我國無線寬帶通信的現(xiàn)狀與發(fā)展分析

梁耿昌

摘 要：無線寬帶網(wǎng)絡在我國發(fā)展迅速，這得益于智能手機的廣泛普及。智能手機對網(wǎng)絡的依賴，促進了無線網(wǎng)絡的快速發(fā)展。我國的無線網(wǎng)絡一般存在形式為WiFi、WiMAX、4G網(wǎng)絡、LTE技術(shù)。本文分析了這幾種網(wǎng)絡技術(shù)的技術(shù)特點以及運行特點。并對相應的發(fā)展趨勢進行了預測。

關(guān)鍵詞：無線寬帶網(wǎng)絡；技術(shù)特點；發(fā)展趨勢

智能手機的興起為人們生活提供了便捷性，手機變成信息的重要窗口，但是智能通訊設備的需要相應的網(wǎng)絡連接才能實現(xiàn)信息的傳遞，因此在無線網(wǎng)絡寬帶發(fā)展非常迅速。WiFi、WiMAX、4G網(wǎng)絡、LTE技術(shù)是現(xiàn)在常用的無線網(wǎng)絡形式。

1 目前主流無線寬帶通信技術(shù)

1.1 Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi技術(shù)是一項得到廣泛部署的高速無線寬帶接入技術(shù)，其推廣和認證工作主要由產(chǎn)業(yè)標準組織“Wi-Fi聯(lián)盟”完成，并且制定了802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等一系列國際標準，主要用于解決“最后100米”的末端接入問題，可有效拓展有線通信網(wǎng)絡的覆蓋范圍及移動通信網(wǎng)絡的應用范圍。

1.2 WiMAX技術(shù)

WiMAX全稱是Worldwide Interoperability for Microwave Access，即全球微波互聯(lián)接入，是一項基于802.16標準的寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)，是針對微波和毫米波段提出的無線接口協(xié)議。

1.3 4G技術(shù)

4G技術(shù)是指第三代移動通信技術(shù)，它是將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)，目前4G技術(shù)存在三種標準：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

1.4 LTE技術(shù)

LTE（Long Term Evolution，長期演進）是由3GPP（第三代合作伙伴計劃）組織制定的通用移動通信系統(tǒng)技術(shù)標準的長期演進，于2004年12月在3GPP多倫多TSGRAN#26會議上正式立項并啟動。LTE系統(tǒng)引入了OFDM（正交頻分復用）和MIMO（多輸入多輸出）等關(guān)鍵傳輸技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持多種帶寬分配，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統(tǒng)容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)更加扁平化簡單化，減少了網(wǎng)絡節(jié)點和系統(tǒng)復雜度，從而減小了系統(tǒng)時延，也降低了網(wǎng)絡部署和維護成本。

2 我國通訊發(fā)展的現(xiàn)狀

在中國WiFi和4G發(fā)展迅猛，尤其是WiFi的普及，我國的互聯(lián)網(wǎng)分析師認為：“隨著我國智能設備的增多，對無線網(wǎng)絡的要求就會越來越大，同時隨著電子設備售價的透明化，向手機、電腦、智能mp3等設備價格會出現(xiàn)一個較大的下滑，同時銷量會大幅上升。這樣對我國無線網(wǎng)絡要求就更大了。”在2014和2015年里我國4G開始普及，同時公共場所都配備了WiFi。下一步4G和WiFi打算進一步增加覆蓋率，很多政協(xié)建議在城市整體中建立相應的WiFi網(wǎng)絡，同時在飛機、輪船、軌道列車上也實現(xiàn)WiFi的覆蓋。中國聯(lián)通和中國移動宣布建立更多的4G基站，擴大4G的覆蓋面積。我國的無線網(wǎng)絡寬帶接入市場出現(xiàn)一個井噴的現(xiàn)象。

國內(nèi)多家知名電信企業(yè)在無線寬帶領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)表現(xiàn)在：（1）結(jié)合聯(lián)合檢測提高抗干擾能力，增強零陷技術(shù)和智能天線實現(xiàn)了高干擾抵消性能以及高移動性能。（2）切換過程的可靠性和切換成功率通過適用性強的先建后拆切換技術(shù)來加以保證，提高了移動狀態(tài)下的業(yè)務性能。（3）為確保提高動態(tài)調(diào)制的判決準確度，自適應調(diào)制技術(shù)性能改進通過噪聲預估和精確信道。（4）為避免相鄰小區(qū)同頻干擾，采用動態(tài)信道分配技術(shù)通過動態(tài)信道分配。

目前，我國配用電通信主要采用電力230MHz無線通信專網(wǎng)以及公網(wǎng)通信網(wǎng)絡等，由于受、通信傳輸容量有限、頻點數(shù)量少、通道傳輸數(shù)據(jù)的安全性等問題制約，無法滿足智能電網(wǎng)中配用電業(yè)務全面寬帶化、人工智能化、互動協(xié)作化的需求，成為實現(xiàn)配用電系統(tǒng)智能化的主要瓶頸之一。國家電網(wǎng)此次成功研發(fā)的電力無線寬帶通信系統(tǒng)單扇區(qū)通信速率達到上行時的1.76Mbit/s和下行時0.711Mbit/s，無中繼覆蓋達到密集城區(qū)3千米、郊區(qū)30千米的水平。單基站支持同時在線用戶13320個，具備業(yè)務應用接口多樣豐富、組網(wǎng)便捷靈活、支持多種信息加密技術(shù)等特點，不但能夠滿足智能電網(wǎng)中智能配網(wǎng)自動化、實時視頻傳輸、應急通信等業(yè)務的實時、高可靠通信需求。

3 我國無線寬帶接入的未來發(fā)展趨勢

我國無線寬帶的接入的發(fā)展中，無線通信的頻譜是未來競爭的一個重要的因素，同時頻譜也是制約我國無線發(fā)展的一個重要因素。頻譜對于數(shù)據(jù)的傳輸速度和傳輸?shù)木嚯x上有個成反比的關(guān)系。所以選擇合適的頻譜，同時克服使用是一個重要的課題。克服這一難題就需要我們采用高效的技術(shù)方法。同時智能的高頻譜的利用是無線網(wǎng)絡的一個發(fā)展方向，如何更加智能的控制高頻率的波段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速傳遞是我國通信發(fā)展的需要解決的核心問題。我國現(xiàn)在采用的無線技術(shù)一般都是由相應的外國公司提供的，這對我國信息保護極其不利。因此我國的科學組織正在致力于研發(fā)相應的高頻、高效的頻譜，這些頻譜一般都經(jīng)過精確的計算，理論上具有可行性，經(jīng)過一段時間的研究一般就能形成相應的技術(shù)成果。但是對于技術(shù)的推廣上又面臨了相應的難題，我國的重要的幾家通信網(wǎng)絡有著固定的網(wǎng)絡，同時推廣新技術(shù)就面臨大需要建立大量的基站，具有很大的投資風險性，在我國通信發(fā)展的過程中。3G就是一個較為失敗的例子。因此在我國的無線網(wǎng)絡更新工作，需要保證高頻技術(shù)穩(wěn)定性和能在市場占據(jù)一定時間，足夠回收相應的成本。但是按照我國現(xiàn)在的科研結(jié)果顯示，雖然在個體實驗中符合要求，但是多種設備下連接的能力還需要近一步的驗證。

在未來的發(fā)展趨勢中，WiMAX和WiFi將是一個重要的發(fā)展趨勢，WiMAX和WiFi屬于現(xiàn)在最先進的無線網(wǎng)絡接入技術(shù)?，F(xiàn)在WiFi和4G占據(jù)著市場的主導地位，但是隨著信息化的高速發(fā)展無線網(wǎng)絡一定會向WiMAX和5G發(fā)展。同時WiFi和4G因為擁有大量的設備支持和相應的基站，所以在短時間內(nèi)還是會在市場占據(jù)主要的地位，但是會逐漸失去相應的高端市場地位，WiMAX和5G將為居民提供更快的網(wǎng)絡服務，但是因為基站建設不完全，能夠支持WiMAX的設備少，所以只會逐漸占據(jù)相應的高端地位。就像是藍光技術(shù)和SSD對儲存硬件的沖擊一樣，一種先進技術(shù)，需要設備的普及之后才能進行大量的普及。早在2002年我國我國就已經(jīng)啟動了WiFi的市場，但是是在智能手機普及之后，WiFi技術(shù)才能得到相應的普及。按照這一規(guī)律，5G和WiMAX技術(shù)要等到支持該技術(shù)設備普及后，才會得到相應的發(fā)展。

以上是寬帶無線發(fā)展目前的關(guān)鍵要素，但是系統(tǒng)的容量始終是無線移動寬帶發(fā)展的主要問題，科研工作者必須研究更新更可靠地技術(shù)。網(wǎng)絡信息論、壓縮感知還有認知無線電等等，這些都可能為我們未來的發(fā)展提供技術(shù)手段。

結(jié)束語

我國的無線網(wǎng)絡接入技術(shù)在發(fā)展太過迅速，這一方面象征著無線設備進入了人們的生活，人們的生活走向了移動智能化。另一方面提示我們不能總是依靠別人的技術(shù)，把無線網(wǎng)絡技術(shù)逐漸過渡在有自主知識產(chǎn)權(quán)的方面上來。同時利用自主研發(fā)的方式研發(fā)高頻波的通信方式，然后逐漸的應用在市場上，對于已經(jīng)有占據(jù)著市場主體的WiFi和4G技術(shù)進行服務的擴大，完善相應的網(wǎng)絡建設工作。同時著手研發(fā)支持5G和wimax的智能設備，實現(xiàn)設備和網(wǎng)絡的雙快速普及工作。

參考文獻

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