無線風(fēng)光在通信

1、無線風(fēng)光在通信層出不窮的無線通信技術(shù)，令人目不暇接；而名目繁多的技術(shù)術(shù)語，又使人如墜五里霧中。 為了對林林總總的無線通信技術(shù)有個全面的了解 我們圖 1 2G 向 3G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展圖 2 3G 技術(shù)的后續(xù)演進過程圖 3 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍在數(shù)字無線通信時代，電子電路技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展 推動著通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展。目前，較受關(guān)注的是第三代蜂 窩移動通信系統(tǒng)（3G）和IEEE 802系列，它們分別體現(xiàn)在無線 通信的移動性和寬帶性兩個方面。這兩種技術(shù)的深入發(fā)展則 體現(xiàn)了兩個方面的融合。移動寬帶化蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展體現(xiàn)了無線通信發(fā)展史，從第 一代模擬移動通信系統(tǒng)，到第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)，再到 第三代以及基

2、于全 IP 的超三代移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信 (1G) 主要采用模擬語音調(diào)制技術(shù)和頻 分多址(FDMA)技術(shù)，傳輸速率約2.4kb/s ,不能進行長途漫游， 是區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。 1G 有多種制式， 但它們之間互不 兼容。同時， 1G 存在很多不足之處， 如容量有限， 制式太多， 互不兼容，保密性差，通話質(zhì)量不高，不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 不能提供自動漫游，設(shè)備價格高等。第二代移動通信 (2G) 主要采用數(shù)字的時分多址 (TDMA) 技術(shù)和碼分多址(CDMA)技術(shù)，傳輸速率為9.6kb/s。全球主要 有GSM和CDMA(IS-95)兩種體制。2G主要提供數(shù)字化的語音 業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 2

3、G 克服了模擬系統(tǒng)的弱點， 話音質(zhì)量 和保密性能得到很大的提高， 并可進行省內(nèi)、 省際自動漫游； 但無法進行全球漫游。第三代移動通信 (3G) 將有更寬的帶寬和更高的速率。 2G 到3G的發(fā)展是一個逐步的過程，如圖1所示。3G與之前的技術(shù)相比將有更高的帶寬，其傳輸速率高達2Mb/s。目前全球有三大標(biāo)準(zhǔn)：歐洲提出的 WCDMA、美國提出的 CDMA2000 和我國提出的TD-SCDMA 3G不僅傳輸話音，還支持高速數(shù) 據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務(wù)。它提供全球覆蓋并實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò) 之間業(yè)務(wù)的無縫連接，支持多媒體業(yè)務(wù)，為用戶提供更好的無線通信服務(wù)技術(shù)的推陳出新，使 3G 仍在不斷地前進，以提供更高 的數(shù)據(jù)速

4、率和更完善的業(yè)務(wù)支持，圖2給出了 3G技術(shù)后續(xù)演進的步驟。高速分組接入 (HSPA) 具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低 的時延。HSPA將分區(qū)業(yè)務(wù)吞吐量提高 35倍，有助于刺激和 推動數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的消費。長期演化進程 (LTE) 改進并增強了 3G 的空中接入技術(shù)， 其頻譜利用率為HSPA的 24倍，用戶平均吞吐量為 HSPA的 24倍。LTE能夠提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。超3G(B3G) 2003年，ITU-R WP8F工作組對 B3G的關(guān)鍵性 能指標(biāo)做了定義，即最高數(shù)據(jù)速率達到 1Gb/s。2005年，ITU 正式將B3G命名為IMT-Advanced。根據(jù)工作計劃，ITU將在 2007年

5、底的WRC07大會上確定IMT-Advanced使用的頻譜資 源。WP8F將在2008年初向全世界公開征集 IMT-Advanced 的候選技術(shù)。第四代移動通信 (4G) 是一個基本概念， 仍然處在研究階 段。 4G 要在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的基礎(chǔ)上提高網(wǎng)絡(luò)效率和功能， 提高數(shù)據(jù)通信速率，增強通信網(wǎng)絡(luò)間的互通性。4G能夠根據(jù) 移動速度可變地支持各種數(shù)據(jù)傳輸速率；以IP為基礎(chǔ)進行無線接續(xù)，支持 QoS;各系統(tǒng)之間實現(xiàn)無縫的業(yè)務(wù)支持；支持 全球漫游；支持多重模式；支持對稱和非對稱業(yè)務(wù)等。帶寬移動化如果以通信距離劃分無線通信，包括無線廣域網(wǎng)、無線 城域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)和無線個域網(wǎng)，圖 3 給出了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范

6、圍的一個示意圖。 蜂窩移動通信屬于無線廣域網(wǎng)技術(shù)， 而 IEEE 802 系列涵蓋了這幾個方面。802.15,無線個域網(wǎng)(WPAN),覆蓋的范圍一般在半徑 10m 以內(nèi)。WPAN是基于計算機通信的專用網(wǎng)，是在個人操作環(huán) 境下由需要相互通信的裝置構(gòu)成的一個網(wǎng)絡(luò)。它無需任何中 央管理裝置，為電子設(shè)備之間提供方便、快速的數(shù)據(jù)傳輸。802.11，無線局域網(wǎng)接入技術(shù)(WLAN)，覆蓋距離通常有10300m，解決的是“最后一百米”的通信接入。WiFi比較適合突發(fā)性較大的業(yè)務(wù)種類，可以提供較短的響應(yīng)時間，最 高速率達 54Mb/s 。802.16，無線城域網(wǎng)技術(shù)(WiMAX)，提供比 WLAN更寬 廣的地域

7、范圍，覆蓋可咼達 50km，是可與DSL競爭的“最 后一公里”寬帶接入解決方案。802.20，移動寬帶無線接入 (MBWA) ，也被稱為 MobileFi， 主要是彌補802.1x協(xié)議族在移動性方面的劣勢。MBWA在高達 250km/h 的移動速度下， 可實現(xiàn) 1Mb/s 以上的移動通信能 力，非視距環(huán)境下單小區(qū)覆蓋半徑為 15km。802.22，無線區(qū)域網(wǎng)（WRAN），能夠支持個人家庭住戶、 多聚居單元、小型工作/家庭場所（SOHO等場景的一系列通信 服務(wù)。發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢在市場方面， 目前 GSM 技術(shù)仍在全球移動通信市場占居 優(yōu)勢地位。而對 Wi-Fi、WiMAX、MBWA和3G，數(shù)據(jù)通信

8、廠 商親睞前三者，而傳統(tǒng)電信企業(yè)則擁抱3G。Wi-Fi、 WiMAX、 MBWA 和 3G 在高速無線數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域 都將扮演重要角色。這幾種技術(shù)都具有相當(dāng)可觀的市場前景， 它們彼此互補，既在局部會有部分競爭與融合，又不可互相 取代。從競爭的角度來看， Wi-Fi 主要被定位在室內(nèi)或小范圍內(nèi) 的熱點覆蓋，提供寬帶無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 并結(jié)合VoIP提供語音 業(yè)務(wù)；3G所提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是在室內(nèi)低移動速度的環(huán)境下， 而在高速移動時以語音業(yè)務(wù)為主。因此兩者在室內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 方面存在明顯的競爭關(guān)系。 WiMAX 已由固定無線演進為移動 無線，并結(jié)合VoIP解決語音接入問題，使得固定運營商可利 用WiMAX技術(shù)

9、來構(gòu)建一個可以和 3G網(wǎng)絡(luò)抗衡的移動通信網(wǎng)， 與 3G 構(gòu)成了一定的競爭。 WBMA 與 3G 兩者存在較多的相似 性，導(dǎo)致它們的競爭較大。從融合的角度來看，在技術(shù)方面 WiFi、 WiMAX、MBWA 僅定義了空中接口的物理層和MAC層，而3G技術(shù)作為一個完整的網(wǎng)絡(luò)，空中接口、核心網(wǎng)以及業(yè)務(wù)等規(guī)范都已經(jīng)完成 了標(biāo)準(zhǔn)化工作。在業(yè)務(wù)方面，Wi-Fi、WiMAX、WBMA 提供的主要是具有一定移動特性的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而3G 最初就是為話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共同設(shè)計的。雙方側(cè)重點不同，使得 在一定程度上需要互相協(xié)作、互相補充。未來的無線通信系統(tǒng)，將是多個現(xiàn)有系統(tǒng)的融合與發(fā)展， 為用戶提供全接入的信息服務(wù)

10、。未來終端的趨勢是小型化、 多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化，并將計算、娛樂、通信等功能 集于一身。移動終端將會面向不同的無線接入網(wǎng)絡(luò)。這些接 入網(wǎng)絡(luò)覆蓋不同的區(qū)域，具有不同的技術(shù)參數(shù)，可以提供不 同的業(yè)務(wù)能力，相互補充、協(xié)同工作，實現(xiàn)用戶在無線環(huán)境 中的無縫漫游。4 類無線通信技術(shù)對比大事記 1901 年，馬可尼成功地進行了越洋遠距離無線電報 通訊。 20 世紀(jì) 20 年代，美國等國開始啟用各國開始啟用車 載無線電等專用無線通信系統(tǒng)。 1945 , RFID技術(shù)誕生。 20 世紀(jì) 60 年代，衛(wèi)星通信興起， UWB 技術(shù)誕生。 1971 年，全球首個無線局域網(wǎng)絡(luò)建成。 1973 年，全球首個模擬移動電話系統(tǒng)原型建成。 70 年代中期至 80 年代中期， 模擬話音系統(tǒng)開始支持 移動性。 1983 年，全球首個商用移動電話發(fā)布。 20 世紀(jì) 80 年代中期， 數(shù)字無線移動通信系統(tǒng)開始在 世界各地迅速發(fā)展。 1987年11月18日，我國第一個TACS模擬蜂窩移動 電話系統(tǒng)建成商用。 1991 年，摩托羅拉建成全球首個 GSM 網(wǎng)絡(luò)。 1995年，中國移動的 GS