无线通信技术的发展历程与趋势
用于实现计算机与网络连接之间的标准，网络如果没有统一的通信协议，电脑之间的信息传递就无法识别。 通信协议是指通信各方事前约定的用心规则,我们可以简单地理解为各计算机之间进行相互会话所使用的共同语言.两台计算机在进行通信时,必须使用的通信协议 通信协议的特点是 具有层次性 和 具有可靠性、具有有较性。
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。 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。由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾，用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾，因此，决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段，从全局和长远的眼光出发，采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性，综合布局，解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求，达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此，我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源，为其综合规划提供有力的支撑和保障。
总之，无线通信中期未来的发展趋势表现为：各种无线技术互补发展，各尽所长，向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展，并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。
一、中国无线通信技术的发展
移动通信在中国发展十分迅速,中国移动通信的走向一直为世人所瞩目。1987年11月,我国广东正式开通了第一个TACS制式模拟蜂窝移动通信系统,实现了移动电话用户“零”的突破。1994年底,广东又首先开通了GSM数字蜂窝移动通信系统,至1995年,全国已15个省、市也相继开通了GSM移动通信网。迄今为止,全国各省、自治区、直辖市面上都建设了GSM网,实现了国内和国际的全自动漫游。目前我国正在积极准备在21世纪初期开展第三代移动通信的商用试验。从1987年至今,我国移动电话用户数的增长很快,尤其是GSM网更是以人们始料不及的速度在迅猛发展。这主要是因为GSM系统在技术和经济方面均比TACS系统有较大的优势,更重要的是我国在GSM运营领域引入了竞争机制,促进了GSM网的发展。我国的移动通信用户已超过了8000万,位居世界第二。近10年来,我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步。国产移动通信设备交换系统、基站和手机等都已经投入生产,并陆续投放市场,第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。
二、无线通信技术未来发展趋势
21世纪的电信技术正进主一个关键的转折时期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及IP技术的兴起,正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化、主要特点体现为以上几个方面:
(一)移动通信网络结构正在经历一场深刻的变革
随着网络中数据业务量主导地位的形成,现有电路交换网络向IP网络过渡的趋势已不可阻挡,IP技术将成为未来网络的核心关键技术,IP协议将成为电信网的主导通信协议。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,打破传统的数据接入接式。以IP为基础组网,开始了移动骨干网IP应用的实践。 (二)核心网络综合化,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,网络的分组化和宽带化,使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能,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开发潜力的部分,未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,接入核心网实现用户所需的各种业务。在技术上实现固定和移动通信等不同业务的相互融合,尤其是无线应用协议(WAP)的问世,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。
(三)信息个人化和宽带化是通信技术进一步发展的主要方向
移动IP是实现未来信息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,移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋势。随着光纤传输技术以及高通透量网络节点的进一步发展,有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开,而无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进,无线传输速率将从第二代系统的9.6Kbit/s向第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s发展。
三、数字社区中无线通信技术的应用
数字化社区的特点是信息的交流非常的广泛和方便,无论是实验室、办公室还是家庭,计
算机及其外设的应用越来越普及,社区中的设备也都有电脑控制。如果它们之间的通信仍然采用有线方式的话,这将给使用带来很大的不便。
Blue tooth技术为我们建立一个全无线的工作环境和生活环境,Blue tooth标准已制定了和计算机以及与Internet、PSTN、ISDN(Integrated Services Digital Network)、LAN、WAN、xDSL(xDigital subscriber loop)等网络的接口协议,其目标是用单一的Blue tooth标准来建立起和众多国际标准的连接。我们可以使用无线电缆来连接办公室和家庭中的电子设备,甚至包括键盘、鼠标等也采用无线传输。我们拥有一个无线公务包,以便携计算机和掌上计算机为代表,采用无线方式和其他设备或网络相连接,使我们拥有一个可流动的办公室。
Internet和移动通信的迅速发展,使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求日益增长。数字照相机、数字摄像机等设备装上Blue tooth系统,既可免去使用电缆的不便,又不可不受内存溢出的困扰,随时随地可将所摄图片或影像通过同样装上Blue tooth系统的手机或其他设备传回指定的计算机中。PDA(Personal Digital Assistant)装上Blue tooth系统后,采用无线方式收、发E-mail甚至浏览网页将更为方便。Blue tooth的硬件电路可以做到微型化,在Headset上应用非常合适。装上Blue tooth系统的Headset可以使它和手机进行无线连接,也可以使人在小范围内自由走动地打电话、收听音乐,在较大的范围内召开电话会议。微型化、低功耗和低成本的特性给Blue tooth在人们日常生活中的应用开拓了近乎无限的空间。利用蓝牙做出来的传感器可以随时监视家庭中的冰箱存量的变化,从而随时反映出用户所需要的物品,如果再连接到Internet上的话,可以实现网上购物。
未来的信息家电将以Internet和家庭网络为基础、以无线连接实现双向传输,是具有一定智能的3C(Computer、Communication和Consumer)相融合的信息产品。以蓝牙技术设计的数字手机、家庭及办公室电话、小型PBX等电话系统,实现了真正意义上的个人通信。蓝牙提供了低成本、低功耗的无线接入式,顺应了现代通信技术和应用的发展潮流,在信息家电和移动通信等方面具有巨大的发展潜力。蓝牙技术自提出以来,在短短的2年内已风靡全球。 四、小结
从无线通信在我国的发展历程看,个人通信的移动性与无缝隙覆盖多媒体综合业务需求将愈来愈突出。频谱延伸至毫米波、亚毫米波的电磁“无线光纤”乃至激光与粒子通信范畴的无线通信将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。市场是发展的驱动力。尽管我国的移动通信和互联网发展十分迅速,但我国目前的移动电话和网络用户普及率还很低,面对我国13亿人口,我国在网络规模和容量方面有很大的发展空间。同时,竞争局面的形成,促使运营企业积极拓展新业务、新应用,向用户提供丰富的选择,以满足用户多方面、多层次的需求。因此,在移动通信和互联网上的应用开发也有很大的发展潜力。我们要积极促进无线领域的科技进步、技术创新,为实现科教兴国战略,增强中华民族的综合国力而努力。
无线通信技术的发展历程与趋势-无线通信技术发展分析
