无线通信技术演进范文

导语：如何才能写好一篇无线通信技术演进，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：无线专网 云计算 虚拟化 融合演进 弹性计算

1 引言

随着信息网络与业务需求的高速发展，通信技术正在快速与IT技术进行融合，无线通信技术与云计算平台融合的研究已在业内逐步展开。本文就专网无线通信系统的系统层及应用层依托云计算平台进行演进的发展方向进行了研究和探讨。

2 专网无线通信技术简介

无线专网通信系统被广泛应用于公共安全、轨道交通、航空运输、石油石化、电力等专业场景或对网络有特殊要求的行业。由于用户对象和使用场景的不同，相对于无线公网通信，专网系统具有用户规模小、覆盖广、接续时间短、可靠性及安全性要求高等特点。当前较为流行的专网无线通信技术标准主要有TETRA、DMR、PDT、LTE等，此外国产的GoTa等标准也在积极开拓市场，本文后续所讨论的专网无线通信不针对任何一项具体的技术标准。

2.1 专网无线通信系统架构

专网无线通信系统可分为如下三个层级：

终端层：最终用户所使用的手持终端、车载终端，以及用于数据采集和上传的数传终端等，通过系统层所提供的空中接口接入系统实现通信。

系统层：包括无线接入基站、核心交换中心及其他对外网关设备，系统层完成终端的空口接入，呼叫信令的处理、语音编解码以及业务数据（语音、短信）的路由交换等功能，并通过对外网关设备与外网联通，此外，系统层还提供丰富的应用层接口，以便针对客户实际场景和需求，基于系统层进行应用层设备的二次开发工作。

应用层：有基于系统层开放的应用层接口、根据用户应用场景开发的应用设备，典型的应用层设备有调度台、录音设备、GIS等。

专网无线通信系统三层架构如图1所示。

在系统层和应用层方面，当前主流的专网系统供应商均已采用成熟的商业服务器作为核心交换中心、网管设备及应用层设备的硬件平台。随着虚拟化技术的成熟，未来也将逐渐过渡到企业客户的数据中心或云平台。

2.2 专网当前发展态势

从实际使用场景来看，以国内为例，目前国内三家电信\营商在拓展公网宽带业务的同时不断植入政府所需的应用和功能，以满足各级政府日常管理和应急指挥保障要求，通过扩大网络覆盖面积和加大支持保障力度，逐渐形成专网核心保障和公网支持的特殊网络架构，可以预见在大融合的背景下，未来专网和公网的边界将变得更加模糊。

从市场和技术的角度来讲，专网所面临的客户对于高速率数据传输、低接续时间以及集群调度等均有了更高的要求，传统的窄带专网技术及当前的公网宽带技术均已无法完全满足用户的需求，专网宽带技术目前还不成熟，尤其在语音集群调度方面依然存在问题，因此可以预见在今后一段时间将形成宽窄带融合发展的趋势，市场也将根据用户需求平衡未来宽窄带技术走势，并最终由用户和市场共同检验。

随着宽带专网的应用幅度加大，必然会给终端层和应用层带来更多的业务机会，同时专网无线通信系统对于高速数据的处理能力、系统的高可靠性与弹性扩容等也提出了更高的要求。

3 云计算发展

近年来随着虚拟化技术的快速发展，云计算平台服务已经越来越多的成为政企客户IT业务的新选择。云计算服务是指将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池，向用户按需提供服务，用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源和服务。云计算厂商及企业/政府私有云数据中心通过虚拟化技术将基础设施（CPU、内存、存储、网络带宽等）、平台（操作系统、数据库、Web容器）以及应用软件（HR系统、CRM系统）等以服务的形式提供给用户，用户可以像使用自来水一样方便、快捷地获得高质量、高可靠的云服务资源，并依据使用量付费，而无需事先自行采购和兴建基础设施。

3.1 弹性计算

当前主流的云服务提供商以及大多数政企私有云平台均有众多将弹性计算用于实践的案例，其中公安交警部门的道路车牌自动识别系统就是典型的应用场景。目前国内各大城市的交警部门都在城市主要路段部署了车牌识别系统用于流量监测、违章拍照等。车牌识别系统涉及牌照定位、字符分割、字符识别等步骤，需要模板匹配算法及人工神经网络算法等多种算法的支持，且每天需采集、传输、处理、分析和集中管理海量的车辆甚至人脸数据（驾驶员识别），这时系统的计算能力及安全可靠性要求都非常高。此外，车流量每天随时间有明显的变化，上下班高峰期车流明显增多，计算资源消耗迅速攀升；夜晚时分车辆较少，对计算资源的消耗就会明显下降。如采用传统的数据中心使用服务器自行部署维护和管理，除需要耗费大量资金进行数据中心建设，支付高昂的数据中心运行和维护费用之外，服务器等硬件资源还需要按系统最高负荷进行估算和采购，在系统非忙时，大量资源处于空跑状态，造成了资源的浪费。为在提升效率的同时最大程度地降低成本和开支，目前已有很多城市将车牌自动识别系统的中央处理部分部署在云端，部署好一台虚拟服务器后可在几分钟内设置多个镜像。高峰时段时，云平台根据事先配置好的资源使用门限，自动启动镜像以增强处理能力；在非繁忙时段，云平台可自动逐步关闭一部分镜像，从而达到节省资源的目的。交警部门无需进行服务器资源的采购，也无需建设和运营数据中心，更无需雇佣人力花费财力来自行进行数据中心的维护工作，如同普通用户使用水电一样，只要根据使用量向自来水厂和供电局购买，而无需自行建设自来水厂和电厂，云平台服务商根据资源使用情况向使用者收取费用，如镜像未开启，则仅收取存储的费用，从而极大地节省了交警部门的成本支出。此外系统实施周期也将大幅度缩短，由于省去了诸如服务器选型、采购，机房规划，硬件安装与综合布线等过程，中控服务器部分的部署时间相对于传统部署方式由数周甚至数月下降至数小时。车牌自动识别系统如图2所示。

3.2 服务模式

云计算的服务模式主要被划分为SaaS（Software-as-a-Service，软件即服务）、PaaS（Platform-as-a-Service，平台即服务）和IaaS（Infrastructure-as-a-Service，基础设施即服务）这三个大类或层次。PaaS和IaaS源于SaaS理念。PaaS和IaaS可以直接通过SOA/Web Services向平台用户提供服务，也可以作为SaaS模式的支撑平台间接向最终用户服务。

（1）IaaS

IaaS也称Hardware-as-a-Service，是早期基础设施托管服务。客户无需自己搭建数据中心，而是将硬件外包到别的地方去。IaaS提供商会提供场外数据中心、服务器、存储和网络硬件供客户租用，从而为客户节省了机房建设成本和维护成本，客户可以在任何时候利用这些硬件来运行其应用。

（2）PaaS

所谓PaaS，某些时候也叫做中间件。客户的所有开发工作都可以在这一层进行，节省了开发时间和资源。PaaS服务提供商在云平台提供各种开发和分发应用的解决方案，比如虚拟服务器、操作系统、Web容器，客户可将时间和精力放在其擅长的业务开发上，而不必过多考虑其他方面。目前主流的IaaS及PaaS服务商包括AWS、Google、IBM、微软等，国内也有阿里云、百度云等。

（3）SaaS

SaaS即将软件平台部署在云端，客户可通过浏览器或其他客户端访问该软件系统从而享受服务。目前众多企业级应用软件提供商，如Salesforce（CRM厂商）、Workday（HR厂商）甚至一些ERP厂商均将其平台部署在云端，为企业级客户提供服务，每个企业相当于一个租户，每个租户之间数据隔离但平台（如数据库、Web容器）和基础设施共享。

除以上三种服务模式外，目前一些厂商也提出了CaaS和MaaS的概念：

（1）CaaS

CaaS（Communications-as-a-Service，通讯即服务，也可称为协作即服务）是将传统电信的能力如消息、语音、视频、会议、通信协同等封装成API（Application Programming Interface，应用软件编程接口）或者SDK（Software Development Kit，软件开发工具包）通过互联网对外开放，提供给第三方（企业、SME、垂直行业、CP/SP以及个人开发者等）使用，⒌缧拍芰φ嬲作为服务对外提供。CaaS也被称为云计算的第四种业务形式，目前华为公司已经在着手在建立CaaS的生态圈。

（2）MaaS（Machine-as-a-Service，物联网即服务）

随着物联网业务的增加，对数据存储和计算量的需求也上升了一个新台阶，物联网的高级阶段需要虚拟化云计算、SOA等技术相结合以实现物联网的TaaS（EverTing-as-a-Service，泛在服务）。

3.3 云计算优势

结合上述介绍可见，云计算拥有以下优势：

大大降低企业运营成本：云计算可以让所有资源得到充分利用，如云服务提供商在工作时段可将大量计算资源（其中包括价格昂贵的服务器以及各种网络设备）提供给企业使用，而在非工作时段可将这些计算资源提供给一些游戏或娱乐行业使用，客户的资源共享使成本均摊，较之客户自行建设数据中心、购买硬件、搭建系统、自行进行运营和维护的传统方式，其成本得到大大降低。

缩短系统部署上线周期：相对于传统模式，使用云计算平台无需在每个业务系统部署和上线过程中进行计算、存储、网络及平台软件等组件的选型和采购，也无需花费人力和成本进行机房规划、硬件安装与综合布线，更省去了平台软件安装部署的时间，用户可直接根据需要使用云计算平台资源，花费少量时间部署好一个模板即可快速复制，从而极大地缩短了系统的部署和上线周期。

资本支出转移到运营成本：云计算使企业将资本支出转移至运营成本支出（OpEX），令客户能够更加专注于其核心价值，如业务和流程的洞察力，而非建立和维护IT基础设施。

动态可扩展性：大多数应用的部署都是估算峰值，过度购买基础设施资源以应对。与适应这些尖峰相反，云服务弹性计算资源能顺利和有效地处理这些峰值规模，从而更加符合成本效益（根据使用量支付）的模式。

简化维护：云计算平台的资源监测、系统备份、维护升级等均由服务商自行处理，客户无需投入人力和财力从事上述工作。

4 专网无线通信与云计算融合

上文已简述了专网无线通信的发展趋势以及云计算的优势，专网无线通信技术与云计算有着很强的融合趋势。以公共安全行业为例，公共安全专网无线通信在通常时段业务量较小，但在重大赛事或自然灾害、重大治安事件发生之时，其业务量将迅速激增，公共安全的专网无线通信对弹性计算资源有着强烈的需求；此外，公共安全专网无线通信系统的应用层也需要与气象局的天气数据、地理位置信息数据、人口资源数据等多个政府平台的数据进行整合计算与大数据处理，对于计算和存储资源的消耗也需要云计算平台的支持。对于其他行业来说，国内运营商已经拥有强大的IaaS平台为政企客户提供基础设施托管服务，随着运营商之间竞争日益激烈，他们对于成本降低有着极为强烈的渴望，因此运营商也有融合的资源和动机。对于企业客户来说，随着企业IT系统的发展，大多数使用专网无线通信的企业都自建了私有云平台（如大型石化行业），个别企业已经开始使用云服务商提供的公有云服务，甚至还开始使用SaaS应用，专网无线通信系统与云计算融合必将使企业设备采购成本与运维成本降低，从而受到企业用户的欢迎。当然，由于专网的特殊性，专网无线通信的用户对于新技术的接受程度相对比较保守，因此可以预见专网无线通信与云计算的融合也将是一个较长的过程，而非一蹴而就。

对于专网无线通信设备厂商来说，如前文所述，当前各主流厂商均采用商用服务器作为核心交换设备、网管设备以及应用层服务器设备，因此从技术角度看该层面的融合并不复杂。专网通信由于其使用场景及其复杂性要求，对于高可靠性有着非常强烈的需求，而主流的云服务厂商在建设云计算数据中心时就已经考虑了异地冗余，一般企业私有云数据中心在建设时也会建设灾备中心。作为专网无线通信的设备厂商，系统冗余设计会增加系统复杂度，也会消耗大量的研发成本，而在融合的背景下，系统冗余可放置在云平台进行，设备厂商可将工作重心更多的放在业务的研发上，从而降低企业运营成本。

中国移动曾基于公网基站BBU+RRU架构演进的背景提出过C-RAN云基站的概念，即在站点仅部署射频单元接入模块，而基带的处理、基站控制器、核心网及各类网关、计费中心、增值业务等均部署在云平台。由于射频单元接入模块可安装在室外天线抱杆下，运营商无需再为基站建设机房，较之机房部署方式，馈线的长度也可大大削减，因此该方案能够极大地降低建网成本。但考虑到专网相对公网在接续时间上有更为苛刻的要求（公网一般为秒级而专网要求在几百毫秒内），该方案对网络时延要求较高，因此在专网领域推广该方案尚不成熟。

基于当前专网无线通信行业的发展现状，专网无线通信与云计算的融合将经历两个阶段。

4.1 第一阶段融合

第一阶段融合即应用层设备与云计算平台融合，而系统层包括交换中心和基站模块还将独立部署运行。在大带宽的背景下，许多业务将呈蓬勃发展之势（如警用执法记录仪、机场航班进出港业务系统等）。如上文曾提到的公共安全的行业案例，其专网无线通信应用层除了支持现有的调度台、录音等功能外还可以与人员户籍信息系统、气象预报系统等各政府机关和企事业单位的应用平台进行对接，进行大数据运算与分析，从而在发生自然灾害或社会治安事件时能够做出趋势分析，并给指挥员的正确决策提供参考依据。随着专网运营商逐渐涉足物联网领域，在万物互联的大背景下对于数据的处理和分析需求也将爆发式增长。专网系统也需要更快速更高效的数据存储与处理能力，同时可将采集的数据输送至其他平台进行大数据综合分析，从而进一步挖掘潜在商业价值。

在此阶段尽管系统核心交换中心及综合网管平台等设备并未部署在云端，但更多的专网无线通信厂商将逐步采用虚拟化技术，由于虚拟化技术已非常成熟，利用虚拟技术实现冗余已变得相对可靠，采用虚拟技术还将降低客户采购成本。因此，专网无线通信的应用层将首先过渡到PaaS阶段。专网无线通信技术与云计算平台第一阶段融合如图3所示。

4.2 第二阶段融合

虽然现阶段在专网领域实现如中国移动所提出的C-RAN云基站尚不成熟，然而随着网络技术的发展，一旦该瓶颈被突破，未来专网系统全面与云计算平台深度融合的时代也将到来，届时专网无线设备厂商将实现根据业务容量动态调整云计算资源。由于云计算安全可靠，届时客户自行建网的市场可能会萎缩，而运营商甚至会与云计算服务商合作共同运营专网网络。对于公共安全等特殊行业，可能会部署在其私有云上或者使用政府主导，委托运营商建设和运维公有云平台，但要与托管方签订QoS和SLA协定，保证在紧急状况下优先保证公共安全专网的运行。对于大家所密切关注的安全性问题，必须要说明，即便传统的客户自行进行专网系统维护的场景也无法避免安全事件的发生，而要提升安全等级，使用方还需额外购买防火墙、入侵检测等设备，并且制定严格的安全管理规范和安全流程与之相配套，此外还需引入信息安全人才团队才能将其安全水平维持在较高级别。而采用云计算平台，云计算服务商或托管方的专业团队将为用户打造安全策略并有效地执行安全检查和防范工作。也就是说，在此阶段专网无线通信将逐步向SaaS甚至CaaS过渡，向最终用户提供一种专业无线通信的服务。专网无线通信技术与云计算平台第二阶段融合如图4所示。

5 结束语

本文探讨了专网无线通信技术与云计算平台当前的发展状况，并对专网无线通信系统与云计算融合进行了研究及趋势分析。当然，与其他任何技术一样，本文所阐述的发展方向依然有赖于某些关键技术结点的突破和市场的检验。

参考文献：

[1] 徐小涛. 数字集群移动通信系统原理与应用[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2008.

[2] 赵洋，钟鑫，朱彤. 发达国家公共安全专业移动通信典型应用及发展概况[J]. 警察技术， 2012（3）： 19-22.

[3] 中国移动通信研究院. C-RAN无线接入网绿色演进白皮书[Z]. 2010.

[4] 金海. 算系统虚拟化――原理与应用[M]. 北京： 清华大学出版社， 2008.

[5] 杨振东. 基于云计算的中小企业信息化建设模式研究[D]. 青岛： 中国海洋大学， 2010.

[6] 宋筱宁. 面向电信的云计算平台安全关键技术研究[D]. 南京： 南京邮电大学， 2012.

[7] 汪云凤，李心科. 云服务环境下的服务聚合方法研究[A]. 2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C]. 2011.

[8] 唐玲. 云计算及其安全问题的研究[A]. Proceedings of 2011 National Teaching Seminar on Cryptography and Information Security （NTS-CIS 2011） Vol.1[C]. 2011.

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    无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性从而进行信息交换的一种通信方式,近些年,在信息通信领域中,发展最迅速、应用最广泛的就是无线通信技术[1]。

    1无线通信技术研究热点及应用

    基于无线通信技术具有成本低、灵活性高、易用性强、扩展性好、设备维护便捷等诸多优点,现如今无线通信技术飞速发展,技术不断的升级更新。在发展的同时,研究的热点也相对更集中,主要有超宽带通信技术、RFID(射频识别)、NFC(近场通信)、LTE(Long-Term Evolution,长期演进)和4G等;

    1.1超宽带通信技术

    超宽带脉冲无线电,能够有效地解决无线频谱资源紧张的问题。因为它具有极低的发射功率,能够与其他的无线通信系统共存。超宽带具有这些技术特性在近距离高速和远距离低速无线通信中都得到充分的应用,例如:无线USB,高速WLAN, IR-UWB与其他一些无线通信技术相比,主要具有以下特点:(1)支持高数据速率或系统容量的能力。(2)高精度定位和出色的探测与成像能力[2]。(3)共享频谱资源。(4)穿透能力强。(5)保密性和抗干扰性能非常好。(6)低成本、低功耗。[1][3]。

    1.2 RFID技术

    RFID即射频识别技术,是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。射频识别技术的应用领域十分广泛,包括钞票及产品防伪技术,身份证、通行证识别,电子收费系统(香港的八达通),病人识别及电子病历,门禁系统等等,并且在这些领域都取得了可观的经济效益。就目前而言,RFID在中国大陆、香港、台湾的发展还远落后于美国及欧洲[1]。

    1.3 NFC技术

    NFC又称近距离无线通信,是一种短距离的高频无线通信技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输,在十厘米(3.9英寸)内交换数据。这个技术由免接触式射频识别(RFID)演变而来,由飞利浦、诺基亚和索尼共同研制开发,其基础是RFID及互连技术。近场通信是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。

    现如今NFC通信技术已日趋成熟,大部分移动电话都内置了NFC,并且推出了相关功能应用。对于移动终端或行动性消费电子产品,NFC的使用比较方便。例如在卡模式下,可代替大量的IC卡,门禁卡等。

    1.4 LTE

    LTE是第3代合作伙伴计划(3GPP)主导的通用移动通信系统(UMTS)技术标准的长期演进,于2004年12月3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。LTE项目并非人们普遍误解的4G技术,而是由3G向4G技术之间的过渡,俗称3.9G,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准,这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。

    1.5 4G

    尽管3G可以提供无线多媒体服务,但是它的数据率仍然有限。4G是指第四代移动通信技术,也是指3G之后的延伸。4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比目前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

    现有的4G标准主要有LTE Advanced(长期演进技术升级版)和WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升级版)。LTE Advanced是LTE的增强,完全向后兼容LTE,通常是只需要在LTE上通过软件升级更新即可,升级过程和从WCDMA升级到HSPA相类似。峰值速率:下行1Gbps,上行500Mbps。WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升级版),由美国Intel所主导,接收下行与上行最高速率可达到300Mbps,在静止定点接收可高达1Gbps。

    2无线通信技术的发展趋势

    无线通信技术的发展一方面体现出通信技术本身的更新和演进,另一方面也是受需求的驱动得到发展。综合技术层面和使用需求等因素来考虑,无线通信网络发展趋势将表现在如下几个方面:

    (1)无线网络泛在化。网络的泛在化可以使得任何人都可以随时随地的通过终端设备进行网络接入,获取个性化的服务信息,相应的网络将主动的融入人们的生活,通过信息交互来提供更加优质的服务。

    (2)宽带无线接入。无线接入有着传统接入无法比拟的优越性,对于高速数据传输速度的需求,也使得像UWB,5G的WiFi等成为无线接入的重要技术。

    (3)网络融合性增强。未来的网络必将呈现多元化,重新构建一个新的网络,花费巨大,且存在技术风险。因此,把多种网络通过融合的方式实现互联互通,成为一大发展趋势。

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关键词：无线通信；TD-LTE；优化；虚拟化

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）02-0268-03

随着现代社会经济的不断发展，科学技术水平不断提高，无线通信技术的发展也不例外。自无线电通信技术问世以来，通信技术领域每一次概念和技术的提出都为人类社会的发展做出了巨大的贡献。从基于蜂窝概念和模拟制式的第一代移动通信系统的产生，到数字传输方式与以时分复用接入（Time Division Multiple Access，TDMA）为标志的第二代移动通信技术的大力发展，乃至以码分复用多址接入技术（Code Division Multiple Access， CDMA）与多媒体技术为支撑的第三代移动通信系统以及当前炙手可热的第四代移动通信，无线通信领域的飞速发展依然彻底改变了我们的生活和工作方式。

1 无线通信系统发展概况

无线通信作为当前发展最快的通信技术之一，每一次概念与技术层面的突破，有效推动通信领域发展的同时更加速了现代社会信息化的步伐。

无线通信系统的发展先后经历了以全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication，GSM）和CDMA One为代表的2G（Generation）系统、以基于CDMA空中接口技术的3G系统，并将迎来以正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）为空中接口技术的准4G系统。

最初的2G系统采用的GSM标准由欧洲电信标准化协会（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）制定，采用基于频分复用（Frequency Division Duplexing，FDD）和TDMA技术的空中接口，占用900MHz、1800MHz与1900MHz频段，可支持9.6kbps的数据传输速率完成语音和短信等基本服务。在此基础上，2.5G系统——GPRS（General Pocket Radio Service）采用通用分组通信技术，数据传输过程不再占用固定的无线信道，从而更加合理地分配信道资源，可支持54kbps-114kbps的传输速率。为了满足人们对数据传输速率与多种业务传输的要求，继2.5G移动通信系统之后又出现了EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution），该系统能够与宽带码分多址接入（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）系统兼容，采用多时隙操作，进一步将数据传输速率提高到384kbps。

3G系统——通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunication System，UMTS）采用WCDMA和时分同步码分多址接入（Time Division – Synchronization Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）、智能天线、联合检测等技术，进一步提高了无线网络通信的数据传输速率和安全性能。在3G系统的基础上，HSPA-High Speed Pocket Access，即HSDPA（High Speed Downlink Pocket Access）与HSUPA（High Speed Uplink Pocket Access）的提出是无线通信领域的又一大突破。该系统通过采用下行信道高速共享技术将下行传输速率提高到14.4Mbps；上行引入新的物理信道，采用分组调度功能、多码传输及混合自动重传等关键技术，有效提高了上行业务的承载能力。LTE（Long Term Evolution）是3GPP发起的长期演进计划，可支持FDD和时分复用（Time Division Duplexing，TDD）两种双工方式，采用扁平化IP网络架构与OFDM空中接口技术，上下行数据传输峰值速率可分别达到50Mbps和100Mbps。

未来的4G系统——LTE-Advanced是对LTE做出的演进，完全兼容LTE系统，支持100MHz带宽的同时进一步将上下行传输速率提高到500Mbps和1Gbps。

2 TD-LTE基本原理

TD-LTE（Time Division – Long Term Evolution）是TD-SCDMA长期演进系统的产物，采用OFDMA空中接口技术，有效提高了无线通信系统的上下行数据传输速率和频谱利用率，降低了系统传输的时延，同时支持语音、视频、在线网络游戏、高清视频点播等多功能业务。目前，TD-LTE以其突出的优势受到越来越多的电信运营商和设备制造商的支持和青睐。TD-LTE系统的基本原理如图1所示。该系统并未沿用UTRAN中的RNC-Node B结构，而是采用全新的功能更加完全的基站e-Node B结构，这些节点之间通过IP进行传输，并在逻辑层面上通过X2接口互相连接成为Mesh型网络结构，用于支持UE在整个网络内的移动性，从而保证接入TD-LTE移动通信系统的用户在使用网络的过程中能够平滑无缝地进行切换。基站e-Node B与接入网关（Access Gate Way，aGW）之间通过S1接口进行连接，该连接方式也采用了Mesh或者部分Mesh型的连接方式，一个基站e-Node B可以与多个接入网关进行互连。TD-LTE系统中的e-Node B具有对空中接口的用户平面和控制平面进行管理和控制的功能，aGW承载了对使用该系统用户的数据进行分组和汇聚的功能以及包括心灵状态管理在内的部分核心网功能。

3 TD-LTE无线网络目前存在的弊端

虽然TD-LTE无线网络系统在充分兼容TD-SCDMA无线通信系统的同时，有效提高了上下行数据传输速率，降低了无线传输的时延，改善了所占用频带的利用率，但是TD-LTE无线网络系统依然存在多网络共存进而产生相互干扰的弊端。随着科学技术的日新月异，各大设备商提供了多种多样的无线网络接入终端，这种终端在高速移动的情况下，会出现于基站频繁交换信令、切换信道的现象，如何实现这种情况下终端接入无线网络的平滑转换，是TD-LTE无线网络系统不可规避的问题。

4 TD-LTE无线网络的优化方案

针对上述高速移动终端频繁切换进而影响TD-LTE无线网络系统综合性能的弊端，该文提出了基于虚拟化技术对TD-LTE无线网络系统核心网进行优化的方案。

4.1 优化方案基本原理

虚拟化技术是指利用目前炙手可热的云平台对物理资源从逻辑角度而非物理角度进行重新配置的方法。基于虚拟化技术的TD-LTE无线网络优化方案是指通过逻辑划分将无线网络切换、多制式相互干扰产生的问题等交给额外配置的服务器来实现，从而降低了TD-LTE无线网络系统本身处理这些冗余的负担。如图2所示，我们采用OS6850作为虚拟机对TD-LTE无线网络系统中产生的额外负担进行接收、存储、处理和反馈，以实现优化TD-LTE无线网络系统性能的目的。

4.2 优化方案的测试结果

4.3 优化方案的优缺点

通过对上述基于虚拟化技术的TD-LTE无线网络优化方案的研究，并采用OS6850作为虚拟机完成系统不稳定情况下的测试工作，我们可以看出该优化方案能够在无线网络系统不稳定，系统中接入终端频繁切换小区的情况下，有效保证系统的稳定性，降低系统中接入终端传输和接收数据的时延，提高系统的资源利用率。但是这种优化方案需要较为昂贵的服务器作为无线网络系统的支撑，这是其不可避免的缺点。

5 结束语

无线通信技术的快速发展作为当今科学技术不可小觑的一个分支，已经成为当前衡量一个一个国家科技发展水平的重要标志。TD-LTE无线网络系统作为当前发展最快的无线通信技术之一已经得到了广泛的应用，但是，在网络系统不稳定情况下无线系统综合性能会急速恶化，进而直接影响到用户的直接体验。该文基于虚拟化技术的基本原理和应用原则，提出了对TD-LTE无线网络系统的优化措施，并搭建网络平台验证了该优化方案的有效性，为TD-LTE无线网络系统的进一步发展指明了方向。

参考文献：

[1] 崔杰.TD-SCDMA演进系统及无线资源管理技术研究[D]. 北京：北京邮电大学，2010.

[2] 3GPP TS 36.300.Technical Specification Group Radio Access Network； Evolved Universal TerrestrialRadio Access（E-UTRA）and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（EUTRAN）；Overalldescription； Stage 2，V8.3.0 2007.

[3] 3GPP TS 36.211.Technical Specification Group Radio Access Network； Evolved Universal TerrestrialRadio Access（E-UTRA）；Physical Channels and Modulation，V8.1.0 2007.

[4] 3GPP TR 25.913.Technical Specification Group Radio Access Network； Requirements for EvolvedUTRA（E-UTRA） and Evolved UTRAN （E-UTRAN），V7.3.0 2006.

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关键词:无线通信技术分析

1、无线通信技术的发展

随着社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段:

第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。

第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMP、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdma one、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。

第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。

2、现代无线通信技术分析

(1)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。

（2）给企业配置更多的无线频率资源，推动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。

(3)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商用网络部署己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。

(4)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。

(5)移动与无线技术在演进中走向融合。

当前，移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期，各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用，移动、无线应用市场异常活跃，移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。

在多元融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习，涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术，如MIMO和OFDM技术等。与此同时，在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G，再走向B3G/4G的演进道路上，以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网，再到无线广域网的演进道路上，都开始增加对方的内容，例如：移动通信不断强化宽带传输性能，无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

借鉴WiMAX的高速数据传输特性，蜂窝移动通信启动了LTE，即“3G长期演进”项目，用以增强宽带传输性能。LTE的确立，令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

在“无线+宽带”夕的大趋势下，无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术，都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下，OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时，增加了载波的数量，造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MI-MO则能够有效提高系统的传输速率，在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此，OFDM和MIMO的结合，成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

（6）更远的未来，按当前专家们的预想，通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中，固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上，各种接入手段将成为网络的触手，向各个应用领域延伸。而3G,宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案，都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体，各种接入方式综合发挥效用，各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然，这一进程将是漫长的，也必将遇到很多挫折。

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关键词：无线通信技术;发展趋势;应用

Abstract: with the Internet technology and application of the market's rapid development, all kinds of broadband access way arise, for high speed data transmission using power lines of technology also has made a great progress. This article through to the wireless communication technology, the wireless communication field future development trends and wireless communication technology in the digital community on the application analysis.

Keywords: wireless communication technology; Development tendency; application

中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：

1无线通信技术介绍

1.1无线通信技术的概念

目前，无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用服务器等组成。

1.2无线通信技术的发展现状

无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16的无线城域网（WMAN）及基于IEEE802.20的无线广域网（WWAN）。

总的来说，长距离无线接入技术的代表为：GSM、GPRS、3G；短距离无线接入技术的代表则包括：WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有：3.5GHz无线接入（MMDS）、本地多点分配业务（LMDS）、802.16d；移动无线接入技术主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。

1.2.1主流无线通信技术

从技术发展的趋势可以看出，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。

1.2.2其他无线通信技术

除了上述主流的无线通信技术外，目前已存在的无线通信技术还包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。

（1）IrDA：Infrared Data Association，是点对点的数据传输协议，通信距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbps，通信介质为波长900纳米左右的近红外线。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段，使用跳频频谱扩展技术，通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。

（3）RFID：Radio Frequency Identification，即射频识别，俗称标签。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。

（4）UWB：Ultra Wideband，即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信，几乎是全数字通信系统，所需要的射频和微波器件很少，因此可以减小系统的复杂性，降低。

2 无线通信领域的未来发展趋势

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。

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。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。

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，当前，移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期，各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用，移动、无线应用市场异常活跃，移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾，用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾，因此，决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段，从全局和长远的眼光出发，采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性，综合布局，解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求，达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此，我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源，为其综合规划提供有力的支撑和保障。

3无线通信技术在数字社区中的应用

无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了有力的保证，数字化社区提供了有力的保证。数字化社区的特点是信息的交流非常的广泛和方便，无论是实验室、办公室还是家庭，计算机及其外设的应用越来越普及，社区中的设备也都有电脑控制。如果它们之间的通信仍然采用有线方式的话，这将给使用带来很大的不便。Blue tooth技术为我们建立一个全无线的工作环境和生活环境，Blue tooth标准已制定了和计算机以及与Internet、PSTN、ISDN（Integrated Services Digital Network）、LAN、WAN、xDSL（xDigital subscriber loop）等网络的接口协议，其目标是用单一的Blue tooth标准来建立起和众多国际标准的连接。目前它用1Mb/s的速率已完全可以胜认这些工作，将来根据IEEE802.15的发展计划，可以将速率提高到20Mb/s以上。我们可以使用无线电缆来连接办公室和家庭中的电子设备，甚至包括键盘、鼠标等也采用无线传输。我们拥有一个无线公务包，以便携计算机和掌上计算机为代表，采用无线方式和其他设备或网络相连接，使我们拥有一个可流动的办公室。

Internet和移动通信的迅速发展，使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求日益增长。数字照相机、数字摄像机等设备装上Blue tooth系统，既可免去使用电缆的不便，又不可不受内存溢出的困扰，随时随地可将所摄图片或影像通过同样装上Blue tooth系统的手机或其他设备传回指定的计算机中。PDA（Personal Digital Assistant）装上Blue tooth系统后，采用无线方式收、发E-mail甚至浏览网页将更为方便。Blue tooth的硬件电路可以做到微型化，在Headset上应用非常合适。装上Blue tooth系统的Headset可以使它和手机进行无线连接，也可以使人在小范围内自由走动地打电话、收听音乐，在较大的范围内召开电话会议。微型化、低功耗和低成本的特性给Blue tooth在人们日常生活中的应用开拓了近乎无限的空间。例如，Blue tooth构成的无线电电子锁比其它非接触式电子锁或IC锁具有更高的安全性和适用性，各种无线电遥控器（特别是汽车防盗和遥控）比红外线遥控器的功能更强大，在餐馆酒楼用膳时菜单的双向无线传输或招呼服务员提供指定的服务（如添茶、加饮料等）将更为方便等。利用蓝牙做出来的传感器可以随时监视家庭中的冰箱存量的变化，从而随时反映出用户所需要的物品，如果再连接到Internet上的话，可以实现网上购物。

未来的信息家电将以Internet和家庭网络为基础、以无线连接实现双向传输，是具有一定智能的3C（Computer、Communication和Consumer）相融合的信息产品。以蓝牙技术设计的数字手机、家庭及办公室电话、小型PBX等电话系统，实现了真正意义上的个人通信。蓝牙提供了低成本、低功耗的无线接入式，顺应了现代通信技术和应用的发展潮流，在信息家电和移动通信等方面具有巨大的发展潜力。回顾无线通信的发展历程，个人通信的移动性与无缝隙覆盖多媒体综合业务需求将愈来愈突出。频谱延伸至毫米波、亚毫米波的电磁“无线光纤”乃至激光与粒子通信范畴的无线通信将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。市场是发展的驱动力。尽管我国的移动通信和互联网发展十分迅速，但我国目前的移动电话和网络用户普及率还很低，面对我国12亿人口，我国在网络规模和容量方面有很大的发展空间。同时，竞争局面的形成，促使运营企业积极拓展新业务、新应用，向用户提供丰富的选择，以满足用户多方面、多层次的需求。

篇6

关键词：电子信息技术；无线通信；现状；发展趋势

中图分类号：U285.2 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 05-0000-01

Wireless Communication Technology Status and Development Trend

Liu Wei

(Yongzhou Vocational and Technical College,Yongzhou425100,China)

Abstract:In this paper,the status of modern wireless communications analyzed,and further predict the future trends in this area will be diverse network of complementary,broadband,integration and diversification,and other personal information.

Keywords:Electronic information technology;Wireless communication;

Status;Development trend

随着科学技术的不断发展，现代通信技术已经进入数字时代。20 世纪90年代信息化革命，建设信息高速公路的建设的完成，信息和知识呈现出爆炸式的增长，特别是因特网商用化和家庭化以来，使传统的电信业受到前所未有的冲击，无线通信技术也在快速发展中不断革新。

一、无线通信技术

无线通信技术包括无线基站、无线终端、应用管理服务器三部分组成，按照传输距离可以分为基于IEEE802.15 的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11 的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16 的无线城域网（WMAN）、基于IEEE802.20 的无线广域网（WWAN）等四类。无线通信技术按照不同的要求，可以划分为不同的类型。例如，按照移动性可以划分为移动接入式和固定接入式；按照带宽可以分为宽带无线接入和窄带无线接入；按照传输距离可以分为长距离无线接入和短距离无线接入等。

二、无线通信技术的历史

随着经济和社会的不断发展，对信息化技术的要求越来越高。无线通讯技术的创新不断涌现，并在社会中得到广泛应用。从而促进人们生活方式、工作方式、沟通方式、管理方式等发生重大改变，对人们生活质量的提高起到了很大的促进作用。通信技术从固定方式发展到移动方式，在移动通信发展过程中，大致经历了五个重要阶段：

第一阶段：20世纪20年代初至50年代初，移动通信技术主要应用于军用装备，这个阶段的移动通信设备是采用短波频及电子管技术，在50年代初，才出现了150MHZ VHF 单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段：20世纪50年代到60年代，这个时期的移动通信设备器件已开始向半导体过渡，频段扩展至UHF450MHZ，并形成了移动环境中的专用系统。同时，也很好的解决了移动通信网络与公用电话网的融合问题。

第三阶段：20世纪70年代初至80年代初，这个阶段提出了蜂窝移动通信系统，并在70年代末开始进行AMPS试验。频段扩展至800MHZ。

第四阶段：20世纪80年代初至90年代中，是第二代数字移动通信大发展时期，移动通信技术开始逐步向个人通信业务方向转变；

第五阶段：20世纪90年代中至今，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信技术开始兴起并应用，全球移动通信技术标准化工作加速推进，样机研制和现场试验蓬勃发展，第二代至第三代移动通信的平滑过渡，数据通信与多媒体业务需求不断增加。

三、无线通信产业的现状

现今，无线通信产业两个重要特点是：1.大众移动通信发展十分强劲，新技术应用更新不断加快。但在一些国家和地区，存在发展不均衡问题。2.无线宽带通信技术的研究、应用不断发展。

全球移动市场呈总体增长，不均衡增长的趋势。北美、欧洲等发达国家的新增用户日益减少；而在亚洲、非洲等地区的发展中国家，用户数增长迅猛。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。移动通信仍是发展最为迅速的领域，移动通信用户超过30亿人，四大3G标准(WCDMA、CDMA2000、TD - SCDMA、WiMAX)演进技术不断出现，商用进程加速，全球有10亿人被3G网络覆盖。光通信已成为电信业务传输的主要手段，近年来得到了高速发展。在超长距离传输方面，也已达到了4000km无中继的技术水平。源于移动电话对固定电话的巨大冲击，固网主导运营商开始寻求各种形式的FMC(Fixed Mobility Convergence，固定移动融合)整合服务。IMS(IP多媒体子系统)为网络融合提供了一个统一的结构，极大地促进了网络融合的进程，三网融合进程加速。

四、无线通信技术的发展

（一）无线通信领域各种技术的互补性日益凸显。由于不同的接入技术具有不同的覆盖范围，不同的适用区域和不同的接入速度。因此，多元网络一体化可以实现对不同用户群体的需求覆盖，实现无线通信技术的均衡发展。例如，3G和WLAN的互补效应，3G将可以解决广域网无缝覆盖和强漫游的移动性需求；WLAN可实现近距离的超高速无线接入。因此，多元网络一体化可以实现对不同用户群体的需求覆盖，实现无线通信技术的均衡发展。

（二）宽带化是现代无线通信技术重要方向。随着宽带应用的不断发展，在信息化社会的环境下，宽带化将是未来通信技术发展的重要方向之一，并且，宽带的应用前景，会随着通信技术的进步，得到更加充分的发展和应用。在光纤传输技术和数据交换技术的进一步发展，在有线网络宽带化的今天，无线网络的的宽带化，也正成为现代通信息技术的主要发展方向。未来，无线宽带与有线网络的无缝衔接和数据传输速度的不断提高，无线宽带将会得到更广泛的应用。

（三）无线通信网络多样化和综合化。未来无线通信网络的结构，将向核心网/接入网进行转变。通信网络的多样化和综合化将随着网络管制的逐步开放和市场竞争需要而进一步得到发展，从而推动传统的通信网络与新兴通讯网络的有机融合，提高无线通信网络普及和应用负效率。

五、结语

未来的无线通信网络将是一个综合一体化的解决方案，各种无线技术都将最大地发挥着自己的作用。未来，无线通信的发展趋势为多元网络互补化、宽带化、综合化与多样化、信息个人化。我国作为迅速崛起的发展中国家，信息技术的发展对于科技的发展起着不可举足轻重的作用，所以大力发展无线通信产业，促进无线通信技术的不断创新对我国未来经济发展和国民建设将会十分有益。

参考文献：

[1]于泳.无线通信技术的发展历程及未来发展趋势[J].民营科技，2010（6）

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关键词：宽带无线技术 短距离通信技术

中图分类号：TN929.5；TN925.93 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0215-02

通信发展日新月异，从上世纪90年代起，我们已见证了移动通信的快速发展。目前，我们正经历着移动通信网络3G的全面发展时代。同时，其他无线通信技术的进步也极为迅速，包括宽带无线技术以及各种短距离无线通信技术。无线通信产业格局呈现多样化。随着未来无线通信、移动通信的发展，3G移动网络与各种宽带无线技术以及各种短距离无线技术的融合，将为未来通信行业开拓更广阔的市场应用。

目前，3G作为蜂窝移动通信技术已全面进入了商用阶段，网络已经拥有了广泛部署和商用。另一方面，3G技术还有着其他无线通信技术无法比拟的安全优势，3G网络普遍利用MPL SVPN技术，在提高高效可靠连接的基础上，通过区别对待分别传输，保证安全性的实现。3G网络一系列的优势，在当今百花齐放的无线通信领域，必成为公共无线通信基础平台，同时考虑下一代网络的演进宗旨，3G成为公共无线平台也是发展的必然。本文主要讨论3G与WLAN、WiMAX以及其他短距离无线通信技术的融合情况。

1、3G与WLAN、WiMAX融合

WLAN作为无线局域网技术已在其应用领域广泛使用，成为最普遍的无线接入技术，在各种无线通信竞争与发展的同时，WLAN也迅速地找到了自身的市场定位，那就是在局部地区作为补偿融入3G无线网络平台。WLAN表现出数据速率的优势，最高速率为11Mbps，而3G的室内速度为2Mbps。

WiMAX在城域网组网上表现出良好的数据传输优势，是一种宽带、低成本的接入方式。WiMAX的关键技术主要包括，OFDM/OFDMA（正交频分复用）、HARQ（混合自动重传请求）、AMC（适应性调变与编码）、MIMO（多入多出技术）、QoS机制、睡眠模式、切换技术等。WIMAX的服务特点如下图1所示，与WLAN相比，WiMAX具有良好的移动性，具有较强的宽带无线接入能力。从这个意义上来说，WLAN的点状局部覆盖，WiMAX的岛状城域覆盖，相互补充融合，作为局部无线宽带接入技术，成为3G的有效补充，用于提升和替代电缆，解决通信上“最后一公里”问题（如图1）。

2、3G与短距离无线技术的融合

在无线通信以及宽带无线接入技术广泛发展的同时，也涌现出了大量的短距离无线技术，如RFID、UWB、ZigBee、蓝牙等。这些短距离通信技术的出现，将成为接入3G公共通信平台的便捷路径，使移动终端与任何物品连接在一起，构建生活中的大网络。

2.1 RFID

RFID是一种非接触式的射频识别技术。RFID作为收发器集成在物品上，使得各种各样的移动物品可跟踪和记录。RFID与移动网络的补充融合，将使移动行业渗透到移动支付、远程监控以及物流运输管理等各个领域。（如图2）RFID门禁系统。

2.2 UWB

UWB是超宽带技术的缩写，上世纪60年代兴起，主要用于军用雷达和通信系统中。通信速度可达到几百Mbps以上。UWB技术的高速传输带宽可以实现主机和显示屏。会议设备和投影仪之间的无线连接，作为3G网络短距离的补充。（如图3）UWB在会议上的应用。

2.3 ZigBee

ZigBee为构建一个无处不在的检测、控制真实世界的网络提供了一种解决方案。ZigBee介于RFID和蓝牙之间，用于近距离的连接，其芯片成本低、功耗低，主要用于监控照明、交通灯控制、工业监控等方面。（如图4）ZigBee应用——自动抄表。ZigBee作为移动网络近距离的补充，全面拓展移动行业的应用范畴。

3、结语

3G移动网络具有良好的移动性、漫游性、实时语音通信以及可靠安全性等优势。WLAN、WiMAX则具有较高数据数率，存在着安全性等方面的缺点。3G与WLAN、WiMAX的相互融合补充，将能够在不同的环境下满足灵活、安全、高效的要求，实现最佳服务。

3G移动网络与短距离技术的融合，将派生出面向交通、物流、金融、监控等一系列的应用，将使移动行业开拓全新的业务领域，可以想象，3G移动网络与各种无线技术的融合互补，将带我们进入一个全新的通信时代。

参考文献

[1] http：///.

[2] 唐治军.WLAN与3G网络融合方案及应用[J].江苏通信，2008年06期.

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关键词CDMA2000技术；无线通信；煤矿

近年来，随着国家对煤矿安全生产的重视以及各煤矿企业增强企业竞争力的需求日益强烈，煤矿对通信的安全性、便捷性、可靠性、实用性的需求日益强烈。目前在矿用无线通信系统中所采用的技术有：小灵通、TD-SCDMA、WiFi、CDMA2000等无线通信技术，其中矿用小灵通通信系统因随着通信技术的发展已退出历史舞台。本文主要介绍CDMA2000无线通信系统在郓城煤矿的设计与应用。

1方案选择

1.1系统选择

矿用WiFi通信系统、矿用TD-SCDMA通信系统、矿用CDMA2000通信系统3种系统间的比较如表1。图像传输的重任。鉴于此，郓城煤矿选择使用CDMA2000无线通信系统。

1.2系统覆盖形式选择

系统在地面采用电信公网信号覆盖。本系统通过2M线与电信对接，保证地面及井下的手机、警务通、调度电话在任何地点互联互通。井下覆盖方式采用定向天线。定向天线用定做支架支撑，根据覆盖距离及巷道方向每台基站配置1到3个天线，对于重要巷道预留出足够的覆盖冗余，以保证特殊情况下信号的完全覆盖。

2方案设计

郓城煤矿CDMA2000无线通信系统构成如图1所示，主要由地面设备(包括核心网CN、基站控制器、网管电脑、SIP调度服务器、交换机、数字中继、调度台)、井下设备(基站、光缆)及手机等组成，井下基站由光缆连接到环网交换机，核心网通过PON环网控制井下基站。示意图见表1。（1）设备配置：地面中心机房核心网1套、网管电脑1台、SIP服务器1台、数字中继1台、交换机2台，地面3楼调度室调度台1台；井下基站共30台，包括主井筒和副井筒各2台基站，井下定向天线70套；本安集群手机300部；光缆、电缆及辅料若干。（2）覆盖范围：能满足地面、主井副井周围巷道、运输大巷、皮带大巷、回风大巷、1300轨道顺槽、主变电所、主井筒、副井筒、辅助轨道的信号覆盖，完全满足矿方的通信需求。

3系统功能及特点

3.1系统功能

（1）实现全矿流动人员、监狱警务通、调度电话在地面和井下的互联互通。（2）提供丰富多彩的业务和应用，包括语音、短消息等业务功能，还可提供语音调度功能。（3）系统基于IP架构，可实现与矿方现有固话网络的无缝连接，充分利用原有的网络资源，避免矿方的重复投资。

3.2系统特点

（1）系统容量大，同一覆盖区域可以实现多个用户同时通话。（2）系统采用先进的CDMA20003G技术，使用适合煤矿井下传输的次800M黄金频段，抗干扰能力强，覆盖广，语音清晰，话音质量好。（3）支持1X/1xEV-DO、IP化等特点，并具备向下一代网络LTE平滑演进的能力，全IP交换，实现快速部署网络，满足移动网络的未来演进，避免了矿方重复建设的投资。（4）有线、无线融合的一体化调度通信功能，实现有线与无线用户的统一调度功能，系统可提供模拟中继(FXO)和数字中继(E1)两种方式的中继接口，并支持七号信令和ISDN-PRI等信令。（5）系统采用全IP架构，组网灵活，可扩展性强，可实现单一矿井组网或集团多矿井异地组网。（6）系统具有手机与手机、手机与有线电话之间的互联互通功能。（7）系统具有小区切换功能，合法用户可在不同的基站之间进行切换，系统可支持专网与公网的自由切换。（8）系统可实时查看基站的工作状态并统一管理网内各无线通信基站。（9）系统具有调度管理功能，可对专网用户进行统一的调度管理。（10）系统可支持通话监听、通话录音、录音保存和录音回放的等监管功能，系统支持组呼、全呼以及会议等调度管理功能。

4结语

郓城煤矿的成功运行和使用情况表明，CDMA2000无线通信系统采用定向天线的覆盖方式真正解决了郓城煤矿井下复杂巷道的无线信号覆盖要求，实现了矿井无线信号的无缝覆盖；高质量的语音通信解决了煤矿井下移动人员和零散作业人员的通信要求，提高了地面与井下通信的实时性与可靠性；强化了人员的管理，做到人员快速合理调配，同时减少了管理人员数量，并实现了本系统与煤矿固定电话网络、电信公网的对接，实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通，极大地提高了工作效率，为郓城煤矿的安全生产提供了完善的通信保障。

【参考书目】

［1］胡穗延．煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[J]．煤炭科学技术，2007(8)．

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关键词：无线电技术；通信方法；创新

引言

当前，在众多的信息技术中，无线电技术无疑是最受关注的一种。人们开始研究无线电技术可以追溯到上世纪70年代。一直以来，人们对此都投入了大量的时间和精力，也因此取得了显著成绩。相比于有线电通信技术，无线电通信技术不需要传输设备，不会受到地理位置的限制，传输十分灵活，有效降低了成本，因此，无线电技术在当前市场上倍受青睐。但值得注意的是，当前的无线电技术依然存在一些缺点，如：在传输过程中容易受到周围不良因素的干扰，导致传输的结果失真，较易被人截获。因此，研究无线电通信技术的通信新方法十分有必要，文章即是对此展开论述。

1 无线电通信技术概述

1885年，俄国物理学家波波夫论述了发明无线电接收机的过程。这篇无线电通信技术的论文成为无线电技术研究起点的标志，并且为了表示对他的纪念，就将5月7作为无线电的发明日期。波波夫的研究延长了无线通信的距离，他将无线电通信技术的发展引入了新的篇章。意大利发明家马可尼在1898年进行了海上通信实验，这次实验标志着无线电通信的真正实现。马可尼通信实验将无线电信号的距离又进一步的延长，并在1901年在相距将近三千多公里的两个国家之间成功进行了通信。马可尼通信实验的成功标志着人类正式进入无线电远距离通信的时代，从此以后各式多样的通信发明也相继诞生[1]。1946年，科学家八本、威玛、罗斯等用电视机进行天线信号的接收，他们实验的成功标志着无线电技术的真正普及。在当今信息社会，我们对无线电通信技术的质量要求更高，对通信技术也有了更多的期待。信息社会就要采用科学的管理措施，运用计算机、通信技术来开发各种通信应用软件，更好的为民众的通信作好基础。作为信息化服务的一大标志，无线电通信技术的发展还有很大的发展前景，其不仅在民众通信生活中扮演着重要角色，而且在军事上也发挥着不可或缺的作用。面对当今无线电通信技术中的不足，怎样研究出更好的通信方法以完善通信质量，满足民众生活、军事用途上高质量的通信要求成为无线电通信技术研究的热点[2]。

2 无线电通信技术的特点

无线电通信技术之所以成为通信领域研究的热点方向，是因为其在通信上具有很明显的通信优势。无线电通信能够不受空间、时空的限制，通信自由，同时能够更加完善通信中图像信息、语音信息等，并且能够使信息更加高质量化，即不仅能够传递，还能够进行深入加工。在通信设备上，无线电通信技术设备具有智能化、小巧化的特点，传输数据信息容量大等这些特点就注定了无线通信技术被进行广泛深入的研究。在通信的可靠性上，无线电通信技术的可靠性主要表现在对自然灾害上的抵抗性。在水涝、泥石流等天气下，无线电通信依然能够有效进行，保证信息的有效传递。虽然，无线电通信技术有传输的可靠性，时空上的自由性等优点，但是与其他通信方式相比也存在一些不足之处，比如，无线电通信容易受到外界电磁波信号的干扰，信息容易被外界窃取。因此，对无线电通信技术的保密性研究成为各国军事信息研究的重点。在当今国际竞争日益激烈的环境下，有用信息被敌方获取对国家、企业、军事机构等造成的危害都是致命的。因此，做好无线电通信技术的保密性研究成为各界研究的热点[3]。

3 无线电通信方法的创新与研究

在信息化社会竞争日益激烈的今天，如何解决无线电通信技术中出现的各种问题成为必要。解决这些复杂问题并切实满足民用通信、军事通信上的各种需求成为我国无线电通信技术发展前进的方向。因此，在对无线电通信技术进行研究的过程中，各种改革和创新是必不可少的。现阶段，我们主要可以从以下方面重点进行创新研究[4]。

3.1 提高无线电通信网络的可持续性。无线电通信技术的各种设备如果没有较好的安装、配置与部署，那么无线电通信网络一旦受到外界的干扰，就容易导致整个网络系统的瘫痪。因此，在无线电通信的整个网络布局上，我们必须保证网络的设备性能，优化各种设备配置，采取各种有效措施以用来保证网络通信的可靠性。

3.2 采用无线电数字通信技术。数字通信技术能在很大程度上减少外界的干扰，保证通信的质量。因此，无线电通信技术要保持系统信号的稳定、提高系统频谱的利用效率、增加系统通信上的质量，就必须采用数字通信技术，以确保提高通信质量。

3.3 改进接入网络的方式。随着无线通信技术的快速发展，以及各种网络技术的融合，无线通信的发展得到了很大程度上的提高。在市场发展中，无线传统网络与新兴网络接入技术在计算机科学技术发展的支撑下，快速地推动了无线接入网络技术的发展。移动蜂窝接入，无线本地环路等接入技术的实际应用，都在很大程度上满足了人们通信上的各种需求。

3.4 推动无线通信技术宽带化发展。信息技术的宽带化发展对于光纤传输技术的发展起到了至关重要的推动作用。最近几年，光纤传输技术的快速发展更是在全国各大城市取得了显著成果。在无线通信技术发展的方向上，我国无线通信正朝着无线接入宽带化的方向逐步演进，无线通信技术的宽带化成为无线电通信的重要方向。

3.5 软件无线电技术的推广。在无线电通信侦察方面，软件无线电具有重要的应用。软件无线电在军事通信领域的运用，如果能够推广到大众生活市场，那么对于无线电通信技术的保密性研究也将是重大创新。

3.6 个人信息化技术的推广。个人信息化通信在全球上已经有着较为完善的发展体系，在通信上，个人信息化能够有效地降低无线通信传输路线的信息量，提高无线通信的传播速度。

3.7 电路交换网络的过渡。过渡电路交换网络，IP网络都将是无线通信技术的核心。在数据的处理能力上，电路交换网络的数据处理能力将得到很大程度上的提升，这在一定程度上也解决了无线通信信号易受到干扰的难题[5]。

4 结束语

文章简要回顾了无线电通信的发展历程，介绍了无线电通信的优缺点。在无线电通信技术上，传输的路线、信号稳定性、传输距离、保密性等方面的要求也越来越高。针对我国上亿人通信的要求，在无线电通信的网络规模与通信质量上都有很大的改进空间。在全球市场竞争中，我国无线电通信技术也有了巨大的发展。但是，无线电通信技术在满足用户多方位、多层次上都需要有进一步的提高。因此，我们对无线电通信技术通信方法创新的研究具有实际的意义。我们要积极快速地推进无线通信方法技术的研究，为民众生活、国家军防等提供更加安全、优质的无线通信服务。

参考文献

[1]数字与模拟通信系统.Leon W.Couch[M].电子工业出版社.

[2]李雄伟，赵彦然.无线局域网的安全性及其攻击方法研究[J].2005.

[3]钱沈廉.无线电通信技术之通信方法拓新[J].中国新技术新产品，2009.

篇10

地铁，是人们生活过程当中的一项重要交通工具，对于地铁交通来说，只有不断的优化地铁本身的系统，完善地铁进行承载运输过程中的相关设备，才能够保证乘客有更好的乘坐体验。就目前来说针对于地铁相关的技术设备研究有很多，但是对地铁无线通信的研究却相对来说比较少，由此，笔者在对相关的研究资料进行汇总后，通过记录和总结，对LTE技术在地铁无线通信中的应用进行研究，现报道如下：

一、LTE技术概述

所谓的LTE，其英文全称为LongTermEvolution，也就是长期演进技术，该项技术主要是在3G基础上进行演进，介于4G技术与3G技术之间的一项十分重要的过渡技术。LTE对3G的空中接入技术进行相应的改进和革新，增强了3G空中接入技术的可行性，其通过应用MIMO以及OFDM成为了无线网络进行进一步发展的标准。和3G网络技术相比而言，LTE网络技术本身具备着一定的优势，首先LTE网络技术具备着高数据速率，能够实现分组传送大数据，降低网络延迟，并且该项网络技术的覆盖范围相比较其他网络技术而言更为广泛，能够完成向下兼容等技术难题，所以该项技术被专家学者们认为是3G网络技术逐步向4G发展的最为重要的主流技术。就现今而言，大部分的主流运营商对于LTE标准都是表示支持的态度，这为长期演进技术的发展而言，具有着十分重要的影响作用。

二、LTE技术在地铁无线通信中的应用分析

使用LTE网络技术对地铁无线通信系统进行革新和改善，可以解决车载CCTV视频快速上传，满足调度员、车站值班员、公安部门对于列车内部的实时监控、满足PIS实时高清的播放需求、为传统的集群调度提供更宽的带宽和更快的传输速度，以及增加视频需求等等。LTE技术是通过第三代合作伙伴计划（3GPP）组织制定的第三代合作伙伴计划通用移动通信系统（UMTS）技术标准的一个相对来说较为长期的一次革新。在LTE技术系统当中融入了正交频分复用传输技术（OFDM）和多输入多输出传输技术（MIMO）等比较先进和关键数据传输技术，并且在原有的技术基础上，科学合理的设定了数据传输速率以及频谱效率。在地铁轨道交通行业当中，能够被其进行使用的LTE频段通常是在1.785GHz到1.850GHz的范围之内。在地铁轨道交通行业中将LTE系统的网络设定为车载CCTV、CBTS、车载PIS以及语音视频综合调度形成“通道”，对于CBTC来说，其是保障地铁控制信号能够稳定实时进行传输的一个列车内部自动调控设置，由于CBTC的安全性优先级等一些相关的要求限制，假设在CBTC中的LTE技术与WIFI技术一样能够在地铁轨道交通中得到应用。采用长距离覆盖车地统一设计、车地一网多业务承载设计以及专频双网可靠通信设计三大设计主题来完成，对于地铁网络体系构建有着十分重要的作用，能够大幅度的提高运营服务质量。并且在控制中心设定了地铁网络系统的核心设备，通过数据信息的相互传输完成对这个系统的综合控制，能够对各通信系统完整性以及可靠性起到一定的影响作用。注：进行LTE技术在地铁无线通信中的应用时，先对地铁无线通信的软件设备和硬件设备进行解决，然后需要使用LTE技术系统在地铁无线通信中的进行网络架构构建，对于该系统下的网络架构构建而言，通常情况下采用的都是控制中心交换机与LET核心网络设备之间进行相互连接的办法，在隧道区间采用的是BBU+RRU组网模式进行级联，通过这样的连接办法实现整体的各部分设置配备的连接，进而保证信息能够正常稳定的实现车地无线通讯系统中的数据信息传输。

三、结语