无线通信技术热点综述

心轨无痕

无线通信现已在全球范围得到了迅猛发展，宽带无线接入领域近来研究和应用十分活跃，热点不断出现，新技术的发展和应用已成为设备制造商和运营商追逐的焦点。 
　　本文通过对当前无线通信技术热点的论述，阐述了宽带固定无线接入技术、3G、WIMAX技术、UWB技术的发展应用及未来趋势。
　　1、全球关注的3G
　　第三代移动通信，即国际电信联盟(ITU)定义的IMT-2000，俗称3G。第三代的主要特征是可提供移动多媒体业务。ITU针对3G规定了五种陆地无线技术，其中WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA是三种主流技术。第三代移动通信3G目前格外引人瞩目，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。从技术上来说，CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA这三种制式都能够满足IMT2000的技术要求，可以说是各有长处，包括支持高比特率多媒体业务、分组数据和IP接入。CDMA、CDMA2000和未来的1X/EV是一脉相承的技术体系，由于技术本身的平滑演进特性，CDMA2000进入3G的障碍不大。WCDMA是基于第二代移动通信GSM平台之上的3G技术，相对而言比较成熟，但因版本过多不断更新的影响，阻碍了其推广和商用进程，但目前主体标准R99(又称R3)、R4和R5三个标准版本已经定型，具备了规模商用的基础。由于其技术的先进性、对现有网络的兼容性、技术的开放性，WCDMA一度被电信界寄予厚望，得到了全球主流的移动设备制造商和运营商的支持，对于许多欧洲运营商来说WCDMA就是3G的代名词。TD-SCDMA技术要相对滞后一些，但TD-SCDMA产业化进程已经明显加速，中国提出的3G标准TD-SCDMA在去年一年中推进顺利，尤其是终端一致性测试标准化方面的努力工作，使国际标准组织3GPP(第三代移动通信协作项目组织)将中国的3G标准与欧洲的3G标准置于同等重要地位，这表明中国3G标准与其他两个标准的差距又缩小了一步，在技术验证和商用试验的基础上，TD-SCDMA将在未来1-2年内走向规模商用。
　　其次，在网络方面，截止到2004年9月底，全球共有118个3G网络(CDMA20001x和CDMA20001xEV-DO分别计算)正式商用，包括38个WCDMA网络、67个CDMA2000 1x网络以及13个CDMA2000 1x EV-DO网络。
　　可以说，2004年已经进入了全球3G的商用部署年。
　　第三，在用户方面，2004年，全球3G进入快速发展时期。截至2004年底，3G用户总数已经达到了1.32亿以上，其中CDMA20001x用户1.06亿、CDMA20001xEV-DO用户930万、WCDMA用户1600万。从全球来看，基于CDMA技术体系的业务和用户保持稳定发展的同时，WCDMA商用网络建设和用户数量开始出现快速增长的势头，3G开始进入快速发展期。
　　第四，就我国的形势看，国家对3G一直采取积极稳健的态度。目前，我国已经进行了第二阶段的网络技术试验，或称外场测试。2004年11月份在北京的3G大会上信息产业部公布的外场测试结果显示，三大标准中的WCDMA和CDMA2000已基本通过各项测试，TD-SCDMA也在快速成熟和发展中，技术因素已不是3G推广的障碍。
　　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，3G也为国内的电信制造商提供了绝佳的机遇。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。
　　2、宽带无线技术新宠WiMAX
　　WiMax是一项新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接。WiMax的无线信号传输距离最远可达50公里，其网络覆盖面积是3G基站的10倍。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WorldInteroperabilityforMicrowave Access，即全球微波接入互操作系统，是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network，BWAMAN)技术。WiMax亦常被称为IEEE Wireless MAN(Metropolitan Area Network)，其基本目标是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下，可有效地互操作的宽带无线接入手段。意在解决宽频无线通讯第一层与第二层的互通性，去年4月首次公布的802.16标准得到了Airspan Networks、Alvarion、Aperto Networks、Ensemble communications和Fujitsu公司的支持，英特尔、诺基亚、Proxim、三星和德州仪器日前也加入到了WiMAX联盟之中，为了保证其频谱的使用以及与现有Wi-Fi热点的连接所需，WiMAX联盟日前推出了工作于2GHz-11GHz频段的802.16a标准和将来工作于10GHz。66GHz的802.16c标准，这些标准的初衷都是当作固定的宽带无线接入方式使用。
　　多年来802.11x(WiFi)无线LAN技术一直被用于宽带无线接入(BWA)，并获得很大成功，但是WLAN的总体设计及其提供的特点并不能很好适用于室外的BWA应用。当用于室外时，在带宽和用户数方面将受到限制，同时还存在着通信距离与其它一些问题。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。由于WiMAX的点到多点传输距离达35英里、传输速率高达70Mbps的峰值速度，它自然而然地成为处在移动网与WiFi热点之间的中间技术。WiMAX的覆盖范围和传输速度甚至将对3G构成威胁，被称为3G杀手。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。由于WiMax较之Wi-Fi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。高带宽可以将IP网的缺点大大降低，从而大幅度提高VoIP的QoS(服务质量)。
　　从技术层面讲，WiMax更适合用于城域网建设的“最后一公里”无线接入部分，尤其是对于新兴的运营商更为合适。服务供应商可以善用点对点微波解决方案如LMDS，作为回程信息以及语音传输之用。WiMAX的出现有助于服务供应商降低回程传输的成本，并具省时之效，不但节省服务供应配给serviceprovisioning，也节省变换新据点服务层级的时间。传统电信企业对无线回程的用途多半围绕在扩大蜂窝服务打转，不过WiMAX在快速布建Wi-Fi服务方面。占有一席之地。如Wi-Fi与WiMAX整合之后对企业应用带来的革命与好处，无线热点供应商也会从Wi-Fi与WiMAX整合得到极大的好处，让他们可以在不需要固定的DSL或T1专线，就可以启动热点，和任何据点连网。
　　3、未来的短距离无线技术：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。所谓的“UWB(UltraWide-Band，超宽带无线技术)”技术。正如其名称一样，UWB技术是一种使用1GHz以上带宽的最先进的无线通信技术，被认为是未来五年电信热门技术之一。但UWB不是一个全新的技术，它实际上是整合了业界已经成熟的技术如无线USB、无线1394等连接技术。
　　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O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、低功耗安全性高、多径分辨能力强的显著特性。
　　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。UWB技术多年来一直是美国军方使用的作战技术之一，但由于UWB具有巨大的数据传输速率优势，同时受发射功率的限制，在短距离范围内提供高速无线数据传输将是UWB的重要应用领域，如当前WLAN和WPAN的各种应用。此外，通过降低数据率提高应用范围，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、安全性高、系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点；UWB也适用于短距离数字化的音视频无线链接、短距离宽带高速无线接入等相关民用领域。
　　UWB系统在很低的功率谱密度的情况下，已经证实能够在2-4M内提供超过480Mbps的可靠数据传输。与当前流行的短距离无线通信技术相比，UWB具有巨大的数据传输速率优势，最大可以提供高达1000Mbps以上的传输速率。与蓝牙、802.11b、802.15等无线通信相比，UWB可以提供更快、更远、更宽的传输速率，UWB技术在无线通讯方面的创新性、利益性已引起了全球业界的关注。
　　4、未来趋势
　　从近期无线通信技术的发展看，无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。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。如3G和WLAN、WiMAX、UWB等，都可实现互补效应。因此，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。预计在更远的未来，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。
　　总之，无线通信技术未来的发展将表现为：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。

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目前无线技术的发展趋势
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