发布时间:2023-10-11 17:47:04
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中图分类号:TN914 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)12-0014-01
1、引言
扩频通信技术是扩展频谱通信技术的简称,这一技术最早在二次世界大战期间被提出,并在军事领域不断发展壮大。直到上世纪八十年代以后,随着无线通信被广泛应用,无线通信频道资源已经远远不能满足通信的需要,干扰日益严重。为此,美国联邦通信委员会规划了ISM波段并批准其使用扩频通信。由于扩频通信拥有信号质量高、抗干扰性强、保密性好、系统容量大等优点,迅速在民用通信各个领域被广泛应用,在经济建设与社会民生方面起着巨大的作用。
2、无线扩频通信常用技术
常规无线通信载波频谱较窄,扩频通信技术通过专门的数字调制技术,可以将信息扩展到很宽的频带上进行传输。常用的扩频技术有直接序列扩频技术、跳频扩频技术、跳时扩频技术、线性调频扩频技术几种,在具体应用中还可以将这几种技术组合在一起应用。不同的扩频方式有着不同的抗干扰原理,也有着各自的优点与不足,很难说什么扩频方式更为优秀,仅能根据实践条件来综合考虑,选择最适合的扩频方法。目前较为常用的扩频方式有直接序列扩频方式和跳频扩频方式两种。相对来说,跳频通信技术抗干扰能力较强,多应用于军事领域,如海湾战争中多国部队所采用的就是跳频通信技术。而直接序列扩频技术则拥有较长的通信距离。实际上,现代通信领域的室内无线通信、CDMA移动通信、蓝牙、数字蜂窝移动通信等都是基于扩频通信技术的通信方式。
3、直接序列扩频技术
直接序列扩频技术是目前应用较为广泛的一种扩频技术,包括如美国国防卫星通信、GPS全球定位系统、数据中继卫星系统、航天飞机通信跟踪系统等所采用的都是直接序列扩频技术。直接序列扩频技术是在发送端将需要发送的信息利用伪随机序列扩展至一个较宽的频带上,接收端将信号接收后进行相关处理恢复成原有信号。由于传输过程中产生的干扰信号同伪随机序列没有关系,因此能有效的降低干扰信号功率,具有较好的抗干扰效果。在直接序列扩频技术的应用中,伪随机序列起着极为重要的作用,信息的传输需要伪随机序列来进行扩展,信息的接收则需要伪随机序列来解调,同时扩散干扰信号的功率。可以说,扩频系统性能的好坏,直接受伪随机序列的影响。
直接序列扩频技术在列车无线通信系统中的应用:
(1)列车无线通信系统的性能要求:根据国家无线电委员会的相关规定以及列车无线通信的需要,列车无线通信系统必须具备较强的抗干扰能力,信号传输安全性要高,传输速度要高于GSM-R系统,并且还必须具备多址能力。根据列车实际通信需求,扩频增易必须大于15dB才能获得需要的抗干扰能力,同时传输速度应当大于10kb/S。同时,系统硬件分为车载设备和地面设备两个部分。
(2)列车无线通信车载系统发射端:列车无线通信系统中的车载系统部分主要起发射信号的作用,因此车载的硬线主要为发射电路。根据列车无线通信系统的需要,要提高扩频增益,必须使用较长的伪码,这样才能获得更强的抗干扰能力,但使用较长的伪码势必造成较长的信号捕获时间,会给传输速率造成影响。根据实践研究,扩频序列选取周期127的m序列,能获得较好的抗干扰能力和传输速率。在设计时,发射段先将采集到的机车信息调制成扩频所使用的二进制信息源,进行信号调制处理,再通过m序列产生多路序列信号,最后产生扩频信号。在发射段的调制中,为了节省发射功率,同时提高发射机工作效率,通常采用双相平衡调制方式来抑制载波。
(3)列车无线通信地面系统接收端:列车无线通信系统中,地面系统主要起接收信息的作用,其电路主要是接收电路。接收信号的过程一般分为两步,分别为解扩和解调,解扩和解调直接影响着系统性能的好坏。解扩过程是伪随机码同步的情况下,对接收信号进行处理获得增益,从而改善系统误码性能。解扩后,再对信号进行解调处理,恢复为原有信号。直接序列扩频技术的同步包括伪随机码的同步、位同步、帧同步、载波同步几种,其中最关键的是伪随机码的同步,伪随机码的同步直接关系着信号的解扩,一般分为初始同步和精同步两步,初始同步是捕获伪随机码,精同步则是在初始同步的基础上,进一步减少伪随机码的码相位误差。
4、结语
无线扩频通信技术具有传输速率高、抗干扰性强、移动性能好、组网灵活等优点,能提供较好的可靠性和安全性。不同的扩频系统具有各自的优点和不足,在实际使用中要根据具体需要,从抗干扰能力、抗衰落能力、抗多径干扰能力、组网能力、窄带系统的兼容能力、传输距离等多个方面来考虑,选择最为适合的无线扩频技术,这样才能满足实际无线通信的需要,提供更好的通信支撑能力。
参考文献
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0358-01
一、无线通信的起源
很早以前人们就利用各种方式进行通信,比如烽烟、旗语等等,这些从某些意义上讲也是一种无线通信。但是这些办法只能在可视范围内通信,且只能传递一些简单的信息,为了将这些距离传送的更远,人们想出了很多办法,接力就是一种有效的方式。1837年,英国库克和惠斯通设计制造了第一个有线电报,人类通信进入了一个崭新的纪元。1860年,意大利人安东尼奥・梅乌奇,发明了电话,几十年之后,也就是在1895年,马可尼首次从英国怀特岛到30km之外的一条拖船之间成功进行了无线传输,现代意义下的无线通信从此诞生。两次世界大战强烈地刺激了无线通信技术的发展。美国于1946年首次开通了移动服务系统,主要用于警局、消费部队等大众安全部门。第一代无线通信系统称之为模拟蜂窝网,也就是俗称的1G。在该系统中,语音信号主要采用模拟调制。从2G开始,无线通信步入纯数字时代,2G时代的一个重大特点就是,所有的标准都是以商业利益为宗旨。3G时代刚刚开启不不久,4G时代已然来临。
二、无线通信的发展特点
无线通信本事突破了时间与空间的限制,近年来发展迅猛,其在发展过程中呈现出两个重要特点:
首先就是公众移动通信业务不断增长,工信部的统计数据显示,截止到5月底中国的手机用户数量已达到12.56亿人,相较4月份增长了0.36%,比去年同期增长了7.82%,相当于中国90.8%的人都在使用手机。可以说,绝大多数人都在使用手机,手机成了我们生活中不可缺少的部分。
其次,无线通信技术在不断地升级换代。任何技术本身都不会是完美的,无线通信技术也一样。虽然无线通信技术已经发展了很多年,但是远远谈不上成熟。可以说无线技术仅仅只能说是达到了一个相对的成熟期。在当前看来,老的无线技术不断地升级以适应现实的发展,新的无线技术又不断展现。
三、当前无线通信技术热点
3.1 WiFi与WLAN
WLAN即无线局域网的英文简称:Wireless Local Area Networks;它利用了无线技术,摆脱了通信电缆的束缚,使得用户可以很方便地透过无线电波与互联网联接,近年来,这种技术的发展相当迅猛。目前市面上的家庭路由器已基本上由无线路由器所占领,其流行程度可见一斑。
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如pad、手机)等终端以无线方式互相连接的技术,事实上它是一个高频无线电信号。Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)定义的一种工业无线通信标准,其本质上是一种商业认证。Wi-Fi是目前WLAN的主流标准,占有统治地位,其工作在2.4GH开放的ISM频段。Wi-Fi发展顺序为802.11a、802.11b、802.11g、802.11n其传输频率由之前的最高11Mbps到现在的540Mbps。在目前的互联网潮流下,无线局域网标准Wi-Fi得到了跨越式的发展,各种无线通讯设备如雨后春笋般涌现。
3.2 WiMax
WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。WiMax也被称为IEEE802.1标准。WiMax是一项新兴的宽带无线接入技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km。WiMax的技术较为先进,采用了OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等代表未来技术发展方向的技术。相较于其他无线通信技术,其主要技术优势在于较高的通信频率和频谱利用率。不同于WIFI所采用的2.4G的通信频率,WiMax所采用的频率范围相当宽泛,最高可以达到11G。就目前的情况来看,经过了这几年的热闹,WiMax有走向没落之势WiMax提出之初给出的理念是:WiFi的加强版,后来又发现其定位和移动通信一样,可以是终端用户任意上网链接,然而这些功能现有的移动通信协议都可以做到。目前WiMax所面临的竞争,既有WiFi又有现在的CDMA,WCDMA等3G、4G技术。WiMax的技术覆盖范围过广,市场定位模糊是其商业化的最大致命伤。WiMax的没落与其说是技术的没落,不如说是商业或者市场的没落,而不代表其技术不先进。
3.3 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。从技术本质上来说,UWB不使用无线载波,而是采用时间间隔极端(
四、无线通信的发展趋势
时代在进步,技术在前行。任何事物都是在不断进化以适应未来的发展。无线通信技术也是一样。一些落后的技术将会逐渐淘汰,一些技术经过改进得到新生,新的技术将不断涌现参与无线通信技术的竞争。总体来说,无线技术就是我们的未来,自由永远是人类不变的追求,这也是无线通信最核心的价值体现。在未来其无线通信技术将呈现以下特点:
4.1 技术互补性增强
无线通信技术有很多种,每种都有其最合适、竞争力最强的那个应用领域和覆盖范围。就目前的技术范围来,还不存在一种无线通信技术能够包打天下,在任何环境都适用。应该可以说在较长一段时间内,这种技术也不会出现。这样的技术特点,就决定了各种无线通信技术必须互相补充才能完全满足用户需求。因此在应用开发上,如何使用户在无知觉间实现各种无线连接的切换,是一个很重要的方向。智能、简单这是无线应用应该走向的方向。用户无需了解各种无线技术的优劣点,只需方便自由地应用即可。
4.2 联合化、一体化、宽带化
未来的通信终端必将是处理器和通信的结合体。目前流行一种说法是让所有的人和物体都接入互联网。如何接入?唯有无线通信。网络的融合包括核心网、接入网、业务的融合。各种无线通信技术WiMax、蓝牙、UWB等等最终都将与互联网相互融合。向互联网迁移,已经是各种技术发展的一个大的趋势:电话网与互联网的融合、电视网与互联网的融合;人们使用移动网络上网、使用WIFI上网这些都离不开互联网。这些无线技术如何更好地和互联接入是一个重要的领域。
4.3 无线通信与其它技术领域的交叉融合
当今科学领域不断飞速发展,各种新技术层出不穷。技术领域的划分也越来越细,同时各学科的交叉融合也越来越普遍,无线通信也不例外。从通信的角度讲,目前只要是需要进行通信的领域都可以使用无线通信技术。如果按照这个理解,无线通信的应用空间只会越来越大。无线化,是一个难以抗拒的诱惑。无线抄表、无线门铃、无线防盗、无线物流监控、无线火灾报警系统……各种新型的应用领域不断出现。未来无线通信的领域只会越来越多,这是毫无疑问的。
随着社会不断的发展需要,各种无线通信技术将会应用到各个领域,发挥出自身的特点及优势,创造出巨大的经济效益。
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。