無線通信技術(shù)研究

鄭莉 中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司有線所

無線通信技術(shù)研究

鄭莉 中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司有線所

無線通信技術(shù)以其高度的靈活性，極強(qiáng)的實用性，在當(dāng)前社會中得到了廣泛使用。本文先對無線通信技術(shù)的概念做了簡單介紹，然后分析了其中幾種較為典型的、較為常用的技術(shù)，最后對其進(jìn)行了總結(jié)。

無線通信技術(shù) 移動通信 WLAN

無線通信技術(shù)在以其高度的靈活性和極強(qiáng)的實用性，得到廣泛的關(guān)注和持續(xù)的發(fā)展。無論是傳統(tǒng)的移動通信，還是后來蓬勃興起的無線接入，都無不彰顯著無線通信技術(shù)的強(qiáng)勁勢頭。

1 無線通信技術(shù)基本概念

無線通信技術(shù)，不依賴有線電纜，而用電磁波取而代之作為信息傳輸介質(zhì)，把信息在空間內(nèi)傳播。其好處顯而易見：一方面由于擺脫了電纜的桎梏，因此在部署時更具有靈活性，可隨時隨地獲取并傳送所需要的信息，無論是軍事領(lǐng)域還是普通家用，都受到了極大歡迎；另一方面，在艱苦環(huán)境中，比如臺風(fēng)、澇災(zāi)等，具備持久性和可靠性，體現(xiàn)出了極強(qiáng)的實用性。

無線通信技術(shù)涵蓋的內(nèi)容非常廣泛，主要包括有：微波通信、移動通信、寬帶無線接入（WPAN技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAN技術(shù)、WWAN技術(shù)等）、衛(wèi)星通信等。

2 典型無線通信技術(shù)介紹

2.1 微波通信

微波通信使用0．3GHz至300GHz頻段，傳播速度約為光速。國家通信網(wǎng)以及各種專用通信網(wǎng)，比如高速數(shù)據(jù)、電視會議等，多采用這種方式。

微波通信在早期使用簡單的四相移鍵控（QPSK）以及八相移鍵控8PSK，后為提高頻帶利用率采用了多元正交幅度調(diào)制（16QAM、64QAM、256QAM等）。微波通信有幾大顯著特點：其一傳輸容量大，很適合傳送寬頻帶信號；其二可以制成高增益天線，從而使得信息傳輸時的干擾有效減少；其三鋪設(shè)成本低廉，所需鋪設(shè)周期也較短。因此，現(xiàn)代微波通信也被用于地理環(huán)境復(fù)雜而造成的其他傳輸系統(tǒng)鋪設(shè)代價昂貴的場景，較經(jīng)濟(jì)適用。而目前，將數(shù)字微波技術(shù)用于固定寬帶技術(shù)也彰顯出良好的市場前景。

2.2 移動通信

移動通信歷經(jīng)幾代的技術(shù)革新，業(yè)務(wù)承載能力在持續(xù)提升。第一代（1G）采用頻分多址技術(shù)（FDMA），是蜂窩電話的標(biāo)準(zhǔn)；第二代（2G）采用全球移動通信（GSM），其后延續(xù)為2．5G的通用分組無線服務(wù)（GPRS），傳輸速率能達(dá)到56Kbps至114Kbps，同被2G使用的技術(shù)還有碼分多址（CDMA）；第三代（3G）涌現(xiàn)了更多的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率已經(jīng)能達(dá)到幾百Kbps；第四代（4G）到來后，下行速率能到100Mbps，上行速率也能到20Mbps。

作為4G的延伸，第五代（5G）移動通信技術(shù)的研究目前已進(jìn)行地如火如荼。5G可能使用極高頻28GHZ和60GHz以期望更高的頻譜效率、更低的延遲、支持更大的用戶并發(fā)連接請求等。5G的控制信道使用華為提出的極化碼作為上下行編碼方案，而數(shù)據(jù)信道的上下行編碼方案則歸屬高通公司的LDPC碼。隨著5G技術(shù)的成熟，相信5G網(wǎng)絡(luò)不久便可真正投入使用。

2.3 WLAN技術(shù)

WLAN技術(shù)用于同信道的有兩個頻率區(qū)間，其一在2．4GHz至2．4835GHz范圍，被稱為2．4GHz頻帶，另一在5．15GHz至5．825GHz范圍，被稱為5GHz頻帶。常見的使用場景包括家用無線路由器提供的無線Wi-Fi，大型商場、機(jī)場或是校園內(nèi)運(yùn)營商提供的WLAN接入，比如人們所熟知的CMCC，Chinanet等。

WLAN遵循IEEE802．11系列標(biāo)準(zhǔn)，它們定義了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備無線通信的相關(guān)機(jī)制，包括射頻信號的調(diào)制和編解碼方式、數(shù)據(jù)傳輸速率等。這系列標(biāo)準(zhǔn)包括802．11a，802．11b，802．11g，802．11n等，根據(jù)無線環(huán)境情況，網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備自行改變調(diào)制解調(diào)方式，傳輸速率可在1Mb/s至54Mb/s之間自動調(diào)整。

WLAN組網(wǎng)分為兩種類型：一種需要通過接入點AP連接到Internet，這種方式下P可看作一個WLAN中的基站或中心；另一種是由無線設(shè)備彼此對等互聯(lián)而形成的無中心系統(tǒng)。目前許多地方，尤其是大城市，WLAN幾乎已經(jīng)實現(xiàn)了全覆蓋。

2.4 衛(wèi)星通信

這是一種通過人造衛(wèi)星來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波的無線通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個及以上的地球站彼此通信，其組成部分包括通信衛(wèi)星、管理控制系統(tǒng)和地球站，通信衛(wèi)星承擔(dān)了信號轉(zhuǎn)發(fā)的職責(zé)。

衛(wèi)星通信的工作頻段有多個，極為常用的是C波段，其頻率在4GHz至6GHz，原因是在這個范圍內(nèi)頻段較寬，可以利用微波中繼技術(shù)，同時天線尺寸也較小。衛(wèi)星通信可以利用多種多址技術(shù)，包括FDMA、SDMA、隨機(jī)多址等。而其承載的業(yè)務(wù)也是多種多樣的：一方面可以是固定業(yè)務(wù)，如在兩站之間傳輸語音、數(shù)據(jù)等；另一方面也可以是廣播業(yè)務(wù)，如電視、IP廣播等；還可以是移動業(yè)務(wù)，如移動終端之間的通信。

3 無線通信技術(shù)總結(jié)

隨著移動用戶的進(jìn)一步增長，現(xiàn)代化國家對于軍事國防的重視，無線通信技術(shù)仍然熱點不斷，不斷向前發(fā)展。未來的無線通信必然具有更廣闊的覆蓋范圍，更快速的傳輸速率，實現(xiàn)更有效的頻譜資源分配。

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[3]王威.現(xiàn)代無線通信技術(shù)未來發(fā)展趨勢展望[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2016（3）