无线通信技术发展史范例6篇

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无线通信技术发展史

无线通信技术发展史范文1

全球3G商用进程加快

提到对未来移动/无线技术的展望,就不能不提3G。3G在全球商用已经开始起步,但是在国内,目前我们还没有正式开展3G商用,所以分析国外3G商用的具体情况。看看我们自己准备3G的现实,可以为我们下一步更好地把握机遇、再创辉煌打下坚实的基础。

2006年全球3G用户快速增长。WCDMA用户9650万,比2005年新增近5950万;1XEV-DO用户5676万,比2005年新增3234万;CDMA2000 1×用户2.76亿。截至2007年1月,全球已发展了WCDMA网络142个,比2005年新增47个EV-DO网络53个,比2005年新增22个CDMA2000 1X网络183个。HSDPA发展迅速,2006年一年内商用网络达到97个。当前一个值得注意的现象就是欧洲允许运营商在900MHz频段发展3G业务,美洲国家允许运营商使用800MHz~900MHz频段发展3G业务。

TD-SCDMA技术试验情况一直是业界关注的焦点。从2002年2月到2004年9月,是TD-SCDMA技术试验阶段,这个阶段实现了TD-SCDMA的“从无到有”。其中2002年~2003年试验的是基于GSM协议的TSM设备(该种技术方案已被否决),2004年开始试验基于3GPPR4标准的LCR设备。主要无线系统和终端设备由大唐提供。从2004年11月至2005年6月是研发与产业化技术试验,这个阶段解决了“建立产业链”的问题,形成了多厂家环境,建立了较为完整的产业链,实现了基本功能和业务,初步验证了关键技术和组网能力。2005年10月至2006年2月是应用技术试验,这个阶段的任务是“加快芯片终端研发”,重点测试芯片和终端,完善设备功能与性能,进一步验证关键技术和网络性能。从2006年2月到2007年,是规模网络应用技术试验,这一阶段的任务是“全面验证与完善”。从2007年到2008年,是扩大规模网络应用技术试验,这一阶段的任务是继续扩大商用试验范围。

移动网络加速向宽带演进

HSDPA比预想的商用速度快。GSMA的CEO称HSDPA的商用进程比GSM和WCDMA快了3年,原因主要有三个:WiMAX的压力;互联网业务的蓬勃发展;3G最初的版本提供的业务与2G差别不大。

移动通信网正在迅速成为一个宽带互联网业务平台。Vodafone的CEO认为应该使互联网的应用迅速进入移动网,他们已经开始与Google、Myspace和YouTube合作。LTE(长期演进计划)标准化和研发速度正在加快。同时,WiMAX提高了蜂窝移动通信技术更新速度。2004年初802.16系列WiMAX提出之后。整个无线通信领域开始了新一轮的技术竞争,加速了蜂窝移动通信技术演进的步伐。

3GPP和3GPP2分别在2004年底和2005年初开始了3G演进技术E3G的标准化工作。其中3GPP启动了LTE计划,提出的技术要求是:实现下行100Mbit/s、上行50Mbit/s速率,频谱效率比R6版本高2~4倍。能更好地支持IP传输业务,而且成本更低。3GPP在2006年完成主要参数研究,2007年6月完成标准化。3GPP2则提出了无线接口演进(AIE)计划。AIE分为两个阶段,第一个阶段采用多载波CDMA20001xEV-DO技术。最多15个载波实行捆绑,可支持下行46 5Mbit/s、上行27Mbif/s速率的数据业务;第二阶段采用增强型无线接口,将支持下行100Mbit/s~1 Gbit/s、上行50Mbit/s~100Mbit/s速率的数据业务。第一阶段在2006年初,第二阶段在2007年4月完成。

WiMAX2006年有了实质性进展。IEEE802.16m标准将带来高达1Gbps的无线数据传输速度,它的推出对于WiMAX未来的前景有着重要意义。

WiMAX的提出和推进,E3G的标准化启动和加速,使得无线移动通信领域呈现明显的宽带化和移动化发展趋势,即宽带无线接入向着移动性方向发展,而移动通信则向着宽带化方向发展。

移动与无线技术在演进中走向融合

当前,移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期,各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用,移动、无线应用市场异常活跃。移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。

在多元融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习。涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

当蜂窝移动通信在向WiMAX、WLAN学习的时候,WiMAX、WLAN也在添加电信级的安全等内容。在安全方面,WiMAX、WLAN将基于多层次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等级的安全方案,使企业、个人用户可以根据不同的性价比来选择满足自己需要的安全策略;在漫游能力方面。WiMAX、WLAN也朝着覆盖范围更大。从热点到热区到整个城市的方向迈进;在技术方面,WiMAX、WLAN将致力于打造基于IP的交换技术和开放的业务平台,使网络更智能、更易于管理。

在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MIMO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

移动无线业务融合时机成熟

随着移动通信和互联网的迅猛发展,以及固定和移动宽带化的发展趋势,通信网络和业务正发生着根本性的变化,体现在两大方面:一是提供的业务将从以传统的话音业务为主向提供综合信息服务的方向发展;二是通信的主体将从人与人之间的通信扩展到人与物、物与物之间的通信,渗透到人们日常生活的方方面面。

“移动+宽带”刺激各种新型技术层出不穷,极大地促进了移动/无线技术创新,其他无线技术如超宽带(UWB)、蓝牙、RFID、认知无线电、ZigBee、自由空间光系统等都有用武之地。顺应这一发展趋势,相关行业将逐步融合,通过一系列新的技术、新的业务和应用来满足市场的需求。融合将是全方位多层次的。包括网络融合、业务融合和终端融合。特别是固定网与移动网的融合,通信、计算机、广播电视和传感器网络的融合成为发展的大趋势,而且已经在技术、市场需求和设备方面逐渐具备条件。

无线通信技术发展史范文2

【关键词】无线通信;矿井;LTE;超宽带;认知

0 引言

目前,现有的矿井无线通信系统有3G无线通信系统以及基于WiFi、ZigBee的短距离无线网络与通信系统。随着矿井信息化水平的不断提高,大量的信息交互使得矿井对无线通信系统的带宽等技术指标的要求的逐步提升,对系统的智能化要求也日益提高,这些系统已不满足矿井信息化发展要求。[1]本文对LTE技术、UWB技术、认知无线电技术三种新型的无线通信技术进行分析与比较,并介绍新技术应用于矿井通信的技术优势。

1 LTE通信技术

LTE(Long Term Evolution)通信技术采用全IP化网络架构,数据传输速率高,为高容量、低时延的平面体系结构;系统组网灵活性高、易扩容;可灵活配置1.25~20MHz的多种带宽;向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作;且延迟降低、广域覆盖。[2]

矿用LTE无线通信系统除具备LTE系统基本功能外,还支持通过移动终端实时监测、查看煤矿瓦斯、风速等环境参数,以及各种机电设备的工作参数;实现井下人员的精确定位;可为工作人员提供丰富的多媒体业务,包括监听、会议、组播等语音调度功能,多媒体调度、实时视频回传、视频会议等业务;实现井下的监测视频、图像、音频的实时无线传输;实现可视化应急指挥,提高事故处理的及时性,减少灾害带来的损失。

矿用LTE无线通信系统主要由网络管理设备、业务交换机、传输网络、LTE无线基站、智能移动终端组成。其架构基于IP网络,可快速、简便地接入现有的矿井工业以太网,缩短系统建设周期,降低建设、维护成本。[3]业务交换机为矿用LTE无线通信系统提供集群调度服务功能和数据业务功能,是系统的核心设备。LTE无线基站位于井下,具备本质安全特性,是实现井下LTE信号覆盖的关键设备,其包括无线信号处理模块、射频放大模块及电源模块。

矿井LTE通信系统可满足矿井不断增长的语音、监测数据、视频通信需求,实现多系统融合管理及监测,并可与现用的有线或无线网络融合,形成有线、无线一体化的井上、井下综合通信系统,提高矿井的生产安全性以及管理、调度效率,是矿井无线通信未来发展的主流。

2 超宽带技术

超宽带(UWB,Ultra Wide Band)通信技术采用宽的频带实现高速传送,电路功耗即使在几十毫瓦以下,魇渌俾室材芄淮锏100Mb/s~500Mb/s;采用持续时间极短且占空比极低的窄脉冲信号,多径信号在接收时易于分辨,抗多径干扰能力很强;系统结构简单。[4]上述的这些特点使得超宽带技术非常适用于矿井通信。在矿井中,可以利用超宽带信号频带宽的特点来增加信号传输距离,且由于超宽带技术功耗低,有利于“本安型”电路的设计。

采用超宽带技术的矿井无线通信系统架构分为三层,底层为UWB无线网络,中层为无线传输网络,顶层为井上监控管理中心。UWB无线网络采用网状拓扑结构,其节点广泛分布在矿井巷道和工作面。子节点将监控区内的监测数据采集、传输,并通过无线网络与主节点进行通信,将数据发送至主节点;接收主节点发来的控制信息,完成监测任务。主节点接收本区域子节点传送来的数据,并负责数据的融合、转发,以及控制信息的交互。整个无线通信网络及时、可靠、准确地完成底层信息的采集、汇总及传输。[5]

超宽带技术所具有的低功耗、高数据率、抗多径能力强、系统复杂性低等特点,能够很好地对矿井进行实时监测,尤其在水灾、火灾、塌方等恶性事故救生抢险中能起到至关重要作用。

3 认知无线电技术

目前煤矿使用的无线通信系统,如CDMA通信系统、WiFi通信系统等在长时间工作后常常使收发信号的灵敏度下降;在巷道拐点、坡道等无法正常传输数据;发生矿难时,现有通信系统完全瘫痪,降低救援效率。认知无线电(Cognitive Radio,CR)的核心思想是其具有学习能力,能与周围环境交互信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生。认知通信系统作为智能通信系统,对环境变化变化以及网络控制指令可做出及时反应,即使矿井结构遭到破坏,仍能自动恢复组网,传递信息,为矿难救助等提供重要信息。因此,把认知无线电技术和现有通信系统结合起来,就可以克服目前矿井系统中存在的缺点,实现高可靠性的监测网络系统。[6]

矿井认知通信系统的结构分为3层,底层为认知网络,向上依次为传输网络、井上监控中心。底层无线认知网络的结构从下向上分别为认知节点、簇头节点、网关。认知节点采集信息,通过上级的簇头节点集中传送矿井内的数据、信息到网关,再由网关经传输网络上传到地面监控中心;同时地面监控中心将控制信息通过传输网络和认知网络传送至底层节点。底层的认知网络被分成许多的子小区,认知节点可采用分布式和集中式混合的方式进行组网,每个子小区中有一个簇头节点,认知节点在每个子小区内按照地理环境不同进行分布式放置,簇头节点作为子小区的中心和簇外进行通信转发或接入。[7]网关连接无线认知网络及互联网等外部网络,实现协议栈之间的通信转换;同时,监控中心的监控信息,并把收集到的数据通过传输网络传至井上的监控中心。

认知网络能够根据巷道的通信环境自适应的做出改变,并提供接入现有千兆工业网络的通信API实现井下生产环境的全方位监控和自动调整。

4 结论

本文分别简介了LTE、超宽带技术、认知无线电技术,并详述了这三种技术应用在矿井无线通信系统的优势,设计了相应的无线系统结构及组网方案,并进行了功能分析。三种无线通信系统在通信速率、可靠性、准确性都各有优点,在矿井无线通信系统中都具有广阔的发展前景。

【参考文献】

[1]孙继平.现代化矿井通信技术与系统[J].工矿自动化,2013,39(3):1-5.

[2]霍振龙,顾义东,.LTE通信技术在煤矿的应用研究[J].工矿自动化,2016(1):10-12.

[3]杜安平.LTE在矿井无线通信系统中的应用[J].工矿自动化,2015,41(7):88-89.

[4]樊荣,宋文,黄强.矿井无线通信系统研究与发展[J].西安科技大学学报,2010,30(4):471-474.

[5]张文祥,马银花.UWB技术在矿井无线通信系统中的应用研究[J].移动通信,2008(10):44-46.

无线通信技术发展史范文3

关键词:无线电;通信技术;管理;发展

在当前的全球发展领域下,通信行业得以迅速发展,符合现代社会的发展需要。在信息技术不断使用下,无线电通信技术成为主要的发展趋势。该技术是将无线电作为媒介,减少了通信之间产生的干扰现象。同时,无线电通信技术是无线传输和无线接入两部分组成的,在当今发展过程中,为各个行业提供较大方便。

1无线电通信技术的特点

无线通信是现代社会中主要应用的一种通信形式,在发展期间,是利用电磁波信号实现信息传输的。无线电通信技术的使用具备较大作用,在信息传输期间是不需要任何介质的,不仅将降低运行期间的使用成本,还能为信息传播工作提供扩展性内容[1]。一般情况下,无线电通信技术存在的特点表现为以下几方面:第一,无线电通信技术不会受时间、空间的限制。在一般发展情况下,人们是无法对通信的时间、地点以及相关信息进行预测,将无线电通信技术应用到各个行业中,不受时间与空间的限制,促进了技术与手段的先进性和自由性,为社会的通信工作实现了高效性,维护了数据、图像等信息的有效传输。比如:该技术在学校中的应用,如图1所示,给教师教学提供较大方便。近几年,随着科学技术的进步,计算机网络技术也得以完善,将通信技术与网络技术进行结合,能够促进无线电通信技术的稳定发展[2]。第二,无线电通信技术的实现具备机动性与可用性。因为无线电通信技术存在多种功能,使用期间占用的空间小,实现的数字化传输将产生较大容量。存在的该优势不仅促进无线电通信技术的有效性,也保证通信技术的灵活运行,为各个发展行业带来较大便利。第三,无线电通信技术的使用具备良好的可靠性。无线电通信技术在实际设计期间,不需要为其搭建传输路线的,在使用期间,受自然要素的影响小,不仅能为通信工作提供可靠,还能为各个行业发展创造更高价值,实现通信行业的有效执行[3]。

2无线电通信技术的管理

2.1增强管理意识

管理意识的增强是无线通信技术使用期间的首要条件。我国的通信部门在实际工作执行期间,要对管理人员的思想意识进行培养,促进其认识到管理工作的重要性。还要引导工作人员学会引进先进技术、学习先进理念,保证其在无线电通信管理工作中,具备较强的责任意识和使命感。其中,无线点频率是我国发展过程中的主要资源,与我国的发展安全存在较大关系,所以,相关部门要为其构建专业的管理队伍,保证在工作中能够实现合理的监控工作,并及时掌握该工作的动态信息和实际变化趋势,保证全方位的展示出各个行业的发展优势。在实际工作执行期间,无线电通信技术的管理人员还要促进自身安全意识的提升,并在思想上认识到自身工作发挥的重要性,保证在工作中能够更认真。所以说,加强对工作人员的思想教育培训工作是非常重要的,能够促进管理工作的科学规划[4]。

2.2加大网络建设

无线电通信技术的管理,还需要促进网络的建设。其中,最为主要的工作任务是无线电监测网络建设,在该工作执行期间,通信部门就要引起高度重视,充分掌握无线电管理工作发挥的重要作用,并为其提供有效技术,促进其工作的优化执行。基于该情况,无线通信部门要促进无线电监测网络的充分建设和执行,促进工作的积极执行,保证对各个地区的无线电监测站进行有效整合,在该发展趋势下,不仅能够为各个监测站的相互合作和交流提供保障,还能在最大程度上促进无线电频率资源的充分利用。同时,该工作的实施还能实现通信渠道的畅通性,促进各个无线电业务都能统一发展,维护通信工作的健康发展。

2.3增强执法力度

加大执法力度,相关政府以及相关部门要认识到无线电通信管理工作发挥的重要性,为无线电通信管理工作的安全、稳定实施提供保障。在期间,加大执法力度,促进监督与管理工作是十分重要的。同时,还要促进各个规章制度的建立,保证无线电法律管理体系能有效利用,从而提升无线电通信管理工作水平。相关部门在实际工作中,还要根据我国的相关规范和技术标准,降低一些违法操作现象的产生,促进法律法规的严格执行,保证在该执行方式下,实现行业的健康、稳定发展[5]。

2.4构建专业队伍

在对无线电通信进行管理期间,要加大专业队伍的积极建设。为了促进无线电通信管理工作效率和工作质量的提升,促进社会价值的充分发挥,相关部门需要构建专业、高水平的管理队伍,保证工作人员具备先进的管理技术,存在高品质的思想道德精神,存在的责任意识也要较强。在工作中,要认真、负责,根据我国的相关规定和标准有效执行。同时,相关部门还要建立完善的激励机制,引导工作人员都积极参与到教育培训工作中,实现专业化的学习工作,他们不仅要促进自身管理水平的提升,还要学会交流与沟通,实现综合素质的增强。在实际工作中,促进工作的有效执行,保证能够在管理工作中有效完成任务[6]。

3无线电通信技术的发展趋势

在未来发展趋势下,无线电通信技术发展趋势主要体现在三方面。首先,实现数字化无线电通信技术,该趋势主要应用了数字化技术,能够促进无线电通信系统频谱资源的充分利用,也能为通信信号的传输提供保障,促进传输工作的安全、稳定,信号也会免收外界的干扰,实现数据信息的安全使用。然后,信息的宽带化,未来会实现信息宽带化,促进网络技术与通信传输技术的充分利用,实现无线电通信技术的创新性发展,保证在无线接入方式下,实现宽带化发展趋势,在该发展方向下,不仅能促进通信信号以及相关信息的有效传输,还能维护信号传输的稳定性。最后,无线电通信技术实现科学化、规范化的管理工作,促进无线电通信技术的安全、稳定使用。相关部门基于该方式,实现了无线电监测网络建设工作的优化执行,促进无线频率资源利用效率的提升,也实现了社会的和谐进步[7]。

4总结

基于以上的研究和分析,为了促进无线电通信技术的稳定发展,我国在管理工作中,需要在内部为其建立完善的管理制度,保证工作人员安全管理意识的提升,促进工作人员文化素养以及自身技能的提升,实现其全面发展。同时,我国还需要加大力度,促进法律制度的执行,保证监督工作的执行,促进技术的创新性,这样才能推动无线电通信技术向着更好的方向发展。

参考文献:

[1]舒炀,黄鹏,朱文鸽,等.无线电通信技术的管理及其发展研究[J].商,2015(52):162.

[2]余晓玫,谭祥.无线电通信技术的发展及其管理[J].黑龙江科技信息,2013(4):88.

[3]武颖,黄炜,王倩,等.无线电通信技术及其创新[J].科学与财富,2014(6):413-413.

[4]徐俊华.无线电通信技术及其管理[J].科技与企业,2013(4):78.

[5]梁涛.无线通信技术应用以及无线电通信技术施工管理探讨[J].建筑工程技术与设计,2016(17):89.

[6]康迪,王慧.3G技术的发展及其管理[J].科技信息,2010(10):231.

无线通信技术发展史范文4

【关键词】无线通信技术发展过程发展趋势

随着经济社会的快速发展,信息化脚步的不断加快,无线通信技术也逐渐的应用到社会的各个领域,从人们之间的交流到各行各业的管理等方面都会应用到无线通信技术。因此,为了使无线通信技术更好的服务人们的生活,了解和研究无线通信技术的发展过程和发展趋势具有十分重要的意义。

一、发展过程阐述

(1)无线通信技术的初步发展。上世纪50年代以前,无线通信技术主要应用于军事和海洋运输的通信方面,民用领域基本不会应用到无线通信技术。当时是采用电子管技术和短波频段来进行传输信息,在这一阶段的后期才慢慢的出现用固定电话进行通信的无线通信。(2)无线通信技术的快速发展。上个世纪50年代以后,无线通信技术得到了快速的发展和广泛的应用。随着科学技术的发展和进步,无线通信技术逐渐向半导体发展,开始广泛的应用在电报和电话通信系统。随着时间的推移和技术的更新,无线通信技术的频段也不断的扩大,无线通信技术的数字化的产生和发展壮大,不仅很快取代传统的固定电话构建的无线通信系统,更是在使用领域上得到了迅速扩展,能够服务于系统庞大、内容复杂的业务和项目。(3)无线通信技术的现代化发展。从上个世纪90年代以后,无线通信技术已经逐渐的进入现代化阶段,无论在发展速度还是发展规模上都不断的快速发展,同时也不断的渗透到其他行业中去。目前计算机网络的迅猛发展,无线通信技术通过利用现代化信息技术来提高自身的技术水平和科技含量,加快无线通信技术和其他领域的广泛交流和结合,促使无线通信技术功能和服务更加多元化。

二、发展趋势探析

(1)无线通信技术与网络数字技术的不断融合。我们都知道移动通信业务在我国取得了巨大的发展和成功,网络宽带业务的快速崛起也促进了很多种宽带接入技术的发展和成熟,进而使增强型技术与业务的快速发展,因此,移动通信技术与无线网络宽带接入技术不断的进行竞争和相互补充,进而实现双方的融合和进步。同时,多媒体技术的快速发展和广泛应用也促使与无线通信技术的融合,无线通信技术可以利用数字电视广播和视频技术为移动通信业务提供相关的视频与语音节目,还可以在移动网络上进行视频业务。这些都是无线通信技术与网络数字技术不断融合的反映。(2)无线通信技术领域互补性不断增强。每种无线通信技术都有特点,各有千秋。比如:3G技术就很适合进行广域无缝覆盖与强漫游移动性的需求,然而wlan则更加适合于在中距离进行高速的数据传输,什么技术技术则可以在近距离内实现超高速的无线数据接入。所以,在促进未来无线网络通信技术的发展过程当中,要按照不同的用户需求,选择与其相合适的通信技术。实现无线通信业务多元化的发展,从而改变现在移动通信发展不均衡的现状。未来无线宽带接入技术的发展趋势就是:覆盖范围更广,传输速度更快。当前无线宽带接入技术的主要着眼点就在于在固定环境之下实现高速度接入。(3)无线通信技术向个性化服务和创新应用发展。当前,伴随着平板电脑、智能手机的普及,人们对于在智能移动终端上的服务越来越解释,并且对其需求更是与日俱增。由此推动了无线通信技术的快速进度。(4)市场对无线通信保密性要求增强。无线通信非常容易出现通信双方信息暴露的情况。如今现在有越来越多的用户要求通信服务商在其进行通信时采用适当的保密手段。通过分析会让我们发现,在电台中的保密与通信能够在很大程度上实现相互结合,从而降低对无线信道的花销。在技术层面上也,完全能够实现保密与通信同步。这样不仅能够减少通信频谱的花销,同时又能够降低破译与侦查的发生概率,充分的发挥保密与通信相结合的优势。

三、总结

科技与经济的快速发展,促使无线通信技术成为人们生活中一项极为重要的技术,由于社会的不断需求也要求这无线通信技术自身不断的发展,为了更好的为人们提供便捷高效的通信,分析和了解无线通信技术的发展技术就显得尤为重要。

参考文献

[1]于泳.无线通信技术的发展历程及未来发展趋势[J].民营科技,2010(6)

无线通信技术发展史范文5

无线接入方法的发展使手机和通信基础设施的测试变得越来越复杂。对于工程师来说,选择合适的能处理这些新协议的测试工具也同样是一件复杂的事情。而对于测试仪器供应商来说,应该尽可能提供范围广泛的一系列测试工具供用户选择,以便简化测试工作。

通信测试的最新挑战

为了紧跟通信技术的快速发展,测试工具也必须不断进行革新。射频和微波测试工具的设计者可以通过简化用户界面,增加自动测试例程、板载数据分析软件,增大内置数据存储容量,同时提高数据存储速度来降低复杂性。

WCDMA的HSDPA(高速下行链路分组接入)和HSUPA(高速上行链路分组接入)协议为通信测试工具带来了新挑战,如射频和微波测试工具、协议分析仪以及基于网络的测试系统等。像CDMA2000中的EVDO(Evolution-Data Optimized)协议一样,HSDPA和HSUPA可以大大提高网络速度和流量,以便满足一些高级应用,如流媒体、视频会议和高速网络接入。

HSDPA和HSUPA将影响最大多数的用户――超过10亿人的GSM用户(全球1/6的人口)。而且,新增加的无线用户中,GSM超过82%,即便是在有竞争技术CDMA存在的美国和加拿大,2005年,基于GSM和GSM增强技术(GPRS、EDGE和UMTS)的用户年增长也超过80%,而所有基于其他移动通信技术的用户年增长大约为25%。

HSUPA将用户设备上行接入网络,上行链路速度最大为5.76Mb/s,HSUPA负责从网络下行接入用户设备,下行链路速度最大为14.4Mb/s。虽然这个速度不是特别高,但对于绝大多数使用DSL技术的家庭用户来说,这是他们从没有体验过的速度,它比今天的WCDMA(R99)快得多,2007年,HSDPA和HSUPA技术有望广泛使用。

测试需求

在元器件层次上,射频电源和放大器对HSDPA/HSUPA服务带来一些设计困难,因为他们必须是线性、高效的,以便满足高阶调制技术的要求。在这一层次上,协议测试并不太重要。更重要的是邻信道功率、线性和效率的测试,另外,EVM(错误矢量幅度,error vectormagnitude)是调制器性能测试的另一个重要方面,也是最困难的一项测试。矢量网络分析仪和频谱分析仪可以完成这些测试以及许多其他的关键性设备水平(device-level)的测试,并且具有很高的精度。

在网络水平,“drive-by”系统在一定区域内进行信号调理,使这些信号能够被分析,从而将无线载波的损失降到最低,以便决定HSDPA和HSUPA的功能是否很好的实现。端到端测试可以实现网络操作内部的关键性查看,通过在用户设备上运行某一应用来直接评估服务质量,来自不同生产商的两个终端产品之间的互操作性也可以通过这种方法测试。

网络操作员必须进行外场基站的HSDPA/HSUPA详细设置测试和HSDPA通道的性能测试。基站测试也可以进行流量测试,而流量是用来评估基站进行HSDPA/HSUPA资源分配能力的一个指标。

“Drive-by”测试支持HSDPA网络配置和无线网络优化,在网络覆盖区可以进行覆盖范围的测试,网络操作员就可以获得不同位置的HSDPA服务的信息。利用专用的手机来显示物理参数和协议配置,另外,在Drive-by测试时,可以利用网络扫描仪来记录整个网络环境。通过软件分析来评估测试中记录的数据,网络操作员可以看到对于HSDPA的用户有多少网络资源可以使用,还可以看到这些用户达到的数据流量是多少。通过在测试时应用端到端软件,Qos(Quality-of-service)测试可以提供数据速率、接人次数和视频质量等信息。这些有价值的信息可以帮助网络运营商进一步提高HSDPA的覆盖率和服务质量。

满足新挑战的测试仪器

为了满足HSDPA和HSUPA的需要,测试设备供应商必须不断更新他们产品线中的每一款射频测试产品,从Rohde&Schwarz射频产品线的各个测试工具上可以看到这种改变已经深入普及。首先,该公司通过MLAPI C++程序接口为CRTU-W WCDMA协议测试仪创建了HSDPA/HSUPA测试场景,为CMU200移动无线测试仪增加了新软件,可以使CMU200在HSDPA/HSUPA信号模式下操作,创建的呼叫速度最快可达10Mb/s。同时推出了TSMU无线网络分析仪和ROMES覆盖测量软件,用来评估网络的HSDPA性能。为了评估HSDPA/HSUPA性能,该公司还给FSQ、FSP和FSU信号频谱分析仪以及SMU200A、SMJ100A和SMATE200A信号发生器增加了测试例程。CRTU-W和CRTU-M协议分析仪也可以支持全部HSUPA功能。

仪器租赁业务为TD―SCDMA测试提供高灵活服务

中国第三代移动通信TD―SCDMA的快速发展不仅给中国的通信产业提供了市场机会,也给中国的设备租赁市场带来了前所未有的契机。中国新一代通信网络的建设和运营,都离不开通信测试仪器厂商的配合和支持,相对于传统的测试设备购买来说,仪器租赁业务为通信测试提供了高灵活服务。

中国通讯制造与运营行业的发展速度非常快,导致其对测试仪器的需求也具有更新换代快、使用周期短等特点,各大通讯公司对花费巨资采购高端价值昂贵的新的测试设备均十分慎重与小心,但又要满足生产、经营不断遇到的实际测试的需求。另外,国内一些通讯制造企业的发展与成长,由于其资金来源的市场化,使得这些企业更加关注企业的投入与产出的效益。因此对一些更新风险较大,原价格昂贵,且使用周期较短的测试需求,采用中短期的仪器租赁服务来满足则非常合适。

北京东方中科集成科技有限公司(简称东方集成)是一家提供仪器租赁服务的企业,东方集成目前提供租赁的仪器有三种:一种是通讯专用测试仪器,包括生产、安装、运营、维护过程中所需的仪表;另一种是通用电子测试及测量所需的仪表。另外,东方集成还提供增值服务,包括仪器托管、租赁、二手仪器买卖、计量校准、仪器评估等。东方集成公司已经获得中国海关的授权,在北京建立公共保税库。东方集成还是福禄克(Fluke)、安捷伦(Agilent)、泰克(Tektronix)等数十家国际著名测试测量仪器设备厂商在中国地区的重要合作伙伴,它可以为用户提供各种针对行业的完整的测试应用解决方案。

HSDPA――HSDPA是现有W-CDMA网络的升级,因其所提供的先进功能而享有“3.50”技术的美誉。HSDPA是一个非对称解决方案,允许下行(即网络至终端)吞吐能力远远超过上行吞吐能力,从而有效提高频谱效率。HSDPA技术的理论数据传输率最高可达10~14Mb/s,平均可提供2~3Mb/s的下行速度。该技术允许充分覆盖地区内的用户共享带宽,从而为每位用户提供300Kb/s~1Mb/s的下行链路,足以媲美当前的无线局域网和国内固定宽带线路。HSDPA的上行速度将为128Kb/s,是目前W-CDMA系统的两倍。

无线通信技术发展史范文6

关键词:4G移动通信 关键技术 发展前景

中图分类号: TN929 文献标识码: A

1、4G 移动通信技术

第四代移动通信技术 (4G) 的概念可称为广带(Broad-band)接入和分布网络,具有超过 2 Mb/s 的非对称数据传输能力,对全速移动用户能提供 150 Mb/s 的高质量的影像服务,并首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网(WLAN)、移动广带系统和互操作的广播网络。4G移动通信技术主要是利用无线技术连接多个固定平台或者频带不同的网络,通过这种方式来提供服务,而且互联网和宽带的链接不受时间地点的限制,即使是平流层通信和卫星通信链接起来也非常方便。4G技术具有多种综合,不仅可以提供通信服务,而且具有远程控制、采集数据、定时定位等功能。并且4G技术系统由多种功能的移动宽带组成,为宽带与IP连接的提供支持。

2 、4G 移动通信的关键技术

2.1、OFDM

OFDM全称是正交频分复用技术,它是4G通信移动技术中的核心部分。虽然OFDM也属于多载波调制技术,但却受到高度关注,因为它具有普通的多载波技术所没有的一些优点,具体表现在以下几点:

(1)可以提高频谱的利用率,与以往的串行系统相比,其利用率几乎翻了一番。相邻的两个OFDM子载波可以彼此重叠,信号利用率大大提高,几乎达到了Nyquist的极限数值;

(2)具有很强的抵抗衰落的能力。OFDM利用子载波来传递用户的信息资料,与过去的单载波相比,信号在子载波上停留的时间延长了好几倍,这样OFDM就能够进一步降低脉冲噪声,减缓信道衰落的速度;

(3)传递数据的速度更快。OFDM中包含多个子载波,能够适应不同的调制方式,可以根据噪声环境和信道情况选择合适的调制机制。如果信道情况比较好,选择的调制机制效率就比较高;如果信道情况不好,选择的调制机制就应该能够抵抗外界干扰。并且,OFDM引入了加载算法技术,能够把不同的数据资料集中在一起,通过速度高的信道来传送。这就是OFDM技术可以高速传递数据的原因所在。

2.2、智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号,从而达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。

现在,智能天线主要有两种不同的工作方法,一是全自适应方法,二是波束切换方法。首先来看全自适应方法,单纯从理论上来看这种方法是非常优越的,可是任何一种计算方式都需要大量的数据,进行大量的计算,如果只有一种信道,计算速度就会受到影响,甚至还有可能发生错误,如果存在多种外界干扰和多径效应严重,尤其是信道发生快速变化的时候,就会难以实时跟踪既定的用户。而波束切换的工作方法以存在预多波束为前提,通过计算在整个空间区域覆盖不同的波束,每个波束都有对应的主瓣方向,在两个邻近的波束之间主瓣还会发生部分重叠,在接收信号时选择一个波束就可以完成任务。相比全自适应方法,波束切换方式更容易操作,这也是智能天线未来发展的一个主要方向。

2.3、软件无线电技术

最理想的4G通信方式是任何一个人随时随地都能连接到网络,要实现这个理想,在移动设备的终端要设置多种不同类型的无线接口,保证信号能够在不同的网络空间内自由传送,而且能够通过转换信号能够开展多种形式的业务。在这种情形下,4G系统就需要增加程序复杂的软件。因此,有的专家提出使用软件无线电技术,这是一种新兴技术,是在微电子技术的基础上发展起来的。现代的通信技术为其提供理论基础,微电子技术为其提供大力支持,软件无线电技术得到了快速发展,其核心任务就是处理数字信号。软件无线电一经提出就得到了业内人士的高度重视,因为这是一种新的科学技术,不仅具有巨大的发展空间,还拥有非常广阔的市场空间。软件无线电工作的平台是最简单的,也是可以通用的,它通过平台升级和增加软件来发挥无线电技术的功能,这是一种新的设计思路。

3 、4G 移动通信技术的应用前景

4G移动通信技术在我们的生活中运用的越来越广泛,而且应用前景非常之广阔,在今后,4G移动通信技术将会有着交互干扰抑制技术、可重构性和网络自愈技术和无线接入网技术等多方位的发展。

(1)交互干扰抑制技术。4G通信技术是建立在交互干扰抑制技术这个基础上的,通过交互的方式来减少不同通信设备之间的干扰,从而提高移动信号的传输质量。

(2)可重构性和网络自愈技术。4G通信技术安装了智能处理软件,在出现基站超负荷运行或者节点发生故障时,其问答设置可以快速找到原因,及时解决问题,对错误予以纠正,这就是网络故障自动排除的原理。

(3)无线接入网技术。4G通信技术的容量大,运行速度快,但是消耗的成本低,并且无线接入网技术一改现有的电路交换和设备分集的模式,开始向IP分组交换和网络分集的方向发展。这种新的网络结构以IP技术为核心,可以在固定网、W-LAN、3G、4G等网络之间自由流转,为下一代的通信技术的诞生奠定基础。以OFDM为基础的4G移动通信技术,信号强大、覆盖范围广,无线接入能力十分强大。在社区实现无线接入相对有线连接也更为便捷简易,随时随地为用户服务。即便是在破旧偏远的社区楼房也仍旧能够实现无线信号覆盖,打破了有线的限制和各种障碍。

(4)4G移动通信技术在手机上得到广泛应用。3G移动通信技术在手机上得到最广泛的应用,使手机功能更为强大,越来越智能化。4G移动通信技术具备信息高速度的传输优势,尽快实现将4G移动通信技术应用于手机上,可以凸显更为强大的影响力,带动手机智能化的突破发展,实现手机用户身份鉴定。

4、结论:社会在4G移动技术的支持下,能够实现广大用户通信的便利,用户接入网络更加方便,不受时间地点的限制,电子商务也能够进行网上移动办公,不同行业系统都可以使用,我们的社会将实现质的提高,因此我们要抓准这个时机,加大对4G移动通信技术的开发研究,要知道它的市场空间非常广阔。同时,只有促进4G移动通信技术在更大范围和更深程度上的应用,才能提高通信的质量和速度,才能促进信息技术的进一步发展。

参考文献:

[1]刘艳萍,章秀银,胡斌杰. 4G 核心技术原理及其与 3G 系统的对比分析[J].移动通信,2004, 7(10):40-42.

[2]刘伟,丁志杰. 4G移动通信系统研究进展与关键技术[J]. 中国数据通信,2004(02).