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二、基于4G通信技術(shù)的煤礦無線通信系統(tǒng)

（一）無線移動通信系統(tǒng)架構(gòu)

針對當前煤礦生產(chǎn)對無線移動通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術(shù)來實現(xiàn)高傳輸速率的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，建立信息化、自動化、智能化于一體的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，打破當前煤礦系統(tǒng)安全生產(chǎn)局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部署，有效解決信息孤島的問題，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，建立基于分時長期演進（TD-LTE）的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，由于基于4G通信技術(shù)的無線移動通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實現(xiàn)上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無線通信系統(tǒng)的對比，因此，采用TD-LTE無線通信技術(shù)不僅可以滿足語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實時傳輸，也可以有效避免數(shù)據(jù)丟包、延時等問題。下面對基于4G通信技術(shù)的無線移動通信系統(tǒng)進行對比分析：1.基于TD-LTE通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。TD-TLE煤礦無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)主要由基站、接入網(wǎng)關(guān)、BRAS及核心網(wǎng)通信構(gòu)成，其中，核心網(wǎng)網(wǎng)元可以實現(xiàn)語音通信、數(shù)據(jù)傳輸及集群呼叫功能，其主要通過IMS+EPC+DSS集群模式來實現(xiàn)的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術(shù)的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)建設(shè)中，增強區(qū)域的覆蓋范圍，通過自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一接入到安全網(wǎng)關(guān)中，采用IPSEC的方式，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。當基站通過提供WLANAP來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過程中[5]，其也可以通過PDG直接接入網(wǎng)絡(luò)來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了確保提高高質(zhì)量、高傳輸速率的數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)，則可以通過直接接入3GPP核心網(wǎng)來滿足不同的產(chǎn)品需求，實現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)活動，建立以SmallCell為基站的網(wǎng)管系統(tǒng)，從而實現(xiàn)下層無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與上層網(wǎng)管系統(tǒng)的對接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網(wǎng)[6]。在系統(tǒng)中設(shè)置核心網(wǎng)，其主要作用是提供用戶連接、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級EPC核心網(wǎng)的優(yōu)勢來實現(xiàn)網(wǎng)元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網(wǎng)實現(xiàn)了移動辦公、遙感業(yè)務(wù)、監(jiān)視控制及電子商務(wù)等基本業(yè)務(wù)，其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網(wǎng)系統(tǒng)還利應(yīng)用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，還可以實現(xiàn)LTE語音業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且DSS核心網(wǎng)可以實現(xiàn)LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構(gòu)，并且都可以實現(xiàn)設(shè)備小型化的核心網(wǎng)。4.建立綜合應(yīng)用無線通信系統(tǒng)平臺。利用分布式高性能計算機框架架構(gòu)來建立一個安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應(yīng)用系統(tǒng)平臺，為了構(gòu)建靈活、適用強的處理平臺，應(yīng)在軟件處理平臺基礎(chǔ)上增加分析處理數(shù)據(jù)的專用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和終端的基站系統(tǒng)[8]，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻及語音等各類業(yè)務(wù)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲及應(yīng)用接口，從而實現(xiàn)自動化管理的應(yīng)用系統(tǒng)。

（二）無線移動通信系統(tǒng)功能概述

1.調(diào)度功能。調(diào)度系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要通信手段，生產(chǎn)調(diào)度員通過利用調(diào)度功能來統(tǒng)籌調(diào)度所有資源，并對煤礦生產(chǎn)中各種突發(fā)狀況進行處理，以保證煤礦生產(chǎn)順利進行。調(diào)度功能主要包括生產(chǎn)進程管理、煤礦生產(chǎn)流程整合及資源分配等功能。2.語音業(yè)務(wù)。其主要包括以下幾種業(yè)務(wù)：第一，移動電話，其可以提供語音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務(wù)，當煤礦井下的集群用戶發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會做出答復(fù)，其類似與電話業(yè)務(wù)，具有簡單方便、快速的特點；第三，主叫號碼識別顯示業(yè)務(wù)，其主要功能是提供主叫用戶號碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實現(xiàn)用戶之間的通信，利用無線集群通信系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化的信息共享功能，與公眾無線移動通信相比，無線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內(nèi)部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過建立優(yōu)先等級呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產(chǎn)安全部門指揮調(diào)度的需求。4.增殖數(shù)據(jù)服務(wù)。在增殖數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，主要包括提供視頻通話、物聯(lián)網(wǎng)接入、手機終端定位、多種數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，其中，對于視頻通話，通過手機實時進行無線視頻業(yè)務(wù)，以便于井上工作人員的判斷和決策；數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，通過利用3G通信技術(shù)來實現(xiàn)終端及無線傳感器等接口的采集，并利用物聯(lián)網(wǎng)提供終端接入；手機終端定位，即利用4G無線通信技術(shù)來實現(xiàn)語音通話及礦用無線通信手機終端定位，即通過操作人員攜帶的手機與基站之間的信號傳輸來獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過計算機來了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產(chǎn)，同時也可以提供實時信息；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務(wù)對寬帶的需求，實現(xiàn)高速分組無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過智能手機綁定內(nèi)部系統(tǒng)，實現(xiàn)信息、視頻監(jiān)控及安全生產(chǎn)實時監(jiān)控等功能，將綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)中，實現(xiàn)組態(tài)軟件實時顯示功能，當煤礦井下出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將會提供自動報警提示功能。

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1.1適應(yīng)范圍廣

藍牙無線通信技術(shù)之所以能夠在全球范圍內(nèi)廣泛使用就在于其工作頻段的范圍，由于藍牙技術(shù)研發(fā)之時選擇在全球統(tǒng)一開發(fā)的2.4GHz醫(yī)學、工業(yè)和科學ISM頻段，全世界范圍內(nèi)多數(shù)國家所使用的SM頻段是在2.4到2.4835GHz之間，SM頻段包含在全球統(tǒng)一的頻段之中，各種在使用藍牙無線通信技術(shù)的時候可以不受限于其所在地區(qū)的無線電資源部門的許可與否皆可使用。

1.2可同時傳輸語音和數(shù)據(jù)

藍牙采用的是分組交換和電力交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語音信道或者語音和異步數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)男诺?。除此之外，藍牙定義了面向同步鏈接鏈路SCO以及異步無連接鏈路ACL兩種鏈路類型，其中ACL主要負責數(shù)據(jù)的傳輸，而SCO主要負責語音傳輸。也就是說藍牙無線通信技術(shù)可以同時進行語音和數(shù)據(jù)的傳輸。

1.3能實現(xiàn)臨時性對等鏈接

藍牙設(shè)備在進行對等連接的時候，主動發(fā)起連接請求的一方為主設(shè)備，被發(fā)起連接請求的一方為從設(shè)備。藍牙的基本網(wǎng)絡(luò)為由鏈接通信組成的微微網(wǎng)，當一個微微網(wǎng)形成時有一個主設(shè)備和主設(shè)備以外的一個或者多個從設(shè)備。

1.4抗干擾能力強

藍牙無線通信技術(shù)具備良好的抗干擾能力主要在于其使用跳頻的工作方式來進行頻譜的擴展?，F(xiàn)在很多生活中使用的電器設(shè)備、局域網(wǎng)和無線設(shè)備等會在ISM頻段工作，這就和藍牙設(shè)備所在的頻段可能會有沖突，這樣的情況下，藍牙設(shè)備將2.402到2.48GHz的頻段分割成79個頻點，相鄰頻點之間間隔1MHz，數(shù)據(jù)分組在任意頻點發(fā)出之后繼續(xù)跳到另一個頻點發(fā)送，并且頻點的選擇順序沒有規(guī)律性，頻率改變?yōu)?600次/s每個頻率只持續(xù)625μs，由此，藍牙設(shè)備的工作就不會受到其他設(shè)備的頻段的干擾。

1.5體積小，功耗小

現(xiàn)在電子設(shè)備的更新?lián)Q代越來越快，體積越來越小越來越薄，所以這些設(shè)備中的藍牙模塊的體積也需隨之改善，以便更好的集成到各種電子設(shè)備中去。藍牙設(shè)備的耗能會根據(jù)其工作狀態(tài)的不同會有所增減，處于工作狀態(tài)的藍牙一般耗能不多，而非工作狀態(tài)下的呼吸模式（Sniff）、保持模式（Hold）、休眠模式（Park）消耗的能量較之更少。也就是說，藍牙設(shè)備的體積比較小而且使用的時候均為低耗能模式。

1.6開放接口標準，成本低廉

在藍牙無線通信技術(shù)推廣的過程中，SIG將該技術(shù)各種標準向全世界公開，所以，企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)品的時候要是能夠兼容SIG的藍牙產(chǎn)品，那么這樣的產(chǎn)品在市場上的適用性就更強，與此同時，藍牙相關(guān)的應(yīng)用程序也隨之得到極大的推廣。在這樣的背景之下，藍牙技術(shù)得到廣范圍的普及，制造藍牙產(chǎn)品所需的投資也很大程度上降低了。

2藍牙無線通信技術(shù)的應(yīng)用

藍牙無線通信技術(shù)的研發(fā)初衷就是要在盡可能多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字移動設(shè)備之間的非電纜的無線通訊連接和相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸，很多數(shù)字和電子設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)信息能夠?qū)崿F(xiàn)實時的共享，藍牙技術(shù)讓設(shè)備的功能得到一定范圍內(nèi)的擴充。加之，藍牙設(shè)備大多是成本比較低且體積比較小的集成模塊，將其集成于電子設(shè)備中之后有利于形成了一些應(yīng)用模型的出現(xiàn)。無線鍵盤和鼠標是以電子計算機為連接中心的無線連接；一臺打印機可以覆蓋多臺計算機的打印任務(wù)或者其他資源的共享；掌上電腦、數(shù)字照相機、智能手機可以通過打開藍牙無線連接電腦進行信息數(shù)據(jù)的傳輸；辦公室多臺電腦通過藍牙形成一個無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)；以及可以實現(xiàn)無線語音通信的新型的藍牙擴展技術(shù)，如無線耳機的應(yīng)用；集成藍牙技術(shù)的電子小設(shè)備，腕表、車鑰匙、電子筆等的應(yīng)用也涉及到各個領(lǐng)域。這些都是對藍牙無線通信技術(shù)的很好應(yīng)用。藍牙技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)接入點和撥號上網(wǎng)兩種方式連接互聯(lián)網(wǎng)，撥號上網(wǎng)可以讓便攜式計算機通過移動電話接入internet，藍牙無線網(wǎng)絡(luò)接入還可以作為公用電話交換網(wǎng)的接入點使用，這有利于家用電器的無線組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)控制，使得上網(wǎng)更加方便快捷。

3藍牙技術(shù)的應(yīng)用前景的新思考

3.1藍牙所產(chǎn)生的電磁波對于人的身體健康不會有傷害

因為藍牙設(shè)備在工作的時候起功率比較低，向?qū)Φ模苿与娫掃@樣的高功率設(shè)備一般都會產(chǎn)生有損人體健康的電磁輻射，所以集成藍牙設(shè)備的各種類型的電子裝置將有很好的應(yīng)用市場，比如用藍牙耳機代替手機聽筒進行手機對話將會減少手機輻射對大腦的影響。

3.2紅外線技術(shù)應(yīng)用的時候會受制于紅外線兩個傳輸口的位置和防線

而藍牙技術(shù)則能夠突破這樣的限制，將其適用范圍拓展到三維立體覆蓋的面，能夠在一定范圍內(nèi)自動的識別和連接設(shè)備。除此之外，藍牙無線通信的1MB/s的速度比紅外線技術(shù)快，也就是說藍牙技術(shù)相比較于紅外線技術(shù)能夠適用于更多的場合和更復(fù)雜的環(huán)境。鑒于這些特征，在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域很多需要立體空間多方位的移動產(chǎn)品的檢索識別、信息采集和數(shù)據(jù)整合等工作都得應(yīng)用到藍牙設(shè)備。

3.3在信息技術(shù)時代，藍牙技術(shù)在電子傳感器的信息傳輸方面應(yīng)用廣泛。

由于藍牙技術(shù)的短距離數(shù)據(jù)傳輸速度快、不受限于方向和位置，所以能夠?qū)⒏黝悅鞲须娮釉杉降男畔⑼ㄟ^布設(shè)的線纜傳輸?shù)教幚韱卧?；藍牙技術(shù)可以使得小范圍內(nèi)的設(shè)備間視頻傳輸變得更加快捷。從音頻到視頻的擴展完全可以在眾多的應(yīng)用領(lǐng)域得到實現(xiàn)，完全不受限于多媒體的類型。

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認知無線電是一個智能無線電，它能和周圍環(huán)境進行交互而改變發(fā)射機參數(shù)，達到某種系統(tǒng)優(yōu)化的效果。它的首要任務(wù)是頻譜感知，也就是在認知節(jié)點通過對無線電頻譜進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)頻譜空穴，伺機接入授權(quán)頻譜，在不對主用戶干擾的情況下共享頻譜資源。認知無線電通過這種方式極大的提高了頻譜利用率，解決了頻譜匱乏問題。于是根據(jù)香農(nóng)容量公式，在一定的通信容量下，所用功率和帶寬是互換的。也就是說，通過對頻譜進行動態(tài)管理，獲取更大的信道帶寬，就可以極大的節(jié)約功率資源，達到節(jié)能的目的。同時，認知無線電通過認知無線環(huán)境，動態(tài)地調(diào)整發(fā)射機參數(shù)，比如，選擇信道衰落較小的頻譜和相應(yīng)的調(diào)制和編碼方式，可以降低所需的功率消耗。當然，認知無線電不僅在頻譜利用方面綠色節(jié)能，在網(wǎng)絡(luò)方面的認知和重配置也將對綠色通信起到巨大的作用[1]。目前，無線移動通信領(lǐng)域技術(shù)體制和標準眾多，出現(xiàn)了各種獨立的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)平臺，這在一定程度上滿足了各種業(yè)務(wù)需求。但這種異構(gòu)無線接入技術(shù)并存的現(xiàn)象導致了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的增加和運營管理的困難，用戶也不能獲得無縫而滿意的服務(wù)，造成電力能源的極大消耗。為了解決網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性融合問題，構(gòu)建統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，需要采取認知無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。認知無線網(wǎng)絡(luò)通過對無線資源、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)等多域信息進行交互，改變網(wǎng)元屬性，進行自適應(yīng)管理、資源優(yōu)化和重配置，形成新網(wǎng)絡(luò)。認知無線網(wǎng)絡(luò)和綠色無線通信的關(guān)系表現(xiàn)在：網(wǎng)元通過認知信息流獲取重配置因素，從而通過重配置進行統(tǒng)一規(guī)劃和改變終端軟件來省掉重復(fù)建設(shè)。因此將極大地節(jié)約資源和能源，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

1.2協(xié)作中繼

在無線信道進行信息傳輸時，會發(fā)生路徑損耗、陰影效應(yīng)和各種衰落。要達到可靠的數(shù)據(jù)連接，基站必須發(fā)射足夠的功率來保證小區(qū)覆蓋，這種大功率的發(fā)送導致基站和手機的耗能大大增加。然而，如果采用多跳通信，也就是中繼的方式，將基站和移動用戶之間的路徑分為若干較短的鏈路，則可以降低各種損耗和衰落對無線信號的影響。研究表明，中繼方式可以減小系統(tǒng)的傳輸功率和延長電池壽命。協(xié)作中繼通信可分為兩種方式[2]，一種是設(shè)置固定的中繼節(jié)點，另一種是設(shè)計網(wǎng)絡(luò)和終端，使移動用戶成為中繼。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋內(nèi)的中繼節(jié)點，作為一個網(wǎng)元，擁有對數(shù)據(jù)的存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、調(diào)度和路由功能，而不僅僅起到放大發(fā)送的作用。對于固定中繼，可以通過提升基站密度的方式來實現(xiàn)，此時也可達到降低能耗的目的，但建設(shè)新基站將浪費大量資源。而協(xié)作中繼節(jié)點卻有良好的特性。它可以在覆蓋一定區(qū)域的條件下以較低的高度和低功率發(fā)送，和基站及移動用戶無線連接，省去了繁雜線路和接口，還有不需要復(fù)雜的路由算法等。對于移動用戶中繼節(jié)點，其擁有位置靈活，可以增加數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)的穩(wěn)健性，不需要專門設(shè)置固定中繼等優(yōu)點，但終端需要有算法和協(xié)議的支持，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

1.3小區(qū)縮放

隨著移動通信的發(fā)展和用戶對高數(shù)據(jù)速率的要求，蜂窩網(wǎng)絡(luò)由單一制的宏小區(qū)逐漸向微小區(qū)、微微小區(qū)和家庭基站等形式演變，這在一定程度上減少了系統(tǒng)的功耗，但由于移動業(yè)務(wù)地理上的波動性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐话l(fā)性，基站的能耗還是浪費很大。比如，居民區(qū)白天的流量較小而晚上較大，而市中心白天的流量要大得多。如果通過流量均衡關(guān)閉一些流量較小的基站，則可實現(xiàn)能耗的大幅降低。小區(qū)縮放技術(shù)可以實現(xiàn)上述功能[3]。假定移動用戶隨機分布在蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有若干個小區(qū)。當多個移動用戶移入某小區(qū)時，使該小區(qū)變得擁擠，則該小區(qū)會自動縮小其覆蓋范圍，進而降低該小區(qū)的擁擠程度，同時該小區(qū)周圍的小區(qū)會自動增大，來滿足該小區(qū)未能覆蓋的用戶，避免出現(xiàn)覆蓋空洞。相反，當多個移動用戶移出某小區(qū)，則該小區(qū)周圍的小區(qū)會自動縮小而該小區(qū)會自動增大。當相鄰小區(qū)容量較大，沒有必要進行小區(qū)縮小，這時移動用戶都可在相鄰小區(qū)內(nèi)進行服務(wù)，因此可以關(guān)閉該小區(qū)的基站，使基站處于休眠模式，達到降低能耗的目的。小區(qū)縮放服務(wù)器（CS）控制整個小區(qū)的縮放過程。CS可以設(shè)置于網(wǎng)關(guān)或基站中，通過檢測網(wǎng)絡(luò)流量大小、信道狀況、用戶需求等來進行小區(qū)縮放。具體實現(xiàn)是通過物理器件調(diào)整、基站協(xié)作、中繼等來完成的。比如，小區(qū)擴大可以通過提高基站發(fā)射功率來完成，基站協(xié)作可以形成基站簇，從而降低了小區(qū)間的干擾。

1.4云計算

分布式計算，也即云計算技術(shù)，是指通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動拆分成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)搜尋、計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過此項技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬計的信息。由于移動設(shè)備體積小，處理信息、運算和存儲能力有限，要高速處理多媒體信息，利用云計算，可以在移動互聯(lián)網(wǎng)的條件下，完成所需的任務(wù)。和云計算相關(guān)的技術(shù)有軟件無線電技術(shù)和射頻拉遠技術(shù)。軟件無線電是一項發(fā)展較快的無線通信技術(shù)，它采用開放的模塊化結(jié)構(gòu)，基帶處理可通過不同的軟件模塊來實現(xiàn)，并且軟件可以隨著器件和技術(shù)的發(fā)展不斷更新或擴展。基于通用處理器的軟件無線電系統(tǒng)可以降低通信系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試的復(fù)雜度，極大地節(jié)約硬件成本和人力成本。射頻拉遠技術(shù)是將基站分為遠端無線射頻單元和基帶單元[4]。無線射頻單元通過光纖或光傳送網(wǎng)與基帶單元相連，負責無線信號的發(fā)送與接收，放置于遠離基帶單元的遠端站點，體積小巧。基帶單元負責基帶信號的處理，多個基帶單元可形成集中式基站，其內(nèi)包含一個高容量、低時延的交換網(wǎng)絡(luò)來支持多個基帶載波單元的互聯(lián)互通。集中式基站可以避免基帶單元負載的不均衡，提高設(shè)備利用率。云計算和軟件無線電及射頻拉遠的關(guān)系在于，集中式的基帶單元經(jīng)過軟件化，通過高帶寬、低時延的網(wǎng)絡(luò)，可組成一個巨大的實時云計算基帶池。這樣，遠端射頻單元收發(fā)無線信號，實現(xiàn)多種無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，光纖和負載轉(zhuǎn)換器連接遠端射頻單元和虛擬基站，虛擬基站利用實時云計算基帶池動態(tài)分配計算資源以實現(xiàn)基帶數(shù)字信號處理。

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這主要是由于網(wǎng)絡(luò)故障引起的瀏覽器無法正常運行上網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信中斷等問題。對這樣問題的解決辦法則是通過運行網(wǎng)絡(luò)故障修復(fù)的診斷命令或者根據(jù)提示的故障原因報修等。除此之外，計算機網(wǎng)絡(luò)通信常常提示計算機設(shè)置錯誤等，則應(yīng)該根據(jù)實際狀況進行設(shè)置即可。

2、網(wǎng)絡(luò)通信安全

網(wǎng)絡(luò)通信安全問題越來越成為人們頭疼的問題，尤其是計算機網(wǎng)絡(luò)在電子商務(wù)、電子銀行、電子購物等B2C、B2B領(lǐng)域的發(fā)展，使得計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越受到關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)信息安全問題的出現(xiàn)，很大程度上是由當前技術(shù)發(fā)展過快、人們保護信息意識較差等原因造成的。這樣的問題，雖然給計算機網(wǎng)絡(luò)通信帶來了一定的障礙，但是卻可以在短時間內(nèi)解決。

二、新時期計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、多網(wǎng)融合技術(shù)

由于當前社會手機終端的發(fā)展、平板電腦的出現(xiàn)，在很大程度對傳統(tǒng)筆記本或家用電腦產(chǎn)生了沖擊。在這樣的背景下，移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光通信技術(shù)以及多媒體通信技術(shù)的融合發(fā)展，成為了人們在新時期新時代下的新要求。利用光通信技術(shù)的快速、移動通信技術(shù)的便利性以及多媒體技術(shù)的多樣性等優(yōu)勢，融合成為一種快速、便利、多樣的新技術(shù)，這樣不僅可以滿足人們對移動通信技術(shù)的要求，也可以促進人們在工作、生活中辦公的效率，大大提升人們由于計算機網(wǎng)絡(luò)通訊不便、不暢所帶來的工作效率低下等問題的解決效率。而且，還可以滿足不同人群、不同地點對計算機網(wǎng)絡(luò)通信的不同要求，一舉多得。

2、無線通信技術(shù)的跨越

在新時期網(wǎng)絡(luò)通信的改革中，人們對于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的便利性提出了越來越高的要求，因此，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向無線通信技術(shù)的發(fā)展越成為了必然的趨勢。目前，無線通信技術(shù)主要是指WiFi技術(shù)，包括中國電信的chinanet、中國移動的CMCCauto等。這些率先使用無線通信技術(shù)的移動通信公司，在很大程度上是借鑒外國無線通信技術(shù)，缺少獨立自主的開發(fā)。所以，完成無線通信技術(shù)的消化吸收，完成無線技術(shù)的跨越，成為了擺在當前網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)公司的嚴峻問題。把無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展作為基礎(chǔ)設(shè)施來建設(shè)，把便利性提高，惠澤民眾，使得社會的發(fā)展更加得益于此，也是當前無線網(wǎng)絡(luò)通信公司所要解決的重大問題之一。

3、移動通信技術(shù)的革新

現(xiàn)如今，移動通信技術(shù)的發(fā)展正在由2G向4G跨越。然而，就目前的狀況來說，對4G移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的追求，是為了保護三家移動通訊巨頭的市場占有率，并沒有真正的做到方便民眾，而是作為營銷的策略才進行的通信技術(shù)革新。因此，在未來的移動網(wǎng)絡(luò)通信中，如何做到通信技術(shù)革命真正的有益于使用者，這才是移動網(wǎng)絡(luò)通信所需要解決的首要問題。

篇（5）

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風風雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點，非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點和優(yōu)缺點，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無線技術(shù)介紹

（一）無線通信技術(shù)的概念

目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當今信息科學技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個先進的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標準的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進入可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標準，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。中國-七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點對點微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先，從標準化程度上看，本報告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標準體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準，只是沒有統(tǒng)一的國際標準，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標準化工作，并且都進行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

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2鐵路信號系統(tǒng)無線通信的基本要求

2.1通信結(jié)構(gòu)

鐵路信號系統(tǒng)遠程控制技術(shù)在保證鐵路信號系統(tǒng)安全運行方面具有重要意義。相較于繼電連鎖系統(tǒng)來說，計算機連鎖系統(tǒng)的綜合性能更好。所以，車站連鎖系統(tǒng)也逐漸從繼電裝置專變成了計算機系統(tǒng)。事實上，計算機連鎖系統(tǒng)是一個滿足安全、故障信號的連鎖邏輯運算系統(tǒng)。而邏輯上，可以將運算系統(tǒng)分為監(jiān)控層、控制設(shè)備層和關(guān)聯(lián)系統(tǒng)三個模塊。其中關(guān)聯(lián)系統(tǒng)主要包括調(diào)度集中、聯(lián)鎖機、模擬屏、調(diào)度監(jiān)控、復(fù)顯等內(nèi)容；監(jiān)控層主要是指計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)對調(diào)度機車信號和站場狀態(tài)進行監(jiān)測和控制的設(shè)備；控制設(shè)備層主要控制電源屏無線通信、I/O、PLC和電源屏的無線通信、I/O的通信。

2.2通信設(shè)計

2.2.1控制設(shè)備之間的無線通信

控制設(shè)備主要是用來對現(xiàn)場的多個I/O設(shè)備進行控制，常規(guī)的方法將多路器布置在現(xiàn)場，然后將輸入/輸出模塊和端子排連接，并利用現(xiàn)場總線技術(shù)，在工業(yè)現(xiàn)場放置I/O模塊。所有的現(xiàn)場子站都可以利用一根電纜連接起來，從而把所有的現(xiàn)場信號簡單方便的傳送到控制室的監(jiān)控設(shè)備上。

2.2.2控制設(shè)備和監(jiān)控站的通信

監(jiān)控站通信主要傳遞安全信息數(shù)據(jù)，利用PLC和聯(lián)鎖機之間的串口和監(jiān)控站連接實現(xiàn)信息的傳遞。因而PLC和聯(lián)鎖機之間使用CCM傳輸協(xié)議進行傳輸。為了屏蔽外界的干擾，提升數(shù)據(jù)的準確性，將讀取的PLC數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)，向聯(lián)鎖程序提交。此外，該通信程序還可監(jiān)督PLC和聯(lián)鎖機運行狀態(tài)。由于每次通信時，聯(lián)鎖機都會對PLC的約定內(nèi)部寄存器進行檢查，此寄存器只可以利用聯(lián)鎖機置位PLC進行復(fù)位。在檢查的過程中，如果PLC置位時間不對，就表示PLC工作異常。同理，如果PLC發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖機置位不按時，證明連鎖機的也不能正常工作，為了確保系統(tǒng)安全運行，會立即發(fā)出報警信息，并會進行安全處理。

2.3關(guān)聯(lián)系統(tǒng)之間通信技術(shù)

關(guān)聯(lián)系統(tǒng)主要是計算機之間利用互聯(lián)網(wǎng)進行通信，可以利用RS-485和RS-232達到通信目的。而局域網(wǎng)中的通信可以利用Socket的接口實現(xiàn)，局域網(wǎng)中電腦可以通過撥號的方式和互聯(lián)網(wǎng)機械通信，也可以連入專網(wǎng)進行通信。

3無線通信技術(shù)的特點

目前，無線通信技術(shù)主要有433Hz頻段、2.4Hz頻段、藍牙、紅外等。在高速行駛高速鐵路上，如果距離小可以使用這些無線技術(shù)。但是如果距離很遠的時候，無線通信的距離也就相對較遠，利用無線通信可以避免使用中繼設(shè)備。鐵路信號系統(tǒng)作為指揮鐵路運行的系統(tǒng)，在運行的過程中，可以利用信標和全球定位系統(tǒng)來保證鐵路的位置和速度。車站在收到設(shè)備信息后，會經(jīng)過信息發(fā)送到執(zhí)行控制計算機中。在鐵路信號系統(tǒng)中，無線通信技術(shù)主要有以下特點：（1）可以對鐵路的運行情況進行更加穩(wěn)定的控制，不僅可以防止列車運行情況下速度過快或者多次發(fā)動，并且可以有效地節(jié)省資源。（2）在一些關(guān)鍵的控制系統(tǒng)中,列車按照操作狀態(tài)和自身情況進行調(diào)節(jié)，利用計算機對列車進行輔助調(diào)整，進而提高鐵路信號系統(tǒng)的管理水平；（3）省去地面上的信號設(shè)備，降低了信號系統(tǒng)設(shè)備的維護資金；（4）無線信號適應(yīng)能力強，可以提高列車的行進速度，可以對系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)進行遠程調(diào)節(jié)。不過，在使用無線通信技術(shù)時，鐵路信號系統(tǒng)中也有一些問題存在，例如一些設(shè)備的成本較高、高速鐵路列車的運行速度和電碼傳送速率不符合。

4無線通信技術(shù)在鐵路信號系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1集中調(diào)度中的應(yīng)用

在集中調(diào)度系統(tǒng)中，調(diào)度中心科員按照車站的區(qū)段閉塞情況和法線占用情況了解列車的運行，并根據(jù)收集到的信息對進路進行排列。但是，使用無線通信技術(shù)可以使控制系統(tǒng)詳細了解列車的運行速度和位置，并根據(jù)沿線信號系統(tǒng)的基本情況，向列車傳遞控制信息，確保列車穩(wěn)定、安全、快速地運行。通過利用無線通信技術(shù)，可實現(xiàn)控制中心和列車之間的雙線數(shù)據(jù)傳輸，為列車的運行提供了便利，達到自動指揮的目的。

4.2微機聯(lián)鎖中的應(yīng)用

在微機聯(lián)鎖中應(yīng)用無線技術(shù)，可以將信號機的閉鎖狀態(tài)、道岔情況等發(fā)送至主控中心，并使用道旁接口單元對主控中心傳達的控制命令進行接收，達到控制信號機動作和道岔的目的。此外，道旁接口單元可以使用無線信道和控制中心取得聯(lián)系，然后利用電纜和現(xiàn)場設(shè)備進行連接，達到控制、檢測輔助子系統(tǒng)的目的。當前，無線通信技術(shù)在微機聯(lián)鎖中的應(yīng)用需要增加運營成本，并且一些比較大的車站對無線信號干擾比較大，還沒有得到廣泛的推廣和應(yīng)用，不過在微機聯(lián)鎖中應(yīng)用無線技術(shù)的前景是非常不錯的。

4.3無線通信技術(shù)在中繼器中的應(yīng)用

在鐵路運行過程中，想要實現(xiàn)每一個鐵路都設(shè)置通信基站難度是比較大的。這樣設(shè)置不僅會導致設(shè)備投資增加，并且會使無線通信鐵路信號系統(tǒng)喪失意義。而利用中繼器，基站可以使用中繼器進行射頻信號的發(fā)送和接收，進而實現(xiàn)基站同時，管理線路、車輛以及基站區(qū)域范圍中的站區(qū)。

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當今，全球無線通信產(chǎn)業(yè)的兩個突出特點體現(xiàn)在：一是公眾移動通信保持增長態(tài)勢，一些國家和地區(qū)增勢強勁，但存在發(fā)展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無線通信技術(shù)熱點不斷，研究和應(yīng)用十分活躍。

資料顯示，在全球電信市場普遍低調(diào)的背景下，移動通信依然保持了較好的增長態(tài)勢。統(tǒng)計顯示，2003年全球移動用戶數(shù)增長率在17％以上，總計達到13.54億戶。在市場值方面，全球移動業(yè)務(wù)市場在2003年已達到4680億歐元，比上年增長了11.3％以上。

盡管全球移動市場在增長，但這種增長也呈現(xiàn)出很大的不均衡性。從用戶數(shù)來看，在北美、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)，由于移動用戶普及率已經(jīng)很高，因此新增用戶數(shù)日益減少；而在亞洲、非洲等地區(qū)，特別是像中國這樣的發(fā)展中國家，移動用戶數(shù)增長迅猛。從用戶創(chuàng)造的價值來看，歐美發(fā)達國家的ARPU值遠遠超過了新興的發(fā)展中國家。從數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)市場的增長來看，韓國、日本呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，已成為全球移動通信發(fā)展的新熱點。

目前，我國的移動通信市場呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的局面，截至4月底，移動用戶總數(shù)達到2.96億，用戶普及率達到20.9％。考慮閑置的充值卡和一人雙機的情況，我國移動通信由于用戶普及率相對還比較低，仍有相當巨大和持久的增長空間。但我國的移動通信領(lǐng)域已進入了全面競爭的時代，GSM、CDMA乃至小靈通等網(wǎng)絡(luò)激烈爭奪用戶，這已導致了資費下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國的GPRS、CDMA1X等2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢不錯，并已逐步培育了用戶群。而3G還處在技術(shù)試驗階段，政府依然保持謹慎態(tài)度。

除傳統(tǒng)的公眾移動通信外，全球的寬帶無線接入領(lǐng)域近期研究和應(yīng)用十分活躍，熱點不斷出現(xiàn)，給無線通信業(yè)界帶來了清新的空氣。這包括寬帶固定無線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAX技術(shù)、UWB技術(shù)等等，呈現(xiàn)百花齊放的局面。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給整個無線通信產(chǎn)業(yè)注入了勃勃生機。

二、熱點解析：五大技術(shù)引領(lǐng)應(yīng)用模式各展所長

前文對全球無線通信領(lǐng)域的發(fā)展情況作了概要性介紹，以下將重點就當前無線通信領(lǐng)域的焦點問題和熱點技術(shù)展開較深入的介紹和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大熱點。

1.舉世矚目的3G

今天，第三代移動通信3G格外引人矚目，成為無線通信產(chǎn)業(yè)的最大熱點。

首先，從技術(shù)角度來看，3G主流技術(shù)已經(jīng)基本成熟。cdma2000由于技術(shù)本身的平滑演進特性，進入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響，阻礙了商用進程，但目前主體標準已經(jīng)定型，具備了規(guī)模商用的基礎(chǔ)。TD－SCDMA技術(shù)要相對滯后一些。

總的說來，當前的3G技術(shù)已經(jīng)能夠支持規(guī)?；纳逃镁W(wǎng)絡(luò)部署。

其次，目前歐美等運營商已經(jīng)進入了3G網(wǎng)絡(luò)部署階段。3G網(wǎng)絡(luò)的商用部署正在全球一步步地鋪展開來。截至2004年3月底，就WCDMA而言，全球已經(jīng)發(fā)放了120份牌照，簽署了91份商業(yè)部署合同，目前已有二十多家網(wǎng)絡(luò)投入商用，預(yù)計到2004年年底總數(shù)將超過40家。目前兩家韓國運營商STK和KTF在使用cdma20001xEV－DO，日本KDDI也開始了EV－DO網(wǎng)絡(luò)的商用，而Verizon也即將參與該制式下3G網(wǎng)絡(luò)的部署。

應(yīng)該說，2004年已經(jīng)進入了全球3G的商用部署年。

第三，部分運營商的3G用戶數(shù)量開始呈現(xiàn)快速增長的局面。最早推出3G商用業(yè)務(wù)的NTTDoCoMo近期宣布，在距離突破200萬用戶僅僅兩個月的時間內(nèi)，他們的3G用戶總數(shù)就增長至300萬大關(guān)。5月中下旬，和記黃埔表示，在過去兩個月中，3G用戶數(shù)出現(xiàn)了快速增加，目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)達到了173萬。截至2004年1月1日，全球使用cdma2000（包括CDMA1X）系列和WCDMA標準制式的3G用戶數(shù)已經(jīng)達到了7300萬。

從全球來看，3G商用在部分地區(qū)已取得了初步成功。

第四，我國3G處在黎明的前夕。我國對3G一直采取積極穩(wěn)健的態(tài)度，目前，我國正在進行第二階段的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗，或稱外場測試。自今年3月起，開始啟動WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA的測試工作，由6大運營商分別在北京、上海、廣州三地進行。測試的重點包括：3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量等性能試驗；不同3G技術(shù)之間、3G和2G技術(shù)之間的干擾、共存；各種3G業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)兼容性試驗；3G終端和系統(tǒng)之間互操作試驗；3G和2G之間的互操作試驗。

預(yù)計此階段試驗將在今年10月份完成，試驗將對我國對3G的決策工作起到重要的參考作用。由于此次試驗由運營商參與，且屬于網(wǎng)絡(luò)試驗。因此，預(yù)計若此次試驗結(jié)果令人滿意的話，我國的3G牌照發(fā)放工作有可能順勢展開。

趨勢分析3G一波三折，曾經(jīng)有一段時間，人們對3G的前途失去了信心，并在今天留下了心理陰影。對3G問題，我國應(yīng)如何把握呢？筆者認為，目前，3G已處在商用的爆發(fā)階段，由于3G技術(shù)和產(chǎn)品的成熟，3G的商用已不容置疑地擺在了我們面前。歐美等國運營商加緊部署3G網(wǎng)絡(luò)以及日韓等國3G用戶的快速增長，表明3G已經(jīng)成為全球移動通信領(lǐng)域新的成長點，我國需要當機立斷，盡快開展3G牌照的發(fā)放工作和商用部署工作。這樣才不至于坐失機遇，在本來領(lǐng)先的移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中落后。同時，3G也為國內(nèi)的電信制造商提供了絕佳的機遇，這也是我國移動通信產(chǎn)業(yè)的一次發(fā)展良機。

應(yīng)該說，目前3G還存在一些問題，主要表現(xiàn)在市場還處在啟蒙階段，殺手級的業(yè)務(wù)還沒有呈現(xiàn)，終端還不夠多。在我國，政府將考慮對市場競爭度的把握，涉及3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)放幾張牌照的問題，同時，還將考慮設(shè)備國產(chǎn)化問題。這些問題已經(jīng)屬于次要矛盾，目前最重要的是要選擇恰當時機盡快推動3G網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)，這才是解決以上矛盾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和引導環(huán)節(jié)。

這主要是因為我國3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同于西方發(fā)達國家，我國移動話音用戶市場還有很大的成長空間，這就能夠避免出現(xiàn)因為發(fā)展初期新應(yīng)用新業(yè)務(wù)不足無法支撐網(wǎng)絡(luò)生存的狀況。同時，我國有迫切需要進入移動市場的“新”運營商，中國電信和中國網(wǎng)通如果被允許經(jīng)營移動通信業(yè)務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必然會選擇3G，這從中遠期的網(wǎng)絡(luò)成本上要遠遠低于2G技術(shù)。此外，盡快發(fā)放3G牌照，對解決現(xiàn)有的小靈通（PHS）的矛盾，也有重要的戰(zhàn)略意義。目前，日本都已經(jīng)棄PHS而轉(zhuǎn)攻3G，其目的十分明顯，即要糾正自己早期大上帶有強烈本土化特征的PHS導致失去移動領(lǐng)域國際領(lǐng)先地位的失誤，重新用全球性的先進技術(shù)武裝自己的移動通信產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略性崛起。如果我國反其道而行之，將是不明智的，這關(guān)鍵還是政府的決策引導問題，而不能抱怨運營商?？傊?，3G不是一蹴而就的，如果遲遲不進行網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，其他的矛盾將繼續(xù)積聚，難以得到根本性的解決。

2.3.5GHz寬帶固定無線接入的推廣應(yīng)用

3.5GHz寬帶固定無線接入技術(shù)MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術(shù)。今年4月份，第三批3.5GHz寬帶固定無線接入頻率評選（招標）工作在我國進行，使MMDS技術(shù)在我國的應(yīng)用進一步擴大，這也使3.5GHz固定無線接入技術(shù)成為今年業(yè)界的熱點之一。

在此次評選（招標）工作中，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動、中國聯(lián)通、中國鐵通五大運營商分別獲得河北、山西、內(nèi)蒙古等27個?。▍^(qū)）的3.5GHz頻段2×30MHz頻率使用權(quán)，并將獲準經(jīng)營相應(yīng)電信業(yè)務(wù)。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權(quán)分配，我國3.5GHz頻段已在絕大部分地區(qū)分配完畢。這表明，我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進入了規(guī)模商用。

前一段時間，無線電管理局副局長劉巖率領(lǐng)由無線電管理局、電信管理局、電信研究院共同組成的調(diào)研組，對第二批3.5GHz中標企業(yè)的工作情況進行了調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在第二批中標的9家企業(yè)中有7家建設(shè)開通了網(wǎng)絡(luò)，這7家企業(yè)在一半以上的中標城市建設(shè)了自己的網(wǎng)絡(luò)。目前運營商傾向于提供的業(yè)務(wù)包括：語音接入業(yè)務(wù)（本地和IP電話），數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，Internet接入業(yè)務(wù)等。調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，如果將3.5GHz網(wǎng)絡(luò)作為單一網(wǎng)絡(luò)來經(jīng)營，盈利困難比較大，特別是對于大型企業(yè)。調(diào)研中，運營企業(yè)對進一步獲得3.5GHz頻率資源表現(xiàn)出了很大熱情。

趨勢分析寬帶固定無線接入技術(shù)因為其高帶寬、建設(shè)速度快、接入方式靈活等特點，受到了業(yè)界的關(guān)注。但這項技術(shù)也有其局限性，比如高頻段26GHz的LMDS技術(shù)受天氣影響較大，而3.5GHzMMDS技術(shù)在我國又受到了帶寬不足等因素的限制。因此，對于寬帶固定無線接入技術(shù)，我們應(yīng)該回歸理性的認識。它具有自身的優(yōu)勢，但也有其固有的缺陷，因此在應(yīng)用中要實事求是。

就目前重點推廣的3.5GHz技術(shù)來看，運營商的經(jīng)營經(jīng)驗表明，若單獨把MMDS技術(shù)作為一個獨立網(wǎng)絡(luò)來運作，由于其技術(shù)、用戶規(guī)模和頻率帶寬的限制，較難實現(xiàn)盈利。因此，我們應(yīng)該進一步放寬眼光，把它推廣至更大的應(yīng)用領(lǐng)域。比如可以考慮像現(xiàn)在某些運營商所采用的，將之作為移動基站的回路。

對于3.5GHzMMDS技術(shù)，我們一方面要積極推動其綜合業(yè)務(wù)的應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的開發(fā)和經(jīng)營。同時也要從全局的角度考慮，使之成為移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效補充手段。這樣才能充分發(fā)揮3.5GHz頻段的效率。未來，隨著3G技術(shù)的商用，3.5GHz將有望成為移動網(wǎng)絡(luò)重要的接入補充手段，并對3G網(wǎng)絡(luò)的搭建起到支撐作用。

3.沸沸揚揚的WLAN標準之爭

無線局域網(wǎng)技術(shù)WLAN（Wi－Fi），其技術(shù)標準為802.11，可實現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發(fā)展的主要是802.11b標準的WLAN網(wǎng)絡(luò)，支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項新技術(shù)，WLAN在歐美等國快速發(fā)展，在我國近兩年也得到了幾大運營商的追捧。而自去年開始的WAPI標準之爭，吸引了全球的關(guān)注目光。

2003年5月12日，由中國寬帶無線IP標準工作組負責起草的無線局域網(wǎng)兩項國家標準（即WAPI標準），由國家信息產(chǎn)業(yè)部報送國家標準化管理委員會正式頒布。2003年12月1日，國家認證認可監(jiān)督管理委員會2003年第113號公告，宣布對無線局域網(wǎng)產(chǎn)品實施強制性產(chǎn)品認證，要求所有產(chǎn)品都要加載我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全保密協(xié)議WAPI，從2004年6月1日起，不符合WAPI標準的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品不得出廠、進口、銷售或者在其他經(jīng)營活動中使用。但2004年4月22日，國務(wù)院副總理吳儀表示中國已經(jīng)同意美方提出的要求，不在2004年6月1日最后期限到來之時強制實施WAPI標準。2004年4月29日，國家質(zhì)檢總局、認監(jiān)委、國標委聯(lián)合了2004年第44號公告。公告強調(diào)：WAPI標準實施時間只是推遲，并沒有取消，也沒有取消標準的強制性屬性。

筆者認為，之所以出現(xiàn)WAPI標準之爭，除了國家出于自身信息安全的考慮外，我國無線通信設(shè)備廠商希望成長壯大，占領(lǐng)新興技術(shù)市場的渴望也是重要因素。但該標準的無限期推遲，也暴露出一些問題。那就是，我國的無線技術(shù)的核心能力，與國際水平相比還有一定差距，還難以撼動國際主流的技術(shù)集團。同時，我國通信技術(shù)標準的制訂策略，還存在封閉性的問題，這也是其受到國際社會普遍攻擊的重要原因。當然，WAPI標準的推遲執(zhí)行，也是出于更大的國家利益的考慮。

趨勢分析WAPI標準之爭，表明WLAN技術(shù)在全球的重要戰(zhàn)略地位。其戰(zhàn)略意義不只在于網(wǎng)絡(luò)的部署、用戶的發(fā)展、業(yè)務(wù)的經(jīng)營范疇，更在于其對IT通信產(chǎn)品領(lǐng)域的巨大拉動力量，特別是對計算機芯片的突出貢獻。因此，我國應(yīng)該積極推進WLAN核心技術(shù)的研究工作，這不僅涉及通信產(chǎn)業(yè)，而且涉及IT領(lǐng)域的巨大利益。

拋開WAPI標準之爭，我們?nèi)绾伟盐誛LAN技術(shù)的發(fā)展趨勢呢？應(yīng)該說，WLAN在我國目前的工作，陷入了低潮階段。這主要是受制于WLAN技術(shù)自身的限制，比如其漫游性、安全性、如何計費等等，還沒有得到妥善的解決。另外，高端商業(yè)用戶的不足，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資收益比較低，因此也影響了運營商的積極性。未來，隨著技術(shù)的進一步成熟，WLAN技術(shù)將在特定的區(qū)域和范圍，特別是熱點區(qū)域和高速信息接入領(lǐng)域，發(fā)揮對移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要補充作用。3G網(wǎng)絡(luò)商用后，WLAN將成為彌補3G固定區(qū)域高速覆蓋的不足?？傮w來看，WLAN具有很強的生命力，但其在運營領(lǐng)域的發(fā)展速度估計會低于過去的預(yù)期。

4.寬帶無線技術(shù)新寵WiMAX

有資料顯示，“WiMAX”已經(jīng)成為近期互聯(lián)網(wǎng)上搜索量最大的通信關(guān)鍵詞，該項技術(shù)以其遠覆蓋和高帶寬特性，成為無線業(yè)界的新寵。

WiMAX全稱為WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波接入互操作系統(tǒng)，其技術(shù)標準為IEEE802.16。WiMAX也組織了自己的聯(lián)盟。目前這個聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十家會員，該聯(lián)盟由Intel牽頭，我國中興通訊也名列其中。WiMAX的目標是促進IEEE802.16的應(yīng)用。

WiMAX相對于Wi－Fi的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在Wi－Fi解決的是無線局域網(wǎng)的接入問題，而WiMAX解決的是無線城域網(wǎng)的問題。Wi－Fi只能把互聯(lián)網(wǎng)的連接信號傳送到300英尺遠的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠。Wi－Fi網(wǎng)絡(luò)連接速度為每秒54兆，而WiMAX為每秒70兆。有專家認為，WiMAX的覆蓋范圍和傳輸速度將對3G構(gòu)成威脅。在成本等各個方面的優(yōu)勢使得業(yè)內(nèi)人士將WiMAX技術(shù)看作是一項打破產(chǎn)業(yè)格局的技術(shù)。

近期，英國電信（BT）、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信和XO通信加入了WiMAX論壇，目前WiMAX論壇已經(jīng)擁有98個成員，運營商占25％。今年初，Intel也宣布，下半年開始將會在其生產(chǎn)的芯片中部分采用WiMAX標準。

趨勢分析對于今天異?；馃岬腤iMAX技術(shù)，我們該如何看待？它會成為3G技術(shù)的終結(jié)者嗎？筆者認為，這種觀點不盡正確。首先，從技術(shù)自身角度來看，WiMAX還不具備公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的廣域漫游、安全特性、終端便攜等移動特性。其次，WiMAX標準還不成熟，因此預(yù)計商用還需要至少兩年以上的時間，規(guī)模普及還要五年左右的時間。其三，WiMAX的特點是高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，但其還沒有對實時話音業(yè)務(wù)的高效支持能力，這將限制其作為公眾移動通信的應(yīng)用。其四，WiMAX的產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及技術(shù)和設(shè)備成熟性還遠遠難以和3G相抗衡，其推廣期也將滯后于已經(jīng)開始啟動的3G技術(shù)。其五，WiMAX技術(shù)有可能受到傳統(tǒng)移動通信運營商或制造商的抵制，從而限制其發(fā)展。

對于WiMAX技術(shù)，筆者認為它具有巨大的潛力，但尚處在襁褓階段，目前還難以對當前的全球無線通信格局產(chǎn)生重大的影響。由于3G的實施，WiMAX將可能成為未來3G網(wǎng)絡(luò)的補充手段，在高速信息接入領(lǐng)域發(fā)揮其特性。但受其自身移動性和話音支持能力的限制，WiMAX不大可能殺死3G。

5.超寬帶無線接入技術(shù)UWB

無線技術(shù)領(lǐng)域的活躍除表現(xiàn)在新技術(shù)不斷涌現(xiàn)外，還表現(xiàn)在其傳輸能力的不斷拓展。近兩年，一項超高速的無線接入技術(shù)受到了大家的關(guān)注，那就是UWB。

UWB是一種時域通信技術(shù)，它采用超短周期脈沖進行調(diào)制，把信號直接按照0或1發(fā)送出去，而不使用載波，這與此前的無線通信截然不同。脈沖調(diào)制產(chǎn)生的信號為超寬帶信號，譜密度極低，信號的中心頻率在650MHz～5GHz之間，平均功率為亞毫瓦量級，抗干擾和多徑的能力強，具有多個可利用信道。與CDMA系統(tǒng)相比，時域通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低。UWB技術(shù)具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。

UWB最引人注目的特點是具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。XtremeSpectrum公司預(yù)測，他們即將開發(fā)出的產(chǎn)品具有在10米內(nèi)傳輸約100Mbps的能力，Intel則把目標定在了500Mbps。

趨勢分析對于UWB技術(shù)，我們應(yīng)該這樣看待，它以其獨特的速率鋒芒以及特殊的應(yīng)用范圍，也將在無線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點，它很適合組建家庭的高速信息網(wǎng)絡(luò)。它對藍牙技術(shù)具有一定的沖擊，但對當前的移動技術(shù)、WLAN等技術(shù)的威脅不大，甚至可以成為其良好的能力補充。

三、走勢把握：接入多元網(wǎng)絡(luò)一體綜合布局代表方向

以上，就當前無線通信領(lǐng)域的熱點和焦點問題進行了敘述和討論。那么，我們該如何把握中期未來無線領(lǐng)域的發(fā)展趨勢呢？

首先，無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現(xiàn)互補效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應(yīng)該綜合推進各種無線接入的發(fā)展，推進組網(wǎng)的一體化進程，通過建網(wǎng)的接入手段多元化，實現(xiàn)對不同用戶群體的需求覆蓋，達到市場細分和業(yè)務(wù)的多元化，解決移動通信發(fā)展不均衡的狀況。

其次，我國政府應(yīng)該給企業(yè)配置更多的無線頻率資源，推進不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和市場需求，綜合地規(guī)劃自己的無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源的有效配置和利用。當然，政府也需要加強對有限頻率資源的管理，對于企業(yè)閑置不用的頻率占用，考慮適當?shù)氖侄斡枰允栈亍?/p>

其三，從公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看，3G已經(jīng)成為全球包括中國移動網(wǎng)絡(luò)演進的主要進程。從歐美發(fā)達國家的經(jīng)驗來看，由于其移動話音用戶的普及率高，通過發(fā)展用戶實現(xiàn)增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通過3G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺，從而實現(xiàn)利潤的新來源。由于3G技術(shù)的成熟，目前3G商用網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)在全球范圍內(nèi)啟動。就我國而言，也要借鑒歐美的經(jīng)驗，在用戶數(shù)量增長放緩之前，就應(yīng)提前培育新興移動市場。目前，政府應(yīng)該開始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問題，把握住這個移動業(yè)界的巨大歷史機遇。

其四，從寬帶無線接入技術(shù)來看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進、覆蓋范圍逐步擴張的趨勢。未來，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強大的新技術(shù)，從另一個角度對整個無線通信產(chǎn)業(yè)起到推進作用。但從近期來看，我們對寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個理性的態(tài)度和科學的把握。目前的寬帶無線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動性和話音支持能力無法和公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在發(fā)展中，我們應(yīng)該從全局的觀點來把握，使之成為與移動網(wǎng)絡(luò)互補的重要技術(shù)手段，這樣既可以充分發(fā)揮其技術(shù)個性，又防止出現(xiàn)不必要的資源競爭和浪費。

其五，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是怎樣的呢？專家認為，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)將是一個綜合的一體化的解決方案。各種無線技術(shù)都將在這個一體化的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮自己的作用，找到自己的天地。從大范圍公眾移動通信來看，3G或超3G技術(shù)將是主導，從而形成對全球的廣泛無縫覆蓋；而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶接入技術(shù)，將因其自己不同的技術(shù)特點，在不同覆蓋范圍或應(yīng)用區(qū)域內(nèi)，與公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)形成有效互補。

其六，更遠的未來，按當前專家們的預(yù)想，通信信息網(wǎng)絡(luò)將向下一代網(wǎng)絡(luò)NGN融合。在未來NGN概念中，固定網(wǎng)絡(luò)將形成一個高帶寬、IP化、具有強QoS保證的信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺。在這一平臺上，各種接入手段將成為網(wǎng)絡(luò)的觸手，向各個應(yīng)用領(lǐng)域延伸。而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網(wǎng)或城域網(wǎng)方案，都將成為大NGN平臺的延伸部分。從而形成集固定無線手段于一體，各種接入方式綜合發(fā)揮效用，各種業(yè)務(wù)形成全網(wǎng)絡(luò)配置的一體化綜合網(wǎng)絡(luò)。當然，這一進程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。

篇（8）

目前，鐵路常用的數(shù)字無線電臺主要有450MHz、400MHz數(shù)字無線電臺。450MHz數(shù)字無線電臺主要用于普速鐵路列車無線調(diào)度通信、調(diào)度命令和無線車次號校核信息傳送，400MHz數(shù)字無線電臺主要用于站場常規(guī)無線通信。國家規(guī)定給鐵路的450MHz、400MHz頻點有限，需要各鐵路局申請額外頻點才能滿足站場無線對講業(yè)務(wù)需求。鐵路總公司鐵運函[2014]31號要求，貨車列尾裝置可采用GSM-R/400MHz雙模列尾裝置，在非GSM-R鐵路區(qū)段，列尾無線通信使用400MHz頻率；站場無線調(diào)車繼續(xù)使用鐵路專用的400MHz頻段頻率。在編組站，規(guī)劃分配的400MHz專用頻率資源不足，無法滿足運用需求時，由各鐵路局無線電主管部門負責向?qū)俚厥〖墴o線電管理部門申請400MHz額外的頻率。對于當前使用450～470MHz頻段頻率用于鐵路養(yǎng)護維修、生產(chǎn)組織、監(jiān)控監(jiān)測、公安保衛(wèi)、應(yīng)急保障等各類區(qū)域性普通無線電對講通信業(yè)務(wù)，應(yīng)結(jié)合更新改造退出450～470MHz頻率。需要繼續(xù)使用的業(yè)務(wù)，由鐵路局統(tǒng)一向?qū)俚厥〖墴o線管理部門申請400MHz、150MHz、160MHz的頻率。鐵路總公司規(guī)定，對涉及車地人員之間相互通信的業(yè)務(wù)，為簡化終端設(shè)備的配置，宜優(yōu)先規(guī)劃申請400MHz頻率，以便與總公司規(guī)劃的跨局通信業(yè)務(wù)頻率工作在同一頻段。站場所有業(yè)務(wù)采用無線電臺通信，則會造成無線設(shè)備設(shè)置分散、數(shù)量多、無法集中維護和管理。而且，無線電臺通信不適應(yīng)高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送，不能滿足未來站場的自動化、智能化、高帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

1.2數(shù)字集群無線通信技術(shù)應(yīng)用

集群通信，即無線專用調(diào)度通信系統(tǒng)，早期，集群通信從“一對一”的對講機形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進一步帶選呼的系統(tǒng)，發(fā)展到多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng)，并在政府部門、警務(wù)、鐵路、地鐵、電力、民航等各行各業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。國際上數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)主要有TETRA、iDEN和FHMA3種較為先進的技術(shù)體制，由于這3種技術(shù)體制構(gòu)成的無線通信系統(tǒng)互通性不太理想，主要用于地鐵、航空、公安等專網(wǎng)應(yīng)用，未在鐵路領(lǐng)域獲得推廣應(yīng)用。近年來，隨著數(shù)字移動無線電標準（DMR）制定，我國無線設(shè)備供貨商根據(jù)數(shù)字移動無線電標準（DMR）為各企業(yè)用戶提供DMR數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備。DMR標準是完全公開的標準，國內(nèi)擁有眾多供應(yīng)商支持，國內(nèi)設(shè)備廠家生產(chǎn)的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)已在部分鐵路站場獲得應(yīng)用。鐵路使用的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)主要采用403～470MHz頻段的專用頻點，通過數(shù)字通道實現(xiàn)基站與IP控制服務(wù)器間的連接，控制臺、運用服務(wù)器與IP控制服務(wù)器連接，構(gòu)成站場無線通信平臺，可提供同頻單工或異頻雙工方式，根據(jù)站場業(yè)務(wù)特性要求進行業(yè)務(wù)與頻點綁定，也可以各業(yè)務(wù)采用公共頻點通信。400MHz的DMR數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)移動人員間點對點對講功能，以及移動終端與固定終端或移動終端與移動終端間的點對點低速率數(shù)據(jù)信息傳送。站場所有業(yè)務(wù)采用400MHz集群無線通信，其無線設(shè)備可以集中設(shè)置、減少設(shè)備數(shù)量、并能集中維護和管理，最適用于解決站場平面調(diào)車業(yè)務(wù)和無線對講業(yè)務(wù)，以及綜合自動化SAM系統(tǒng)車地信息傳送。但是，不適應(yīng)高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送，頻點也受限于國家規(guī)定給鐵路的400MHz頻點，系統(tǒng)能提供的業(yè)務(wù)容量有限。

1.3GSM-R移動通信技術(shù)應(yīng)用

GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)作為中國鐵路列車無線通信主要采用的技術(shù)，鐵路總公司已建立了一整套相關(guān)標準和規(guī)定。在中國高速鐵路、客運專線、重載鐵路、城際鐵路或部分普速鐵路均選擇GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)構(gòu)建鐵路無線通信系統(tǒng)，主要用于列車無線調(diào)度語音通信，以及調(diào)度命令、車次號校核、列控信息、機車同步操控等數(shù)據(jù)信息傳送。GSM-R系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)（SSS）、移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）、無線子系統(tǒng)（BSS）、無線終端、運營與支撐子系統(tǒng)（OSS）等部分。其中，移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）由鐵路總公司統(tǒng)一設(shè)置2套，互為冗余，作為全路GSM-R系統(tǒng)共用。在鐵路總公司各鐵路局設(shè)置移動交換子系統(tǒng)（SSS）、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）、運營與支撐子系統(tǒng)（OSS）各1套設(shè)備，根據(jù)用戶需求在鐵路沿線、車站、樞紐設(shè)置無線子系統(tǒng)（BSS），配置相應(yīng)的無線終端設(shè)備。雖然，GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)鐵路沿線和車站統(tǒng)一的綜合無線通信系統(tǒng)平臺，提供列車無線調(diào)度通信、站場常規(guī)無線通信語音和低速數(shù)據(jù)信息傳送，設(shè)備能集中維護和管理。但是，由于GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)的頻點有限，站場所有業(yè)務(wù)采用GSM-R的系統(tǒng)實現(xiàn)會造成信道占用很大，現(xiàn)有的頻點不夠使用，當站場靠近正線鐵路或通過正線列車時，會對列車調(diào)度指揮系統(tǒng)產(chǎn)生影響。因此，GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)未被全面應(yīng)用于站場常規(guī)無線通信業(yè)務(wù)。目前，只能適用于解決站場部分語音業(yè)務(wù)，以及低速率、時延要求不高的數(shù)據(jù)信息傳送。

1.4WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

WLAN無線局域網(wǎng)是指利用無線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，屬于計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)使用戶擺脫各種線路的束縛，可以隨時隨地接入網(wǎng)絡(luò)。WLAN（Wi-Fi）無線通信可采用2.4GHz或者5.8GHz通信頻段。在鐵路領(lǐng)域，WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用在編組站綜合自動化車地數(shù)據(jù)信息無線傳送。采用2.4GHz頻段和IEEE802.11g、IEEE802.11n標準的設(shè)備進行組網(wǎng)，實現(xiàn)綜合自動化CIPS調(diào)機業(yè)務(wù)等信息傳送需求。綜合自動化WLAN無線局域網(wǎng)系統(tǒng)主要由WLAN終端設(shè)備、接入點設(shè)備（AP）、接入控制點設(shè)備（AC）、PORTAL服務(wù)器、RADIUS認證服務(wù)器、用戶認證信息數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)等組成。由于WLAN無線局域網(wǎng)頻點是公眾頻點，將會受到外界終端設(shè)備的干擾，列車遮擋物影響，以及缺乏站場無線對講業(yè)務(wù)、無線調(diào)車等業(yè)務(wù)的終端設(shè)備支持。因此，WLAN無線局域網(wǎng)不適用于涉及行車安全的鐵路調(diào)車業(yè)務(wù)，不適應(yīng)未來站場業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

1.5LTE移動通信技術(shù)應(yīng)用

LTE移動通信技術(shù)是鐵路下一代寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展方向，比較適用于寬帶數(shù)據(jù)信息無線傳輸。LTE有TD-LTE與FD-LTE兩種不同的制式，雖然總體上都滿足大帶寬的數(shù)據(jù)通信需求，但也存在很多不同。FD-LTE是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發(fā)送，依靠頻率來區(qū)分上下行鏈路。TD-LTE是用時間來分離接收和發(fā)送信道，接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載，可以根據(jù)上下行的數(shù)據(jù)大小動態(tài)進行分配，對于頻率信道的利用率更好。未來鐵路移動通信采用TD-LTE的概率較大。目前，在朔黃鐵路已引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于列車同步操控、列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)構(gòu)成；在部分鐵路局站引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于站場貨檢、車號等無線對講和作業(yè)信息傳送；在鄭州地鐵引入TD-LTE集群技術(shù)用于車地間PIS信息和視頻監(jiān)控圖像傳送。工信部根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》及我國頻譜使用情況，確定使用1447～1467MHz頻段建設(shè)時分雙工（TDD）工作方式的寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)。而1785～1805MHz頻段，則主要用于本地公眾網(wǎng)接入，對確有需要的本地專網(wǎng)也可用于無線接入，具體頻率指配和無線電臺站管理工作，由各省、自治區(qū)、直轄市無線電管理機構(gòu)負責。在同一地區(qū)給一具有無線接入業(yè)務(wù)經(jīng)營權(quán)的公眾網(wǎng)運營商或?qū)＞W(wǎng)單位指配的頻率寬帶一般不超過5MHz。未來，在鐵路領(lǐng)域，可以考慮申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬用于站場無線通信業(yè)務(wù)。TD-LTE支持1.8G/1.4G/400M專用頻段，覆蓋增強算法、高增益定向天線、高終端發(fā)射功率，多方式天線組網(wǎng)。TD-LTE移動通信系統(tǒng)移動性好，支持350km/h，具有完善的QoS業(yè)務(wù)保障，可二次開發(fā)定制終端、調(diào)度臺、無線通信模塊等；可提供調(diào)度通信語音業(yè)務(wù)、低速率或高速率數(shù)據(jù)信息傳送業(yè)務(wù)，是一個比較完善的綜合無線通信系統(tǒng)解決方案。LTE移動通信技術(shù)在鐵路調(diào)度通信業(yè)務(wù)中的應(yīng)用正在研究開發(fā)階段，在站場或編組站中的無線調(diào)車、無線對講、綜合自動化信息無線傳送系統(tǒng)中尚未被應(yīng)用開發(fā)。

2未來站場綜合無線通信系統(tǒng)技術(shù)選擇

站場或編組站作業(yè)范圍比較獨立，技術(shù)作業(yè)業(yè)務(wù)較多，綜合上述幾種無線通信技術(shù)應(yīng)用介紹，以及應(yīng)用于站場多種業(yè)務(wù)情況下的可適用性進行分析，結(jié)合無線通信技術(shù)發(fā)展，選擇TD-LTE移動通信技術(shù)作為未來站場綜合無線通信技術(shù)。TD-LTE移動通信技術(shù)已在鐵路和地鐵領(lǐng)域獲得應(yīng)用，具有技術(shù)實用性和先進性，系統(tǒng)安全可靠，具備集中監(jiān)測和維護管理，能滿足站場各類業(yè)務(wù)綜合承載能力和未來各業(yè)務(wù)信息化、智能化發(fā)展需求。鐵路局可以申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬合法頻點用于站場無線通信業(yè)務(wù)。站場無線通信使用TD-LTE數(shù)字集群系統(tǒng)，可將公網(wǎng)MME、HSS、S-GW以及P-GW等多個網(wǎng)元合并為一個網(wǎng)元eCN，使其小型化，降低核心網(wǎng)成本，可以有效的節(jié)約近期工程投資，為將來鐵路正線引入LTE移動通信系統(tǒng)應(yīng)用預(yù)留互聯(lián)互通條件。TD-LTE數(shù)字集群通信系統(tǒng)主要由核心網(wǎng)節(jié)點、無線子系統(tǒng)和無線終端組成。其中，核心網(wǎng)節(jié)點設(shè)置TD-LTE核心網(wǎng)設(shè)備，核心網(wǎng)設(shè)備通過交換機等設(shè)備與各種業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器相連；無線子系統(tǒng)根據(jù)站場覆蓋和業(yè)務(wù)需求在鐵路站場內(nèi)設(shè)置，無線子系統(tǒng)設(shè)備包括LTE基站設(shè)備BBU（BasebandUnit）和RRU（RadioRemoteUnit）設(shè)備；根據(jù)需要配置相應(yīng)的無線終端。

篇（9）

當今，全球無線通信產(chǎn)業(yè)的兩個突出特點體現(xiàn)在：一是公眾移動通信保持增長態(tài)勢，一些國家和地區(qū)增勢強勁，但存在發(fā)展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無線通信技術(shù)熱點不斷，研究和應(yīng)用十分活躍。

資料顯示，在全球電信市場普遍低調(diào)的背景下，移動通信依然保持了較好的增長態(tài)勢。統(tǒng)計顯示，2003年全球移動用戶數(shù)增長率在17％以上，總計達到13.54億戶。在市場值方面，全球移動業(yè)務(wù)市場在2003年已達到4680億歐元，比上年增長了11.3％以上。

盡管全球移動市場在增長，但這種增長也呈現(xiàn)出很大的不均衡性。從用戶數(shù)來看，在北美、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)，由于移動用戶普及率已經(jīng)很高，因此新增用戶數(shù)日益減少；而在亞洲、非洲等地區(qū)，特別是像中國這樣的發(fā)展中國家，移動用戶數(shù)增長迅猛。從用戶創(chuàng)造的價值來看，歐美發(fā)達國家的ARPU值遠遠超過了新興的發(fā)展中國家。從數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)市場的增長來看，韓國、日本呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，已成為全球移動通信發(fā)展的新熱點。

目前，我國的移動通信市場呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的局面，截至4月底，移動用戶總數(shù)達到2.96億，用戶普及率達到20.9％?？紤]閑置的充值卡和一人雙機的情況，我國移動通信由于用戶普及率相對還比較低，仍有相當巨大和持久的增長空間。但我國的移動通信領(lǐng)域已進入了全面競爭的時代，GSM、CDMA乃至小靈通等網(wǎng)絡(luò)激烈爭奪用戶，這已導致了資費下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國的GPRS、CDMA1X等2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢不錯，并已逐步培育了用戶群。而3G還處在技術(shù)試驗階段，政府依然保持謹慎態(tài)度。

除傳統(tǒng)的公眾移動通信外，全球的寬帶無線接入領(lǐng)域近期研究和應(yīng)用十分活躍，熱點不斷出現(xiàn)，給無線通信業(yè)界帶來了清新的空氣。這包括寬帶固定無線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAX技術(shù)、UWB技術(shù)等等，呈現(xiàn)百花齊放的局面。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給整個無線通信產(chǎn)業(yè)注入了勃勃生機。

二、熱點解析：五大技術(shù)引領(lǐng)應(yīng)用模式各展所長

前文對全球無線通信領(lǐng)域的發(fā)展情況作了概要性介紹，以下將重點就當前無線通信領(lǐng)域的焦點問題和熱點技術(shù)展開較深入的介紹和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大熱點。

1.舉世矚目的3G

今天，第三代移動通信3G格外引人矚目，成為無線通信產(chǎn)業(yè)的最大熱點。

首先，從技術(shù)角度來看，3G主流技術(shù)已經(jīng)基本成熟。cdma2000由于技術(shù)本身的平滑演進特性，進入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響，阻礙了商用進程，但目前主體標準已經(jīng)定型，具備了規(guī)模商用的基礎(chǔ)。TD－SCDMA技術(shù)要相對滯后一些。

總的說來，當前的3G技術(shù)已經(jīng)能夠支持規(guī)模化的商用網(wǎng)絡(luò)部署。

其次，目前歐美等運營商已經(jīng)進入了3G網(wǎng)絡(luò)部署階段。3G網(wǎng)絡(luò)的商用部署正在全球一步步地鋪展開來。截至2004年3月底，就WCDMA而言，全球已經(jīng)發(fā)放了120份牌照，簽署了91份商業(yè)部署合同，目前已有二十多家網(wǎng)絡(luò)投入商用，預(yù)計到2004年年底總數(shù)將超過40家。目前兩家韓國運營商STK和KTF在使用cdma20001xEV－DO，日本KDDI也開始了EV－DO網(wǎng)絡(luò)的商用，而Verizon也即將參與該制式下3G網(wǎng)絡(luò)的部署。

應(yīng)該說，2004年已經(jīng)進入了全球3G的商用部署年。

第三，部分運營商的3G用戶數(shù)量開始呈現(xiàn)快速增長的局面。最早推出3G商用業(yè)務(wù)的NTTDoCoMo近期宣布，在距離突破200萬用戶僅僅兩個月的時間內(nèi)，他們的3G用戶總數(shù)就增長至300萬大關(guān)。5月中下旬，和記黃埔表示，在過去兩個月中，3G用戶數(shù)出現(xiàn)了快速增加，目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)達到了173萬。截至2004年1月1日，全球使用cdma2000（包括CDMA1X）系列和WCDMA標準制式的3G用戶數(shù)已經(jīng)達到了7300萬。從全球來看，3G商用在部分地區(qū)已取得了初步成功。

第四，我國3G處在黎明的前夕。我國對3G一直采取積極穩(wěn)健的態(tài)度，目前，我國正在進行第二階段的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗，或稱外場測試。自今年3月起，開始啟動WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA的測試工作，由6大運營商分別在北京、上海、廣州三地進行。測試的重點包括：3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量等性能試驗；不同3G技術(shù)之間、3G和2G技術(shù)之間的干擾、共存；各種3G業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)兼容性試驗；3G終端和系統(tǒng)之間互操作試驗；3G和2G之間的互操作試驗。

預(yù)計此階段試驗將在今年10月份完成，試驗將對我國對3G的決策工作起到重要的參考作用。由于此次試驗由運營商參與，且屬于網(wǎng)絡(luò)試驗。因此，預(yù)計若此次試驗結(jié)果令人滿意的話，我國的3G牌照發(fā)放工作有可能順勢展開。

趨勢分析3G一波三折，曾經(jīng)有一段時間，人們對3G的前途失去了信心，并在今天留下了心理陰影。對3G問題，我國應(yīng)如何把握呢？筆者認為，目前，3G已處在商用的爆發(fā)階段，由于3G技術(shù)和產(chǎn)品的成熟，3G的商用已不容置疑地擺在了我們面前。歐美等國運營商加緊部署3G網(wǎng)絡(luò)以及日韓等國3G用戶的快速增長，表明3G已經(jīng)成為全球移動通信領(lǐng)域新的成長點，我國需要當機立斷，盡快開展3G牌照的發(fā)放工作和商用部署工作。這樣才不至于坐失機遇，在本來領(lǐng)先的移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中落后。同時，3G也為國內(nèi)的電信制造商提供了絕佳的機遇，這也是我國移動通信產(chǎn)業(yè)的一次發(fā)展良機。

應(yīng)該說，目前3G還存在一些問題，主要表現(xiàn)在市場還處在啟蒙階段，殺手級的業(yè)務(wù)還沒有呈現(xiàn)，終端還不夠多。在我國，政府將考慮對市場競爭度的把握，涉及3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)放幾張牌照的問題，同時，還將考慮設(shè)備國產(chǎn)化問題。這些問題已經(jīng)屬于次要矛盾，目前最重要的是要選擇恰當時機盡快推動3G網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)，這才是解決以上矛盾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和引導環(huán)節(jié)。

這主要是因為我國3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同于西方發(fā)達國家，我國移動話音用戶市場還有很大的成長空間，這就能夠避免出現(xiàn)因為發(fā)展初期新應(yīng)用新業(yè)務(wù)不足無法支撐網(wǎng)絡(luò)生存的狀況。同時，我國有迫切需要進入移動市場的“新”運營商，中國電信和中國網(wǎng)通如果被允許經(jīng)營移動通信業(yè)務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必然會選擇3G，這從中遠期的網(wǎng)絡(luò)成本上要遠遠低于2G技術(shù)。此外，盡快發(fā)放3G牌照，對解決現(xiàn)有的小靈通（PHS）的矛盾，也有重要的戰(zhàn)略意義。目前，日本都已經(jīng)棄PHS而轉(zhuǎn)攻3G，其目的十分明顯，即要糾正自己早期大上帶有強烈本土化特征的PHS導致失去移動領(lǐng)域國際領(lǐng)先地位的失誤，重新用全球性的先進技術(shù)武裝自己的移動通信產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略性崛起。如果我國反其道而行之，將是不明智的，這關(guān)鍵還是政府的決策引導問題，而不能抱怨運營商?？傊?，3G不是一蹴而就的，如果遲遲不進行網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，其他的矛盾將繼續(xù)積聚，難以得到根本性的解決。

2.3.5GHz寬帶固定無線接入的推廣應(yīng)用

3.5GHz寬帶固定無線接入技術(shù)MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術(shù)。今年4月份，第三批3.5GHz寬帶固定無線接入頻率評選（招標）工作在我國進行，使MMDS技術(shù)在我國的應(yīng)用進一步擴大，這也使3.5GHz固定無線接入技術(shù)成為今年業(yè)界的熱點之一。

在此次評選（招標）工作中，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動、中國聯(lián)通、中國鐵通五大運營商分別獲得河北、山西、內(nèi)蒙古等27個?。▍^(qū)）的3.5GHz頻段2×30MHz頻率使用權(quán)，并將獲準經(jīng)營相應(yīng)電信業(yè)務(wù)。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權(quán)分配，我國3.5GHz頻段已在絕大部分地區(qū)分配完畢。這表明，我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進入了規(guī)模商用。前一段時間，無線電管理局副局長劉巖率領(lǐng)由無線電管理局、電信管理局、電信研究院共同組成的調(diào)研組，對第二批3.5GHz中標企業(yè)的工作情況進行了調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在第二批中標的9家企業(yè)中有7家建設(shè)開通了網(wǎng)絡(luò)，這7家企業(yè)在一半以上的中標城市建設(shè)了自己的網(wǎng)絡(luò)。目前運營商傾向于提供的業(yè)務(wù)包括：語音接入業(yè)務(wù)（本地和IP電話），數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，Internet接入業(yè)務(wù)等。調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，如果將3.5GHz網(wǎng)絡(luò)作為單一網(wǎng)絡(luò)來經(jīng)營，盈利困難比較大，特別是對于大型企業(yè)。調(diào)研中，運營企業(yè)對進一步獲得3.5GHz頻率資源表現(xiàn)出了很大熱情。

趨勢分析寬帶固定無線接入技術(shù)因為其高帶寬、建設(shè)速度快、接入方式靈活等特點，受到了業(yè)界的關(guān)注。但這項技術(shù)也有其局限性，比如高頻段26GHz的LMDS技術(shù)受天氣影響較大，而3.5GHzMMDS技術(shù)在我國又受到了帶寬不足等因素的限制。因此，對于寬帶固定無線接入技術(shù)，我們應(yīng)該回歸理性的認識。它具有自身的優(yōu)勢，但也有其固有的缺陷，因此在應(yīng)用中要實事求是。

就目前重點推廣的3.5GHz技術(shù)來看，運營商的經(jīng)營經(jīng)驗表明，若單獨把MMDS技術(shù)作為一個獨立網(wǎng)絡(luò)來運作，由于其技術(shù)、用戶規(guī)模和頻率帶寬的限制，較難實現(xiàn)盈利。因此，我們應(yīng)該進一步放寬眼光，把它推廣至更大的應(yīng)用領(lǐng)域。比如可以考慮像現(xiàn)在某些運營商所采用的，將之作為移動基站的回路。

對于3.5GHzMMDS技術(shù)，我們一方面要積極推動其綜合業(yè)務(wù)的應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的開發(fā)和經(jīng)營。同時也要從全局的角度考慮，使之成為移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效補充手段。這樣才能充分發(fā)揮3.5GHz頻段的效率。未來，隨著3G技術(shù)的商用，3.5GHz將有望成為移動網(wǎng)絡(luò)重要的接入補充手段，并對3G網(wǎng)絡(luò)的搭建起到支撐作用。

3.沸沸揚揚的WLAN標準之爭

無線局域網(wǎng)技術(shù)WLAN（Wi－Fi），其技術(shù)標準為802.11，可實現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發(fā)展的主要是802.11b標準的WLAN網(wǎng)絡(luò)，支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項新技術(shù)，WLAN在歐美等國快速發(fā)展，在我國近兩年也得到了幾大運營商的追捧。而自去年開始的WAPI標準之爭，吸引了全球的關(guān)注目光。

2003年5月12日，由中國寬帶無線IP標準工作組負責起草的無線局域網(wǎng)兩項國家標準（即WAPI標準），由國家信息產(chǎn)業(yè)部報送國家標準化管理委員會正式頒布。2003年12月1日，國家認證認可監(jiān)督管理委員會2003年第113號公告，宣布對無線局域網(wǎng)產(chǎn)品實施強制性產(chǎn)品認證，要求所有產(chǎn)品都要加載我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全保密協(xié)議WAPI，從2004年6月1日起，不符合WAPI標準的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品不得出廠、進口、銷售或者在其他經(jīng)營活動中使用。但2004年4月22日，國務(wù)院副總理吳儀表示中國已經(jīng)同意美方提出的要求，不在2004年6月1日最后期限到來之時強制實施WAPI標準。2004年4月29日，國家質(zhì)檢總局、認監(jiān)委、國標委聯(lián)合了2004年第44號公告。公告強調(diào)：WAPI標準實施時間只是推遲，并沒有取消，也沒有取消標準的強制性屬性。

筆者認為，之所以出現(xiàn)WAPI標準之爭，除了國家出于自身信息安全的考慮外，我國無線通信設(shè)備廠商希望成長壯大，占領(lǐng)新興技術(shù)市場的渴望也是重要因素。但該標準的無限期推遲，也暴露出一些問題。那就是，我國的無線技術(shù)的核心能力，與國際水平相比還有一定差距，還難以撼動國際主流的技術(shù)集團。同時，我國通信技術(shù)標準的制訂策略，還存在封閉性的問題，這也是其受到國際社會普遍攻擊的重要原因。當然，WAPI標準的推遲執(zhí)行，也是出于更大的國家利益的考慮。

趨勢分析WAPI標準之爭，表明WLAN技術(shù)在全球的重要戰(zhàn)略地位。其戰(zhàn)略意義不只在于網(wǎng)絡(luò)的部署、用戶的發(fā)展、業(yè)務(wù)的經(jīng)營范疇，更在于其對IT通信產(chǎn)品領(lǐng)域的巨大拉動力量，特別是對計算機芯片的突出貢獻。因此，我國應(yīng)該積極推進WLAN核心技術(shù)的研究工作，這不僅涉及通信產(chǎn)業(yè)，而且涉及IT領(lǐng)域的巨大利益。拋開WAPI標準之爭，我們?nèi)绾伟盐誛LAN技術(shù)的發(fā)展趨勢呢？應(yīng)該說，WLAN在我國目前的工作，陷入了低潮階段。這主要是受制于WLAN技術(shù)自身的限制，比如其漫游性、安全性、如何計費等等，還沒有得到妥善的解決。另外，高端商業(yè)用戶的不足，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資收益比較低，因此也影響了運營商的積極性。未來，隨著技術(shù)的進一步成熟，WLAN技術(shù)將在特定的區(qū)域和范圍，特別是熱點區(qū)域和高速信息接入領(lǐng)域，發(fā)揮對移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要補充作用。3G網(wǎng)絡(luò)商用后，WLAN將成為彌補3G固定區(qū)域高速覆蓋的不足。總體來看，WLAN具有很強的生命力，但其在運營領(lǐng)域的發(fā)展速度估計會低于過去的預(yù)期。

4.寬帶無線技術(shù)新寵WiMAX

有資料顯示，“WiMAX”已經(jīng)成為近期互聯(lián)網(wǎng)上搜索量最大的通信關(guān)鍵詞，該項技術(shù)以其遠覆蓋和高帶寬特性，成為無線業(yè)界的新寵。

WiMAX全稱為WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波接入互操作系統(tǒng)，其技術(shù)標準為IEEE802.16。WiMAX也組織了自己的聯(lián)盟。目前這個聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十家會員，該聯(lián)盟由Intel牽頭，我國中興通訊也名列其中。WiMAX的目標是促進IEEE802.16的應(yīng)用。

WiMAX相對于Wi－Fi的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在Wi－Fi解決的是無線局域網(wǎng)的接入問題，而WiMAX解決的是無線城域網(wǎng)的問題。Wi－Fi只能把互聯(lián)網(wǎng)的連接信號傳送到300英尺遠的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠。Wi－Fi網(wǎng)絡(luò)連接速度為每秒54兆，而WiMAX為每秒70兆。有專家認為，WiMAX的覆蓋范圍和傳輸速度將對3G構(gòu)成威脅。在成本等各個方面的優(yōu)勢使得業(yè)內(nèi)人士將WiMAX技術(shù)看作是一項打破產(chǎn)業(yè)格局的技術(shù)。

近期，英國電信（BT）、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信和XO通信加入了WiMAX論壇，目前WiMAX論壇已經(jīng)擁有98個成員，運營商占25％。今年初，Intel也宣布，下半年開始將會在其生產(chǎn)的芯片中部分采用WiMAX標準。

趨勢分析對于今天異?；馃岬腤iMAX技術(shù)，我們該如何看待？它會成為3G技術(shù)的終結(jié)者嗎？筆者認為，這種觀點不盡正確。首先，從技術(shù)自身角度來看，WiMAX還不具備公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的廣域漫游、安全特性、終端便攜等移動特性。其次，WiMAX標準還不成熟，因此預(yù)計商用還需要至少兩年以上的時間，規(guī)模普及還要五年左右的時間。其三，WiMAX的特點是高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，但其還沒有對實時話音業(yè)務(wù)的高效支持能力，這將限制其作為公眾移動通信的應(yīng)用。其四，WiMAX的產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及技術(shù)和設(shè)備成熟性還遠遠難以和3G相抗衡，其推廣期也將滯后于已經(jīng)開始啟動的3G技術(shù)。其五，WiMAX技術(shù)有可能受到傳統(tǒng)移動通信運營商或制造商的抵制，從而限制其發(fā)展。

對于WiMAX技術(shù)，筆者認為它具有巨大的潛力，但尚處在襁褓階段，目前還難以對當前的全球無線通信格局產(chǎn)生重大的影響。由于3G的實施，WiMAX將可能成為未來3G網(wǎng)絡(luò)的補充手段，在高速信息接入領(lǐng)域發(fā)揮其特性。但受其自身移動性和話音支持能力的限制，WiMAX不大可能殺死3G。

5.超寬帶無線接入技術(shù)UWB

無線技術(shù)領(lǐng)域的活躍除表現(xiàn)在新技術(shù)不斷涌現(xiàn)外，還表現(xiàn)在其傳輸能力的不斷拓展。近兩年，一項超高速的無線接入技術(shù)受到了大家的關(guān)注，那就是UWB。

UWB是一種時域通信技術(shù)，它采用超短周期脈沖進行調(diào)制，把信號直接按照0或1發(fā)送出去，而不使用載波，這與此前的無線通信截然不同。脈沖調(diào)制產(chǎn)生的信號為超寬帶信號，譜密度極低，信號的中心頻率在650MHz～5GHz之間，平均功率為亞毫瓦量級，抗干擾和多徑的能力強，具有多個可利用信道。與CDMA系統(tǒng)相比，時域通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低。UWB技術(shù)具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。UWB最引人注目的特點是具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。XtremeSpectrum公司預(yù)測，他們即將開發(fā)出的產(chǎn)品具有在10米內(nèi)傳輸約100Mbps的能力，Intel則把目標定在了500Mbps。

趨勢分析對于UWB技術(shù)，我們應(yīng)該這樣看待，它以其獨特的速率鋒芒以及特殊的應(yīng)用范圍，也將在無線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點，它很適合組建家庭的高速信息網(wǎng)絡(luò)。它對藍牙技術(shù)具有一定的沖擊，但對當前的移動技術(shù)、WLAN等技術(shù)的威脅不大，甚至可以成為其良好的能力補充。

三、走勢把握：接入多元網(wǎng)絡(luò)一體綜合布局代表方向

以上，就當前無線通信領(lǐng)域的熱點和焦點問題進行了敘述和討論。那么，我們該如何把握中期未來無線領(lǐng)域的發(fā)展趨勢呢？

首先，無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現(xiàn)互補效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應(yīng)該綜合推進各種無線接入的發(fā)展，推進組網(wǎng)的一體化進程，通過建網(wǎng)的接入手段多元化，實現(xiàn)對不同用戶群體的需求覆蓋，達到市場細分和業(yè)務(wù)的多元化，解決移動通信發(fā)展不均衡的狀況。

其次，我國政府應(yīng)該給企業(yè)配置更多的無線頻率資源，推進不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和市場需求，綜合地規(guī)劃自己的無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源的有效配置和利用。當然，政府也需要加強對有限頻率資源的管理，對于企業(yè)閑置不用的頻率占用，考慮適當?shù)氖侄斡枰允栈亍?/p>

其三，從公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看，3G已經(jīng)成為全球包括中國移動網(wǎng)絡(luò)演進的主要進程。從歐美發(fā)達國家的經(jīng)驗來看，由于其移動話音用戶的普及率高，通過發(fā)展用戶實現(xiàn)增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通過3G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺，從而實現(xiàn)利潤的新來源。由于3G技術(shù)的成熟，目前3G商用網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)在全球范圍內(nèi)啟動。就我國而言，也要借鑒歐美的經(jīng)驗，在用戶數(shù)量增長放緩之前，就應(yīng)提前培育新興移動市場。目前，政府應(yīng)該開始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問題，把握住這個移動業(yè)界的巨大歷史機遇。

其四，從寬帶無線接入技術(shù)來看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進、覆蓋范圍逐步擴張的趨勢。未來，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強大的新技術(shù)，從另一個角度對整個無線通信產(chǎn)業(yè)起到推進作用。但從近期來看，我們對寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個理性的態(tài)度和科學的把握。目前的寬帶無線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動性和話音支持能力無法和公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在發(fā)展中，我們應(yīng)該從全局的觀點來把握，使之成為與移動網(wǎng)絡(luò)互補的重要技術(shù)手段，這樣既可以充分發(fā)揮其技術(shù)個性，又防止出現(xiàn)不必要的資源競爭和浪費。

其五，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是怎樣的呢？專家認為，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)將是一個綜合的一體化的解決方案。各種無線技術(shù)都將在這個一體化的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮自己的作用，找到自己的天地。從大范圍公眾移動通信來看，3G或超3G技術(shù)將是主導，從而形成對全球的廣泛無縫覆蓋；而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶接入技術(shù)，將因其自己不同的技術(shù)特點，在不同覆蓋范圍或應(yīng)用區(qū)域內(nèi)，與公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)形成有效互補。

篇（10）

二、無線技術(shù)介紹

（一）無線通信技術(shù)的概念

目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當今信息科學技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個先進的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標準的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進入可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標準，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。

（七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點對點微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先，從標準化程度上看，本報告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標準體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準，只是沒有統(tǒng)一的國際標準，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標準化工作，并且都進行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

篇（11）

1無線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程

1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生，并當眾展示了他發(fā)明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發(fā)明日”。

1896年3月24日，波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。

1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術(shù)。

1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。

隨后，無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來微電子技術(shù)也推動了電子計算機的更新?lián)Q代，使電子計算機信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。

信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標志。

無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點雖然卓越，但其缺點至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。

2無線電通信技術(shù)的特點

近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個重大的飛躍，實現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優(yōu)點主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：

不受時空限制。大多數(shù)情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟領(lǐng)域和國際經(jīng)濟的來往，無線電通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺階。

具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。

可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優(yōu)點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c。

無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經(jīng)濟愈演愈熱，其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟領(lǐng)域里關(guān)注的焦點，因此，無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。

3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新

21世紀無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進行嘗試，主要可總結(jié)一下八點：

3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)

提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。

3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開，無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。

3.3推廣個人信息化技術(shù)

個人信息化在全球個人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。

3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式

技術(shù)上融合實現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動，促進了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)

關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升，這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。

3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號傳感器

Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實現(xiàn)更具備高度的機動性及可用性。

3.7推廣軟件無線電

軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。

3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性

無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。

結(jié)束語

回顧無線通信的發(fā)展歷程，無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術(shù)普及率低的問題，面對我國12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營業(yè)水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此，在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮，這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進步，為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟全球化的通信事業(yè)貢獻力量。

參考文獻

[1]《信號與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.