发布时间:2023-10-11 17:33:33
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1无线通信技术的发展历程
随着时代的发展进步,人们对于无线通信技术的需求越来越高,现代无线通信技术经历了一系列的升级和改变。在人们的沟通越来越通信化和信息化的时代里,人们的生活质量随着无线通信技术的发展实现了飞跃式的提升。纵观无线通信技术的发展历程,可以概括为以下几个发展阶段:
1.1军用发展阶段
20世纪50年代初期,无线通讯技术发展进入第一阶段。这个阶段中,无线通信技术主要为了满足军用的需求。在其发展过程中,仍然存在相当的局限性,在进行传输的过程中极其容易受到众多客观条件的制约,传输速率仍然没有达到理想的水平。
1.2专用系统应用阶段
20世纪50~60年代,无线通信技术进入第二个发展阶段。与此同时,通信设备器件逐渐被广泛运用到移动环境的专用系统中,逐步实现向半导体器件技术的过渡和发展。通信技术中进行公用电话网的安装问题逐渐被解决,公用电话以及移动电话的持续性也得到了进一步的提升。
1.3通信技术频段扩展阶段
20世纪70年代初期到80年代初期,无线通信技术进入了第三个发展阶段。无线通信技术的频段得到了进一步的扩展,第一代通信技术系统也被制造出来,新的实验系统被研制出来,结合贝尔实验室的蜂窝移动网理论,实现了实践与理论和充分结合。
1.4第二代数字移动通信发展阶段
20世纪80年代到90年代,无线通信技术发展进入了第四阶段。第二代数字移动通信技术的兴起在无形中为各类电信系统的运行起到了很强的支撑作用。
1.5第三代移动通信技术发展阶段
20世纪90年代至今,无线通信技术进入第五个发展阶段。第三代移动通信技术渐渐兴起,为移动通信以及多媒体运转提供了技术支持。随着全球化标准的制定和改善,无线通信技术在多样化和创新化发展方面仍有一定的发展空间。
2无线通信技术的发展趋势
无线通信技术在发展过程中,主要呈现出两个方面的发展趋势:①通信技术自身的发展;②受到越来越多的使用需求所驱使的发展。考虑到无线通信综合技术以及使用需求等众多因素,无线通信技术的发展趋势可以概括为以下几个方面:
2.1异构网络的互联互通趋势
随着网络信息技术的发展,我国无线通信技术的种类逐渐增多。如果想要重新建构一个全新的无线网络,会需要进行大量的资金投入以及技术投资,不仅成本费用较高,还需要承担十分大的风险。在这个背景下,利用将不同网络技术融合的方式,逐步实现异构网络的互相连接以及互相沟通,已经成为当下无线通信技术发展的新趋势。在将网络进行融合的过程中,核心网的融合、业务的融合以及终端的融合、接入网的融合等都是最为主要的表现。其中,接入网的融合要想实现,需要众多协调工作共同运行,为异构无线环境中的无缝漫游做出技术支撑。而业务的融合的工作重点主要在于根据接入网络以及终端的能力进行底层通信链路以及服务级别Qos合理选择,实现使用户感受不到业务服务变化的效果。在将来的通信终端中,大多都配备有重新配置的能力。将计算机以及通信技术进行融合,是未来大多数通信终端必备的特点。在通信终端的客户方,即使用户没有进行干预,无线网络接入能力以及网络服务状况实时监测能力都会协助用户完成感知与选择、软件升级以及下载等方面的活动。
2.2高效频谱接入趋势
从我国当前的无线频谱使用情况来看,拥挤现象仍然是较为主流的情况。无线电频谱逐渐成为一种稀缺资源。近些年来,为了提升时隙重用率,全新的MAC接入机制应运而生,再通过相应的仿真分析,高效的MAC接入机制就能够实现频谱使用效率的大幅度提升。
2.3宽带局域的无线接入趋势
无线通信系统主要通过接入网络进行主要业务的用户提供。正因为用户存在很强的移动性,所以无线接入的方式将逐渐成为将来无线接入技术的关键发展趋势。其中,UWB、WLAN以及无线城域网技术等都是其中颇具代表性的技术。
2.4链路容量的扩展趋势
正因为无线频谱资源的有限性,多用户在同一个通信区域中对于频谱资源的占用量逐渐提升。通信设备的数据传输速率必须逐步实现高速化,才能够满足越来越高的发展需求。窄带高速、高阶数字调制等都是其中占据重要地位的关键技术。
2.5将通信以及保密充分结合趋势
在无线通信技术的发展过程中,及其容易存在通信双方的信息被泄露的风险。在通信过程中进行保密手段的采取以及运用,是大多数通信客户的新需求。将战术电台中的通信以及保密工作进行充分融合,不仅能够达到很好的保密效果,还能够实现无线通道开销的降低。
3总结
针对无线通信技术的发展问题展开更为深层的探讨,具有重要的现实意义。
参考文献
[1]孟琰,史健芳.超宽带无线通信技术发展浅析[J].科学之友,2012(9):155~156.
在信息化极速发展的当今社会,无线通信技术已经普及到各群众的生活中。无线通信技术不再局限于用于语音通话方面,它已经全面运用于商业、生活、金融及工作中。移动电话,语音通话,数字电视,网络通信,数据交换等,都随着无线通信技术的平台繁衍而生。人们只需要一个可以移动或者固定的终端设备,在任何地点,任何时间,即可享受无线通信技术带来的语音或视频通话,数据及交换,图像和传真等便利服务。我国的无线通信技术是个循序渐进的过程,了解我国无线通信技术的发展历史对无线通信技术的应用和发展趋势是必要的。
一、我国无线通信技术的发展历史
我国的无线通信技术最早是从固定模式开始的,大致上通过了五个发展时期才进入移动式模式。
第一个发展时期是在19世纪50年代初,当时只有利用短波频和电子管技术进行无线通信。并且因为技术和设备不够成熟稳定,没有得到普及应用,仅用于军事用处。50年代末,才通过实验研究出现了单工汽车公用移动电话系统。
第二个发展时期是19世纪50年代至60年代,此时出现了半导体的UFH450MHz,出现了公用电话网,就是所谓的通过有线连接终端进行传输语音通话的公用电话系统,并向移动电话的发展迈了一大步。
第三个发展时期是19世纪70年代至80年代,这个时段我国借鉴美国的视频段技术,引进了科学家贝尔的蜂窝系统概念,经过实验,将视频段提高到了800MHz,为后期的视频传输奠定了基础。
第四个发展时期是19世纪80年代至90年代中期,这个时段是第二代移动通信技术大力发展的时期。出现了GSM等系统,并运用于个人通信业务中。
第五个发展时期是19世纪中期至今,这个时段是无线通信技术发展时期,随着科技日新月异和通信技术的飞速发展,出现了第三代移动通信技术。如3G,UWB,WLAN,WiMax。移动终端设备也越来越精巧。
二、无线通信技术在我国的应用
我国现行的无线通信技术大致有以下几种:
(一)较早时期出现的红外线传输技术。它是通过短距离的数据交换。21世纪初期我们应用于我们的移动手机中。它虽然耗能小,但是受距离远近的控制,而且传输速度较慢。
(二)蓝牙技术。蓝牙技术能实现全双工传输技术。它主要用于移动手机、无线耳机和电脑上,进行无线的信息等传输交换。简化了移动设备和终端设备与网络之间的通信技能,实现了数据通信高效传输功能。
(三)WLAN的接入。WLAN即是我们所说的无线局域网。用户可以通过无线电波作为媒介接入无线WLAN网络,它是通过RF射频技术,利用存取架构的简易化,使信息快速的达到用户终端。在大型的酒店、机场或商务场所基于IEEE802.11的标准随时随地共享无线局域网带来的高速快捷的网络体验。虽然WLAN得传输距离只有几十米,但它是通过一个或者多个无线端口接入,具有传输的高速性。我国的WLAN技术相较于外国正处于初步引进阶段。而我国大多数城市还没有接入这种无线通信技术。
三、无线通信技术的发展趋势
(一)网络融合。由于技术和开发原因,我国现有的无线通信技术有由电信推出的3G业务TD-SCDMA,该无线通信技术能为广大客户提供高速的语音通话、数据传输和多媒体等覆盖广的无缝率移动业务。是广大用户使用率最高和最频繁的无线通信技术。但此无线通信技术受诸多产业链的影响,要利用流量数据KB实现,技术方面还未形成大规模的趋势。而由外国引进WLAN无线通信技术,虽然可以随时随地享受高速的中距离网络接入服务,但网络具有局限性,覆盖率低,仅在我国一级城市应用,在我国二线城市还很少普及运用。其次,在19世纪出现的使用脉冲无线接入技术的UWB无线通信技术,可以实现近距离10米的极速无线接入服务。根据各无线通信技术的不同功能,我们可以对各种网络无线技术进行统一融合,互补长短,将无线通信技术广度和深度完美结合化。做到客户全方位的需求,以提高无线通信技术市场需求。
(二)无线高频谱接入,主要用于GSM和CDMA网。无线频谱是指在频率3000GHz下通过空间进行传播的无线通信技术。它是靠电磁波进行传输交换。无线高频谱有14个频段,可以在同一时间供多个客户端同时使用,而不影响其传输交换速度。提高了使用无线通信技术的时间间隙问题。
(三)宽带无线接入,由于用户都具有大的移动性和不同的需求性,无线通信技术发展方向必须是以满足市场需求的发展。当前主要的无线宽带技术有3G,UWB,WLAN,WiMax。他们都有各自的优越和技术性。都具有覆盖广,传输快的功能。依当今网络用度广来看,3G是主导产品,主要用于蜂窝移动通信。它的无缝性是大多二线城市注重的,也是我国无线通信技术广度发展的方向。而UWB的短距离高速度是我们深度技术的发展方向。WLAN在某个局域或商务上极具作用。WiMax主要用于城域网,成本低,通过网络塌能达到数英里的网络覆盖。是当前最好的一种蜂窝数据网络。
四、结束语
在当今的经济飞速的时期,无线通信技术不仅要综合各个网络技术的优越性,更要合理的规划发展方向。符合各大区域,不同用户群的多功能化和个性化。使无线通信技术多元化和一体化得到全面运用,为我国经济发展做出更大贡献。
参考文献:
[1]张嘉. 现代化无线通信技术发展现状及趋势研究[J]. 电子技术与软件工程,2013,19:44.
[2]杨博,王磊,杨创业. 我国无线通信技术的发展和应用研究[J]. 电脑知识与技术,2010,18:4912-4913.
引言
在近些年的发展过程中,世界的电信领域发生了很大的变化,尤其是在移动通信的快速发展背景下,对用户在终端设备的应用上得到了摆脱,从而能够通过移动设备来进行连接无线网络以及移动网络,这对人们的生活提供了很大的便捷。通过从理论层面对移动通信技术和其发展情况进行详细研究,就对移动通信技术的发展有着实质性意义。
1.移动通信技术的发展历程以及主要的技术分析
1.1移动通信技术的发展历程分析
移动通信技术的发展经历了几个重要的阶段,尤其在近几年的时间内,移动通信的技术有着日新月异的变化,在技术的应用水平上得到了大幅度的提升。在移动通信技术刚开始发展的时候是在上世纪八十年代,这是第一代的移动通信系统,也就是1G时代,这一技术在九十年代得到了广泛应用[1]。在这一技术的应用下主要就是基于模拟传输的,所以其自身的特征就是在业务量上相对比较小,在安全性方面也比较差,在传输的速度上相对比较低等。这一技术主要是蜂窝结构组网,是通过模拟语音调制技术加以应用的,在工作系统方面有着不同。技术的进一步发展下,移动通信就到了第二阶段,在这一阶段的2G时代就来临了。这一技术的发展是在前者基础上进行发展的,在技术上有着很大的改进,增加了和全速率兼容的增强型话音编解码技术,这样在话音的质量上就得到了有效提升[2]。并且在GSMPhase2+阶段中,所使用的是多复用以及更为密集化的频率复用结构技术,同时也对智能天线技术得到了相应的引进,以及对双频段的技术也得到了有效的应用等,对系统容量不足的弊端也得到了有效克服,这对系统通话质量也有了很大程度的提升。在不断的技术优化下,移动通信技术就进入到了3G时代,这一技术的实际应用中,在已有的移动通信系统还并非是个人通信以及全球通信,在频谱的使用率还没有得到有效提升,对频谱资源的充分利用效率还没有达到预期,再有就是对支持的速率方面还不是很高。这些方面的技术不足的问题,就需要有更为先进的技术来加以支持。所以在4G技术的出现后,就对这些问题都得到了有效解决,这一技术也是广带接入以及分布网络,在数据的传输能力上比较强,并且还能有效实现三维图像高质量传输。这一技术将无线技术和无线LAN系统进行了整合,从而就形成了全球无缝漫游。
1.2移动通信主要的技术分析
新的技术的不断发展应用下,对这些技术的进一步优化就显得比较重要。在4G移动通信技术的发展应用过程中,就有着诸多的技术,4G的系统应用最为基础的目标就是能有效实现无线通信的全球化覆盖,以及对无缝高质量无线业务进行提供。这就要能在技术上不断的优化,才能真正的实现实际的目标[3]。在其中的关键技术中的正交频分复用技术方面的应用就比较重要。从三代通信技术的技术上,主要是对码分多址技术的应用,在正交频分复技术方面,则有着更大的优势,主要是有着频谱利用率高以及对多径衰落能力比较强的优点,这些技术就逐渐在高速率的数字用户线上得到了广泛应用。正交频分复技术主要是通过多载波调制MCM其中的一种,最为主要的原理就是将待传输的高速串行数据经串并转换,编程在N个子信道上并行传输的低速数据流,通过N个相互正交的载波实施调制,最后就是进行叠加发送。接收端用相干载波进行相干接收,再经并/串变换恢复为原高速数据。在这一技术的应用过程中,有着比较多的优势,首先就是在抗衰落以及码间的干扰能力相对比较强,在对这一技术的实现上相对比较容易以及在频谱的利用效率相对比较高。从移动通信的关键技术层面来看,在多输入多输出的技术方面也比较重要,在这一技术方面主要是通过对无线移动通信领域智能天线技术的一个突破。还有就是切换技术的应用,这一技术的应用能够对移动终端在不同小区间的跨越目标能得以实现。除此之外,在移动通信的关键技术方面也有着软件无线电技术以及IPv6协议技术等[4]。对于4G通信的系统技术最为主要的特征就是在通信的速度上相对比较迅速,以及在网络的频谱方面得到了增宽,通信更加的灵活化等。所以在当前这一技术的应用相对比较广泛。
2.移动通信技术的发展前景探究
移动通信技术的进一步发展过程中,随着技术的优化,在技术应用也会更加的广泛。在未来的发展过程中,移动通信技术就会在传输的宽带化目标上得以实现。不管是频分以及时分还是码分,无线技术的发展核心就是对频谱的效率以及数据传输能力比较重视,所以传输的宽带化目标的实现就显得比较重要。在不断的发展过程中,移动通信技术的发展在体制并存化的目标上也会得到有效实现。在早期无线通信的体制上相对比较单一化,但是近些年这一领域的技术发展比较迅速,这就使得在通信体制方面也会多样化,在未来无线通信体制的多样化是一种发展趋势[5]。再有就是移动通信技术的业务多样化的目标也是比较重要的发展趋势。以及在网络的泛在化方面的发展也会成为重要的趋势。
3.结语
总而言之,对移动通信技术的研究就要能结合实际的情况,对其主要的技术以及发展的理论进行深究,这样才能有利于移动通信技术在实际中的发展。通过此次理论研究,就能从理论上对移动通信技术的发展提供支持,从而促进其进一步发展。
参考文献:
[1]宋君飞.电子通信技术发展[J].黑龙江科技信息.2014(26)
[2]余建平.4G移动通信技术初探[J].技术与市场.2014(03)
[3]谭永前,严峥晖,罗文兴,曾凡菊.移动通信技术发展研究[J].电子制作.2014(02)
一、前言
无线通信技术指的是通过电磁波信号可以在自由空间展开传播的功能从而达到信息交换的目的的一种通信方式。无线通信自研发出来后,一直是当代高新技术的研究前沿,更属于信息技术科学重点研究内容,其主要是由三个部分构成,分别是应用服务器、无线终端与无线基站。随着通信技术的快速发展和移动终端设备的广泛应用,手机已经成为人们日常生活中所必需的物品,不过,大部分人在享受着无线通信技术所带来的便利时,可能不了解其技术原理。手机运用无线通信技术能够为人们提供多N服务,其中最基础的就是无线通话功能,其原理是利用电磁波的不同振动频率来实现音频信息在不同手机间的传输目的。不过,我们需要注意的是,手机的发出电磁信号只有在经过信号接收基站对电磁信号实施强化处理后才能借助特定的频率信道成功传递到另一个手机,实现通话功能,如果没有对电磁信号进行处理是无法直接在两台手机间直接传递电磁信号的。信号接收站在处理信号过程中的保密与抗干扰信道要求必须是安全可靠的。所以,要想运用无线通信功能,无线信号发射端、信号中转装置与信号接收端是必不可少的。
二、无线通信技术的特点
2.1无线通信技术之间的互补性日益明显
从传统的角度来看,通信领域不同,其所使用的无线通信技术往往也有较大区别。研究结果显示,在一种场所或地区中适用的无线通信技术,在换了一个场所或地域后其效果可能远不如在之前环境下的使用结果,这与“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”有着异曲同工之妙。从现阶段无线通信技术的发展趋势来看,随着技术的不断革新和水平的快速上升,不同无线通信技术之间彼此也在相互借鉴,实现取长补短、优势互补的目的,这也是该技术发展的必然趋势。[1]
2.2通信技术的地域差异性明显
通信技术的发展受到多种因素的影响,尤其是地区间的科学技术的差异与用户地域分布的不平衡等多种因素决定了不同地区间的通信技术水平差异。不同国家和地区之间因为社会经济水平、整体科技建设成就、基础设施投入力度等因素,使得彼此存在着发展不平衡的现象,同时随着现代通信技术日新月异的发展以及发达国家和发展中国家经济发展水平持续拉大,使得彼此间的发展差距不仅没有缩小,反而持续拉大。[2]
2.3宽带化成为无线通信技术的重要发展方向
随着信息化时代的到来和手机、笔记本等信息设备及WiFi上网技术的普及,人们对于无线通信技术的要求越来越高,尤其是上网的便利性和上网快速性成了人们的首要追求。[3]因此宽带无线通信技术热点也在不断创新中,相关人员在这方面的研究力度也不断加大,使得无线通信技术的在更多领域中推广应用开来。
2.4国家对无线通信行业进行大力支持
政治经济制度决定着科技发展水平,同时科技发展水平对于政治经济也有重要影响,可以说一个国家的综合实力衡量标准之一就是科技发展水平。为了推动国家软实力发展,实现科技对社会生产力的推动作用,政府在无线通信这一重要科技领域中也投入了大量资源,有效地促进了无线通信技术的创新,为我国人民提供了诸多便利服务。[4]不过,我国通信领域与发达国家相比,在发展水平上仍有一定差距,因此,需要我们继续加强对无线通信技术的研发,努力缩小与发达国家间的差距。
三、无线通信技术发展趋势
3.1宽带化方向
随着手机、笔记本等设备的进一步普及和人们对于上网速度要求的不断提高,无线通信技术的发展一直符合市场需求,朝着无线接入宽带化的方向推进。[5]目前,第四代移动通信技术(4G)已经出现,4G系统能够以100Mbps的速度下载,比以前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。[6]移动运营商们正力争为消费者提供更快、更加便捷以及成本更低的信息传输服务。
3.2信息个人化方向
随着信息化时代的到来以及信息技术的不断创新,信息个人化已经成了未来信息产业发展的一个重要方向。移动IP技术的出现极大地促进了个人化信息的发展,移动IP技术的创新实现了在手机上不同信息化应用的运用,同时中国大规模的手机使用率也加速了信息个人化的发展,应当说在移动智能网技术和IP技术有效结合的基础上,个人通信实现了快速发展,这也意味着在足够的技术条件支撑下,信息个人化时代离我们也不远了。[7]
3.3 RFID自动识别技术
RFID识别技术也就是射频识别技术,人们通常称为电子标签,该技术与普通的识别技术的根本区别在于前者是利用射频信号对信号对象实施自动识别同时搜集相关数据的一种非接触式的自动识别技术。[8]该技术能够自动完成工作,不需要人工操作,同时对于环境条件要求不高,在大多数恶劣环境下都能正常工作。由于其操作的便捷性,并且可以同时快速处理多个高速运动物体的识别工作,因此被广泛应用于多个领域中,尤其是对物流运输行业的发展有着重要意义,其市场前景非常可观。
3.4网络的优化融合与演进并行
通信技术在不断革新的同时,网络技术的水平也在快速提高,网络在便利了人们生活的同时,也让人们对于网络技术的发展提出了更高的要求。现阶段中诸多的移动运营商正通过增量升级网络,来努力提高4G网络市场份额占有比重。[9]从市场竞争和消费者的需求来看,网络的融合必将是无线通信技术发展的主要方向。随着社会的进步和无线通信技术的进一步发展,作为目前全球新兴技术,该行业将持续受到大量关注,其行业竞争也将趋于白热化,这对于计算机网络、电信网络等网络的完善有着极大帮助。
四、结语
总结全文,科学技术的发展对于我国社会生产力发展和人们的生活都有重要意义。而无线通信技术作为目前最前沿的高端技术,其发展水平对于信息化时代的发展有着重要的推动作用。
未来的无线通信技术将朝着宽带化、个人化、网络融合化等方向发展,研发部门可根据无线通信技术的发展现状和市场用户的实际需求,对未来无线通信领域的发展趋势做出大胆假设并提出可行性规划,这对于满足人们的无线通信应用需求、提高用户无线通信应用体验有很大帮助。
参 考 文 献
[1]熊卿青,邓媛. 现代无线通信技术的现状分析及其发展前景[J]. 科技创新导报,2012(02) .
[2](美)WilliamStallings著,无线通信与网络[M]. 清华大学出版社 , 2005 .
[3](美) 拉帕波特 无线通信原理与应用[M]. 电子工业出版社 , 2004 .
[4]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发,2011,(8).
[5]崔志皇,鲍培波. 关于对无线通信技术的研究与探讨[J]. 信息系统工程. 2015(04)
[6]杨博,王磊,杨创业. 我国无线通信技术的发展和应用研究[J]. 电脑知识与技术. 2010(18) .
[关键词]通信技术的发展史 现代通信技术的特点 通信技术的应用领域 通信技术发展的前沿动态
一、 通信技术的定义与现状
1、通信技术的定义与发展
通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流传递。在古代人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。其中在中国古代民间的通信只能是让别人捎口信,官方也只是通过一个一个的驿站进行信息传递,这种通信方式对远距离来说,最快也要几天的时间。而现在的通信的方式,有电报,电话,快信,短信,E-MAIL等,实现了即时通信。
纵观通信的发展分为以下三个阶段:第一阶段是语言和文字通信阶段。第二阶段是电通信阶段。第三阶段是即时通信。
2.通信技术的现状
现代的通信一般是指电信,国际上称为远程通信。现代通信的基本特征是数字化,现代通信中传递和交流的基本上都是数字化的信息。美国著名未来学家、网络专家尼葛庞帝在《数字化生存》一书中,提出了要实现信息化,数字技术是关键。纵观已经使用的信息产品,通信技术与装备和更广泛的信息技术,如数字通信、数字光纤通信、数字卫星通信、数字移动通信以及数字电视系统等,无不在这些通信技术前面冠以"数字"二字。因此可以说,现代通信姓"数"。
二、通信技术的主要体现
现代通信技术主要有四个方面技术。
1.现代通信技术的基础――微电子技术。
电子学,特别是微电子学是信息技术的关键,是现代通信产业的重要基础,它在很大程度上决定着硬件设备的运行能力。
2.现代通信技术的核心――计算机技术。
电话交换技术与计算机技术紧密结合,使交换技术数字程控化。通信与计算机融为一体,这使通信技术得到了飞跃发展,人们把数字通信与计算机的融合称为现代通信。
3.光通信的基础――光子技术。
从1964年英籍华人高锟博士首先提出利用玻璃纤维实现远距离通信到20世纪70年代的美国首先制成了实用的玻璃光导纤维--光纤,使光纤通信成为现实。
4.卫星通信技术的基础――空间技术
航天技术的发展,促进了现代空间通信的发展。从1957年苏联发射第一颗人造地球卫星来,火箭、航天飞机等空间技术发展非常迅速。
现代通信技术不论从什么角度来讲都是具备良好的发展前景的,也有越来越多的人投入到通信产业中去。从宏观上看,人们对通信的理想目标是:实现任何人、任何时间、 在任何地方、以任何方式、传递任何形式的信息内容。简单来说也就是5A目标:Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway、Anything。
二、现代通信技术的发展趋势
1.综合化
综合化具有双重含义。其一是技术的综合化,即无论是传输、交换还是通信处理功能都采用数字技术,实现数字传输与数字交换的综合,使网络技术如电话网、数据网、电视网一体化。
2.宽带化
宽带化主要指现代数字通信宽带化。人们日益增长的物质文化需求,如高速数据、高速文件、可视电话、会议电视、宽带可视图文、高清晰度电视以及多媒介、多功能终端等促进了新的宽带业务的发展,从而研究开发了宽带数字信号交换和传输。
3.智能化
智能化主要指在现代通信中,大量采用计算机及其软件技术,使网络与终端,业务与管理都充满智能。
4.个人化
人们在日常生活中总会到处奔波、移动,现代通信已经能使移动中的用户方便快捷地实现信息的交流―移动通信。
5.网络全球化
近年来,Internet(互联网)像野火一样在全球蔓延,互联网的覆盖面已遍及五大洲,它已成为全球范围的公共网。
通信的发展都是在交换、传输、终端几个方面交替或同步发展的,各个时期在各个方面都有相应的技术热点。目前通信领域的技术热点很多,且随着时间推进会迅速发生变化,因此把握技术热点前沿的最好方法是紧跟时代,多看通信杂志和浏览相关网页,时时追踪其发展的脉搏。
三、通信技术的前沿动态
1.NGN(下一代网络)
NGN(Next Generation Network)即下一代网络。所谓“下一代网络”,从字面上理解,应该是以当前网络为基点的新一代网络,它是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络,能够容纳各种形式的信息,提供各种宽带应用和传统电信业务,是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。
2.IMS
IMS即IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem),它是一种定义IP网络处理语音呼叫和数据会话方式的架构。基本上相当于在传统线路交换电话网络中控制基础设施的地位,但也存在一些关键的区别。在它的架构中,服务与其下层的网络是完全分离开来的。通过这种方式,文本信息、语音邮件和文件共享等服务就可以驻留在任何地点的应用服务器上,并且通过多家无线和有线服务商提供给用户。
3.第三代移动通信
第三代移动通信系统(3G)是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力,与固定网络相兼容,并以小型便携式终端在任何时候、任何地点,进行任何类型通信的通信系统。
4.第四代移动通信
第四代移动通信系统(4G)是多功能集成的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统,可提供的最大带宽为4G是一个包括卫星通信在内的端到端IP系统,与其他技术共享一个IP核心网。
四、通信技术的广泛应用
随着现代通信技术的不断发展,其应用的范围也越来越广泛,并迅速向电力行业渗透。从技术成熟、应用广泛的有线通信方式,到近年发展迅速的无线通信方式,现代化通信技术在各个领域都体现出其重要性。现代通信技术的飞速发展,给电力系统的生产、运行提供了新的技术支撑,大大提高了电力企业的生产效率、给电力生产力的发展注入了新的活力。
在当今海洋地质调查作业中,声学通信技术,通信技术,卫星通信技术,局域网络通信技术等现代通信技术得到广泛应用。
高速公路通信系统是高速公路现代化管理的重要支撑系统,它要准确及时地传输监控系统、综合收费系统的话音、数据和图像等信息,保持高速公路各管理部门之间业务联络通讯的通畅,并要为高速公路内部各部门和外界建立必要的联系;同时高速公路通信系统作为交通专用通信网的重要组成部分,是交通信息的主要传输载体,为各种网络服务及会议电视系统提供传输通道。
当代通信网络技术的迅速发展,促使了通讯网络得到了很大的发展,在电力计量系统的应用上,无线方面表现为移动通信技术,有线方面则表现Internet宽带网络,在局域网络方面,有RS485总线、CAN总线等。
五、总结
现代通信作为信息产业核心技术,迅速进入了多媒体、电子商务、光纤通信、卫星电视广播等通信领域,为社会发展基础设施和经济发展基本条件提供了保障。现代通信技术是信息时代的生命线,现代通信网是一个综合性的为多种信息服务的通信网。现代通信网已经成为支撑现代经济的最重要的基础结构之一。
[参考文献]
【1】 甘良才编著,《现代通信的发展动态》,武汉大学电子信息学院;
关键词:
卫星信息技术;发展趋向;应用研究
0引言
卫星通信系统是地球站与航天器之间或者地球站与地球站之间所建立的,通过信号的转发而进行的无线电通信方式,一般情况下包括卫星移动通信、卫星中继通信、卫星固定通信与卫星直接广播四个方式。
1卫星通信技术的发展
1.1卫星通信系统的网络发展
卫星通信系统的实现是由网络的形式进行服务的,它在现代的发展中一般可以分为两类,第一类的组成方式是多星形式的卫星通信网络;第二类的组成方式是单星形式的卫星通信网络。其中卫星通信网拓扑结构的发展十分迅速,因此以单星的组成方式为例,来对具体的发展情况进行介绍。通过结构图我们可以发现,最早使用的结构为星状网的结构,然后经过了网状网、网状与形状混合网、地面通信链路与卫星通信链路的混合网,由此可以看出,在单星组成的卫星通信网拓扑结构已经得到了很大的进步[1]。多星组成卫星通信网络可以提供国际移动式通信的业务的海事卫星系统和国际固定通信业务中的国际卫星系统两种。这两种系统分布在全球所有的辅助地面线路和地球站之中,这些系统之间还建立了比较全面的星间链路。
1.2卫星通信线路频段的发展
卫星通信线路频段的发展中最早所利用的商用通信卫星通信频段就是C频段,通过技术的发展,向上扩展到Ku、X和Ka频段之后,又向下扩展到L、S、VHF和UHF频段[2]。在以后的发展中还会拓宽到V频段或者其他更高的频段,另外,还有可能会利用激光的形式。卫星通信馈电线路是指卫星间通信线路、上行站、关口站与中心站。由此可见,当线路的频率提升的时候,可用带宽就会变大,传输容量会随之提高,这一方式比较容易适用在多媒体通信进而高速率数据传输之中,如果频率增加,波束宽度不变,天线尺寸如果变小,那么它的重量也会越轻。通过铱星卫星移动通信系统就,能够将地球上的任意两点形成同心,实现的方式是利用星间的线路。
1.3卫星通信体制的发展
卫星的通信体制在近年来也得到了比较快速的发展。体制的改变就是卫星通信系统的工作方式发生了一定程度的进步和改变。例如卫星通信中所使用的信源编码方式、信号传输方式、信号交换方式、基带信号传输方式、基带信号多路复用方式、信号调制方式、差错控制的方式、多址方式、交换方式、信道方式和信号处理方式等等,这个结构呈现一种比较复杂的模式,所以用户会有很多种的选择方式。基带信号多路复用方式中分为:时分多路复用和频分多路复用两种方式,基带信号传输方式中分为:多路单载波与多路单载波。通过对卫星通信体制工作方式的具体介绍,可以分析出卫星通信体制具有很强的先进性,它在进行通信的过程中可以有效的节省射频信号的功率和带宽,还能够有效的提升信号传输的可靠性和质量。所以经过不断的更新和变化,如今的卫星通信体制的标准主要是产品的生产商和卫星运营商所指定的具体标准,而行业标准与国家标准还比较模糊,在生产的标准上没有一个完全统一的标准,所以在这种情况下,可以对国外比较先进的调制和编码技术进行借鉴,有效的改善编码的调制,让微信通信的技术适应更多种的实际工作模式。在这一目标上,近年来的尝试也得到了一定的发展成果,例如互联网的接入、交互电视、VoIP业务和高清晰度电视等等,其中DVB-S2通信体制的结构就有效地使用了比较先进的编码等技术方式。
1.4卫星通信中星座和轨道的发展
在卫星通信轨道的发展中最早是使用单星的静止轨道进行工作的,随着技术的不断发展,微信通信的轨道已经从静止的轨道变为多种轨道的卫星工作,并在工作中组成星座的形式。所以在目前的卫星通信轨道为大椭圆轨道、静止轨道和低轨道三种并存。其中大椭圆轨道在组网的过程中的卫星系统主要是由三颗天狼星组成,并对全时区域进行了覆盖。这一组网的轨道形成了美国移动的广播系统。而静止轨道分为三类,分别为多星共位组网区域覆盖工作、单行独立组网区域覆盖工作和多星异位组网全球覆盖工作。
1.5卫星通信中的卫星天线波束的覆盖发展
在卫星天线波束的覆盖发展上,最早是使用静止的卫星通信电线,后来经过发展而变为单重频率复用单椭圆波束覆盖、多重频率复用单椭圆波束覆盖、多椭圆波束覆盖,截止到现阶段,已经发展为更加多重的覆盖方式。一般情况下,会按照不同的实际情况使用波束的覆盖方式,最近出现一种新型的覆盖方式为蜂窝状多点波束覆盖方式,这种方式可以有效的利用波点来对天线增益进行提高,用户所使用的终端也更小了,从而达到了多次使用的目的。
2卫星通信技术的应用
2.1卫星通信技术中转发器的应用
卫星通信技术中转发器的使用可以实现信号的变频和放大。最早在卫星通信中的转发器是透明的,包括一次变频和两次变频的转发器。这种透明的转发器具有很强的实用性,所以在目前依然使用。经过一段时间的发展,有一部分的卫星通信使用了处理转发器的设备,从而对卫星收到的信号进行解调制与调制等步骤,还将其进行进一步的加工和处理,就能够让卫星通信的过程更加顺畅。处理转发器还分为空间交换转发器和信息处理成转发器,同时还有两种转发器相结合的处理转发器。在这之中,空间交换转发器在应用的时候是将接收到的多波束信号进行交换处理的方式,处理的时候一般都使用基带交换矩阵网络的方式和微波交换矩阵的网络。另外,信息处理转发器应用的时候,首先要将上行频率信号进行接收,再将接收到的进行解调,对处理后的信号进行编码识别、再生、帧结构重新排列等工作,处理完成之后再将这些信号传输到地球站当中。转发器在卫星通信中应用的功能很多,例如对信号进行再生与解调就能够有效的减少信号中的噪音,从而有效的提升卫星通信信号传输中的质量标准;对转发器的上下链路分别进行设计,并对接收到的信号进行解调的工作,就能够让上下链路具有不一样的多址方式和调制体制,从而有效的减少了地面设备的复杂性和传输的要求;在转发器进行信号的处理的时候,通过星上处理方式就可以实现用户线路的频率、信道、功率与波束的动态分配,才能够更有效的利用卫星的资源。
2.2卫星通信平台的应用
卫星通信平台是卫星通信技术应用中的重要形式,它在运行的时候一般时通过静止轨道卫星平台和低轨道卫星平台两种,其中静止轨道卫星平台要比低轨道卫星平台更大。近年来卫星的发射质量越来越趋于稳定,其发展趋势正在朝着高处理技术、大容量和高G/T的方向发展。静止轨道卫星平台也在技术的发展过程中越来越趋于稳定,例如罗拉公司所开发的LS卫星平台。
2.3通信地球站的运行
通信地球站已经开始越来越趋向于便携式的发展方式了,最早的地球站是重量大尺寸大的固定区域,但是经过技术的发展,重量和尺寸都逐渐的减小,如今最小的地球站已经变为一种手持终端的形式,所以卫星通信技术的应用已经在智能化、人性化的优势上取得了非常多的成果。
2.4卫星通信技术未来的应用趋势
除了用户终端的变化,卫星通信技术的其他方面也得到了长足的发展。电视节目的直播就可以不通过地面中转的方式,进行实时的传输。广播电视业务也已经实习前了单向到双向的转变,卫星固定通信业务双向通信与卫星直接广播业务单项通信之间的特性区别已经越来越迷糊,而且技术的发展也让卫星移动通信、卫星直接广播和卫星固定通信等业务都向着更加多元化的方向不断发展。
3结语
综上所述,随着卫星技术的不断发展和进步,未来会利用其的功能会越来越多,其发展的功能也会越来越趋于完备化。目前卫星通信的发展空间还很大,需要相关的人员对技术进行不断的优化和完善,让卫星通信技术为人类的生活提供更多的便捷。
作者:李会青 单位:国家新闻出版广电总局四九一台
参考文献:
1、无线通信技术的发展
随着社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:
第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。
第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。
第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。
第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMP、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdma one、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。
第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。
2、现代无线通信技术分析
(1)无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。
(2)给企业配置更多的无线频率资源,推动不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。
(3)从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署己经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。
(4)从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。
(5)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。
在“无线+宽带”夕的大趋势下,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;MI-MO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。
1基本概念与特点
1.1计算机信息通信。计算机信息通信技术属于一种信息交流方式,其依托于信息通信和交流平台,实现计算机与计算机或者计算机与终端设备之间的信息交流。通常计算机利用通信线进行数据交换,通过客户端和服务器实现资源共享。计算机通信技术目前已经成为一种流行的远程交流手段,随着远程交流需求不断扩大,使得计算机通信逐渐进入了数字通信时代。1.2计算机通信技术特征(1)抗干扰能力强。计算机通信技术通过二进制表示数据信号,可以使得通信信息运算速度增加,同时还能够消除通信过程中的噪音影响,从而达到较高的抗干扰能力。计算机通信技术使得信息在传输过程中通道畅通以及传输质量可靠性保障,进而为人们提供更加高质量的服务。(2)传输效率高。数字信息的传输的速率一般为64kbit/s,一分钟可以传输48万字符,而模拟信息的传输速率为2400bit/s每分钟传输速率可达到18000万字符。仅仅从传输数据来看,通信技术的传输量非常大,计算机通信技术的信息传输速率相当快,效率相当高。(3)数据传输等待时间短。计算机在通信状态下可以在1s时间内完成25%的数据传输,5s内可以完成50%的数据传输,因此计算机通信中数据传输的速率远远高于电话的传输能力。计算机的传输方式丰富多样,数据传输的时候等待时间较短,因此计算机通信可以有效缩短信息传输等待时间。
2计算机通信技术的发展
计算机通信技术与其他科学技术一样也在不断发展,为企业带来了丰厚的利润,而且促使计算机通信技术和企业同步发展。计算机通信技术结合计算机网络技术共同发展,并且在微电子和光纤技术等领域取得了巨大的成果。计算机通信技术的开发利用软件和编程技术发展而发展,促使计算机通信技术跟上时代步伐。2.1微电子技术用于通信。微电子技术在通信领域的应用相当广泛,如数字电话就使用了微电子技术。微电子技术在多媒体通信中的应用也相当广泛,时至目前为止为电子通信技术的发展具备简化规程和高速分组设备。高速的分组交换技术分为帧中继技术和异步传送模式。其中异步传送模式主要在局域网和广域网等主干网络中应用,可以为媒体提供活动图像、数据、语音以及图形等信息。广域网中的帧中继技术则主要被用于图像数据传输,这是由于数据光纤网络的高速低误码率可以减少节点处理时间。微电子技术在计算机数据通信中的应用将变得越来越广泛,其前景比较广阔。2.2光纤技术用于通信。光纤通信技术可以提升数据传输的速率和传送性能,网络技术不断发展对于通信数据的传输要求越来越高。目前计算机通信技术采用分布式数据接口,该接口将传统的局域网数据大幅度提升,使得信息传输距离更加远,传输速度更加快。分布式数据传输接口还具备对成域网和局域网较高信息处理能力,同时也具有完整的国际化标准。
3新时期计算机通信技术的应用
3.1多媒体中的应用。计算机技术将多媒体与通信技术结合,可以实现多媒体信息采集,然后对其进行存储与处理分析。计算机通信技术使得多媒体技术不断打破传统计算机、电视等信息传播方式,实现了空间和时间上的数据传输突破。多媒体技术快速发展,推动了网络技术和电视视频会话、远程教育等技术飞速发展,从而有效降低了通信成本。3.2远程信息通信的实现。计算机通信技术使得人们的通信范围大幅度增加,为人们的生活提供更加丰富多彩的内容。通过计算机实现网络链接,可实现远程通信,这样可以为更多人提供通信服务,进而促进计算机通信技术发展。现代的计算机通信技术涵盖的内容相当广泛,而且通信的方式也相当多,只有积极探索通信新模式,才能够为人们提供更加便利的通信服务。3.3无线计算机通信的应用。无线计算机通信技术属于人们最初的设想,其主要功能为信息的收发。目前,信息的收发已经得以实现,并且被广泛应用于工业生产之中,如出租车派遣、网络销售点管理等。人们通过无线技术可以实现对任何地点、任何时间或者任何人进行通信管理,且通信技术不断发展将逐渐成为人们关注的焦点内容。3.4信息管理系统中的应用。信息技术快速发展,通信技术在信息管理系统中的应用越来越广泛。日常工作中应充分利用计算机技术对企业进行智能化管理,进而提升企业的生产效率。通过计算机通信技术可以实现企业上下级管理,而且还能够下达生产指令,为实现企业远程操作提供便利。通过计算机通信技术可以为企业各个部门构建起更加便捷的通信平台,通过通信平台实现工人与工人、工人与企业之间相互交流。
4结语
计算技术被广泛应用于生产和生活各个方面,其中计算机通信技术作为当前一种非常流行的技术,对于人们的生活和工作有着非常巨大的影响。计算机通信技术可以为人们提供资料存储、数据分析以及远程操控等功能,切实实现通信技术飞跃式发展。本文就计算机通信技术的发展和应用相关问题进行研究,以期为相关研究学者提供参考。
作者:吴承洲 单位:西华大学
一、前言
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。1966年,美籍华人高锟,预见了低损耗的光纤能够用于通信,敲开了光纤通信的大门,引起了人们的关注和重视。四十几年的发展先后经历了五代光纤通信系统,而今随着互联网业务的蓬勃发展,移动业务的持续高速增长,IPTV业务蓄势待发,世界网络带宽需求的日益增长,这些业务的发展对光网络提出了更高的要求。
二、我国光纤通信现状
光纤通信是我国高新技术中与国际差距较小的领域之一。光纤通信由于其具有的一系列特点,使其在传输平台中居于十分重要的地位。虽然目前移动通信,甚至卫星移动通信的热浪再现高波,但Telecom99的展示说明,光纤通信仍然是最主要的传输手段。今年5月以来,随着第lO届光网络研讨会“2010年光通信论坛暨第三届FTTx发展战略咨询会”等一系列行业高层会议的密集举办,国内光通信市场一时成为人们关注的焦点,无论是运营商、光通信设备厂商,还是业界专家和广大用户都对当前和未来我国光通信市场的发展抱以乐观的态度,国内光通信市场将进入一段新技术不断涌现、新产品加速应用的景气发展时期。
三、光纤通信发展热点技术
近年来,光纤通信技术基本成熟,业务需求相对不足。未来传输网络的最终目标,是构建全光网络即在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。基于全光网络构架有很多核心技术,它们将引领光通信的未来发展。下面着重介绍ASON、FTTH、DWM、RPR这四项热点技术。
1.ASON
ASON是一种光传送网技术。无论从国内研发进展、试商用情况,还是从国外的发展经验来看,国内运营商在传送网中大规模引入AS0N技术将是必然的趋势。目前的产品和市场状况表明,ASON技术已经达到可商用的成熟程度,随着3G、NGN的大规模部署,业务需求将进一步带动传送网技术的发展,预计2012年ASON将得到更加广泛的商用。目前ASON在路由、自动发现、ENNI接口等几方面的标准化工作还不完善,这成为制约ASON技术发展和商用的重要因素。
2.FTTH
FTTH是下一代宽带接人的最终目标。实现FTTH的技术中,EPON将成为未来我国的主流技术,而GPON最具发展潜力。EPON采用Ethernet封装方式,所以非常适于承载IP业务,符合IP网络迅猛发展的趋势。EPON作为“863”计划重大项目,并在商业化运作中取得了主动权。GPON比EPON更注重对多业务的支持能力,因此更适合未来融合网络和融合业务的发展。但是它目前还不够成熟并且价格偏高,还无法在我国大规模推广。
3.WDM
WDM突破了传统SDH网络容量的极限,将成为未来光网络的核心传输技术。按照通道间隔的不同,WDM可以分为DWDM(密集波分复用)和日子CWDM(稀疏波分复用)这两种技术。DWDM是当今光纤传输领域的首选技术。未来DwDM将在对传输速率要求苛刻的网络中发挥不可替代的作用。相对于DWDM,CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、对光纤要求低等优点。电信运营商将会严格控制网络建设成本,这时CWDM技术就有了自己的生存空问,它适合快速、低成本多业务网络建设。基于WDM应用的巨大好处及近几年技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。
4.RPR
随着标准化工作的开展和市场的进一步扩大,RPR必将成为未来重要的光城域网技术。
弹性分组环(ResiljentPacketRing,RPR)是一种新型的网络结构和技术,由于其集IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率和可靠于一身,是为下一代MAN的要求而设计的。在标准化方面,IEEE802.I7fl9RPR标准已经被整个业界认可,而国内的相关标准化工作还在进行中。未来RPR将主要应用于城域网骨干和接入方面,同时也可以在分散的政务网、企业网和校园网中应用,还可应用于IDC和ISP之中。
四、光纤通信的发展趋势
1.未来趋势
互联网发展需求与下一代全光网络结合将成为未来光纤通信发展趋势。互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着lP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点。
2.我国光纤通信发展展望
网络通讯技术是指通过计算机和网络通讯设备对图形和文字等形式的资料进行采集、存储、处理和传输等,使信息资源达到充分共享的技术。通信网络技术是一种由通信端点、节(结)点和传输链路相互有机地连接起来,以实现在两个或更多的规定通信端点之间提供连接或非连接传输的通信体系。通信网按功能与用途不同,一般可分为物理网、业务网和支撑管理网等三种。网络通信技术,在社会的发展进程。随着互联网的普及,网络通信技术的发展势必带动社会创新的发展。
1.我国网络通信技术现状和技术发展
1.1各种媒体技术的现状
随着人们生活水平的提高,对不同媒体的要求也正不断提高,从而使得通信技术和计算机网络技术得到迅速发展。目前的不同媒体有多媒体技术,它除语音和图像数字技术之外,还涵盖了无线技术和海量存储技术等一些高端科技成果。例如目前集语音、视频和数据于一体的运用多媒体技术的三重播放业务,其具有传输速率高和服务质量高的优点,该技术的普及使得通信技术与计算机网络技术的发展极大的推动了社会的前进,因而网络音乐、电视、广播的应用的十分广泛。还有流媒体技术,它是一种视/音频的连续数据流,根据时间的先后顺序在网络上采用流技术进行传输与播放。流媒体技术采用的是流式传输方式,把多媒体文件的整体解析和压缩成了数个压缩包,然后根据顺序实时地给客户端传送,使用户能够边对前面传输的压缩包进行解压播放,边对后续的压缩包进行下载,能够节省很多时间。与传统上由客户端把完整的文件从服务器下载后再播放的技术不同。
1.2移动网络通信技术的发展
移动网络通信技术和广泛使用的典型数字移动通信系统。充分地反映了当代数字移动通信新技术的发展。对移动信道中的电波传播及干扰、组网技术、GSM数字移动通信系统、CDMA移动通信系统、第三代移动通信系统(3G)和无线市话通信系统都随着发展提高社会服务。 移动网络通信技术作为网络通信技术的重要产物之一,全球移动通信由第一代模拟技术直到后来二代的GSM技术和CDMA技术,直至当前的3G时代,这既意味着电信行业的得到了发展,更是网络通信技术发展的重要体现,该技术的发展,使得人们可随时随地通过多种方式进行沟通交流。
1.3光通信技术的发展
随着快节奏时代的到来,人们对数据的传输和处理的要求越来越高。因而传统的线路传输难以满足当代社会发展的需要,随之而来的光通信技术应运而生。不但能满足用户对数据的处理和传输的需要,更是发现无线通信和卫星系统的基本条件。光通信技术主要涵盖了光纤、光缆、光节点、光接入技术和光传输系统等领域,使得常规的色散位移光纤、单模光纤、非零色散位移光纤、塑料光纤以及性能高成本低的多模光纤技术得以逐渐成熟。此外,用于航天领域的纳米光纤技术也得到了较快的发展,并在一些国家得到了生产试用。
2.网络通信技术的发展趋势
网络通信技术的发展和市场需求的变化、市场竞争的加剧以及市场管理政策的放松将使计算机网、电信网、电视网等加快融合为一体,宽带IP技术成为三网融合的支撑和结合点。未来的网络将向宽带化、智能化、个人化方向发展,形成统一的综合宽带通信网,并逐步演进为由核心骨干层和接入层组成、业务与网络分离的构架。
2.1移动通信技术的发展趋势
移动通信技术在未来的发展趋势仍将是以3G技术为主,以及增强型的WCDMA技术HSDPA、TD-SCDMA以及CDMA20001xEV-DO三种主流3G标准技术的增强型技术必将走向商业化的发展模式。
2.2无线通信技术的发展趋势
作为网络通信技术重要改革方向的无线通信技术,最具代表性的WIFI得到了广大网民的认可,处于这一市场的开拓者,即将替代由网线上网的传统局限性模式转化为开放性的模式。特别是经过这些年的发展,使得无线局域网这一技术变得日臻成熟,并将从小范围内扩大为主流的应用。随着无线局域网这一技术的成熟、产品的增多和性能的稳定,促进市场持续不断增长。此外,很多大型设备供应商也将进军这一市场,很多大型企业的内部网络建设也将采取无线局域网,基于这种打好发展形势,加大无线局域网这一技术的研究力度和应用程度,不但能促进国家信息化发展的进程,还能推进我国的通信市场和信息产业进军国际市场并占有一席之地。
2.3网络融合技术的发展趋势
为促进网络通信技术的飞速发展,使得目前的计算机通信网络、广播电视网和电信网能全面发挥自身的功能和优势,从而为广大用户提供高效的服务质量,三网融合已成为发展的必然趋势,通过对计算机通信网络、广播电视网和电信网进行互相兼容和渗透,逐渐组合成全球通信信息网络。由此可见,网络融合技术的应用,不仅能实现网络信息资源的共享、提升网络的适用性,提升网络的稳定性,并降低了费用节约了不必要的开支,因而网络融合必将成为未来的发展趋势。
2.4卫星通信技术的发展趋势
卫星通信技术是借助通信卫星为中间站,并与地面之间高速率的传递信息的通信技术,是当代卫星通信技术根基宽带业务的需求有机结合的重要产物,也是目前卫星通信事业的重要发展方向,更是网络通信技术发展的新方向。由于卫星通信这一技术具有覆盖范围广、以组播和广播的模式进行工作的特点,使其能够提高高速的因特网连接服务和多媒体信息远距离传输服务。为了全面发挥这些优点,不仅应借助星载大型可展开式天线、增大卫星功率和带宽、多波束相控阵天线、高效的星上电源系统、高效调制与编码技术等措施,还需不断完善网络通信息技术。通信卫星作为卫星通信系统的中间站,也可以叫做多媒体卫星,通常具有较高的有效全向辐射功率和G/T品质因数值,很宽的带宽,并具备一般的星上处理与交换能力,借助宽带通信卫星应由USAT口径极小的终端,提供双向、高速的因特网接入服务和何种多媒体业务。
3.结论
随着高科技的发展,网络通信技术得到了发展和提高,30多年来我国的通信事业得到了极大的普及,从目前在全球范围内使用最广的手机是GSM手机和CDMA手机。CDMA和小灵通(PHS)手机也很流行,这些都是所谓的第二代手机(2G),它们都是数字制式的,除了可以进行语音通信以外,还可以收发短信(短消息、SMS)、MMS(彩信、多媒体短信)、无线应用协议(WAP)等。它将我们的学习、生活、工作都带来方便、快捷、优越、完善的服务,更好地改善人们的生活现状。
【参考文献】
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)09-1912-02
光纤通信是利用光信号做为信息载体,以光纤做为传输物质媒介的通信方式。在通信系统中,由于光的频率比电磁波的频率要高的多,在传输过程中,光纤能量损耗要比电缆或波导管要低得多,理论上用光波做为信息传送载体,其承载的信息量要比同轴电缆大得多;另外由于光纤是用石英材料构造而成,石英是电的绝缘体,不会发生电磁干扰、接地干扰等问题;由于光在光纤中传播时能量高度集中,极少外泄,保密性好,所以不同的光纤之间几乎不会引发信号串扰,也不用担心发生因光信号泄漏通信信息被人窃取的风险;光纤的纤芯直径很小,无论是单芯光缆还是多芯的光缆,其体积都很小,所以用光缆作为传输媒介,占用很有限的物理空间,从而解决了管道资源(管孔)拥挤的问题。
1 光纤通信技术的特点
1) 频带带宽极宽,传输速率极高,信息量巨大,光纤比铜芯电缆有大得多的传输带宽。
2) 传输损耗低,中继距离长。光纤通信系统的传输距离取决于光源的调制特性、调制方式和光纤的衰耗、色散等。目前石英光纤损耗可低于0.2dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输媒介都要低的多。
3) 抗电磁干扰能力强。由于光纤构成的原材料是石英,石英是电磁的绝缘体,所以不会被外界的电磁干扰,而且抗腐蚀性。
4)光波信号频率稳定,不同频率间的信号不易串扰,而且光能量在光纤中传输时几乎不外泄,保密性极好。
2 光纤通信技术的发展及现状
光纤通信技术从它诞生的那一天,就注定是电信史上的一次重要革命。目前传送网大多数是具有自愈功能的环网系统,少量的链型传输系统或者组成环加链等其它形式的复合网络,以满足客户各式各样的信息传输需求。回顾光通信的发展历史,人们一直都在追求实现传送的超大容量、超高速度、超长距离的梦想。现在光通信网络的传输容量虽然已经很大,但今后随着信息社会的不断发展,人们对通信的需求也会不断增长,一定会超越现有网络通信承载能力,推动光通信技术向前发展。
1)光纤到户:光纤到户的魅力在于它有很高的传输速率,它是解决人们宽带上网从主干到家庭“最后一公里”问题的最佳选择。随着PON技术的发展以及配套材料的大批量生产,FTTH的建设成本大大降低,目前可降到与DSL和HFC网相当,在我国已掀起光纤到户建设,新建小区基本全部采用FTTH接入,同时也正在对DSL和LAN接入进行FTTH改造,预计在不远的将来,将会实现所有宽带用户的FTTH接入。
2)全光传输系统:全光传输系统是以光设备代替电设备,传输设备之间也是全光化,传输系统对信息数据的处理完全以光的形式进行,对信息的交叉交换也不再基于电比特流,而是按照不同频率的光波进行路由调整。全光传输系统具有良好的稳定性、开放性、兼容性、可扩展性以及低能耗性,全光传输网络结构简单,组网灵活,便于扩容和网络调整,能提供巨大的传输带宽,系统具有极高的处理速度,传输过程中误码率很低。
3 光纤通信技术的趋势及展望
目前光通信技术有几个发展方向,即大容量高速率的波分传输系统、城域网波分、EPON(GPON)技术以及新型的光纤材料。
1)向超高速系统超大容量发展:随着通信技术的发展,系统对信息传输容量的要求越来越高,促使向大容量高速率方发展,WDM技术出现后,使一切变成了现实。波分技术通过把不同频段的光信号复用到一根光纤传输,大大节省了光纤资源,目前已能做到复用1024个波以上,利用的频段也从最初的C波段扩展到了L波段和S波段,单波速率也从2.5G发展到40G,传输容量有了极大的提升,承载了包括SDH、MSTP、ATM、分组、IP等多种业务,只要在确保中继的情况下,传输距离可以达到上千公里以上。
2)融合的多业务承载节点:除了光传输链路的发展,光传输节点也向多业务承载、集成化方向发展,形成了多业务综合传输平台。一方面体现在传送节点接口的多样性,已从提供给传统单一的SDH接口,发展到PDH、SDH、ATM、以太口等多种方式,可承载语音、数据、基站等多种业务,波分设备已发展到集分插复用器(ADM)、光分插复用器(OADM/OXC)为一体的物理实体,实现了统一管理控制。多业务承载节点的出现减少了大量独立的业务节点和传送节点设备,节省了大量机房空间和连接电缆以及设备功耗。
3)城域网波分技术的发展:近几年互联网数据业务飞速增长,迫切需要解决其传送问题,单独裸纤传送一是需要建设大量的光缆资源,建设成本太大,二是裸纤承载业务的网络安全性太差,极易引发业务中断。随着波分技术的发展,尤其是传送城域网所需的波分设备成本不断降低,城域网承载正逐渐转向波分系统。城域网传送一般距离不超过100KM,可以省掉长途网必须用的外调至器和光放大器,波长数也不必太多,允许较宽的波长间隔,降低了对波长精度、稳定性等要求,使合波器、分波器、光源等元器件的生产成本大大降低,从而降低了系统的整个成本。
目前,随着互联网数据流量的不断增长,互联网数据的承载已基本从ATM和SDH过渡到WDM,互联网数据直接在WDM光路上跑,简化了互联网的网络结构。以上三种互联网数据传送技术在通信技术发展的不同历时阶段,都起到了重要的作用,随着技术的不断进步,最终城域网波分技术以大容量、可靠性、兼容性等优点成为了解决互联网数据传送的最佳选择,得到了广泛的应用。
4)开发新型的光纤:光纤技术经过30多年的发展,其制造工艺水平和产品质量不断提高,生产成本不断降低,目前投入使用的不同型号的光纤基本满足了干线网、本地网以及城域网的需要,如非零色散光(G.655光纤)、零色散光纤(G.652光纤)、无水吸收峰光纤(全波光纤)等,随着应用需求的不断扩大,科研人员也将开发出新的光纤类型。
一、全球趋势:公众移动保持增长宽带无线热点不断
当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。
资料显示,在全球电信市场普遍低调的背景下,移动通信依然保持了较好的增长态势。统计显示,2003年全球移动用户数增长率在17%以上,总计达到13.54亿户。在市场值方面,全球移动业务市场在2003年已达到4680亿欧元,比上年增长了11.3%以上。
尽管全球移动市场在增长,但这种增长也呈现出很大的不均衡性。从用户数来看,在北美、欧洲等发达国家和地区,由于移动用户普及率已经很高,因此新增用户数日益减少;而在亚洲、非洲等地区,特别是像中国这样的发展中国家,移动用户数增长迅猛。从用户创造的价值来看,欧美发达国家的ARPU值远远超过了新兴的发展中国家。从数据新业务市场的增长来看,韩国、日本呈现爆发态势,已成为全球移动通信发展的新热点。
目前,我国的移动通信市场呈现持续快速增长的局面,截至4月底,移动用户总数达到2.96亿,用户普及率达到20.9%。考虑闲置的充值卡和一人双机的情况,我国移动通信由于用户普及率相对还比较低,仍有相当巨大和持久的增长空间。但我国的移动通信领域已进入了全面竞争的时代,GSM、CDMA乃至小灵通等网络激烈争夺用户,这已导致了资费下降,用户ARPU值下降的情况。目前我国的GPRS、CDMA1X等2.5G数据业务发展态势不错,并已逐步培育了用户群。而3G还处在技术试验阶段,政府依然保持谨慎态度。
除传统的公众移动通信外,全球的宽带无线接入领域近期研究和应用十分活跃,热点不断出现,给无线通信业界带来了清新的空气。这包括宽带固定无线接入技术、WLAN技术、WiMAX技术、UWB技术等等,呈现百花齐放的局面。这些技术的出现和发展,给整个无线通信产业注入了勃勃生机。
二、热点解析:五大技术引领应用模式各展所长
前文对全球无线通信领域的发展情况作了概要性介绍,以下将重点就当前无线通信领域的焦点问题和热点技术展开较深入的介绍和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大热点。
1.举世瞩目的3G
今天,第三代移动通信3G格外引人瞩目,成为无线通信产业的最大热点。
首先,从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟。cdma2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。TD-SCDMA技术要相对滞后一些。
总的说来,当前的3G技术已经能够支持规模化的商用网络部署。
其次,目前欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。3G网络的商用部署正在全球一步步地铺展开来。截至2004年3月底,就WCDMA而言,全球已经发放了120份牌照,签署了91份商业部署合同,目前已有二十多家网络投入商用,预计到2004年年底总数将超过40家。目前两家韩国运营商STK和KTF在使用cdma20001xEV-DO,日本KDDI也开始了EV-DO网络的商用,而Verizon也即将参与该制式下3G网络的部署。
应该说,2004年已经进入了全球3G的商用部署年。
第三,部分运营商的3G用户数量开始呈现快速增长的局面。最早推出3G商用业务的NTTDoCoMo近期宣布,在距离突破200万用户仅仅两个月的时间内,他们的3G用户总数就增长至300万大关。5月中下旬,和记黄埔表示,在过去两个月中,3G用户数出现了快速增加,目前在全球范围内已经达到了173万。截至2004年1月1日,全球使用cdma2000(包括CDMA1X)系列和WCDMA标准制式的3G用户数已经达到了7300万。
从全球来看,3G商用在部分地区已取得了初步成功。
第四,我国3G处在黎明的前夕。我国对3G一直采取积极稳健的态度,目前,我国正在进行第二阶段的网络技术试验,或称外场测试。自今年3月起,开始启动WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA的测试工作,由6大运营商分别在北京、上海、广州三地进行。测试的重点包括:3G网络覆盖、容量等性能试验;不同3G技术之间、3G和2G技术之间的干扰、共存;各种3G业务及业务兼容性试验;3G终端和系统之间互操作试验;3G和2G之间的互操作试验。
预计此阶段试验将在今年10月份完成,试验将对我国对3G的决策工作起到重要的参考作用。由于此次试验由运营商参与,且属于网络试验。因此,预计若此次试验结果令人满意的话,我国的3G牌照发放工作有可能顺势展开。
趋势分析3G一波三折,曾经有一段时间,人们对3G的前途失去了信心,并在今天留下了心理阴影。对3G问题,我国应如何把握呢?笔者认为,目前,3G已处在商用的爆发阶段,由于3G技术和产品的成熟,3G的商用已不容置疑地摆在了我们面前。欧美等国运营商加紧部署3G网络以及日韩等国3G用户的快速增长,表明3G已经成为全球移动通信领域新的成长点,我国需要当机立断,尽快开展3G牌照的发放工作和商用部署工作。这样才不至于坐失机遇,在本来领先的移动网络建设中落后。同时,3G也为国内的电信制造商提供了绝佳的机遇,这也是我国移动通信产业的一次发展良机。
应该说,目前3G还存在一些问题,主要表现在市场还处在启蒙阶段,杀手级的业务还没有呈现,终端还不够多。在我国,政府将考虑对市场竞争度的把握,涉及3G网络发放几张牌照的问题,同时,还将考虑设备国产化问题。这些问题已经属于次要矛盾,目前最重要的是要选择恰当时机尽快推动3G网络平台的建设,这才是解决以上矛盾的关键环节和引导环节。
这主要是因为我国3G网络建设不同于西方发达国家,我国移动话音用户市场还有很大的成长空间,这就能够避免出现因为发展初期新应用新业务不足无法支撑网络生存的状况。同时,我国有迫切需要进入移动市场的“新”运营商,中国电信和中国网通如果被允许经营移动通信业务,其网络建设必然会选择3G,这从中远期的网络成本上要远远低于2G技术。此外,尽快发放3G牌照,对解决现有的小灵通(PHS)的矛盾,也有重要的战略意义。目前,日本都已经弃PHS而转攻3G,其目的十分明显,即要纠正自己早期大上带有强烈本土化特征的PHS导致失去移动领域国际领先地位的失误,重新用全球性的先进技术武装自己的移动通信产业,实现在该领域的战略性崛起。如果我国反其道而行之,将是不明智的,这关键还是政府的决策引导问题,而不能抱怨运营商。总之,3G不是一蹴而就的,如果迟迟不进行网络的建设,其他的矛盾将继续积聚,难以得到根本性的解决。
2.3.5GHz宽带固定无线接入的推广应用
3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术。今年4月份,第三批3.5GHz宽带固定无线接入频率评选(招标)工作在我国进行,使MMDS技术在我国的应用进一步扩大,这也使3.5GHz固定无线接入技术成为今年业界的热点之一。
在此次评选(招标)工作中,中国电信、中国网通、中国移动、中国联通、中国铁通五大运营商分别获得河北、山西、内蒙古等27个省(区)的3.5GHz频段2×30MHz频率使用权,并将获准经营相应电信业务。加上此前的两次3.5GHz频率使用权分配,我国3.5GHz频段已在绝大部分地区分配完毕。这表明,我国的3.5GHz宽带固定无线接入进入了规模商用。
前一段时间,无线电管理局副局长刘岩率领由无线电管理局、电信管理局、电信研究院共同组成的调研组,对第二批3.5GHz中标企业的工作情况进行了调研。通过调研发现,在第二批中标的9家企业中有7家建设开通了网络,这7家企业在一半以上的中标城市建设了自己的网络。目前运营商倾向于提供的业务包括:语音接入业务(本地和IP电话),数据专线业务,Internet接入业务等。调研中还发现,如果将3.5GHz网络作为单一网络来经营,盈利困难比较大,特别是对于大型企业。调研中,运营企业对进一步获得3.5GHz频率资源表现出了很大热情。
趋势分析宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。因此,对于宽带固定无线接入技术,我们应该回归理性的认识。它具有自身的优势,但也有其固有的缺陷,因此在应用中要实事求是。
就目前重点推广的3.5GHz技术来看,运营商的经营经验表明,若单独把MMDS技术作为一个独立网络来运作,由于其技术、用户规模和频率带宽的限制,较难实现盈利。因此,我们应该进一步放宽眼光,把它推广至更大的应用领域。比如可以考虑像现在某些运营商所采用的,将之作为移动基站的回路。
对于3.5GHzMMDS技术,我们一方面要积极推动其综合业务的应用,比如数据增值业务的开发和经营。同时也要从全局的角度考虑,使之成为移动通信网络的有效补充手段。这样才能充分发挥3.5GHz频段的效率。未来,随着3G技术的商用,3.5GHz将有望成为移动网络重要的接入补充手段,并对3G网络的搭建起到支撑作用。
3.沸沸扬扬的WLAN标准之争
无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。作为近年来的一项新技术,WLAN在欧美等国快速发展,在我国近两年也得到了几大运营商的追捧。而自去年开始的WAPI标准之争,吸引了全球的关注目光。
2003年5月12日,由中国宽带无线IP标准工作组负责起草的无线局域网两项国家标准(即WAPI标准),由国家信息产业部报送国家标准化管理委员会正式颁布。2003年12月1日,国家认证认可监督管理委员会2003年第113号公告,宣布对无线局域网产品实施强制性产品认证,要求所有产品都要加载我国拥有自主知识产权的安全保密协议WAPI,从2004年6月1日起,不符合WAPI标准的无线局域网产品不得出厂、进口、销售或者在其他经营活动中使用。但2004年4月22日,国务院副总理吴仪表示中国已经同意美方提出的要求,不在2004年6月1日最后期限到来之时强制实施WAPI标准。2004年4月29日,国家质检总局、认监委、国标委联合了2004年第44号公告。公告强调:WAPI标准实施时间只是推迟,并没有取消,也没有取消标准的强制性属性。
笔者认为,之所以出现WAPI标准之争,除了国家出于自身信息安全的考虑外,我国无线通信设备厂商希望成长壮大,占领新兴技术市场的渴望也是重要因素。但该标准的无限期推迟,也暴露出一些问题。那就是,我国的无线技术的核心能力,与国际水平相比还有一定差距,还难以撼动国际主流的技术集团。同时,我国通信技术标准的制订策略,还存在封闭性的问题,这也是其受到国际社会普遍攻击的重要原因。当然,WAPI标准的推迟执行,也是出于更大的国家利益的考虑。
趋势分析WAPI标准之争,表明WLAN技术在全球的重要战略地位。其战略意义不只在于网络的部署、用户的发展、业务的经营范畴,更在于其对IT通信产品领域的巨大拉动力量,特别是对计算机芯片的突出贡献。因此,我国应该积极推进WLAN核心技术的研究工作,这不仅涉及通信产业,而且涉及IT领域的巨大利益。
抛开WAPI标准之争,我们如何把握WLAN技术的发展趋势呢?应该说,WLAN在我国目前的工作,陷入了低潮阶段。这主要是受制于WLAN技术自身的限制,比如其漫游性、安全性、如何计费等等,还没有得到妥善的解决。另外,高端商业用户的不足,使网络建设的投资收益比较低,因此也影响了运营商的积极性。未来,随着技术的进一步成熟,WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。3G网络商用后,WLAN将成为弥补3G固定区域高速覆盖的不足。总体来看,WLAN具有很强的生命力,但其在运营领域的发展速度估计会低于过去的预期。
4.宽带无线技术新宠WiMAX
有资料显示,“WiMAX”已经成为近期互联网上搜索量最大的通信关键词,该项技术以其远覆盖和高带宽特性,成为无线业界的新宠。
WiMAX全称为WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess,即全球微波接入互操作系统,其技术标准为IEEE802.16。WiMAX也组织了自己的联盟。目前这个联盟已经发展了数十家会员,该联盟由Intel牵头,我国中兴通讯也名列其中。WiMAX的目标是促进IEEE802.16的应用。
WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。有专家认为,WiMAX的覆盖范围和传输速度将对3G构成威胁。在成本等各个方面的优势使得业内人士将WiMAX技术看作是一项打破产业格局的技术。
近期,英国电信(BT)、法国电信、Qwest通信公司、Reliance电信和XO通信加入了WiMAX论坛,目前WiMAX论坛已经拥有98个成员,运营商占25%。今年初,Intel也宣布,下半年开始将会在其生产的芯片中部分采用WiMAX标准。
趋势分析对于今天异常火热的WiMAX技术,我们该如何看待?它会成为3G技术的终结者吗?笔者认为,这种观点不尽正确。首先,从技术自身角度来看,WiMAX还不具备公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性。其次,WiMAX标准还不成熟,因此预计商用还需要至少两年以上的时间,规模普及还要五年左右的时间。其三,WiMAX的特点是高速的数据传输能力,但其还没有对实时话音业务的高效支持能力,这将限制其作为公众移动通信的应用。其四,WiMAX的产业规模以及技术和设备成熟性还远远难以和3G相抗衡,其推广期也将滞后于已经开始启动的3G技术。其五,WiMAX技术有可能受到传统移动通信运营商或制造商的抵制,从而限制其发展。
对于WiMAX技术,笔者认为它具有巨大的潜力,但尚处在襁褓阶段,目前还难以对当前的全球无线通信格局产生重大的影响。由于3G的实施,WiMAX将可能成为未来3G网络的补充手段,在高速信息接入领域发挥其特性。但受其自身移动性和话音支持能力的限制,WiMAX不大可能杀死3G。
5.超宽带无线接入技术UWB
无线技术领域的活跃除表现在新技术不断涌现外,还表现在其传输能力的不断拓展。近两年,一项超高速的无线接入技术受到了大家的关注,那就是UWB。
UWB是一种时域通信技术,它采用超短周期脉冲进行调制,把信号直接按照0或1发送出去,而不使用载波,这与此前的无线通信截然不同。脉冲调制产生的信号为超宽带信号,谱密度极低,信号的中心频率在650MHz~5GHz之间,平均功率为亚毫瓦量级,抗干扰和多径的能力强,具有多个可利用信道。与CDMA系统相比,时域通信系统结构简单,成本相对较低。UWB技术具有高速率、低成本、低功耗的显著特性。
UWB最引人注目的特点是具有很高的数据传输速率。XtremeSpectrum公司预测,他们即将开发出的产品具有在10米内传输约100Mbps的能力,Intel则把目标定在了500Mbps。
趋势分析对于UWB技术,我们应该这样看待,它以其独特的速率锋芒以及特殊的应用范围,也将在无线通信领域占据一席之地。由于其高速、窄覆盖的特点,它很适合组建家庭的高速信息网络。它对蓝牙技术具有一定的冲击,但对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大,甚至可以成为其良好的能力补充。
三、走势把握:接入多元网络一体综合布局代表方向
以上,就当前无线通信领域的热点和焦点问题进行了叙述和讨论。那么,我们该如何把握中期未来无线领域的发展趋势呢?
首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。
其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。
其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。
其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。
其五,未来的无线通信网络应该是怎样的呢?专家认为,未来的无线通信网络将是一个综合的一体化的解决方案。各种无线技术都将在这个一体化的网络中发挥自己的作用,找到自己的天地。从大范围公众移动通信来看,3G或超3G技术将是主导,从而形成对全球的广泛无缝覆盖;而WLAN、WiMAX、UWB等宽带接入技术,将因其自己不同的技术特点,在不同覆盖范围或应用区域内,与公众移动通信网络形成有效互补。
其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。
2.1无线数据——生机无限当前移动数据通信发展迅速,被认为是移动通信发展的一个主要方向。近年来出现的移动数据通信主要有两种,一种是电路交换型的移动数据业务,如TACS、AMPS和GSM中的承载数据业务以及GSM系统的HSCSD;另外一种是分组交换型的移动数据业务,如摩托罗拉的DataTAC、爱立信的Mobitex和GSM系统的GPRS。
目前,无线数据业务只占GSM网络全部业务量中的很小一部分,但是在未来的两年中这种状况将开始扭转,并大大改变。1999年以后,随着HSCSD、GPRS等新的高速数据解决方案显露峥嵘,并成为数据应用的新焦点,无线数据将成为运营商经营计划中越来越重要的部分,它预示着未来大量的商业机遇。
(1)应用驱动市场
无线数据业务的主要驱动力在于用户的应用。话音是单一的、易于被大众所接受的业务,然而无线数据则不同,无线数据最初的应用重点放在运输管理这样的专业市场。近期无线数据业务的目标市场是销售人员或现场工程师这样的用户群。从这些先发目标的应用中积累无线数据的经验,并从中受益。
在过去的十年里,传统的生活方式已经在迅速改变,人们更经常性地移动,职业和个人生活之间的分界变得模糊,人们需要不分时间、地点访问很重要的信息。发生在用户身上的这种生活方式的改变将成为驱动无线数据业务发展的重要因素。
(2)因特网的影响
和通信的其他领域一样,无线数据业务的一个最重要的驱动力来自Internet。根据最近的研究,未来两年欧洲的因特网用户数量将翻一番。在我国,因特网用户的年增长率将高达300%,显然用户在运动中接入因特网的需求将会增长。
为了满足接入因特网的需求,一个全球性的开放协议——无线应用协议(WAP)应运而生。WAP为将Internet的信息内容以及增值业务传送到移动终端提供了一种开放的通用标准,实现了IP与GSM网络的桥接,是一个为厂商提供加速市场增长、避免网络割接、保护运营商投资的标准,WAP确保任何与WAP兼容的GSM手机都能工作。
(3)数据速率的发展
GSM承载业务所提供的GSM数据速率最高只能达到9.6kbit/s。国际上1998年引入的高速电路交换数据(HSCSD)技术将实现57kbit/s的数据速率,对要求连续比特率和传输时延小的应用是理想的,如会议电视、电子邮件、远程接入企业的局域网和无线图像。1999年商用化的GPRS是第一个GSM分组数据应用,将实现超过100kbit/s的数据速率。对较短的“突发”类型业务是理想的,如信用卡认证、远程测量和远程事务处理。EDGE(增强数据速率GSM改进模式)使用修改过的GSM调制方式来实现超过300kbit/s的数据速率。EDGE会让GSM运营商特别受益,他们不但可以赢得第三代移动通信的经营执照,还可以提供有竞争力的宽带数据业务。
2.2个人多媒体通信——网络演进的方向
对随时随地话音通信的追求使早期移动通信走向成功。移动通信的商业价值和用户市场得到了证明,全球移动市场以超凡的速度增长。移动通信演进的下一阶段是向无线数据乃至个人移动多媒体转移,这一进展已经开始,并将成为未来重要的增长点。个人移动多媒体将根据地点为人们提供无法想像的、完善的个人业务和无线信息,将对人们工作和生活的各个方面产生影响。在个人多媒体世界里,话音邮件和电子邮件被传送到移动多媒体信箱中;短信将成为带有照片和视频内容的电子明信片;话音呼叫将与实时图像相结合,产生大量的可视移动电话,还将实现移动因特网和万维网浏览。像无线会议电视这样的应用将随处可见,电子商务将蓬勃开展。对于运动中的用户还有随时随地的各种信箱和娱乐服务。
3网络技术的宽带化
在电信业历史上,移动通信可能是技术和市场发展最快的领域。业务、技术、市场三者之间是一种互动的关系,伴随着用户对数据、多媒体业务需求的增加,网络业务向数据化、分组化发展,移动网络必然走向宽带化。
通过使用电话交换技术和蜂窝无线电技术,70年代末诞生了第一代模拟移动电话。AMPS(北美蜂窝系统)、NMT(北欧移动电话)和TACS(全向通信系统)是三种主要的窄带模拟标准。第一代无线网络技术的一大成就就是去掉了将电话连接到网络的用户线。用户第一次能够在他们所在的任何地方无线接收和拨打电话。
第二代系统引入了数字无线电技术,它提供更高的网络容量,改善了话音质量和保密性,并为用户引入了无缝的国际漫游。今天世界市场的第二代数字无线标准,包括GSM、MMPS、PDC(日本数字蜂窝系统)和IS95CDMA等,均仍为窄带系统。
第三代移动系统,即IMT-2000,是一种真正的宽带多媒体系统,它能够提供高质量宽带综合业务并实现全球无缝覆盖。2000年以后,窄带移动电话业务需求将依然很大,但随着Internet等高速数据通信及多媒体通信需求的驱动,宽带多媒体综合业务将逐步增长,而且就未来信息高速公路建设的无缝覆盖而言,宽带移动通信作为整个移动市场份额的子集将显得愈来愈重要。
第三代系统预计在2002年投入商用。
从第二代到第三代系统的变化并不像从第一代模拟网络到第二代数字网络那样存在重大的技术变迁。从目前的技术发展现状和趋势来讲,第二代系统将逐步子滑过渡到第三代系统,在此演进过程中,移动网络所能实现的数据速率逐步升级:GSM承载业务所能提供的数据速率为9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技术实现了57kbit/s的数据速率,1999年引入的GPRS将实现超过100kbit/s的数据速率,将在2000年引入的EDGE技术可实现超过300kbit/s的数据速率。2001年后投入商用的第三代系统将能够在广域网上实现384kbit/s的数据速率,在办公室和家中还可以达到2Mbit/s。
4网络技术的智能化
移动通信需求的不断增长以及新技术在移动通信中的广泛应用,促使移动网络得到了迅速发展。移动网络由单纯地传递和交换信息,逐步向存储和处理信息的智能化发展,移动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中引人智能网功能实体,以完成对移动呼叫的智能控制的一种网络,是一种开放性的智能平台,它使电信业务经营者能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务,使客户对网络有更强的控制功能,能够方便灵活地获取所需的信息。移动智能网通过把交换与业务分离,建立集中的业务控制点和数据库,进而进一步建立集中的业务管理系统和业务生成环境来达到上述目标。通过智能网,运营公司可以最优地利用其网络,加快新业务的生成;可以根据客户的需要来设计业务,向其他业务提供者开放网络,增加收益。
关于移动智能网的研究,早在1995年就已开始,刚开始并没有具体的标准协议出现,各厂商各自制定了自己的标准,并且据此进行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期产品。这些工作为最终移动智能网标准的形成积累了经验。
1997年末,美国蜂窝电信工业协会(CTIA)制定了移动智能网的第一个标准协议——IS-41D协议。1998年1月,欧洲电信标准研究所(ETSI)在GSMphase2+阶段引入了CAMEL协议(移动通信高级逻辑的客户化应用程序),当时的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能网能力集一2标准中描述了移动接入的功能实体,称为CAMELphase2标准。
伴随着移动网络向第三代系统的演进,网络的智能化程度也在不断地提升。智能网及其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。
5更高的频段
从第一代的模拟移动电话,到第二代的数字移动网络,再到将来的第三代移动通信系统,网络使用的无线频段遵循一种由低到高的发展趋势。1981年诞生的第一个具有国际漫游功能的模拟系统NMT的使用频段为450MHz,1986年NMT变迁到900MHz频段。我国目前的模拟TACS系统的使用频段也为900MHz。在第二代网络中,GSM系统的开始使用频段为900MHz,IS-95CDMA系统为800MHz。为了从根本上提高GSM系统的容量,1997年出现了1800MHz系统,GSM900/1800双频网络迅速普及。2002年将投入商用的第三代系统IMT-2000则定位在2GHz频段。
6更有效利用频率
无线电频率是一种宝贵资源。随着移动通信的飞速发展,频谱资源有限和移动用户急剧增加的矛盾越来越尖锐,出现了“频率严重短缺”的现象。解决频率拥挤问题的出路是采用各种频率有效利用技术和开发新频段。
模拟制的早期蜂窝移动通信系统采用频分多址方式,主要通过多信道共用、频率复用和波道窄带化等技术实现频率的有效利用。随着业务的发展,模拟系统已远不能满足用户发展的需求。数字移动通信比模拟移动通信具有更大的容量。同样的频分多址技术,数字系统要求的载干比较小,因而频率复用距离可以小一些,系统的容量可以大一些。而且,数字移动通信还可采用时分多址或码分多址技术,它比模拟的频分多址制在系统容量上大4-20倍。
GSM作为最具代表性和最为成熟的数字移动通信系统,其发展历程就是一部频率有效利用技术的演进史。GSM采用时分多址制式,其对频率的有效利用主要是通过频率复用技术的不断升级实现的。从传统的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的复用技术,频率复用的密集度逐步提升,频谱效率快速提高,GSM系统的容量得到逐步释放。1995年开始投入商用的IS-95CDMA(窄带)系统,以无线技术的先进性和大容量等特点著称。它以扩频技术为基础,不同用户的信号靠不同的编码序列来区分,如果从频域或时域来观察,多个CDMA信号是相互重叠的,故理论上CDMA系统的频谱利用率比GSM系统更高,网络容量更大。同时CDMA系统具有一定的过载能力,即系统具备软容量。作为未来第三代移动通信系统主流无线接入技术的WCDMA(宽带码分多址)能够更高效地利用无线电频率。它利用分层小区结构、自适应天线阵和相干解调(双向)等技术,网络容量可得到大幅提高,可以更好地满足未来移动通信的发展要求。
7网络趋于融合,走向统一
7.1第三代移动通信系统的结构