無線通信技術的發(fā)展及趨勢

高志堅

遼寧鐵道職業(yè)技術學院

無線通信技術的發(fā)展及趨勢

高志堅

遼寧鐵道職業(yè)技術學院

無線通信(Wireless communication)是利用電磁波信號在自由空間中傳播的特性從而進行信息交換的一種通信方式，近些年，在信息通信領域中，發(fā)展最迅速、應用最廣泛的就是無線通信技術[1]。

無線；通信；發(fā)展；趨勢；對策

1 無線通信技術研究熱點及應用

基于無線通信技術具有成本低、靈活性高、易用性強、擴展性好、設備維護便捷等諸多優(yōu)點，現(xiàn)如今無線通信技術飛速發(fā)展，技術不斷的升級更新。在發(fā)展的同時，研究的熱點也相對更集中，主要有超寬帶通信技術、RFID(射頻識別)、NFC(近場通信)、LTE (Long-Term Evolution，長期演進)和4G等。

1.1 超寬帶通信技術

超寬帶脈沖無線電，能夠有效地解決無線頻譜資源緊張的問題。因為它具有極低的發(fā)射功率，能夠與其他的無線通信系統(tǒng)共存。超寬帶具有這些技術特性在近距離高速和遠距離低速無線通信中都得到充分的應用，例如：無線USB，高速WLAN，IR-UWB與其他一些無線通信技術相比，主要具有以下特點：(1)支持高數(shù)據(jù)速率或系統(tǒng)容量的能力。(2)高精度定位和出色的探測與成像能力。(3)共享頻譜資源。(4)穿透能力強。(5)保密性和抗干擾性能非常好。(6)低成本、低功耗。

1.2 RFID技術

RFID即射頻識別技術，是20世紀90年代開始興起并逐漸走向成熟的一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。射頻識別技術的應用領域十分廣泛，包括鈔票及產(chǎn)品防偽技術，身份證、通行證識別，電子收費系統(tǒng)(香港的八達通)，病人識別及電子病歷，門禁系統(tǒng)等等，并且在這些領域都取得了可觀的經(jīng)濟效益。就目前而言，RFID在中國大陸、香港、臺灣的發(fā)展還遠落后于美國及歐洲。

1.3 NFC技術

NFC又稱近距離無線通信，是一種短距離的高頻無線通信技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸，在十厘米(3.9英寸)內交換數(shù)據(jù)。這個技術由免接觸式射頻識別(RFID)演變而來，由飛利浦、諾基亞和索尼共同研制開發(fā)，其基礎是RFID及互連技術。近場通信是一種短距高頻的無線電技術，在13.56MHz頻率運行于20厘米距離內。

現(xiàn)如今NFC通信技術已日趨成熟，大部分移動電話都內置了NFC，并且推出了相關功能應用。對于移動終端或行動性消費電子產(chǎn)品，NFC的使用比較方便。例如在卡模式下，可代替大量的IC卡，門禁卡等。

1.4 LTE

LTE是第3代合作伙伴計劃(3GPP)主導的通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)技術標準的長期演進，于2004年12月3GPP多倫多TSG RAN#26會議上正式立項并啟動。LTE項目并非人們普遍誤解的4G技術，而是由3G向4G技術之間的過渡，俗稱3.9G，它改進并增強了3G的空中接入技術，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡演進的唯一標準，這種以OFDM/FDMA為核心的技術可以被看作“準4G”技術。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。

1.5 4G

盡管3G可以提供無線多媒體服務，但是它的數(shù)據(jù)率仍然有限。4G是指第四代移動通信技術，也是指3G之后的延伸。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質量視頻圖像，它的圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求?，F(xiàn)有的4G標準主要有LTE Advanced(長期演進技術升級版)和WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升級版)。LTE Advanced是LTE的增強，完全向后兼容LTE，通常是只需要在LTE上通過軟件升級更新即可，升級過程和從WCDMA升級到HSPA相類似。峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps。WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升級版)，由美國Intel所主導，接收下行與上行最高速率可達到300Mbps，在靜止定點接收可高達1Gbps。

2 無線通信技術的發(fā)展趨勢

無線通信技術的發(fā)展一方面體現(xiàn)出通信技術本身的更新和演進，另一方面也是受需求的驅動得到發(fā)展。綜合技術層面和使用需求等因素來考慮，無線通信網(wǎng)絡發(fā)展趨勢將表現(xiàn)在如下幾個方面：

(1)無線網(wǎng)絡泛在化。網(wǎng)絡的泛在化可以使得任何人都可以隨時隨地的通過終端設備進行網(wǎng)絡接入，獲取個性化的服務信息，相應的網(wǎng)絡將主動的融入人們的生活，通過信息交互來提供更加優(yōu)質的服務。

(2)寬帶無線接入。無線接入有著傳統(tǒng)接入無法比擬的優(yōu)越性，對于高速數(shù)據(jù)傳輸速度的需求，也使得像UWB，5G的WiFi等成為無線接入的重要技術。

(3)網(wǎng)絡融合性增強。未來的網(wǎng)絡必將呈現(xiàn)多元化，重新構建一個新的網(wǎng)絡，花費巨大，且存在技術風險。因此，把多種網(wǎng)絡通過融合的方式實現(xiàn)互聯(lián)互通，成為一大發(fā)展趨勢。

(4)網(wǎng)絡安全性進一步增強。無線通信是基于在自由空間傳播攜帶信息的載波，這樣就使得通信雙方的信息容易暴露，因此，如何在通信的過程中增強保密性和提高通信的效率必將是重要的研究方向。

3 結語

本文主要介紹了幾種無線通信的熱點技術及其應用，并討論了無線通信的發(fā)展趨勢。隨著社會不斷的發(fā)展需要，各種無線通信技術將會應用到各個領域，發(fā)揮出自身的特點及優(yōu)勢，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益。

[1]張平，第三代移動通信系統(tǒng)WCDMA[M]．北京郵電大學出版社北京郵電大學出版社，2011

高志堅，（1977—），男，遼寧錦州人，本科，現(xiàn)就職遼寧鐵道職業(yè)技術學院學生處，講師。