无线通信技术演进范文

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目前来说，虽然4G网络的部署正在进行中，但一些移动运营商已经开始推广5G。与4G无线网络相比，5G具有一系列的优点，如在5G网络下，手机上网速度得到大大的提升，比4G快五十倍。同时，5G网络可以支持不同场景的应用，尤其是支持各种物联网和智能家居产品。下面结合笔者的工作总结，就5G无线通信场景需求与技术演进进行论述。

一、5G通信场景服务需求

从通信历史来分析，用户的需求升级是通信系统进行换代的最根本动力，因此如何把握用户的需求，合理地预测未来的通信场景是进行技术升级的必要前提。在国家级研发团队中，每一个组织都成立了专门的需求小组，专门针对本国家本地区用户行为、需求进行跟踪归纳，为今后的技术升级打下坚实的基础。

中国的IMT-2020 5G需求组就是在当前中国通信环境下，结合中国的通信特点，对中国未来通信场景做出合理规划、预测。总结起来就是“三高”：高转换、高密度以及高速度。

高转换意味着通信场景前后差异很大，可能上一秒还是单独一人的洗手间，下一秒已经是人满为患的大商场。未来的通信必然要适应这种不同的通信场景之间的来回切换。

高密度不但意味着在单位小区面积里要服务更多的用户，同时意味着移动设备在特定的时间地点上接触到的信息源密度将远远大于4G通信场景。为了满足能够在单位小区面积服务更多的用户，最直接的想法就是小基站的广泛部署，扩展更大的容量，支持更多的用户。这种小基站式的布局关键问题是如何消除基站间的同频干扰。高密度的另一个含义则更具挑战性，根据NGMN欧洲5G通信需求组的构想，未来手机不仅仅接收来自基站本身的信号，甚至要接收处理来自用户自身和周边携带传感器设备的信号，比如可穿戴仪器和汽车信号等等。在这种构想下，手机的应用范围将会大大拓宽，不仅仅成为一个收集数据的接口，也是连接传输云端数据的纽带，同时还是最终处理结果的表达中心，这将大大强化终端在未来移动通信的定位。因此如何在高速移动状态下保持信号稳定，提高抗干扰能力是5G移动通信必须要考虑解决的问题。

二、5G技术演进路线

5G技术演进路线如图一所示，LTE-A由3GPP R10版本最终确定，有很多新的性能需求被写入标准，其载波聚合技术和Massive-MIMO技术是当今无线通信的热门技术。载波聚合技术的出发点主要是将多个离散的载波结合起来从而提高带宽，这样可以有效地利用离散的频谱以及适应异构网络通信。一个主小区（PCell）和最多4个辅小区（SCell）一同服务同一个UE，其中PCell通常指的是UE在建立初始连接时选择的小区，而其余的服务小区被统称为SCell。所有的小区有相同的帧结构和上下行配置。载波聚合的参数配置和性能要求可参见R10的TR36.913。

Massive-MIMO主要是提高天线信号输出的增强技术，目前重点研究的是8×8天线下行256QAM的实现，同时MU-MIMO和COMP技术也是该课题重要的研究方向。

5G通信技术另一个重要课题就是通信网络架构的重组，云接入网C-RAN通过引入云计算的方法、工具和平台，彻底颠覆了原有移动接入网的结构。在传统的分布式基站网络中，相邻的基站通过X2口进行传输，其时延和backhaul容量一直制约LTE系统传输性能。而在C-RAN的架构下，基站之间的通信近似于理想的backhaul，同时又可以进行资源共享，通过负载均衡来克服困扰业界已久的潮汐效应。

另外，5G技术研究是对于原有硬件实现的功能进行逻辑抽象和再次划分。网络功能虚拟化NFV主要是对于现有传输模块的逻辑功能进行重新划分整合，使得很多逻辑功能不再依赖于专有的硬件来处理。这项技术最早由欧洲电信标准化组织ETSI提出，并在核心网得到了广泛的应用。现在的发展趋势是在接入网中也考虑引入NFV技术，因此如何对接入网功能模型进行抽象和划分软硬件功能是下一阶段的主要课题。

5G新型无线传输信号增强技术发展方向可以分为以下4个方向：增加信号的有效功率、提高信号传输抗干扰技术、推荐频段的通信模型建立以及高效率的上下行收发模式。

增加有效信号的发射功率的代表技术是LTE-A中提到的Massive-MIMO和CoMP技术。前者是通过增加天线的数量来提高发射信号功率，后者利用联合信号来提高小区边缘吞吐量。

新型调制解调技术是抗干扰技术一个重点方向，作为3GPP R13的研究项目，非正交多址接入技术NOMA被视为下一代数字调制技术的有力候选。其思想核心是将同一段视频资源分配给不同的用户，采用非正交传送方式来提高吞吐量，其代价是需要精密的串扰消除技术和复杂的接收机结构。

5G的频段大多在毫米波传输上，如何在毫米波进行无线通信，建立毫米波传输信道模型，是重要的研究课题。建立高效率的收发传输模式同样也是也是提高频段利用率的重要一个课题，灵活配置上下行传输的全双工Full-Duplex方案在相关的会议上也已经立项研究。这些新的通信技术的涌现和发展是推动5G前进的最根本力量。

三、结论

综上所述，本文从5G通信需求、演进路线、发展方向对于未来5G场景进行了探讨。相信未来的通信将向着高密度、高速度方向演进。通信需求的提升必然会导致无线网络的结构演进和通信新技术的涌现。此外，本文就通信网络结构演进、逻辑功能抽象划分、新通信频段的传输模型建立、新型传输信号增强四个技术演进方向进行了重点介绍。这是目前通信网络需求和技术的联动，有利于推进了5G通信的持续发展。

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水利自动化监控系统质量较差是制约系统发展最主要的原因。当前，大多数的水利自动化监控系统设计主要基于C/S架构，这种网络架构的系统联网难度较大，扩展性较差，随着水利项目的发展，有些自动化监控系统已经无法满足现实需求。并且一些水利单位使用版本较低的监控软件，实际操作应用中经常出现数据泄露、死机等问题，直接影响了监控效果，水闸、水库的防汛安全使人非常担心。同时，水利自动化监控系统项目在硬件方面的质量也存在一些突出问题，在建设水利自动化监控系统时，往往会受到技术手段、管理水平等因素的影响，特别是专业施工技术人员的流动性较大，自动化监控建设不达标，再加上缺少专业的监管人员，有些水利工程建设了自动化监控系统，但是实用性较差，利用率很低，直接影响了实际水利自动化监控效果。

1.2缺少资金

水利项目建设往往需要大量的资金，自动化监控系统作为配套设施，往往在后期施工阶段才开始进行，这使得自动化监控系统在建设时经常出现资金不足的情况，并且在前期规划设计中对自动化监控系统建设的调研不充分，预算不合理，相应配套资金往往不能及时到位，直接影响了水利自动化监控系统的施工进度。同时，很多地区的水利项目发展缺少统一的规划管理，地方政府和地区管理部门之间各自为政，在自动化监控系统建设方面沟通不足，造成水利自动化监控系统重复、盲目地建设。

2水利自动化监控系统无线通信技术应用

2.1实现网络架构优化

结合实际的网络环境，在水利自动化监控系统中运用无线通信技术，优化网络架构，如网桥连接型，连接不同的局域网，为不同用户提供基站接入和高层协议转换，通过移动模式合理搭建局域网络，将无线通信和有线通信有效结合起来，实现各个站点基地的转化和接入，确保自动化监控系统网络的互联互通。同时，还可采用Hub接入型，科学搭建无线网络，通过以太网来处理系统数据，实现内网交换，提高水利自动化监控系统的扩展性和利用率。

2.2在水利项目综合管理中的应用

水利自动化监控系统在实际应用中，主要用于水库防险加固、河道综合治理等方面的监控。当前，我国各地区水利项目快速发展，政府部门在这方面的技术、资金支持也越来越多，这也促进了水利自动化监控系统建设和发展。在水利项目综合管理中，水利自动化监控系统可采用广域网与局域网、无线和有线相结合的组网方式，采用光电转换，以光缆为信道，实现对于堤坝进行实时监控，在堤坝重点监测位置设置无线网络监控终端，一方面合理铺设电缆，另一方面应用无线通信技术，最大程度地降低水利自动化监控系统的误码率，确保信道及时恢复。并且无线局域网具有较高的可靠性和安全性，极大地节省了水利工程监测的人力、物力。

2.3在水利水情监控中的应用

水利、雨水等情况是水利水情监控的主要内容，所以大多数水利自动化监控系统都建设在深山区或者农村。常见的水利水情自动化监控系统主要包括农田水利和雨水情况的自动化监测系统。通过应用无线通信技术，结合雨水期、雨水量等情况，科学监测汛期的水位变化，做好防汛处理，并且水利自动化监控系统可以将雨水情相关信息进行共享，为防汛指挥部门提供重要参考。同时，农田水利监测主要包括土壤降水量、含水量、风速、水流速度等内容，由于农村条件有限，通过应用无线通信技术，可全面采集、实时监测这些信息，有效提高农田水利监测效率。

3结束语

我国水资源南北分布差异较大，人均水资源占有率较低，再加上频繁发生各种自然灾害，自古以来政府在水利项目方面就投入了大量的精力，然而效果却不理想。当前，水利自动化监控系统在实际应用中存在很多问题，而通过应用无线通信技术，可实现水利信息数据的实时监控，极大地减少了重建、数据传输慢、数据误差大等问题，不断提高水利自动化监控水平。

作者:莫金想 单位:东莞市江库联网工程中心

【参考文献】

[1]田野.基于无线通信技术的水利自动化监控系统研究[D].济南：山东大学,2012.

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一、3G、4G无线通信技术

1.1 3G无线通信技术

① 含义

所谓“3G无线通信技术”，就是指专门用来支持高速数据传输的一种蜂窝移动通讯应用技术。在信息产业化高速发展的互联网信息化时代，第三代移动通讯技术应运而生。根据国际上关于3G无线通讯技术的定义来解读，则是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，就以现阶段国内外3G标准规范来说，其包含三种，分别是CDMA2000 、WCDMA 、TDSCDMA 。

② 特征

3G无线通信技术即3G移动技术，主要呈现出来的技术特征包括有：技术运营效果较好（整体性）、管控风险较低、成本花费不高、功能较为齐全。即使移动平台不断改版，相关运营公司完全不需要再花费多余的改版费。最主要的一点是，3G移动技术具备强大的搜索能力，且操作简便。

1.2 4G无线通信技术

① 含义

所谓“4G无线通信技术”，又可称为IMT-Advanced技术，是准4G标准。当下在全球范围内，关于4G技术的定义有不同的看法，但主流观点一致认为，在3G无线通信网络技术基础上看待4G技术，主要以传统移动蜂窝运营商为主，是基于IP协议建立下的高速蜂窝移动网络。

② 特征

既然4G无线通信技术一致被认为是3G技术的一种延伸，那么其技术特点也具有较大的关联性，在这里主要介绍它与3G移动技术区别之处。

首先，4G无线通信技术相对3G技术所使用的系统要高出 1 - 2 个数量等级；

其次，它可以与不同网络技术实现接入，可在全球范围内自由的进行互通、漫游；

相比较于3G无线通信技术，4G技术嵌入下的网络系统，其速度大幅度提升，每bps可达到 15M - 25M（最高为110Mbps）。

二、ICT网络在3G/4G无线通信技术中的应用

ICT网络是一种电力网络系统，在当前互联网信息技术高速发展的时期，电力ICT网络相关技术应用非常广泛，是实现数字化、自动化的重要技术保障，尤其是在信息网络与通信网络高度融合的现代化互联网络平台上，基本上实现了数据信息传输、电话、传真、视频会议等各类即时通信服务模式。

当然，这一切与3G/4G无线通信技术是分不开的，ICT电力网络与3G/4G技术相互促合、相互演进，这也是信息网络与通信网络高度融合得以实现的最好展现。

2.1 应急通信网络系统

在事故现场、火灾现场，或者遇到其他紧急情况时，应急通信网络系统可以在第一时间建立事故现场与外界的实时通信，并且集语音、视频、图片于一体。应急通信网络系统就是实现现场通信的核心技术。以LTE为例，它被视为是一种准4G技术，将其嵌入到ICT网络系统中，其传输宽带可实现在 1.5MHz - 20MHz 范围之间灵活配置，其峰值传输速率至少可达到 50Mbit /s或者以上，其下行传输速率也可达到100Mbit /s 。

2.2 智能电网

所谓“智能电网”，就是将发电、输电、配电等一系列相关技术，与区域内电网配电相融合，实现自动化控制。相对于传统的网络配电系统，现代网络配电不断朝着“智能”、“高智能”方向去发展，尤其是在结合了3G/4G无线通信技术之后，智能电网应用系统逐步演变好的传输宽带以及较高速率的数据传输功能。

2.3无线视频接入

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近些年来，中国移动通信技术每年都在飞快地发展。现如今已经跻身于世界发达国家水平之列。第三代移动通信技术的发展给人类的生活带来了翻天覆地的变化。下面本研究主要对3G无线通信技术的一些关键技术进行分析。

一、3G无线通信技术及其特点分析

3G技术与从现有的移动语音网络技术相比，主要的优点在于频道的高效、实用、传输速率快、质量高以及大容量等。目前国际电联在IMT-2000无线接口标准中对3G的相关标准做出了明确的说明，无线接入技术平台主要分为了DSWCD-MA/UMTA、TD-SCDMA以及多载波CDMA20001x/3x等，这些连接平台本身并无法兼容，因此在建设3G网络时需要选择其中的一种技术平台。但是在操作中无论选取哪一种技术平台，其核心网络CN均是可以共用的核心网络，均是采用基于IP的业务形式。目前移动通讯技术设备缺乏保护机制，软件设计容易遭受到攻击，由于无线通信方便、经济，因此大量用户会采用无线网络传输文件，导致无线信道容易遭受到攻击，这些都是3G无线通信技术需要改进的地方。

二、3G无线通信技术的关键部分

目前3G技术所具备的大多的功能都是在第二代无线技术上实现的，改变的基数主要包括以电话为主的系统增加传送数据的能力，其次是结合因特网和移动通讯网，GPRS技术是迎合通信市场而发展起来的，从无线部分传输数据到有限部分，使用更短的接入时间向终端用户提供更多的资源。从技术角度进行研究，当前3G通信系统由核心网络、无线接入网络以及终端设备组成，再考虑到运营商的投资回报问题，又可以分为以下几部分。第一3G电路核心网络，其主要的功能是完成各种语言、音频等多种媒体业务的处理和转换，同时实现连接运营商的业务网络等，第二3G网络的分组传送网络，其功能是实现系统的高效率、低成本以及管理的底层传送，第三支撑平台，是决定运营商3G市场份额的主要因素，主要的作用是应用现有资源、扩展新应用以及应用范围等。

无线分组网关设备主要功能是采用相同的硬件平台向终端用户提供移动数据服务，实现GGSN功能，同时具备了行业验证、丰富软件功能、GGSN遵循以及3GPP2的标准功能等，在设计中充分使用路由能力，提供了与数据通信领域同质量的、同可靠性的功能。无线接入网络的分组传输网络功能可以分为BSC之间、BSCs与汇聚节点之间的网络传输，针对不同的UMTS提供具有兼容性的网络阶段以及分组网络传送方案，针对RAN系统部分的设计，充分考虑到演进路径的变化，由于传输的可靠性以及经济性的要求，在设计中还需要综合考虑到网络级的高可用性和设备的可靠性要求，还需要采用响应额基数来提高带宽有效性。

无论是3G核心网络还是2G核心网络，其定义必须是全分布式的多媒体网络体系结构，无论是终端信息交流，还是图像和数据的传输处理均是采用统一化的技术平台。3G核心网络建设时针对不同无线网络技术以及发展阶段，提出可提供网络组件的全演进的IP网络构架，网络组件通常包括媒体网关MGW、呼叫控制部分、无线分无网关设备以及信令网管SGW等，在设计时将具备标签交换MPLS以及虚拟专网VPN等功能，便于语音、数据以及信件等的业务的交换与处理。3G系统规范的方向均是IPv6，因此在建设初期就需要充分考虑到IPv6的支持以及演进的实现，不仅需要将双线UE连接到IPv4Pv6的网络上，还需要将UE连接到IPv4的节点上。信令网络是实现相互通讯簿的支撑网络，主要功能是实现网络组件之间的传递，随着终端用户的逐渐增加，TCAP应用也是逐渐加大，信令转接点充分利用了IP的高灵活性在SS70IP网络下，基于IEIF的SIGTRAN行业准则和ITP思想，不仅仅支持新一代的信令网络，还同时支持了混合信令网络，保证业务发展与网络演进紧密的连接在一起。

三、结束语

综上所述，本文主要分析了3G无线通信技术的关键部分，目前关于3G通信系统标准，国际上主要流行美国的CDMA2000、欧洲WCDMA以及我国的TD-SCDMA，在互联网的浏览方面具有很强的优势，但那时仍然需要在安全防护技术方面做出更多额努力，保证移动终端的隐私权利不被侵犯。

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【关键词】无线通信；问题；发展方向

在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代环境中，人们越来越需要随时随地不断获取信息，原来点对点的固定电话通信方式现在已经远不能满足人们日常生活和工作的需求了。对于无线通信技术将是人们需求的方向，才能满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。而无线通信网并不依赖于电网网架，而且抗自然灾害能力十分强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合弥补当前环境中通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。无线通信是一种采用电磁波进行信息传递的通信方式。按照传输距离，人们又把无线通信技术大分为以下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16的无线城域网（WMAN）及基于IEEE802.20的无线广域网（WWAN）。

一、无线通信技术存在的缺陷

随着时间的流失，无线通信技术已经经历了四个阶段。第一个阶段无线通信系统起源于上世纪80年代，采用的技术是频分多址（FDMA）和模拟技术，由于传输带宽的限制，导致它有很多的缺陷，其中最致命的缺陷在于它不能进行移动通信的长途漫游。第二个阶段的无线通信技术起源于上世纪90年代的初期，采用的技术是数字的码分多址（CDMA）技术和时分多址（TDMA），并且可以通过以数字传输方式来实现语音和数据等业务。与第一个阶段的无线通信技术相比较而言，第二阶段的无线通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变。对于第三阶段的无线通信技术是正在全力投入开发的移动通信系统，可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，如高速数据、慢速图像、电视图像等。现在已经出现第四个A段的无线通信技术了，即4G就出现了。第四个阶段的无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统，它在无线通信网络中具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题。那么现在对于现阶段的无线通信技术存在的问题列出如下：

一是目前阶段无线通信技术标准难以统一。如3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是在设计的时候，由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，造成手机用户带来诸多不便。对于开发第四阶段无线通信系统就必须解决通信制式等需要全球统一的标准化问题。二是目前阶段无线通信技术容量受到限制。在第四阶段的无线通信技术要求其数据的传输速度会更大，要求是每秒100MB的宽带速度，比目前无线通信信息传输速度每秒10KB要快1万多倍，但是存在的问题是手机必定是一个掌上电脑，对于其系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢，也将很难达到理论速度。三是目前阶段无线通信技术设施难以更新。在第三阶段的无线通信技术实施后，很多无线基础设施都是基于第三阶段的无线通信系统建立的，而对于第四阶段的无线通信技术来讲，就必须在全球的许多无线基础设施进行大量的变化和更新。

二、无线通信技术需要克服的几个方面

无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了一个强有力的保证。数字化社区的特点是使人们字信息的交流时能够非常的广泛和方便，如在实验室、办公室还是家庭中，计算机及其外设的应用已经是越来越普及，完全都由电脑控制。对于信息化社会的到来以及IP技术的兴起，无线通信技术改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。无线通信技术发展的趋势将会是宽带化、分组化、综合经、个人化等主要特点。

一是无线通信将实现宽带化。当光纤传输技术和高通透量网络节点的进一步发展，对于有线网络的宽带化已经在向世界范围内全面展开，并且已经成熟，而对于无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进，而且这样的演进，将会使宽带的传输速率跟有线的带宽一样。如无线传输速率将从第二阶段无线通信系统的9.6Kbit/s向第三阶段无线通信系统的最高速率2Mbit/s发展。对于第四阶段的无线通信技术将会更快，并且将超越有线的传输速率。二是无线通信中实现信息个人化。无线通信IP将是未来信息实现个人化的重要技术手段，在手机上实现各种IP应用以及移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。无线通信智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的发展趋势。三是无线通信中核心网络综合化，而且实现接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变，而且还可以实现网络的分组化和宽带化，对于在同一核心网络上能够实现综合传送多种业务信息，网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要，将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具有其开发潜力的部分，对于未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等等方面的不同接入设备，接入核心网实现用户所需的各种业务的形成。从而实现固定和移动通信等不同业务的相互融合，将极大地推动无线数据业务的开展，进一步促进移动业务与IP业务的融合可能性。四是无线通信的革新。随着移动通信通用分组无线业务（GPRS）的引入，用户将在端到端分组传输模式下发送和接收数据，从而打破传统的数据接入接式。对于IP技术将成为世界未来网络的核心关键技术，而其IP协议将成为电信网的主导通信协议。那么现有电路交换网络向IP网络过渡的趋势已不可阻挡。

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随着移动化浪潮的兴起，我国的无线通信技术有了突飞猛进的发展。移动通信市场呈现出持续快速发展的局面，全球的宽带无线接入领域的研究和应用十分活跃，热点不断出现，包括宽带固定无线接入技术、WLAN技术、WiMAX技术、UWB技术等。这些技术的出现和发展，给整个无线通信产业注入勃勃生机。

一、无线通信技术发展历程

无线通信（Wirelesscommunication）是利用电磁波信号可以在自由空问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、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。无线通信技术给人们带来的影响无疑是巨大的。如今每一天大约有15万人成为新的无线用户，全球范围内的无线用户数量已经以亿计算了。

无线通信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，主要用于军事领域，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代至60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大多为移动环境中的专用系统，并解决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研究提出蜂窝系统概念并于70年代末进行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D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、PDC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，实现从第二代移动通信向第三代移动通信的平稳过渡。

二、当前无线通信技术热点

1.WLAN与WiFi。

目前，WLAN在热点覆盖、家庭网络中的应用日渐成熟，继承VoWLAN和移动功能的手机终端已商用，对传统语音业务带来一定的冲击。802.11n技术将进一步扩展WLAN的应用，其物理层速率可达150Mb/s，有效速率近100Mb/s，QoS机制的引入和足够的带宽保证，使WLAN可以提供数据、语音和视频等多种业务，Mesh技术在国外的实际应用日渐增多。

WiFi俗称无线宽带，全称Wireless Fideliry。无线局域网常被称做WiFi网络，这一名称来源于全球最大的无线局域网技术推广与产品认证组织――WiFi联盟（WiFiAlliance）。作为一种无线联网技术，WiFi早已得到业界的关注。WiFi终端涉及手机、PC（笔记本电脑）、平板电视、数码相机、投影机等众多产品。目前，WiFi网络已应用于家庭、企业及公众热点区域，其中在家庭中的应用是较贴近人们生活的一种应用方式。今后WiFi的应用领域还将不断扩展，在现有的家庭网、企业网和公众网的基础上向自动控制网络等众多新领域渗透。

2.WiMAX。

WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作系统，可以替代现有的有线和DSL连接方式，提供最后一英里的无线宽带接入，其技术标准为IEEE802.16，目标是促进IEEE802.16的应用。相比其他无线通信系统，WiMAX的主要优势体现在具有较高的频谱利用率和传输速率上，因而它的主要应用是宽带上网和移动数据业务。但是对发展中国家而言，其较高的建设成本和良好的网络基础使其望而却步。

3.超宽带无线接入技术UWB。

UWB（Ultra Wideband）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mb/s至数Gb/s的数据传输速率。UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。

对于UWB技术，应该看到，它以其独特的速率及特殊的范围，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，很适合组建家庭的高速信息网络。它对蓝牙技术有一定的冲击，但对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大，反而可以成为其良好的补充。

三、无线通信技术的未来发展趋势

1.无线通信领域各种技术的互补性增强。

无线通信技术在不同的应用领域，有不同的接入技术，有不同的覆盖范围和适用区域，这就体现出领域内各种技术的互补性。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，在政策上需要推进各种无线接入技术的发展，实现不同领域不同覆盖面积内不同用户对移动业务的需要，最大限度地解决移动通信发展不平衡的问题。

2.宽带化是无线通信技术发展的重要方向。

从宽带无线接入技术看，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，也从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。

3.移动通信技术与无线宽带接入技术走向融合。

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随着国民经济和社会发展的信息化，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-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、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 无线通信领域的未来发展趋势

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，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”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；MIMO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。

篇8

当前的无线通信技术发展的现状可以用朝气蓬勃，生机盎然来形容，人们对于无线通信技术的需求使得无线通信技术发展前景将非常光明，表现在两个重要方面就是无线通信技术的用户数量始终保持着强劲的增长势头，另一个方面是无线通信技术领域的技术研发和应用一直非常活跃，使得新技术一经问世便会引起广泛探讨。

2 现代无线通信技术的热点问题

2.1 3G移动通信技术

3G是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。3G技术归结其成为最大热点的原因，首先体现在，3G技术是目前最为成熟的技术，其技术标准已经趋于完善，并被广泛认可和接受。其次，3G技术的普及也是较为广泛的，目前的3G用户数量也呈现一个较大的增长趋势，我国对3G技术也一直积极建设。

2.2 LTE长期演进技术

LTE技术是无线通信技术的又一热点技术，是介于3G和4G技术之间的一个过渡技术，与3G技术相比LTE 有了明显的提升，并很好地弥补了3G技术存在的不足，LTE中的很多标准接手于3G UMTS的更新并最后成为4G移动通信技术。其中简化网络结构成为其中的工作重点。需要将原有的UMTS下电路交换+分组交换结合网络简化为全IP扁平化基础网络架构，总而言之，LTE虽然并非是真正的4G技术，但却比3G技术有明显更多的优势，它也自然而然地成为了无线通信技术领域里一个重要的热点，为无线通信技术领域的技术发展提供了参考。

2.3 无线局域网技术

无线局域网技术是最被大众所熟知的一个无线技术热点，中文翻译为微览，它是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。无线局域网具有方便、灵活、安装简单、易于故障排除业务拓展等特点是活跃在无线通信技术上的一大流行热点之一。

2.4 WimaX技术

WimaX的中文翻译为全球微波互联接入，伴随着宽带无线技术的发展，无线通信领域有开拓了新的宽带接入领域研究，wimax相对于wifi相比，它的接入优势要更为明显，有人说wimax技术打破了无线通信技术的产业格局，特别是对3G技术形成了强有力的冲击，这种说法具有一定的道理，但wimax的技术发展还没有3G那么成熟，一些技术方面的问题还有待提高。

3 无线通信技术的前景展望

无线通信技术在取得蓬勃发展的同时我们应该看到，无线通信技术领域有着非常广阔和美好的发展前景但也是机遇与挑战并存，总的来讲无线通信发展有这样几个趋势：

满足个人需求。随着无线通信技术的发展，我们看到无线通信技术朝着满足个体需求的方向上发展，最明显的体现就是在无线电脑和智能手机的应用上，二者在当前市场有非常广阔的发展前景，由此也不难预见无线通信将朝着满足个体需求的方向上发展。

创新需求。创新是任何行业保持生命力的根本原因，特别是对于现代无线通信行业这个发展飞快，创新就显得更为重要了，只有与科学技术相融合，适应时代、市场和科技的需求来进行创新化，克服技术改革中的难题，加大科技投入，才是现代无线通信技术发展的根本要求，和前进方向。

无线通信网络的融合与互补。结合当前的无线通信技术来看，各种无线通信技术各有各自的优点，也各有各自的不足，无线通信技术在发展的过程中必然会注意到加强技术间的融合，让各项通信技术发挥自己的长处，满足无线通信的技术要求，促进无线通信技术的开发与发展。

4 总结

通过对无线通信技术的热点探究，可以了解当前无线通信技术发展的状况，并对无线通信技术将来的发展提出展望，如今的无线通信技术正在进入一个全面普及的状态，虽然地区间经济发展的因素影响着无线通信技术的普及，但还是可以看到无线通信技术正以一个迅猛的状态增长，随着用户需求对于无线通信技术的要求增加，无线通信技术行业也正在面临前所未有的挑战和机遇，通信技术的创新将是推动其发展的重要动力。

参考文献

[1]熊卿青，邓媛嫄.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，2012，02：31.

[2]石泰山.无线通信技术的热点及发展趋向探析[J].网络安全技术与应用，2014，05：231+233.

[3]翟品，陈亮.现代无线通讯技术发展现状和发展趋势探究[J].科技传播，2014，06：220+230.

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0 引言

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。

1 无线通信技术的发展历程

随着国民经济和社会发展的信息化，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-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、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 无线通信领域的未来发展趋势

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，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”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；MIMO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。

篇10

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。

1　无线通信技术的发展

随着国民经济和社会发展的信息化，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-AMPS、TACS、ETACS、GSM／DCS、cdmaOne、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

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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”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；MIMO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。

2.6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。

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引言

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。

一、无线通信技术的发展历程

随着国民经济和社会发展的信息化，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150MHZVHF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-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、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。

二、无线通信领域的未来发展趋势

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，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”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；MIMO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。

篇12

当前IP化、扁平化正在成为未来无线通信网络的主要特征，而分布式无线通信技术则是推动这一趋势的强劲动力。如今，3G技术已经拥有了越来越成熟的市场，LTE、UMB等3G演进技术也有了新的进展，IMT-Advanced重点项目的启动使全世界的目光都转向下一代移动通信系统的研究上。本文基于这一背景，分析了未来分布式无线通信系统发展特点，这一研究对于无线通信的发展具有一定的参考价值。

1 分布式无线通信技术的应用

分布式无线通信技术目前主要被应用于以下三个方面：无线网格（Mesh）、中继（Relay）和家庭小区（Home cell）等。

1.1 中继（Relay）分析

由于Relay技术可有效增强网络覆盖，被充分应用于802.16j中。802.16j不仅保持了对802.16e PMP模式的兼容性，还具备多跳中继功能，另外，它还改进了多跳连接模式，可进行RS转换和两种及以上场景的终端转换。因为增加了多跳机制、MAC路径管理、路由功能，引入中继节点会加大干扰管理的难度，对此，加强了RS在测量时的抗干扰能力。标准化等工作的开展始于2005年，现在还处于制定阶段，参加制定标准的主要是电信厂商与运营商。

1.2 家庭小区（Home cell）分析

不同于另外两种分布式技术，严格来讲，Home cell并非一种技术，但对现有的分布式技术而言，它是较具代表性的一种应用场景。具备分布式无线接入网络的优点是Home cell的特征，方便架设。另外，它某些方面的管理需要运营商参与。运营商可通过它实现室内覆盖规划，特别是以后无线通信系统频谱资源将慢慢转向高频段。对于运营商而言，这是一种全新的运营模式，大部分的网络管理要求用户参与。它除了可与Mesh技术相结合，建立一个综合型网络之外，还可当作是一个分布式接入点，增强运营商网络覆盖。

1.3 无线网格（Mesh）分析

因为Mesh技术的潜在功能十分强大，许多新的无线网络协议均适用于mesh组网，如：802.16、802.11s、802.15.5等，它们分别是城域网、局域网、个域网的代表，其中最受关注的就是802.11s。它引入了Mesh机制，从而改变了以往的WLAN AP布设方式，无需有线回程线路的支撑，终端之间可真正进行点对点的通信。多业务类型的QoS保障可通过改善802.11e EDCA接入控制机制来实现。采取恰当的拥塞控制机制以达到负载均衡的目标。目前，这项标准还处于讨论阶段，还存在一些未解决的技术问题。

2 未来分布式的网络架构

未来无线通信系统的架构在长期对分布式无线通信技术的分析中慢慢变得清晰了。中国移动此前的移动互联网国际研讨会上提出了以移动互联网为重点的端到端的综合解决方案，也就是WiiSE计划。

WiiSE的特点主要包括：无线多连接接入、扁平化全IP网络结构以及分布式信息存储与处理等，目标是建立新一代的集运营与管理于一体的移动互联网络。上图是其网络架构示意图，可将无线通信与互联网整合在一起，为通信与信息构建一种全新的环境。它的技术特点主要体现在以下几个方面：

IP网络中将包括移动终端。终端在WiiSE网络中的地位将会由被动转变为主动，其在网络中的影响力也会随之增强，作为一个节点而成为网络的一部分。具体来说，不同于传统的移动通信网络，将网络概念融入WiiSE中，使得终端也加入到接入网中，那么一切实现家庭或办公室与运营商网络或互联网通信的连接将消失，这样网络覆盖的动态扩展也就可以实现了。

异构无线接入网络。频谱资源不够将会是无线通信系统发展到一定时候的一个重要问题。可用于4G系统的频谱资源已在WRC 2007上得到了确定，其中某些资源3G系统也是可用的。运营商或许有多种无线接入技术的系统，不同的系统所占无线频段也各不相同。运营商应将这些系统有效的联系起来，采取异构网形式服务于用户，尽最大努力挖掘资源。

在接入网中，Mesh已变为一种重要的组网方式。如今，移动通信系统更新速度较快，网络建设规模也越来越大。如：基站架设，其成本主要有两块，即基站本身及其所需的回程连接。Mesh机制的引入，不仅可使基站回程连接的费用得到有效的降低，基站结构也因此得到简化，从而便于基站选址与架设。

在WiiSE RAN中，Ad hoc的应用倍受关注。Ad hoc网络工作方式较为自由，与P2P的方式比较接近，而这个是不被运营商所接受的。但要使移动终端加入到IP网络中则离不开Ad hoc的思想。运营商要求的对Ad hoc是可控制的，不仅可以通过Ad hoc来提高网络能力，还要具备监管认证、资源优化配置以及费用计算等功能。

通过WiiSE的特征可以发现，互联网是开放式的，而传统的电信网络是封闭式的，移动通信系统的发展需要介于这两者之间。要求是对Mesh与Ad hoc必须是可控的。但着眼于信息处理方式，则要求的是分布式信息存储及处理，用户与业务管理还是进行逻辑性统一控制。此外，核心网向扁平化与分布式方向演进也是一种趋势，其中演进思路就包括P2P，可将Skype的系统架构作为参考，实现分布式核心网的建立。

3 结束语

综上所述，分布式无线网络技术和许多新的业务模式（如：P2P）越来越成熟，且在运营商的网络中的应用也越来越广泛，不管是在硬件上，还是软件上，移动通信系统必将具备以下三个特征：分布式、可管理以可运营。不仅用户可以体验到随时随地的接入服务，对于运营商对认证和费用计算等需求也可以满足，真正达到双赢的局面。

参考文献

[1]李剑,刘扬,段军.未来分布式无线通信系统发展趋势[J].移动通信,2008,02:31-35.

[2]王京,姚彦,赵明,周世东,王艺,粟欣. 分布式无线通信系统的概念平台[J].电子学报,2002,07:937-940.

[3]王瑜,李征,吴伟陵.分布式无线通信系统的反向链路容量分析[J].北京邮电大学学报,2004,03:103-107.

[4]吕星哉,王振,朱近康.分布式无线通信系统中的主从协同功控[J].电路与系统学报,2010,01:59-64.

篇13

关键词:

D2D；高用户密度；功率控制；资源分配

1D2D通信的重要性

蜂窝通信经历了从第1代以话音业务为代表的模拟式移动电话系统,到正大规模商用的第4代(4G)以移动数据、移动计算及移动多媒体为代表的无线宽带系统的持续演进。当前阶段,随着智能终端的快速普及以及网络通信容量的爆炸式增长,面向5G的无线通信技术的演进需求也更加明确及迫切,开始受到业界极大的关注。在面向5G的无线通信技术的演进中,一方面,传统的无线通信性能指标,比如网络容量、频谱效率等需要持续提升以进一步提高有限且日益紧张的无线频谱利用率;另一方面,更丰富的通信模式以及由此带来的终端用户体验的提升以及蜂窝通信应用的扩展也是一个需要考虑的演进方向。作为面向5G的关键候选技术,D2D具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景,受到广泛关注[1-6]。

2D2D通信的原理及意义

2.1D2D通信原理

基于蜂窝通信网络的D2D通信,或称为邻近服务(ProximityService,ProSe),是指用户数据可不经基站中转而直接在终端之间传输。D2D通信与传统的蜂窝通信网络架构有显著区别,如图1所示。蜂窝通信网络引入D2D通信,基站只负责用户之间的控制信令,极大地减轻基站侧的传输负担,提升频谱效率,降低终端发射功率,同时可以提高网络吞吐量,满足用户对高数据速率业务的需求[7-9]。当移动通信基础设施受到损坏(如地震破坏、人为破坏等),或在蜂窝通信网络的覆盖盲区,终端通过D2D技术实现与其它终端的通信,甚至可以通过其它终端中继接入蜂窝通信网络[10-11]。

2.2D2D通信的意义

(1)提高频谱利用率。在D2D通信模式下,用户数据直接在终端之间传输,避免了蜂窝通信中用户数据经过网络中转传输,由此产生链路增益;其次,D2D用户之间以及D2D与蜂窝之间的资源可以复用,由此可产生资源复用增益;通过链路增益和资源复用增益则可提高无线频谱资源的效率,进而提高网络吞吐量。(2)提升用户体验。随着移动通信服务和技术的发展,具有邻近特性的用户间近距离的数据共享、小范围的社交和商业活动以及面向本地特定用户的特定业务,都在成为当前及下阶段无线平台中一个不可忽视的增长点。基于邻近用户感知的D2D技术的引入,有望提升上述业务模式下的用户体验。(3)扩展通信应用。传统无线通信网络对通信基础设施的要求较高,核心网设施或接入网设备的损坏都可能导致通信系统的瘫痪。D2D通信的引入使得蜂窝通信终端建立AdHoc网络成为可能。当无线通信基础设施损坏,或者在无线网络的覆盖盲区,终端可借助D2D实现端到端通信甚至接入蜂窝网络,无线通信的应用场景得到进一步的扩展。值得注意的是,D2D通信在3GPPLTE系统中的标准化工作已经从LTERelease-12版本开始讨论。遗憾的是,LTERelease-12系统的D2D通信是一个只包括广播通信模式的功能非常有限的版本。D2D的潜在增益及应用场景需要在未来的5G系统中进一步发掘。

3D2D通信研究现状

D2D通信作为4G以及未来5G技术中的一项关键技术,一直备受关注,3GPP组织从2013年4月的RAN1#72BIS会议开始,着重对D2D技术进行研讨,D2D技术日趋成熟。与物联网中的M2M(Machine-to-Machine)概念类似,D2D旨在使一定距离范围内的用户通信设备直接通信,以降低对服务基站的负荷。在D2D技术出现之前,已有类似通信技术出现,如10几年前的蓝牙(短距离时分双工通信),Wi-FiDirect(更快的传输速度和更远的传输距离)和高通提出的FlashLinQ技术(极大地提高了Wi-Fi的传输距离)。后两种技术由于各种原因都没能大范围商用,而3GPP组织致力研究的D2D技术会在一定程度上弥补点对点通信的短板。对于其它不依靠基础网络设施的直通技术而言,D2D更加灵活。既可以在基站控制下进行连接及资源分配,也可以在无网络基础设施的时候进行信息交互。最近又提出一种中继情况,处于无网络覆盖情况下的用户可以把处在网络覆盖中的用户设备作为跳板,从而接入网络。3GPP组织制定的Release12版本中,将D2D定义为LTEDevicetoDeviceProximityServices,并通过TR36.843技术报告不断完善D2D的标准[12]。

4D2D通信网络的发展趋势与关键技术

4.1高用户密度下的D2D机制

未来无线通信的特点是高密度,大流量的无线网络需求,而目前的无线网络中,的基站大都由专有平台开发,运营商很难实现大量基站的统一管理和维护,需要大量专业人员来维护这些不兼容的平台,这将导致网络的运营和维护成本又进一步增加。因此未来5G技术已经将新型网络架构作为其关键技术,而D2D技术在新型网络构架下的具体机制就成为一个有意义的研究方向。

4.2资源分配

由于共享无线信道资源是无线通信的特点,而D2D与传统的无线通信比较,其用户的模式不仅有传统的用户到基站的通信方式,而且还有用户之间直连的通信模式。再加上未来通信的特点是用户密度高,业务流量大,用户业务多样的特点,这就使得网络中的资源分配更加复杂,因此研究这种情况下的无线资源分配就会成为一个有意义的研究方向。

4.3功率控制

随着无线通信技术的发展以及移动设备成本的降低,移动终端用户的数量呈现迅速增加的状态,而这就会带来终端之间的相互干扰,需要对终端进行功率控制,一方面保证用户能够正常的通信,另一方面降低用户之间的干扰。而应用D2D以后,使得网络状态变得更加复杂,因此适应该种环境的功率控制就成为一个有意义的研究方向。

5结语

未来的5G通信技术特点是节点密度大,业务类型繁杂,而D2D通信技术正是适应了改应用特点,从而必将成为未来5G的关键技术之一,本文在介绍了D2D技术原理的基础上对D2D技术的技术特点进行分析,得出该技术具有提高频谱利用率、提高用户体验和扩展用户应用的特点,并且结合未来5G网络的特点提出高用户密度特点下的D2D机制,以及功率控制和资源分配是未来D2D技术的重要发展方向。

参考文献：

[7]西安电子科技大学.一种基于负载的小区间D2D用户模式选择方法.中国:103313309[P].2013-09-18.

[8]上海交通大学.蜂窝系统中基站辅助控制的D2D通信方法.中国:103338452[P].2013-10-02.

[9]华为技术有限公司.基于稀疏多维扩频的终端协作的系统和方法.中国:104838371[P].2015-08-12.