无线通讯技术 _生活百科

无线通讯技术【无线通讯技术】无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
基本介绍中文名：无线通信技术
外文名：Wirelesscommunication
1.定义在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。2.技术原理无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、套用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。从最初的电报开始经过150多年的现代电信的发展是来自各界的成千上万科学家、工程师和研究人员的辛勤劳动的结果。他们当中只有少数独立负责发明的人成了名，而大多数达到顶点的发明是许多个人的成果。这里汇集了部分对于无线电通信发展中起到重要作用的历史人物。3.主要分类无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联繫。4.研发进展NFC（近场通信， Near FieldCommunication），又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。由免接触式射频识别（RFID）演变而来，与目前使用较多的蓝牙技术相比， NFC使用更加方便，成本更低，能耗更低，建立连线的速度也更快，只需0.1秒钟。但是NFC的使用距离比蓝牙要短得多，有的只有10CM ，传输速率也比蓝牙低许多。[1]5.无线通讯技术发展（1）平流层气球通信1997年1月，在ITU-R SG9会议上，美国SkyStation International公司提出了一种崭新的47/48GHz平流层气球通信技术，构想在离地20～24km高处外型如汽艇的内充氦气的气球之间，以雷射或卫星方式连网，建立全球气球平台，覆盖全球，组成高速网际网路，将收到的信息中继转发给携带型多媒体终端。气球平台上装有通信有效载荷、太阳能电池阵、燃料电池以及由电晕离子推进器和GPS接收器组成的位置稳定保持系统，构成高空通信中继站。在其对地垂线下的地面上，有三个成同心圆的服务区：都市区(半径40 km)、市郊区(半径125 km)和偏远区(半径546 km) 。气球平台(含所载设备)与通信卫星相似，但升空费用比卫星发射费用低得多，而且可返回地面补充氦气和修理，风险小、寿命长，这些都明显优于卫星通信。预计将来平流层气球通信可以部分取代卫星通信。（2）广带无线接入随着通信技术的不断进步，电信业务正在由窄带语音业务向宽频数字综合业务发展。然而，制约业务发展的一个主要问题是最后1km问题，也就是接入问题。固定接入有其局限性和不方便的问题，而目前的无线接入也在覆盖範围、速率等方面无法让人满意。于是， IEEE 802.16a小组提出了广带无线接入标準(BWA IEEE 802.16a) ，经近百家公司数次投票后于2001年7月中旬确定。所谓广带是指网路速率高于10Mbit/s的传输系统，比宽频网路具有更高的系统性能指标。广带无线网际网路接入系统标準是针对微波及毫米波段中新的空中接口标準，它具有高速率、多速率、新频道、多样化、抗干扰性强等特点，能够成功地支持无线接入多媒体数据通信、数据网路、视频、多媒体等结合业务网路的信息传输，同时还兼有灵活机动的特点，适用于商务大楼、热点地区及家庭用户的宽频接入。第三代移动通信技术正在被炒得沸沸扬扬，三种主流标準各执一辞，互不相让，各国移动通信运营商围绕3G技术的採用问题也大伤脑筋，给全球三代移动通信带来了不小的阻力。模拟移动通信和第二代移动通信从来都没有像第三代移动通信的热闹景象，究其原因就是这两种技术的标準大体都是比较统一的，不存在採取不採取哪一种技术的问题。既然第三代移动通信的发展出现了这幺多的问题，人们就在想，何不跳过3G直接进入到4G ，制定一个统一的4G标準。就像窄带接入对于GSM ，宽频接入对于2.5代的GPRS和CDMA ，甚至于第三代的宽频CDMA ，广带接入技术将使第四代移动通信技术得到快的发展。应该相信的是，只要一种标準和技术是先进的，而且标準是统一的，总比虽然也不错但操作起来总也不能达成一致意见的技术和标準容易推广和套用。从这个意义上讲，广带无线接入技术的统一性就为4G的发展铺平了道路，有专家认为，广带接入标準可能将成为第四代、第五代移动通信的技术标準。（3）蓝牙技术早在1994年，瑞典的爱立信公司便已经着手蓝牙技术的研究开发工作，意在通过一种短程无线链路，实现无线电话与PC、耳机及台式设备等之间的互联。在此之后，其他一些也纷纷加盟蓝牙计画，他们的共同目标是开发一种全球通用的小範围无线通信技术，即蓝牙。蓝牙是针对目前近距离的携带型器件之间的红外线链路(Infrared link ，简称IrDA)而提出的，是一种无线数据与语音通信的开放性全球规範，它以低成本的近距离无线连线为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连线的短程无线电技术。蓝牙的载频选用在全球都可用的2.45GHz的工业、科学和医学(ISM)频带，其收发信机採用跳频扩谱技术，在2.45GHz ISM频带上以1 600跳/s的速率进行跳频。蓝牙支持点到点和点到多点的连线，可採用无线方式将若干蓝牙设备连成一个微微网(Piconet) ，多个微微网又可互连成特殊分散网，形成灵活的多重微微网的拓扑结构，从而实现各类设备之间的快速通信。（4）GSMGSM早期的工作始于1982年，由欧洲电信标準协会(ETSI)的一个工作组开展，被称为移动通信特别小组，缩写为GSM 。GSM/DCS的目标是在移动设备(或任何便携设备)之间提供各种各样的业务，包括语音传输和报文处理业务(X. 400、传真传输、紧急呼叫以及各种类型的数据传输业务) 。GSM的拓扑。GSM的小区半径约为35km；它同移动站(MS)间的接口由收发基站(BTS)提供， MS和BTS通过空中接口中的无线信道相互作用。BTS由基站控制器(BSC)控制，而BSC是GSM引入的新的蜂窝网路单元，它负责呼叫切换操作以及BTS与MS之间的功率信号控制，这样便减轻了交换中心的负担。移动交换中心(MSC)是GSM的“心脏” ，它负责连线的建立、管理和清除，以及把呼叫经选路送到适当的小区，它提供与电话系统的接口及计费服务。GSM系统要求使用两个资料库：归属位置暂存器(HLR)和访问者位置暂存器(VIR) ，这些资料库用于存放每个GSM用户的信息。另外， GSM包含的鑒权中心(AC或AUC)和设备标识暂存器(EIR) 。（5）CDMACDMA是新近才进入商用移动—无线通信领域的。CDMA完全不同于TDMA 。像TDMA一样， CDMA中的模拟语音也被编码成数位讯号，但与TDMA不同的是， CDMA中的每个对话都被分配给一个惟一的代码(为每个独立的传输分配一个“签名”) ，一个小区内的所有用户使用同一个频宽频谱(而不是该频宽的一部分) 。在CDMA接收端，通过使用补码，可以从已编码信号中恢复原始信号。接收机以相干方式把多径接收信号组合起来，这样可以改善信号的质量。功率控制系统通过调整发射功率来改善信号的质量。CDMA系统可实现软越区切换。（6）无绳系统CT2 CAI和DECT(欧洲数字无绳通信)一起组成了无绳系统的欧洲标準。CT2可以支持语音和数据业务。作为向第2代无绳电话系统发展的一种方法， DECT标準始于20世纪80年代中期的欧洲邮政和远程通信会议(CEPT) ， DECT也被认为是支持大容量PABX系统的合适技术[GRIL93] 。DECT工作于1 880～1 990MHz频段，同CT2一样，它用ITU-T G.721推荐标準所规定的ADPCM对语音进行编码，而且， 32kbit/s的语音信号按TDMA方式接入。DECT并不限于只传语音信号，它也支持数据套用。（7）蜂窝数字数据分组系统(CDPD)几家公共电信运营商已经就现存数据网路的无线扩展制定了规範，称为蜂窝数字数据分组系统(CDPD)规範，其目的是提供到移动通信用户的无线分组数据连线[CDPD93] 。开发CDPD的目的是利用现有先进行动电话系统的未用容量以及利用像无连线网路层协定(CLNP)、IP、OSI运输层、TCP等现有的数据通信协定。CDPD的体系结构基于OSI模型，它来自ISO 7498和CCITT的OSI X.200建议。这种体系结构中有两个基本的网路实体：端系统(ES)和中间系统(IS) 。ES是一种用户设备，它在网际网路中叫做主机， IS是一种互通设备，在网际网路中被称作路由器。（8）第三代移动通信系统3G系统的研究工作是由欧洲委员会、CCIR和ETSI发起的。欧洲委员会通过“欧洲先进通信研究(RACE)”来发起这项工作。RACE的目标是到2000年研製出3G系统，这一系统被称为“通用移动通信系统(UMTS)” 。这些新系统可能採取的拓扑结构是混合小区体系结构，採用大小可变的小区，可以满足具体的地理区域和业务要求。该技术面临的挑战是手机，它必须能无缝地跨越所有的小区。（9） i–Modei–Mode是InformationMode的缩写，也有人认为i 代表Interactive(相互作用)或Internet(网际网路) ，或Independence(独立) 。i–Mode是从NTT分解出来的日本电信运营商NTTDoCoMo开发的一种无线网际网路套用技术，人们把用于i–Mode的手机称为i–Mode手机，其业务称为i–Mode业务。i–Mode使用压缩格式HTML ，即CHTML(Compact HTML) ，在800MHz PDC(Personal Digital Cellular System)分组交换通信网上开通移动网际网路业务，内容包括：网际网路电子邮件、移动银行服务、航班信息、股票信息、新闻、天气和体育讯息，提供证券、银行、生命保险公司、信息卡公司的信息以及移动食谱、房屋租借、日英字典等。（10）WAP无线套用协定(WAP ， WirelessApplication protocol)其实是一种浏览器，我们平常最熟悉的浏览器莫过于Netscape和IE ，可是这两者是运用于计算机、固定电话上网的。而要利用行动电话上网，就要用另一种浏览器WAP 。WAP的基本原理是把网站上的内容予以简化，再利用无线网路传到手机上，使其可以利用手机的小萤幕取代计算机萤幕，而成为具有互动性质的工具。WAP的目标是使网际网路的内容和各种增值服务适用于手机用户和各种无线设备用户，并能适用于不同的无线网路技术。（11）GPRS通用分组无线业务(GPRS ， GeneralPacket Radio Service)是移动环境中高速数据传输的解决方案。GPRS技术作为GSM向第三代移动通信发展的过渡技术，由于具备节省建设投资、可充分发挥原有设备作用、建设周期短等多种优点，因此被越来越多的电信运营商青睐。GPRS技术可以充分利用现有GSM系统的设备，为用户提供移动数据传输服务，并可为网际网路/ISP和企业内部网提供基于分组的高速、安全的无线接入。（12）LAS-CDMA(大区域同步码分多址联接)LAS-CDMA技术将成为未来“全IP”系统(3.5G或4G)的自然选择。目前，无线通信製造商在提供服务方面面临着巨大的压力，他们不仅要向客户继续提供更高的语音质量，而且同时推出与目前有线线路联接速率几乎相同并能上网的数据服务，但现有的无线电信标準在功能上无法满足这些需要。在我们进入3G之际，全世界都在翘首期待着无线数据或移动IP标準化系统的出现。特别是，这种系统需具备：更高的频谱效率和移动速度，以更好地支持“移动通信”以及不对称业务、更高的吞吐量和更少的延迟，以提高各项“IP”能力。LAS-CDMA在性能上明显地优于其他所有3G备选标準，将成为第三代无线通信系统的新标準。3G系统方面所面临的通过LAS-CDMA迎刃而解。LAS-CDMA技术具有以下特点：首先是，附加频谱。由于LAS-CDMA可提供比现有2G标準高20多倍的容量以及比cdma2000高3至6倍的容量，所以可最大限度地减少附加网路的建设和开支，从而使电信公司能以较低的成本在市场上竞争，并以最经济的方式向客户提供新颖和优良的服务。其次是，新型的网路结构。从设计角度看， LAS-CDMA技术不仅能够强化当前的2G网路，而且还能为3G提供前所未有的功能，并能成功地推动第四代(4G)无线网路的发展。这些优势可使电信公司获得多方面的利益，其中包括近期和长期利益。这项先进技术在开发中统筹兼顾，可适用于各代无线通信系统的体系结构。电信公司可通过这项技术轻而易举地发展各自的系统而无需在网路结构上做额外的修改，从而大幅度地降低成本、缩短工期。在全球兼容性方面，由于LAS-CDMA与所有现行和未来的标準兼容，故易于现有系统向LAS-CDMA过渡。此外， LAS-CDMA还能顺应各项可进一步提高系统性能和容量的先进技术。作为一项空中接口技术， LAS-CDMA可通过配置使其作为一种增强模式与UTRA、IS-95、IS-2000以及TD-SCDMA等其他现用系统兼容。最后， LAS-CDMA还可显着地改进服务质量。在这方面， LAS-CDMA可通过其专利扩频技术大幅度地消除目前CDMA系统上出现的干扰现象。因为这种现象不仅影响语音服务质量，而且最终也会影响数据服务质量。在LAS-CDMA系统中，所有信号的码间干扰(ISI)和多址干扰(MAI)都可在“无干扰”时间视窗内降为零，相邻蜂窝区干扰(ACI)也可降低到边际水平。因此， LAS-CDMA不仅提高了系统性能和容量，而且也不会在其他CDMA系统上增加任何複杂性。LAS-CDMA TDD模式从设计上已将先进的LAS-CDMA技术与已被IP选取的TDD技术综合为一体，因此非常适合于支持移动IP业务。LAS-CDMA TDD模式具有以下特点：首先，频谱效率高。LAS-CDMA的专利扩频技术可将所有信号的ISI和MAI在“无干扰”时间视窗内降为零，并将ACI降低到边际水平。因此， LAS-CDMA能取得较高的频谱效率。其次，高速移动性。在传统的CDMA TDD系统中，功率控制速率受帧长度限定，因此，系统不能取得快速的闭环功率控制。因为，补偿高速信道衰落需要这一控制，并以此提供速度较高的移动性，所以，传统的CDMA TDD系统不能支持高速移动。但是，在LAS-CDMA TDD系统中，所有信号均将通过双同步而被保持在一个“无干扰”的时间视窗内。LAS-CDMA系统不需要高速功率控制，它只採用低速功率控制节省移动站的电力。再其次，不对称业务。LAS-CDMA TDD系统採用FDMA/TDMA/CDMA组合多址联接方案。在这一方案中，发射/接收基于的单元为“子帧(或时隙)—码—频率” 。待数据单元模组化后，该方案可经过修改用来支持可变数据速率，特别是分组数据。由于上行链路和下行链路的交换点可在一个时隙内灵活地分配，而且所有子帧(时隙)也可灵活地分配到上行链路或下行链路，因此在支持IP不对称业务方面这是一个理想的方案。最后，兼容性。LAS-CDMA TDD模式所基于的扩频技术与所有其他TDD系统兼容，其中包括UTRA TDD、TD-SCDMA等等。LAS-CDMA只需在物理层上做很小的修改便可结合到现用的TDD系统，用以取得较高的系统性能和容量。