现代无线通信技术的热点问题研究

范新伟

（中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司 重庆市渝北区 401121）

现代无线通信技术的热点问题研究

范新伟

（中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司 重庆市渝北区 401121）

随着科学技术的不断发展，现代无线通信技术也得到了迅猛的发展。在当今的社会，无线通信技术已经成为人们日常生活中重要的沟通媒介。一些人们耳熟能详的名词如：蓝牙、WiFi，4G等更是引领了通信市场的时尚，可以说无线通信技术顺应了信息时代发展的需求，随着无线通信产业的发展壮大，人们对这一新兴行业的发展也加大了关注和研究，无线通信技术的前景也被广泛看好，本文结合现代无线通信技术的热点问题对其展开研究。

无线通信；4G；蓝牙；WiFi；UHF

引言

无线通信技术的运用见证了信息时代的到来，无线通信技术将会成为影响人类社会发展和进步的强大的动力。透过现代无线通信技术的热点问题研究，我们可以明确无线通信行业现状，掌握无线通信行业一些热点问题，展望无线通信技术未来发展。

1 现代无线通信技术发展

随着科学技术的不断发展，现代无线通信技术得到了蓬勃的发展，发展趋势可以说是朝气蓬勃、生机盎然，人们对无线通信技术需求令无线通信技术发展前景十分光明，其主要表现在两个方面：①无线通信技术用户数量一直保持着强劲增长势头；②无线通信技术领域的技术研发和应用一直非常活跃，使得新技术一经问世便会引起广泛探讨。

2 现代无线通信技术的热点问题

2.1 4G技术

第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，（the 4 Generationmobile communication technology）外语缩写为4G，第四代移动通信系统传输速率可达到20Mbps，甚至最高可以达到高达100Mbps。该技术主要包括两种制式：①TD-LTE；②FDD-LTE。4G是集3G与WLAN于一体，可实现数据、音频、视频、图像等的快速传输。4G能够以超过100Mbps的速度进行下载，比家用宽带ADSL（4兆）快25倍，可基本满足所有用户对无线服务的需求。同时，4G可以在DSL与有线电视调制解调器未覆盖地区部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。但是4G网络的最大的缺点是全球频段众多，现在3GPP划分的4G频段共有44个，频率从700MHz到3.6GHz，导致在设计终端的时候非常复杂，如现在的国内的全网通手机需要支持GSM/CDMA/WCDMA/TDSCDMA/EVDO/TDD-LTE/FDD-LTE，频段多达17个，即使支持如此之多的频段，全球漫游上还是需要使用GSM网络进行。

2.2 5G技术

5G第五代移动电话行动通信标准，指的是第五代移动通信技术。5G弥补了4G技术的不足，在吞吐率、时延、连接数量、能耗等方面进一步提升系统性能。它采取数字全IP技术，支持和分组交换，它既不是单一的技术演进，也不是几个全新的无线接入技术，而是整合了新型无线接入技术和现有无线接入技术（WLAN，4G、3G、2G等），通过集成多种技术来满足不同的需求，是一个真正意义上的融合网络。并且，由于融合，5G可以延续使用4G、3G的基础设施资源，并实现与4G、3G、2G的共存。要实现随时随地接入的需求，5G离不开网络系统体系架构、无线组网、无线传输、新型天线与射频以及新频谱开发与利用等关键技术的支撑，因此研究方向也围绕这些展开。

2.3 蓝牙技术

蓝牙技术代表一种短距离无线通信技术。蓝牙技术诞生于1994年，是由瑞典爱立信公司开发的低功耗、低成本的无线接口，为建立手机及其附件之间的通信。蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频段的范围是2.4～2.4835GHz。蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。蓝牙模块体积较小、轻薄，可以很方便地嵌入个人移动设备内部。跳频更快，数据包更短，能够更有效地减少同频干扰，具有较高的安全性。蓝牙设备在通信连接状态下，有3种模式为低功耗的节点模式。蓝牙的传输距离一般是10m左右。蓝牙技术可以在包括移动电话、PDA（Personal Digital Assistant，掌上电脑）、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙技术主要用于点对点的文件传输，通过彼此之间的配对连接，进行信息交换。目前蓝牙技术的应用非常普遍，产品涉及到PC、移动电话等信息设备和A/V设备、汽车电子、家用电器和工业设备等领域，如各种无线设备（如PDA、手机等）、图像处理设备、消费娱乐产品、汽车产品、家用电器、楼宇无线局域网、医疗健身设备、玩具等。

2.4 WiFi无线通信技术

WiFi是Wireless Fidelity的简称，以太网的一种无线扩展，可为用户提供无线的宽带互联网访问，是WLAN的一个主要技术标准，速度高达上百兆，是在家庭、办公室或旅途上网的快速、便捷的途径，工作在全球开放的2.4GHzISM（Industry Science Medicine）频段。IEEE802.11b的无线电波覆盖半径最远可达300m，Vivato公司推出的新型交换机能把目前WiFi无线网络的通信距离扩大到约6.5km。WiFi最主要的优势在于无需布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要WiFi技术在OS（I开放系统互联）参考模型的数据链路层上与以太网完全一致，所以可以利用已有的有线接入资源，迅速部署无线网络，形成无缝覆盖。WiFi主要的应用为无线接入互联网。任何支持WiFi的设备在WiFi热点覆盖的地方，均可以无线接入互联网。大部分WiFi热点均位于供大众访问的地方，如机场、大型办公室、车间、酒店宾馆、咖啡店、旅馆、书店以及校园等。WiFi典型的行业应用有交通运输，如航空行李及货物控制、移动售票、无线安全监控、停车管理系统、机场因特网访问无线接入等；医疗，如病房看护监控、生理支持系统及监护、急救系统监控等；教育，如迅速构建校区网络、学生宿舍网络接入系统、学术交流的临时性网络等。

2.5 WiMAX技术

全称World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性，是一种基于IEEE802.16-2004标准的宽带无线技术。最初该技术的目的在于统一固定无线接入的空中接口。基于802.16e的第二代WiMAX是支持移动特性的标准。WiMAX建立在IP技术之上，顺应了宽度移动化发展大势，有着众多其他无线通信技术所不具有的优势。WiMAX最少能够达到220Mbps的接入速度，2016年能够达到440Mbps以上。优势体现为提供更高速的宽带接入、实现更远的传输距离、提供优良的最后一公里网络接入服务和提供多媒体通信服务。WiMAX相对于WiFi相比，它的接入优势要更为明显，有人说WiMAX技术打破了无线通信技术的产业格局。

2.6 UHF无线数传技术

UHF频率为300～3000MHz，特高频，波长相对较短，天线尺寸相对较小，容易操作。UHF无线数传技术工作于UHF频段的数据传输技术，在收发过程中，用户可以在链路上传输任意比特编码的信息，而不必关注协议的任何限制。UHF频段包含2.4GHz免费ISM频段，以及我国的免申请发射接收频率（433MHz/868MHz/915MHz），这些频率都可以直接使用而不需要申请执照。UHF无线数传技术稳定性高，UHF信道是一种传输特性比较稳定的信道，不依靠电离层传播，没有短波存在的明显的衰落现象，信道质量比较稳定；读写距离远，UHF无线数传技术的读写距离可达100～1000m，通信速率较高。主要用于条件比较恶劣的工业远程控制与测量场合，如航海通信。还运用于LED屏幕控制、POS机的联网、交通联网控制、PLC控制与管理、停车场设备联网控制、水利、电力、油田数据监测以及其他RS-232/485设备联网应用。

3 无线通信技术发展趋势

3.1 联合化和一体化

未来无线通信技术将会联合各种技术手段，采用一体化的思路建设无线通信网络。

3.2 宽带化

未来无线通信技术会具有更宽的网络带宽和更高的通信速率。

3.3 网络的融合化

网络的融合化包括核心网、接入技术，以及业务的融合。核心网的融合表现为移动与固定网络，通信、计算机与广电网，以及信息通信网与基于传感器和RFID的物联网融合。

3.4 信息个人化

未来无线通信技术将会实现无线通信终端的信息个人化，移动智能终端将是移动智能网与IP技术的进一步融合。

3.5 无线通信技术的跨行业创新应用

目前无线通信技术已经在各行各业得到了广泛的运用，随着无线通信技术的不断发展，无线通信技术将会运用于多个学科，如健康、生物、环境、信息之间彼此关联。

4 结语

无线通信技术正朝着联合化和一体化、宽带化、融合化、信息个人化、跨行业创新应用的方向发展。目前无线通信领域较为热门的技术有蓝牙、WiFi、4G、UHF、WiMAX等技术。上文通过对无线通信技术的热点探究。随着用户需求对于无线通信技术的要求增加，无线通信技术行业也正在面临前所未有的挑战和机遇，通信技术的创新将是推动其发展的重要动力。随着4G无线网络在全球快速的商业化部署和运营，以及移动互联网带来爆发式数据业务增长，全球移动通信产业正在将注意力集中到下一代5G无线通信系统，力争在2020年左右实现关键技术突破和试商用。

[1]李清.无线通信网络技术的发展趋势[J].中国新技术新产品，2011（03）：34～35.

[2]李仲贤.我国无线通信技术的现状和发展前景[J].信息与电脑（理论版），2011（07）：66～67.

[3]张方奎，张春业.短距离无线通信技术及其融合发展研究[J].电测与仪表，2007（10）：32～34.

[4]宋华俐，张娴.无线通信技术在高速公路施工中的应用探讨[J].信息系统工程，2011（08）：56～57.

TN92

A

1004-7344（2016）15-0277-02

2016-5-10

范新伟（1981-），男，工程师，本科，主要从事通信工程勘察设计方面工作。