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無線通信技術發展史范文1
全球3G商用進程加快
提到對未來移動/無線技術的展望,就不能不提3G。3G在全球商用已經開始起步,但是在國內,目前我們還沒有正式開展3G商用,所以分析國外3G商用的具體情況。看看我們自己準備3G的現實,可以為我們下一步更好地把握機遇、再創輝煌打下堅實的基礎。
2006年全球3G用戶快速增長。WCDMA用戶9650萬,比2005年新增近5950萬;1XEV-DO用戶5676萬,比2005年新增3234萬;CDMA2000 1×用戶2.76億。截至2007年1月,全球已發展了WCDMA網絡142個,比2005年新增47個EV-DO網絡53個,比2005年新增22個CDMA2000 1X網絡183個。HSDPA發展迅速,2006年一年內商用網絡達到97個。當前一個值得注意的現象就是歐洲允許運營商在900MHz頻段發展3G業務,美洲國家允許運營商使用800MHz~900MHz頻段發展3G業務。
TD-SCDMA技術試驗情況一直是業界關注的焦點。從2002年2月到2004年9月,是TD-SCDMA技術試驗階段,這個階段實現了TD-SCDMA的“從無到有”。其中2002年~2003年試驗的是基于GSM協議的TSM設備(該種技術方案已被否決),2004年開始試驗基于3GPPR4標準的LCR設備。主要無線系統和終端設備由大唐提供。從2004年11月至2005年6月是研發與產業化技術試驗,這個階段解決了“建立產業鏈”的問題,形成了多廠家環境,建立了較為完整的產業鏈,實現了基本功能和業務,初步驗證了關鍵技術和組網能力。2005年10月至2006年2月是應用技術試驗,這個階段的任務是“加快芯片終端研發”,重點測試芯片和終端,完善設備功能與性能,進一步驗證關鍵技術和網絡性能。從2006年2月到2007年,是規模網絡應用技術試驗,這一階段的任務是“全面驗證與完善”。從2007年到2008年,是擴大規模網絡應用技術試驗,這一階段的任務是繼續擴大商用試驗范圍。
移動網絡加速向寬帶演進
HSDPA比預想的商用速度快。GSMA的CEO稱HSDPA的商用進程比GSM和WCDMA快了3年,原因主要有三個:WiMAX的壓力;互聯網業務的蓬勃發展;3G最初的版本提供的業務與2G差別不大。
移動通信網正在迅速成為一個寬帶互聯網業務平臺。Vodafone的CEO認為應該使互聯網的應用迅速進入移動網,他們已經開始與Google、Myspace和YouTube合作。LTE(長期演進計劃)標準化和研發速度正在加快。同時,WiMAX提高了蜂窩移動通信技術更新速度。2004年初802.16系列WiMAX提出之后。整個無線通信領域開始了新一輪的技術競爭,加速了蜂窩移動通信技術演進的步伐。
3GPP和3GPP2分別在2004年底和2005年初開始了3G演進技術E3G的標準化工作。其中3GPP啟動了LTE計劃,提出的技術要求是:實現下行100Mbit/s、上行50Mbit/s速率,頻譜效率比R6版本高2~4倍。能更好地支持IP傳輸業務,而且成本更低。3GPP在2006年完成主要參數研究,2007年6月完成標準化。3GPP2則提出了無線接口演進(AIE)計劃。AIE分為兩個階段,第一個階段采用多載波CDMA20001xEV-DO技術。最多15個載波實行捆綁,可支持下行46 5Mbit/s、上行27Mbif/s速率的數據業務;第二階段采用增強型無線接口,將支持下行100Mbit/s~1 Gbit/s、上行50Mbit/s~100Mbit/s速率的數據業務。第一階段在2006年初,第二階段在2007年4月完成。
WiMAX2006年有了實質性進展。IEEE802.16m標準將帶來高達1Gbps的無線數據傳輸速度,它的推出對于WiMAX未來的前景有著重要意義。
WiMAX的提出和推進,E3G的標準化啟動和加速,使得無線移動通信領域呈現明顯的寬帶化和移動化發展趨勢,即寬帶無線接入向著移動性方向發展,而移動通信則向著寬帶化方向發展。
移動與無線技術在演進中走向融合
當前,移動、無線技術領域正處在一個高速發展的時期,各種創新移動、無線技術不斷涌現并快速步入商用,移動、無線應用市場異常活躍。移動、無線技術自身也在快速演進中不斷革新。在網絡融合的大趨勢下,3G、WiMAX、WLAN等各種移動、無線技術在演進中相互融合。
在多元融合的大趨勢下,3G、WiMAX、WLAN等各種無線技術在競爭中互相借鑒和學習。涌現出了同時被上述無線技術采用的新型射頻技術,如MIMO和OFDM技術等。與此同時,在以ITU和3GPP/3GPP2為引領的蜂窩移動通信從3G到E3G,再走向B3G/4G的演進道路上,以及IEEE引領的無線寬帶接入從無線個人域網到無線局域網、無線城域網,再到無線廣域網的演進道路上,都開始增加對方的內容,例如:移動通信不斷強化寬帶傳輸性能,無線寬帶接入不斷增強漫游性能以及安全性能。
借鑒WiMAX的高速數據傳輸特性,蜂窩移動通信啟動了LTE,即“3G長期演進”項目,用以增強寬帶傳輸性能。LTE的確立,令蜂窩移動通信系統的技術線路與定位為“低移動性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。
當蜂窩移動通信在向WiMAX、WLAN學習的時候,WiMAX、WLAN也在添加電信級的安全等內容。在安全方面,WiMAX、WLAN將基于多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等級的安全方案,使企業、個人用戶可以根據不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略;在漫游能力方面。WiMAX、WLAN也朝著覆蓋范圍更大。從熱點到熱區到整個城市的方向邁進;在技術方面,WiMAX、WLAN將致力于打造基于IP的交換技術和開放的業務平臺,使網絡更智能、更易于管理。
在“無線+寬帶”的大趨勢下,無論是蜂窩移動通信技術還是WiMAX、WLAN等無線寬帶技術,都面臨著同樣的考驗:信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下,OFDM和MIMO就成為各種無線技術的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問題的同時,增加了載波的數量,造成了系統復雜度的提升和帶寬的增大;MIMO則能夠有效提高系統的傳輸速率,在不增加系統帶寬的情況下提高頻譜效率。因此,OFDM和MIMO的結合,成為推動“無線+寬帶”發展的重要力量。
移動無線業務融合時機成熟
隨著移動通信和互聯網的迅猛發展,以及固定和移動寬帶化的發展趨勢,通信網絡和業務正發生著根本性的變化,體現在兩大方面:一是提供的業務將從以傳統的話音業務為主向提供綜合信息服務的方向發展;二是通信的主體將從人與人之間的通信擴展到人與物、物與物之間的通信,滲透到人們日常生活的方方面面。
“移動+寬帶”刺激各種新型技術層出不窮,極大地促進了移動/無線技術創新,其他無線技術如超寬帶(UWB)、藍牙、RFID、認知無線電、ZigBee、自由空間光系統等都有用武之地。順應這一發展趨勢,相關行業將逐步融合,通過一系列新的技術、新的業務和應用來滿足市場的需求。融合將是全方位多層次的。包括網絡融合、業務融合和終端融合。特別是固定網與移動網的融合,通信、計算機、廣播電視和傳感器網絡的融合成為發展的大趨勢,而且已經在技術、市場需求和設備方面逐漸具備條件。
無線通信技術發展史范文2
【關鍵詞】無線通信;礦井;LTE;超寬帶;認知
0 引言
目前,現有的礦井無線通信系統有3G無線通信系統以及基于WiFi、ZigBee的短距離無線網絡與通信系統。隨著礦井信息化水平的不斷提高,大量的信息交互使得礦井對無線通信系統的帶寬等技術指標的要求的逐步提升,對系統的智能化要求也日益提高,這些系統已不滿足礦井信息化發展要求。[1]本文對LTE技術、UWB技術、認知無線電技術三種新型的無線通信技術進行分析與比較,并介紹新技術應用于礦井通信的技術優勢。
1 LTE通信技術
LTE(Long Term Evolution)通信技術采用全IP化網絡架構,數據傳輸速率高,為高容量、低時延的平面體系結構;系統組網靈活性高、易擴容;可靈活配置1.25~20MHz的多種帶寬;向下兼容,支持已有的3G系統和非3GPP規范系統的協同運作;且延遲降低、廣域覆蓋。[2]
礦用LTE無線通信系統除具備LTE系統基本功能外,還支持通過移動終端實時監測、查看煤礦瓦斯、風速等環境參數,以及各種機電設備的工作參數;實現井下人員的精確定位;可為工作人員提供豐富的多媒體業務,包括監聽、會議、組播等語音調度功能,多媒體調度、實時視頻回傳、視頻會議等業務;實現井下的監測視頻、圖像、音頻的實時無線傳輸;實現可視化應急指揮,提高事故處理的及時性,減少災害帶來的損失。
礦用LTE無線通信系統主要由網絡管理設備、業務交換機、傳輸網絡、LTE無線基站、智能移動終端組成。其架構基于IP網絡,可快速、簡便地接入現有的礦井工業以太網,縮短系統建設周期,降低建設、維護成本。[3]業務交換機為礦用LTE無線通信系統提供集群調度服務功能和數據業務功能,是系統的核心設備。LTE無線基站位于井下,具備本質安全特性,是實現井下LTE信號覆蓋的關鍵設備,其包括無線信號處理模塊、射頻放大模塊及電源模塊。
礦井LTE通信系統可滿足礦井不斷增長的語音、監測數據、視頻通信需求,實現多系統融合管理及監測,并可與現用的有線或無線網絡融合,形成有線、無線一體化的井上、井下綜合通信系統,提高礦井的生產安全性以及管理、調度效率,是礦井無線通信未來發展的主流。
2 超寬帶技術
超寬帶(UWB,Ultra Wide Band)通信技術采用寬的頻帶實現高速傳送,電路功耗即使在幾十毫瓦以下,魘淥俾室材芄淮锏100Mb/s~500Mb/s;采用持續時間極短且占空比極低的窄脈沖信號,多徑信號在接收時易于分辨,抗多徑干擾能力很強;系統結構簡單。[4]上述的這些特點使得超寬帶技術非常適用于礦井通信。在礦井中,可以利用超寬帶信號頻帶寬的特點來增加信號傳輸距離,且由于超寬帶技術功耗低,有利于“本安型”電路的設計。
采用超寬帶技術的礦井無線通信系統架構分為三層,底層為UWB無線網絡,中層為無線傳輸網絡,頂層為井上監控管理中心。UWB無線網絡采用網狀拓撲結構,其節點廣泛分布在礦井巷道和工作面。子節點將監控區內的監測數據采集、傳輸,并通過無線網絡與主節點進行通信,將數據發送至主節點;接收主節點發來的控制信息,完成監測任務。主節點接收本區域子節點傳送來的數據,并負責數據的融合、轉發,以及控制信息的交互。整個無線通信網絡及時、可靠、準確地完成底層信息的采集、匯總及傳輸。[5]
超寬帶技術所具有的低功耗、高數據率、抗多徑能力強、系統復雜性低等特點,能夠很好地對礦井進行實時監測,尤其在水災、火災、塌方等惡性事故救生搶險中能起到至關重要作用。
3 認知無線電技術
目前煤礦使用的無線通信系統,如CDMA通信系統、WiFi通信系統等在長時間工作后常常使收發信號的靈敏度下降;在巷道拐點、坡道等無法正常傳輸數據;發生礦難時,現有通信系統完全癱瘓,降低救援效率。認知無線電(Cognitive Radio,CR)的核心思想是其具有學習能力,能與周圍環境交互信息,以感知和利用在該空間的可用頻譜,并限制和降低沖突的發生。認知通信系統作為智能通信系統,對環境變化變化以及網絡控制指令可做出及時反應,即使礦井結構遭到破壞,仍能自動恢復組網,傳遞信息,為礦難救助等提供重要信息。因此,把認知無線電技術和現有通信系統結合起來,就可以克服目前礦井系統中存在的缺點,實現高可靠性的監測網絡系統。[6]
礦井認知通信系統的結構分為3層,底層為認知網絡,向上依次為傳輸網絡、井上監控中心。底層無線認知網絡的結構從下向上分別為認知節點、簇頭節點、網關。認知節點采集信息,通過上級的簇頭節點集中傳送礦井內的數據、信息到網關,再由網關經傳輸網絡上傳到地面監控中心;同時地面監控中心將控制信息通過傳輸網絡和認知網絡傳送至底層節點。底層的認知網絡被分成許多的子小區,認知節點可采用分布式和集中式混合的方式進行組網,每個子小區中有一個簇頭節點,認知節點在每個子小區內按照地理環境不同進行分布式放置,簇頭節點作為子小區的中心和簇外進行通信轉發或接入。[7]網關連接無線認知網絡及互聯網等外部網絡,實現協議棧之間的通信轉換;同時,監控中心的監控信息,并把收集到的數據通過傳輸網絡傳至井上的監控中心。
認知網絡能夠根據巷道的通信環境自適應的做出改變,并提供接入現有千兆工業網絡的通信API實現井下生產環境的全方位監控和自動調整。
4 結論
本文分別簡介了LTE、超寬帶技術、認知無線電技術,并詳述了這三種技術應用在礦井無線通信系統的優勢,設計了相應的無線系統結構及組網方案,并進行了功能分析。三種無線通信系統在通信速率、可靠性、準確性都各有優點,在礦井無線通信系統中都具有廣闊的發展前景。
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無線通信技術發展史范文3
關鍵詞:無線電;通信技術;管理;發展
在當前的全球發展領域下,通信行業得以迅速發展,符合現代社會的發展需要。在信息技術不斷使用下,無線電通信技術成為主要的發展趨勢。該技術是將無線電作為媒介,減少了通信之間產生的干擾現象。同時,無線電通信技術是無線傳輸和無線接入兩部分組成的,在當今發展過程中,為各個行業提供較大方便。
1無線電通信技術的特點
無線通信是現代社會中主要應用的一種通信形式,在發展期間,是利用電磁波信號實現信息傳輸的。無線電通信技術的使用具備較大作用,在信息傳輸期間是不需要任何介質的,不僅將降低運行期間的使用成本,還能為信息傳播工作提供擴展性內容[1]。一般情況下,無線電通信技術存在的特點表現為以下幾方面:第一,無線電通信技術不會受時間、空間的限制。在一般發展情況下,人們是無法對通信的時間、地點以及相關信息進行預測,將無線電通信技術應用到各個行業中,不受時間與空間的限制,促進了技術與手段的先進性和自由性,為社會的通信工作實現了高效性,維護了數據、圖像等信息的有效傳輸。比如:該技術在學校中的應用,如圖1所示,給教師教學提供較大方便。近幾年,隨著科學技術的進步,計算機網絡技術也得以完善,將通信技術與網絡技術進行結合,能夠促進無線電通信技術的穩定發展[2]。第二,無線電通信技術的實現具備機動性與可用性。因為無線電通信技術存在多種功能,使用期間占用的空間小,實現的數字化傳輸將產生較大容量。存在的該優勢不僅促進無線電通信技術的有效性,也保證通信技術的靈活運行,為各個發展行業帶來較大便利。第三,無線電通信技術的使用具備良好的可靠性。無線電通信技術在實際設計期間,不需要為其搭建傳輸路線的,在使用期間,受自然要素的影響小,不僅能為通信工作提供可靠,還能為各個行業發展創造更高價值,實現通信行業的有效執行[3]。
2無線電通信技術的管理
2.1增強管理意識
管理意識的增強是無線通信技術使用期間的首要條件。我國的通信部門在實際工作執行期間,要對管理人員的思想意識進行培養,促進其認識到管理工作的重要性。還要引導工作人員學會引進先進技術、學習先進理念,保證其在無線電通信管理工作中,具備較強的責任意識和使命感。其中,無線點頻率是我國發展過程中的主要資源,與我國的發展安全存在較大關系,所以,相關部門要為其構建專業的管理隊伍,保證在工作中能夠實現合理的監控工作,并及時掌握該工作的動態信息和實際變化趨勢,保證全方位的展示出各個行業的發展優勢。在實際工作執行期間,無線電通信技術的管理人員還要促進自身安全意識的提升,并在思想上認識到自身工作發揮的重要性,保證在工作中能夠更認真。所以說,加強對工作人員的思想教育培訓工作是非常重要的,能夠促進管理工作的科學規劃[4]。
2.2加大網絡建設
無線電通信技術的管理,還需要促進網絡的建設。其中,最為主要的工作任務是無線電監測網絡建設,在該工作執行期間,通信部門就要引起高度重視,充分掌握無線電管理工作發揮的重要作用,并為其提供有效技術,促進其工作的優化執行。基于該情況,無線通信部門要促進無線電監測網絡的充分建設和執行,促進工作的積極執行,保證對各個地區的無線電監測站進行有效整合,在該發展趨勢下,不僅能夠為各個監測站的相互合作和交流提供保障,還能在最大程度上促進無線電頻率資源的充分利用。同時,該工作的實施還能實現通信渠道的暢通性,促進各個無線電業務都能統一發展,維護通信工作的健康發展。
2.3增強執法力度
加大執法力度,相關政府以及相關部門要認識到無線電通信管理工作發揮的重要性,為無線電通信管理工作的安全、穩定實施提供保障。在期間,加大執法力度,促進監督與管理工作是十分重要的。同時,還要促進各個規章制度的建立,保證無線電法律管理體系能有效利用,從而提升無線電通信管理工作水平。相關部門在實際工作中,還要根據我國的相關規范和技術標準,降低一些違法操作現象的產生,促進法律法規的嚴格執行,保證在該執行方式下,實現行業的健康、穩定發展[5]。
2.4構建專業隊伍
在對無線電通信進行管理期間,要加大專業隊伍的積極建設。為了促進無線電通信管理工作效率和工作質量的提升,促進社會價值的充分發揮,相關部門需要構建專業、高水平的管理隊伍,保證工作人員具備先進的管理技術,存在高品質的思想道德精神,存在的責任意識也要較強。在工作中,要認真、負責,根據我國的相關規定和標準有效執行。同時,相關部門還要建立完善的激勵機制,引導工作人員都積極參與到教育培訓工作中,實現專業化的學習工作,他們不僅要促進自身管理水平的提升,還要學會交流與溝通,實現綜合素質的增強。在實際工作中,促進工作的有效執行,保證能夠在管理工作中有效完成任務[6]。
3無線電通信技術的發展趨勢
在未來發展趨勢下,無線電通信技術發展趨勢主要體現在三方面。首先,實現數字化無線電通信技術,該趨勢主要應用了數字化技術,能夠促進無線電通信系統頻譜資源的充分利用,也能為通信信號的傳輸提供保障,促進傳輸工作的安全、穩定,信號也會免收外界的干擾,實現數據信息的安全使用。然后,信息的寬帶化,未來會實現信息寬帶化,促進網絡技術與通信傳輸技術的充分利用,實現無線電通信技術的創新性發展,保證在無線接入方式下,實現寬帶化發展趨勢,在該發展方向下,不僅能促進通信信號以及相關信息的有效傳輸,還能維護信號傳輸的穩定性。最后,無線電通信技術實現科學化、規范化的管理工作,促進無線電通信技術的安全、穩定使用。相關部門基于該方式,實現了無線電監測網絡建設工作的優化執行,促進無線頻率資源利用效率的提升,也實現了社會的和諧進步[7]。
4總結
基于以上的研究和分析,為了促進無線電通信技術的穩定發展,我國在管理工作中,需要在內部為其建立完善的管理制度,保證工作人員安全管理意識的提升,促進工作人員文化素養以及自身技能的提升,實現其全面發展。同時,我國還需要加大力度,促進法律制度的執行,保證監督工作的執行,促進技術的創新性,這樣才能推動無線電通信技術向著更好的方向發展。
參考文獻:
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無線通信技術發展史范文4
【關鍵詞】無線通信技術發展過程發展趨勢
隨著經濟社會的快速發展,信息化腳步的不斷加快,無線通信技術也逐漸的應用到社會的各個領域,從人們之間的交流到各行各業的管理等方面都會應用到無線通信技術。因此,為了使無線通信技術更好的服務人們的生活,了解和研究無線通信技術的發展過程和發展趨勢具有十分重要的意義。
一、發展過程闡述
(1)無線通信技術的初步發展。上世紀50年代以前,無線通信技術主要應用于軍事和海洋運輸的通信方面,民用領域基本不會應用到無線通信技術。當時是采用電子管技術和短波頻段來進行傳輸信息,在這一階段的后期才慢慢的出現用固定電話進行通信的無線通信。(2)無線通信技術的快速發展。上個世紀50年代以后,無線通信技術得到了快速的發展和廣泛的應用。隨著科學技術的發展和進步,無線通信技術逐漸向半導體發展,開始廣泛的應用在電報和電話通信系統。隨著時間的推移和技術的更新,無線通信技術的頻段也不斷的擴大,無線通信技術的數字化的產生和發展壯大,不僅很快取代傳統的固定電話構建的無線通信系統,更是在使用領域上得到了迅速擴展,能夠服務于系統龐大、內容復雜的業務和項目。(3)無線通信技術的現代化發展。從上個世紀90年代以后,無線通信技術已經逐漸的進入現代化階段,無論在發展速度還是發展規模上都不斷的快速發展,同時也不斷的滲透到其他行業中去。目前計算機網絡的迅猛發展,無線通信技術通過利用現代化信息技術來提高自身的技術水平和科技含量,加快無線通信技術和其他領域的廣泛交流和結合,促使無線通信技術功能和服務更加多元化。
二、發展趨勢探析
(1)無線通信技術與網絡數字技術的不斷融合。我們都知道移動通信業務在我國取得了巨大的發展和成功,網絡寬帶業務的快速崛起也促進了很多種寬帶接入技術的發展和成熟,進而使增強型技術與業務的快速發展,因此,移動通信技術與無線網絡寬帶接入技術不斷的進行競爭和相互補充,進而實現雙方的融合和進步。同時,多媒體技術的快速發展和廣泛應用也促使與無線通信技術的融合,無線通信技術可以利用數字電視廣播和視頻技術為移動通信業務提供相關的視頻與語音節目,還可以在移動網絡上進行視頻業務。這些都是無線通信技術與網絡數字技術不斷融合的反映。(2)無線通信技術領域互補性不斷增強。每種無線通信技術都有特點,各有千秋。比如:3G技術就很適合進行廣域無縫覆蓋與強漫游移動性的需求,然而wlan則更加適合于在中距離進行高速的數據傳輸,什么技術技術則可以在近距離內實現超高速的無線數據接入。所以,在促進未來無線網絡通信技術的發展過程當中,要按照不同的用戶需求,選擇與其相合適的通信技術。實現無線通信業務多元化的發展,從而改變現在移動通信發展不均衡的現狀。未來無線寬帶接入技術的發展趨勢就是:覆蓋范圍更廣,傳輸速度更快。當前無線寬帶接入技術的主要著眼點就在于在固定環境之下實現高速度接入。(3)無線通信技術向個性化服務和創新應用發展。當前,伴隨著平板電腦、智能手機的普及,人們對于在智能移動終端上的服務越來越解釋,并且對其需求更是與日俱增。由此推動了無線通信技術的快速進度。(4)市場對無線通信保密性要求增強。無線通信非常容易出現通信雙方信息暴露的情況。如今現在有越來越多的用戶要求通信服務商在其進行通信時采用適當的保密手段。通過分析會讓我們發現,在電臺中的保密與通信能夠在很大程度上實現相互結合,從而降低對無線信道的花銷。在技術層面上也,完全能夠實現保密與通信同步。這樣不僅能夠減少通信頻譜的花銷,同時又能夠降低破譯與偵查的發生概率,充分的發揮保密與通信相結合的優勢。
三、總結
科技與經濟的快速發展,促使無線通信技術成為人們生活中一項極為重要的技術,由于社會的不斷需求也要求這無線通信技術自身不斷的發展,為了更好的為人們提供便捷高效的通信,分析和了解無線通信技術的發展技術就顯得尤為重要。
參考文獻
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無線通信技術發展史范文5
無線接入方法的發展使手機和通信基礎設施的測試變得越來越復雜。對于工程師來說,選擇合適的能處理這些新協議的測試工具也同樣是一件復雜的事情。而對于測試儀器供應商來說,應該盡可能提供范圍廣泛的一系列測試工具供用戶選擇,以便簡化測試工作。
通信測試的最新挑戰
為了緊跟通信技術的快速發展,測試工具也必須不斷進行革新。射頻和微波測試工具的設計者可以通過簡化用戶界面,增加自動測試例程、板載數據分析軟件,增大內置數據存儲容量,同時提高數據存儲速度來降低復雜性。
WCDMA的HSDPA(高速下行鏈路分組接入)和HSUPA(高速上行鏈路分組接入)協議為通信測試工具帶來了新挑戰,如射頻和微波測試工具、協議分析儀以及基于網絡的測試系統等。像CDMA2000中的EVDO(Evolution-Data Optimized)協議一樣,HSDPA和HSUPA可以大大提高網絡速度和流量,以便滿足一些高級應用,如流媒體、視頻會議和高速網絡接入。
HSDPA和HSUPA將影響最大多數的用戶――超過10億人的GSM用戶(全球1/6的人口)。而且,新增加的無線用戶中,GSM超過82%,即便是在有競爭技術CDMA存在的美國和加拿大,2005年,基于GSM和GSM增強技術(GPRS、EDGE和UMTS)的用戶年增長也超過80%,而所有基于其他移動通信技術的用戶年增長大約為25%。
HSUPA將用戶設備上行接入網絡,上行鏈路速度最大為5.76Mb/s,HSUPA負責從網絡下行接入用戶設備,下行鏈路速度最大為14.4Mb/s。雖然這個速度不是特別高,但對于絕大多數使用DSL技術的家庭用戶來說,這是他們從沒有體驗過的速度,它比今天的WCDMA(R99)快得多,2007年,HSDPA和HSUPA技術有望廣泛使用。
測試需求
在元器件層次上,射頻電源和放大器對HSDPA/HSUPA服務帶來一些設計困難,因為他們必須是線性、高效的,以便滿足高階調制技術的要求。在這一層次上,協議測試并不太重要。更重要的是鄰信道功率、線性和效率的測試,另外,EVM(錯誤矢量幅度,error vectormagnitude)是調制器性能測試的另一個重要方面,也是最困難的一項測試。矢量網絡分析儀和頻譜分析儀可以完成這些測試以及許多其他的關鍵性設備水平(device-level)的測試,并且具有很高的精度。
在網絡水平,“drive-by”系統在一定區域內進行信號調理,使這些信號能夠被分析,從而將無線載波的損失降到最低,以便決定HSDPA和HSUPA的功能是否很好的實現。端到端測試可以實現網絡操作內部的關鍵性查看,通過在用戶設備上運行某一應用來直接評估服務質量,來自不同生產商的兩個終端產品之間的互操作性也可以通過這種方法測試。
網絡操作員必須進行外場基站的HSDPA/HSUPA詳細設置測試和HSDPA通道的性能測試?;緶y試也可以進行流量測試,而流量是用來評估基站進行HSDPA/HSUPA資源分配能力的一個指標。
“Drive-by”測試支持HSDPA網絡配置和無線網絡優化,在網絡覆蓋區可以進行覆蓋范圍的測試,網絡操作員就可以獲得不同位置的HSDPA服務的信息。利用專用的手機來顯示物理參數和協議配置,另外,在Drive-by測試時,可以利用網絡掃描儀來記錄整個網絡環境。通過軟件分析來評估測試中記錄的數據,網絡操作員可以看到對于HSDPA的用戶有多少網絡資源可以使用,還可以看到這些用戶達到的數據流量是多少。通過在測試時應用端到端軟件,Qos(Quality-of-service)測試可以提供數據速率、接人次數和視頻質量等信息。這些有價值的信息可以幫助網絡運營商進一步提高HSDPA的覆蓋率和服務質量。
滿足新挑戰的測試儀器
為了滿足HSDPA和HSUPA的需要,測試設備供應商必須不斷更新他們產品線中的每一款射頻測試產品,從Rohde&Schwarz射頻產品線的各個測試工具上可以看到這種改變已經深入普及。首先,該公司通過MLAPI C++程序接口為CRTU-W WCDMA協議測試儀創建了HSDPA/HSUPA測試場景,為CMU200移動無線測試儀增加了新軟件,可以使CMU200在HSDPA/HSUPA信號模式下操作,創建的呼叫速度最快可達10Mb/s。同時推出了TSMU無線網絡分析儀和ROMES覆蓋測量軟件,用來評估網絡的HSDPA性能。為了評估HSDPA/HSUPA性能,該公司還給FSQ、FSP和FSU信號頻譜分析儀以及SMU200A、SMJ100A和SMATE200A信號發生器增加了測試例程。CRTU-W和CRTU-M協議分析儀也可以支持全部HSUPA功能。
儀器租賃業務為TD―SCDMA測試提供高靈活服務
中國第三代移動通信TD―SCDMA的快速發展不僅給中國的通信產業提供了市場機會,也給中國的設備租賃市場帶來了前所未有的契機。中國新一代通信網絡的建設和運營,都離不開通信測試儀器廠商的配合和支持,相對于傳統的測試設備購買來說,儀器租賃業務為通信測試提供了高靈活服務。
中國通訊制造與運營行業的發展速度非常快,導致其對測試儀器的需求也具有更新換代快、使用周期短等特點,各大通訊公司對花費巨資采購高端價值昂貴的新的測試設備均十分慎重與小心,但又要滿足生產、經營不斷遇到的實際測試的需求。另外,國內一些通訊制造企業的發展與成長,由于其資金來源的市場化,使得這些企業更加關注企業的投入與產出的效益。因此對一些更新風險較大,原價格昂貴,且使用周期較短的測試需求,采用中短期的儀器租賃服務來滿足則非常合適。
北京東方中科集成科技有限公司(簡稱東方集成)是一家提供儀器租賃服務的企業,東方集成目前提供租賃的儀器有三種:一種是通訊專用測試儀器,包括生產、安裝、運營、維護過程中所需的儀表;另一種是通用電子測試及測量所需的儀表。另外,東方集成還提供增值服務,包括儀器托管、租賃、二手儀器買賣、計量校準、儀器評估等。東方集成公司已經獲得中國海關的授權,在北京建立公共保稅庫。東方集成還是福祿克(Fluke)、安捷倫(Agilent)、泰克(Tektronix)等數十家國際著名測試測量儀器設備廠商在中國地區的重要合作伙伴,它可以為用戶提供各種針對行業的完整的測試應用解決方案。
HSDPA――HSDPA是現有W-CDMA網絡的升級,因其所提供的先進功能而享有“3.50”技術的美譽。HSDPA是一個非對稱解決方案,允許下行(即網絡至終端)吞吐能力遠遠超過上行吞吐能力,從而有效提高頻譜效率。HSDPA技術的理論數據傳輸率最高可達10~14Mb/s,平均可提供2~3Mb/s的下行速度。該技術允許充分覆蓋地區內的用戶共享帶寬,從而為每位用戶提供300Kb/s~1Mb/s的下行鏈路,足以媲美當前的無線局域網和國內固定寬帶線路。HSDPA的上行速度將為128Kb/s,是目前W-CDMA系統的兩倍。
無線通信技術發展史范文6
關鍵詞:4G移動通信 關鍵技術 發展前景
中圖分類號: TN929 文獻標識碼: A
1、4G 移動通信技術
第四代移動通信技術 (4G) 的概念可稱為廣帶(Broad-band)接入和分布網絡,具有超過 2 Mb/s 的非對稱數據傳輸能力,對全速移動用戶能提供 150 Mb/s 的高質量的影像服務,并首次實現三維圖像的高質量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(WLAN)、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡。4G移動通信技術主要是利用無線技術連接多個固定平臺或者頻帶不同的網絡,通過這種方式來提供服務,而且互聯網和寬帶的鏈接不受時間地點的限制,即使是平流層通信和衛星通信鏈接起來也非常方便。4G技術具有多種綜合,不僅可以提供通信服務,而且具有遠程控制、采集數據、定時定位等功能。并且4G技術系統由多種功能的移動寬帶組成,為寬帶與IP連接的提供支持。
2 、4G 移動通信的關鍵技術
2.1、OFDM
OFDM全稱是正交頻分復用技術,它是4G通信移動技術中的核心部分。雖然OFDM也屬于多載波調制技術,但卻受到高度關注,因為它具有普通的多載波技術所沒有的一些優點,具體表現在以下幾點:
(1)可以提高頻譜的利用率,與以往的串行系統相比,其利用率幾乎翻了一番。相鄰的兩個OFDM子載波可以彼此重疊,信號利用率大大提高,幾乎達到了Nyquist的極限數值;
(2)具有很強的抵抗衰落的能力。OFDM利用子載波來傳遞用戶的信息資料,與過去的單載波相比,信號在子載波上停留的時間延長了好幾倍,這樣OFDM就能夠進一步降低脈沖噪聲,減緩信道衰落的速度;
(3)傳遞數據的速度更快。OFDM中包含多個子載波,能夠適應不同的調制方式,可以根據噪聲環境和信道情況選擇合適的調制機制。如果信道情況比較好,選擇的調制機制效率就比較高;如果信道情況不好,選擇的調制機制就應該能夠抵抗外界干擾。并且,OFDM引入了加載算法技術,能夠把不同的數據資料集中在一起,通過速度高的信道來傳送。這就是OFDM技術可以高速傳遞數據的原因所在。
2.2、智能天線技術
智能天線采用了空時多址(SDMA)的技術,利用信號在傳輸方向上的差別,將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區分,動態改變信號的覆蓋區域,將主波束對準用戶方向,旁瓣或零陷對準干擾信號方向,并能夠自動跟蹤用戶和監測環境變化,為每個用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號,從而達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。
現在,智能天線主要有兩種不同的工作方法,一是全自適應方法,二是波束切換方法。首先來看全自適應方法,單純從理論上來看這種方法是非常優越的,可是任何一種計算方式都需要大量的數據,進行大量的計算,如果只有一種信道,計算速度就會受到影響,甚至還有可能發生錯誤,如果存在多種外界干擾和多徑效應嚴重,尤其是信道發生快速變化的時候,就會難以實時跟蹤既定的用戶。而波束切換的工作方法以存在預多波束為前提,通過計算在整個空間區域覆蓋不同的波束,每個波束都有對應的主瓣方向,在兩個鄰近的波束之間主瓣還會發生部分重疊,在接收信號時選擇一個波束就可以完成任務。相比全自適應方法,波束切換方式更容易操作,這也是智能天線未來發展的一個主要方向。
2.3、軟件無線電技術
最理想的4G通信方式是任何一個人隨時隨地都能連接到網絡,要實現這個理想,在移動設備的終端要設置多種不同類型的無線接口,保證信號能夠在不同的網絡空間內自由傳送,而且能夠通過轉換信號能夠開展多種形式的業務。在這種情形下,4G系統就需要增加程序復雜的軟件。因此,有的專家提出使用軟件無線電技術,這是一種新興技術,是在微電子技術的基礎上發展起來的?,F代的通信技術為其提供理論基礎,微電子技術為其提供大力支持,軟件無線電技術得到了快速發展,其核心任務就是處理數字信號。軟件無線電一經提出就得到了業內人士的高度重視,因為這是一種新的科學技術,不僅具有巨大的發展空間,還擁有非常廣闊的市場空間。軟件無線電工作的平臺是最簡單的,也是可以通用的,它通過平臺升級和增加軟件來發揮無線電技術的功能,這是一種新的設計思路。
3 、4G 移動通信技術的應用前景
4G移動通信技術在我們的生活中運用的越來越廣泛,而且應用前景非常之廣闊,在今后,4G移動通信技術將會有著交互干擾抑制技術、可重構性和網絡自愈技術和無線接入網技術等多方位的發展。
(1)交互干擾抑制技術。4G通信技術是建立在交互干擾抑制技術這個基礎上的,通過交互的方式來減少不同通信設備之間的干擾,從而提高移動信號的傳輸質量。
(2)可重構性和網絡自愈技術。4G通信技術安裝了智能處理軟件,在出現基站超負荷運行或者節點發生故障時,其問答設置可以快速找到原因,及時解決問題,對錯誤予以糾正,這就是網絡故障自動排除的原理。
(3)無線接入網技術。4G通信技術的容量大,運行速度快,但是消耗的成本低,并且無線接入網技術一改現有的電路交換和設備分集的模式,開始向IP分組交換和網絡分集的方向發展。這種新的網絡結構以IP技術為核心,可以在固定網、W-LAN、3G、4G等網絡之間自由流轉,為下一代的通信技術的誕生奠定基礎。以OFDM為基礎的4G移動通信技術,信號強大、覆蓋范圍廣,無線接入能力十分強大。在社區實現無線接入相對有線連接也更為便捷簡易,隨時隨地為用戶服務。即便是在破舊偏遠的社區樓房也仍舊能夠實現無線信號覆蓋,打破了有線的限制和各種障礙。
(4)4G移動通信技術在手機上得到廣泛應用。3G移動通信技術在手機上得到最廣泛的應用,使手機功能更為強大,越來越智能化。4G移動通信技術具備信息高速度的傳輸優勢,盡快實現將4G移動通信技術應用于手機上,可以凸顯更為強大的影響力,帶動手機智能化的突破發展,實現手機用戶身份鑒定。
4、結論:社會在4G移動技術的支持下,能夠實現廣大用戶通信的便利,用戶接入網絡更加方便,不受時間地點的限制,電子商務也能夠進行網上移動辦公,不同行業系統都可以使用,我們的社會將實現質的提高,因此我們要抓準這個時機,加大對4G移動通信技術的開發研究,要知道它的市場空間非常廣闊。同時,只有促進4G移動通信技術在更大范圍和更深程度上的應用,才能提高通信的質量和速度,才能促進信息技術的進一步發展。
參考文獻:
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