淺談蜂窩通信技術

1、    淺談蜂窩通信技術    紀寵興摘 要 蜂窩通信技術至今已經(jīng)發(fā)展了一百余年了，在移動端也已經(jīng)發(fā)展到第五代了。而在非移動段爺發(fā)展出了如zigbee通信這樣的廣泛使用而成熟的技術。本文先介紹蜂窩通信的基本原理。再以移動通信中gsm通信比對zigbee通信，解析各自的特點及應用場合。關鍵詞 蜂窩通信 5g gsm zigbee：tn929.53：a0引言移動通信現(xiàn)如今已經(jīng)發(fā)展到第五代了，移動通信的第五代就是大家經(jīng)常能聽到的5g時代，隨著華為等名企的研發(fā)，相信用不了多久我們將從4g時代進入5g時代！其實移動能進行遠程通信的基本原理如圖1所示，信號的全方位覆

2、蓋是由信號塔搭建出來的，每個信號點負責自己特定區(qū)域的信號通信。從整體上看其信號網(wǎng)絡圖像一個蜂窩網(wǎng)狀一樣，因此移動通信結構通常也稱為蜂窩移動通信。與此類似如圖2是zigbee的蜂窩網(wǎng)狀結構。其實從zigbee取名就能解析其結構（bee蜜蜂，zig聲音形容詞）。下文將舉移動通信中的gsm通信與zigbee通信進行對比性分析，深入說明其通信原理和應用場合。1 gsm通信的工作模型gsm是global system for mobile communications的縮寫，譯為全球通信系統(tǒng)，發(fā)展與上世紀90年代，雖然屬于第二代蜂窩移動通信，但已經(jīng)成熟的被100多個國家應用，占據(jù)了近八成的全球蜂窩移動通

3、信設備市場。在控制領域中常用來進行遠程控制，控制距離理論上沒有限制。工作模型類似c/s（客戶端/服務器）模型。如當a要去控制b，如果邏輯上把a看成服務器，b看成客戶端。則a設備的mcu接到用戶的指令，會將指令打包成一個信息包，通過gsm模塊能識別的at指令將控制信息包發(fā)給b。b的gsm模塊收到信息包后丟給b設備的mcu去解析，然后mcu再去執(zhí)行相應的控制信息。從以上分析看gsm能夠遠距離的進行一對一的精準控制，這種遠程控制適合跨城市甚至跨國家的場合應用，其能夠經(jīng)常識別和傳送依賴于每個gsm設備都有一個全球唯一的id，也就是通常所說的電話號碼。2 zigbee通信的工作模型在此之前zigbee也

4、被稱為“homerf lite”、“rf- easylink”或“firefly”無線電技術，統(tǒng)稱為zigbee。其工作模型如圖2所示，每個zigbee設備在一個時刻只有協(xié)調(diào)器、路由器、終端三種角色中的一種角色。其拓撲結構有星形、樹形、網(wǎng)狀形。一般在整個蜂窩網(wǎng)啟動的時候由協(xié)調(diào)器啟動，分配好錄音終端所需的各種信息，建立起對應鏈接后，協(xié)調(diào)器角色的工作使命暫時完成會轉換為路由器角色。而路由器的主要作用就是建立路由表轉發(fā)網(wǎng)絡見的通信包。終端的使命就是最后的通信終結點或者發(fā)起點。zigbee的網(wǎng)絡的特點在于可以精準的一對一通信，還能一對全局中的所有設備進行廣播似的一對所有通信。在需要劃分為多個局域網(wǎng)進行

5、區(qū)域區(qū)別控制通信的時候，zigbee也能通過分組技術進行區(qū)域性的分組，可以讓每個局域zigbee網(wǎng)進行單獨的內(nèi)部通信，設立網(wǎng)關。由于zigbee設備特別是其終端設備在沒有工作時其能進入睡眠模式，因為功耗很低。3 gsm和zigbee通信的應用場合上面分析gsm和zigbee通信均屬于蜂窩通信，那兩者如何選擇呢？依據(jù)前面介紹，gsm通信可以進行遠距離的通信，進而設計成遠距離的工業(yè)控制。但需要以移動通信基礎設備搭建為基礎，成本較高。尤其在一些移動基礎設施不完善的國家和區(qū)域該方案很難實施或者成本很高。但zigbee通信則依賴自己的zigbee通信協(xié)議（現(xiàn)在廣泛而成熟的協(xié)議是zigbee2007），自己搭建出了物理層、網(wǎng)絡層、傳輸層等。其成本低，搭建和使用方便。但傳輸距離短，一般只有幾十米。這樣的技術特點讓zigbee廣泛應用于智能家居、智慧工業(yè)控制、智慧醫(yī)療等領域。參考文獻1 竇文君.基于gsm網(wǎng)絡的接地線檢測系統(tǒng)的設計d.沈陽：沈陽工業(yè)大學，2007.2 崔