单工汽车移动电话系统.最后到了二十世纪五六十年代,特高频技术产生,从而解决了公用电网跟移动电话接续方面的问题.总之,无限通讯技术大致经历了四个阶段:第一,模拟蜂窝通信技术与频分多址技术阶段.此阶段的移动通信电话仅仅限制语音的模拟蜂窝标准,其中传输带宽在此阶段也受到一定的限制,长途漫游受限,仅仅职能进行区域性的无限移动通信.第二,GPRS和GSM技术阶段.此阶段采取了数字化信息技术,此时的无限通信技术频谱利用率非常高,具有加强的保密性,标准化程度也非常的高.第三,3G技术阶段.3G技术的诞生标志着无线移动通信技术进入了发展史上的第三个阶段,此阶段具有四个技术标准:WiMax标准、CDMA2000标准、TD-SCDMA标准、WCDMA标准,此阶段,这四个技术标准都非常成熟.第四,4G技术阶段.国际电信联盟在二零一一年完成了4G技术标准的编制,二零一二年初发布.经历过3G和4G无线通讯技术的发展,我国无线通信技术得到了非常广泛的应用.
目前无线通讯技术主要表现为近距离无线通讯技术、短距离无线通讯技术、中距离无线通讯技术、远距离无线通讯技术,下面将从这几个方面分析下各种无线通讯技术的热点.
近距离无线通讯技术主要为NPC,即Near FieldCommunication,NPC主要是飞利浦和索尼两家公司开发的,其可在智能空间工具、PC、消费性电子产品、移动设备等完成无线通讯.比如NFC手机中的内置芯片,就是一种近距离无线通讯技术,通过这种手机芯片,人们能够在何时何地都能享受到交易或者消费性支付服务.
短距离无线通讯技术到目前为止主要表现为:IrDA、蓝牙(Bluetooth)、802.11Wi-Fi、HomeRF技术、RFID、UWB等方面.
IrDA是通过红外线实现点点之间视距通讯的技术,IrDA 在通讯中的传输速率最大只有16Mbps,所能接受的角度也只有120度.但是这种红外传输因为其体积比较小、所消耗的功率也比较低,在技术方面也比较成熟,所以其价格比较便宜,应用也比较广泛.
蓝牙技术也是一种可实现十米范围内单点对多点的通讯技术,其可以实现声音等多媒体等信息的传输,其传输速率为1Mbps.蓝牙的通信介质一般是2.402-2.480GHz的电磁波.通常情况下,一台蓝牙设备能够实现同时跟七台相对于设备进行数据连接,其同时还能实现越过一定障碍物完成数据连接,通讯视角以及方向性要求都没有,可见,蓝牙技术的性能也受到用户的喜爱.
802.11 Wi-Fi技术是目前流行比较广泛的无线保真技术,Wi-Fi技术主要是通过2.4GHz以及其附近的频段进行通讯,wifi在传输过程中实现的速率比较大,可以达到几百兆,而且wifi能跟各类802.11DSSS设备进行兼容,到现在为止,wifi的传输范围从之前的一百米可以升到六公里多.Wifi目前应用非常广泛,在机场、图书馆、咖啡厅等人口密集区域基本上都设置了热点.
另外,HomeRF技术主要是在家庭范围内完成计算机跟其他设备的通讯,传输距离一般在一百米左右,速率基本上为一两兆.RFID是一种射频识别技术,也叫电子标签,为非接触式自动识别技术,其通过射频信号跟目标对象自动识别并进行数据连接.UWB是一种超宽带技术,其具有非常强的保密性,所发射的功率谱密度非常的低,往往很难被监测的到,因此其在军事上应用的比较广泛.
中距离无线通讯技术主要是通过微波技术而完成的,其传播距离比较远,质量比较好,容量也比较大,往往成为国家通信网的重要实现手段.在中距离无线通讯中,因为所使用的微波在频率上非常的高,其波长也非常的短,其传播特性跟光波存在极大的相近性,基本上是直线传播,一旦遇到了障碍物基本上都会被反射回来挥着被阻断,因此,这种无线通讯技术往往应用于视距传播,一旦超过了视距则需要进行中继转发.
长距离无线通讯技术主要有GPRS技术、GSM技术、3G技术和4G技术等等.GPRS技术即通用分组无线服务技术,是一种比较常用的移动数据业务技术,是GSM技术的一种延续,其往往通过“封包”的方式来实现传输.而其中的GSM技术即为全球移动通讯系统,也叫“全球通”,其主要包括GSM900:900MHz、GSM1800:1800MHz及GSM1900:1900MHz等频段.其中最重要的就属3G和4G技术了,3G即为第三代移动通信技术,主要是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术.3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上.3G技术的诞生标志着无线移动通信技术进入了发展史上的第三个阶段,此阶段具有四个技术标准:WiMax标准、CDMA2000标准、TD-SCDMA标准、WCDMA标准,此阶段,这四个技术标准都非常成熟.在3G技术目前使用的是四个标准:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX之中,WiMax即全球微波互联接入,其应用模式如下图1所示.WiMax主要是针对个人用户对象而运行的,其为用户提供可以实行切换以及QoS机制的无线通讯服务.
图1 WiMAX运行模式
TD-LTE-Advanced技术是我国具有自主知识产权的国际4G标准之一,由TD-SCDMA技术经过长期演进而来,采用了OFDM和MIMO作为基本技术,还大量采用了目前移动通信领域最先进的技术和设计理念.相比于3G技术,TD-LTE-Advanced通信速率有了更大的提高,同时提高的还有频谱效率,加上QoS的保证,还有TD-LTE-Advanced严格合理的系统设计,来保证实时业务(如VoIP)的服务质量的,降低了无线网络时延,并且能向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作.下一章我们将会有关于TD-LTEAdvanced的更加详细的介绍.
今后无线通讯技术主要存在两条发展主线,第一条是蜂窝通信的发展主线,蜂窝通信技术从1G、2G向WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000等3G技术再经过LTE并最终向4G发展;第二条线涵盖了WLAN、Wi-Fi、WiMax等技术的发展.这些技术都是朝向宽带化、移动化、全IP化和高速率的方向发展.总之,在今后的发展中,无线通讯技术将实现全覆盖、便捷式应用模式,用户可以随时随地地进行无线通讯.同时,无线通讯技术的发展还必须实现全宽带化发展,目前这种低速的网络状态将完全被淘汰.最后各大网络的大融合为加快,其融合一方面表现在技术融合、网络融合,其还表现在业务融合以及用户接入融合.
〔1〕王雷.改善无线通讯技术的措施探讨[J].科技创新与应用,2014(13).
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