通信技術(shù)發(fā)展前瞻

1、無線通信技術(shù)發(fā)展分析陳前華陳前華（合肥師范學(xué)院，安徽合肥（合肥師范學(xué)院，安徽合肥230061）摘要：摘要：在分析國(guó)內(nèi)外無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，指出了當(dāng)前無線通信的需求特點(diǎn)，深入分析了無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，為今后無線通信產(chǎn)品的研發(fā)提供了參考。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：無線通信；需求；發(fā)展趨勢(shì)Abstract：Basedontheanalysisofthewirelesscommunicationtechnologythispaperpointsou

2、ttheacteristicdemsinwirelesscommunicationfurtheranalyzesthedevelopmentofthewirelesscommunicationtechnologyprovidesreferencesfthedesignofwirelesscommunicationproductsinthefuture.Keywds：wirelesscommunicationdemdevelopmentt

3、rend引言引言無線網(wǎng)絡(luò)作為可移動(dòng)的通信網(wǎng)絡(luò)，能夠靈活方便地為用戶提供隨時(shí)隨地的通信服務(wù)。它不需要預(yù)先架設(shè)線路，能夠輕易地覆蓋有線網(wǎng)絡(luò)不能覆蓋的地方。由于它具有有線網(wǎng)絡(luò)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此近10年來，無線網(wǎng)絡(luò)不論在商業(yè)應(yīng)用上還是軍事應(yīng)用上均得到了巨大的發(fā)展。商用無線網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)歷了第一代模擬通信和第二代數(shù)字通信發(fā)展后，已進(jìn)入到第三代、后三代數(shù)字通信時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)內(nèi)容越來越豐富，通信終端信息處理的能力也越來越強(qiáng)，移動(dòng)辦公、手機(jī)電視等服務(wù)

4、由幻想最終變成了現(xiàn)實(shí)。軍用無線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，也由模擬通信發(fā)展到了數(shù)字通信，通信設(shè)備在兼容原有模擬功能的基礎(chǔ)上完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字話音、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等業(yè)務(wù)的傳輸，各類通信設(shè)備的傳輸能力得到了較大提高，初步具有了為用戶提供各類業(yè)務(wù)支撐的能力。內(nèi)容豐富的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)依賴于先進(jìn)的無線通信技術(shù)，未來的用戶將會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)提出更高的要求，這將進(jìn)一步促進(jìn)無線通信技術(shù)向前發(fā)展。深刻認(rèn)識(shí)和牢牢把握無線通信技術(shù)的發(fā)展方向，對(duì)于廣大工程技術(shù)人員來

5、說都是具有重要意義的。這里擬在分析國(guó)內(nèi)外商用和軍用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，總結(jié)出未來無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。1國(guó)外無線通信技術(shù)現(xiàn)狀國(guó)外無線通信技術(shù)現(xiàn)狀國(guó)外商用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最具代表性的是蜂窩電話和無線接入技術(shù)。以圖1所示的蜂窩電話技術(shù)發(fā)展為例，短短的20年，無線通信技術(shù)經(jīng)歷了模擬的AMPSTACS技術(shù)、數(shù)字的GSMCDMAONE，以及WCDMATDSCDMA、HSDPA技術(shù)等，在未來的B3G4G網(wǎng)絡(luò)中預(yù)計(jì)還會(huì)使用上技術(shù)更加先進(jìn)的MIM

6、O、OFDM等。鏈路通信容量從小于10kbps發(fā)展到了300kbps，在4G中鏈路容量將超過100Mbps，通信終端的移動(dòng)速度也由低速將發(fā)展到未來的高速。圖1蜂窩無線通信技術(shù)的發(fā)展圖2網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn)層次接入網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性是無線通信網(wǎng)絡(luò)最顯著的特點(diǎn)之一。移動(dòng)終端將會(huì)面對(duì)包括WCDMA、GSM、WLAN等在內(nèi)的不同的移動(dòng)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)提供不同的業(yè)務(wù)能力執(zhí)行不同的通信與控制協(xié)議具有不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。不同的接入

7、網(wǎng)絡(luò)需要協(xié)同工作以支持用戶在異構(gòu)無線環(huán)境中的無縫漫游。業(yè)務(wù)的融合是指一種業(yè)務(wù)可以通過多種接入技術(shù)同時(shí)向多個(gè)終端提供服務(wù)，業(yè)務(wù)的融合驅(qū)使不同的網(wǎng)絡(luò)走向最終的融合。在異構(gòu)無線環(huán)境中不同的業(yè)務(wù)需要根據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)及終端的能力選擇合適的底層通信鏈路及服務(wù)級(jí)別QoS，讓用戶察覺不到業(yè)務(wù)服務(wù)的變化。未來的通信終端具有重配置的能力，必將是計(jì)算機(jī)與通信的融合體。通信終端不需要用戶的干預(yù)會(huì)綜合提供多種無線網(wǎng)絡(luò)接入的能力、實(shí)時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)狀況，自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)感知

8、與選擇、軟件升級(jí)下載等方面的工作。（2）高效頻譜接入。無線頻譜的當(dāng)前使用狀況異常擁擠，無線電頻譜已成為稀缺資源。當(dāng)前無線通信網(wǎng)絡(luò)逐漸向Adhoc、Mesh網(wǎng)絡(luò)過渡，傳統(tǒng)的CSMACA、TDMA等協(xié)議不能很好地滿足無線網(wǎng)絡(luò)高效、大容量通信發(fā)展的需求，MAC層接入?yún)f(xié)議已成為其關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來，新的MAC接入機(jī)制不斷出現(xiàn)，其主要思想在于努力提高時(shí)隙的重用率，即一個(gè)時(shí)隙在單位時(shí)間內(nèi)能夠被多個(gè)用戶使用的次數(shù)，通過理論仿真分析，在中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)2

9、～3跳范圍內(nèi)時(shí)隙重用率至少可以達(dá)到1.5～1.7，高效的MAC接入機(jī)制大大提高了頻譜使用率。另一方面，新的通信機(jī)制也能提高頻譜的使用效率，這種新的通信機(jī)制就是今年發(fā)展起來的認(rèn)知無線電（CongnitiveRadio）技術(shù)。認(rèn)知無線電技術(shù)由Mitola提出，旨在解決目前擁擠的無線頻譜使用的問題。認(rèn)知無線電技術(shù)能夠認(rèn)識(shí)感知并判斷其操作工作環(huán)境，能夠通過訓(xùn)練去動(dòng)態(tài)地和自適應(yīng)地調(diào)整自己的操作參數(shù)以適應(yīng)無線環(huán)境和通信網(wǎng)絡(luò)，其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖