无线通信的六大技术是哪六大
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无线通信知识点总结一、无线通信概述无线通信是指通过无线电波传输信息的通信方式。
无线通信广泛应用于移动通信、卫星通信、无线局域网、物联网等各个领域。
无线通信技术的发展历程可以追溯至19世纪初,随着科学技术的进步和电子通信技术的发展,无线通信不断得到改进和完善,为人们的生活和工作带来了巨大便利。
二、无线通信基本原理1. 无线电波的发射与接收无线通信中的信息传输是通过无线电波进行的。
发射无线电波需要一个发射器,而接收无线电波需要一个接收器。
发射器将模拟信号或数字信号转换成无线电波,并通过天线进行辐射。
接收器则用天线接收无线电波,并将其转换成模拟信号或数字信号,被传输到接收端。
2. 调制与解调调制是将要传输的信息信号与载波信号结合在一起的过程。
调制技术主要包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相移调制(PM)。
解调则是将接收到的调制信号分离成原始信息信号和载波信号的过程。
3. 多路复用多路复用是将多个信号通过同一信道进行传输的技术。
常见的多路复用技术包括频分复用(FDMA)、时分复用(TDMA)、码分复用(CDMA)等。
4. 数字调制数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程。
常见的数字调制方式有脉冲编码调制(PCM)和正交频分复用(OFDM)等。
5. 天线技术天线是无线通信中非常重要的组成部分,它能够将电磁波转化为电信号,或将电信号转化为电磁波。
常见的天线形式包括全向天线、定向天线和扇形天线等。
6. 信道编码信道编码是为了提高信道传输的可靠性而对数字信息进行编码的技术。
常见的信道编码技术包括奇偶校验码、卷积码和低密度奇偶校验(LDPC)码等。
7. 功率控制无线通信中的功率控制是指通过调整发射功率和接收灵敏度,使得通信质量能够得到最优化。
8. 频谱规划频谱是无线通信中的宝贵资源,频谱规划是为了合理分配和利用频谱资源,以满足不同通信系统的需求。
三、移动通信技术1. 2G技术2G技术(第二代移动通信技术)是指数字蜂窝移动电话系统,采用了GSM、CDMA、TDMA等技术。
目前随着通信技术的发展,无线通信技术的使用已经渗透到社会的各个角落。
要实现全球对无人驾驶智能车的监控,无线通信自然不能少。
在我们实际生活中,可以接触到的无线通信技术有:红外线、蓝牙、UWB、以及我们早期使用的Zigbee、无线数传电台、WIFI、GPRS、3G等等。
下面针对这些技术做一些简单的介绍。
1. 常见的短距离无线通信技术红外数据传输(IrDA):IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是由红外线数据标准协会(InfraredDataAssociation)制定的一种无线协议,其硬件及相应软件技术都已比较成熟。
IrDA是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。
起初,采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据,很快发展到4Mb/s(FIR技术)以及16 Mb/s(VFIR技术)的速率。
在小型移动设备,如PDA、手机上广泛使用。
事实上当今出厂的PDA以及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA,多用于室内短距离传输,目前很多应用场合逐渐被蓝牙所取代。
其优点:IrDA无需申请频率使用权,因而红外线通信成本低。
并且具有移动通信所需要的体积小,功耗低,连接方便,简单易用的特点。
此外,红外线发射角娇小传输上安全性高。
其缺点:IrDA是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能有其他的物体阻隔,也就是穿透能力差。
其点对点的传输连接,也导致无法灵活地组成网络。
蓝牙(Bluetooth):蓝牙是我们生活随处可见的传输技术,蓝牙的数据速率为1Mbps,传输距离约10米左右。
支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。
蓝牙较多用于手机,游戏机,PC外设,表,体育健身,医疗保健,汽车,家用电子等。
其优点:使得各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信,也就是一点可以对多点,在10m范围内可以实现1Mb/s的高传输速率。
六项支撑物联网的信息技术包括:
无线通信技术:用于在物联网中传输数据的技术,包括基于射频(RF)的技术,如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee 等,以及基于红外线(IR)的技术,如红外接收器、遥控器等。
传感器技术:用于检测和采集物联网中的各种信息的技术,如温度传感器、光传感器、声音传感器、加速度传感器等。
数据处理技术:用于在物联网中处理大量数据的技术,包括基于云计算的技术,如大数据处理、机器学习等,以及基于物联网设备本地的技术,如数据压缩、加密等。
计算机网络技术:用于在物联网中连接各种设备的技术,包括基于互联网的技术,如TCP/IP 协议、HTTP 协议等,以及基于局域网的技术,如LAN 协议、WAN 协议等。
计算机系统技术:用于在物联网中管理和协调各种设备的技术,包括操作系统、中间件、软件开发等。
安全技术:用于保护物联网中的数据和设备免受网络攻击的技术,包括加密技术、认证技术、访问控制技术等。
常见8种无线通信协议简介无线通信协议是在无线通信中用于数据传输的规则和标准化规范。
随着无线通信技术的快速发展,各种不同的通信协议应运而生。
本文将介绍8种常见的无线通信协议,分别为:Wi-Fi、蓝牙、NFC、Zigbee、Z-Wave、LoRaWAN、NB-IoT和LTE。
1. Wi-FiWi-Fi是一种广泛应用于个人电脑网络和移动设备的无线局域网技术。
它基于IEEE 802.11标准,提供了快速、高速和稳定的无线数据传输能力。
Wi-Fi协议广泛用于家庭、办公室、公共场所等地方,提供无线上网服务。
2. 蓝牙蓝牙是一种短距离无线通信技术,用于在电子设备之间传输数据。
蓝牙协议基于IEEE 802.15.1标准,具有低功耗、低成本和高度可靠的特点。
蓝牙广泛应用于耳机、音箱、键盘、鼠标等蓝牙设备之间的数据传输和连接。
3. NFCNFC(Near Field Communication)是一种短距离无线通信技术,用于近距离的触碰式数据交换。
NFC技术基于ISO/IEC 18092标准,允许设备进行近场通信。
它常用于移动支付、门禁系统、智能标签等领域。
4. ZigbeeZigbee是一种低功耗、低速率的无线通信协议,特别适用于自组织网络和传感器网络。
Zigbee协议基于IEEE 802.15.4标准,主要用于物联网、智能家居、工业自动化等领域。
它具有低功耗、高网络容量和强大的自组织能力。
5. Z-WaveZ-Wave是一种专用于智能家居的无线通信协议。
它采用低功耗、短距离的无线通信方式,能够连接和控制各种智能家居设备。
Z-Wave 协议相较于其他无线通信协议,更适合于智能家居场景,它提供了更好的互操作性和稳定性。
6. LoRaWANLoRaWAN(Long Range Wide Area Network)是一种低功耗广域网技术协议,用于连接大规模的物联网设备。
它利用LoRa调制技术,可以实现远距离的无线通信,同时具有低功耗和高可靠性。
通信工程中的无线传输技术资料无线传输技术在通信工程中发挥着至关重要的作用。
它们为我们提供了无处不在的连接,使得人们可以随时随地进行信息的传递和交流。
本文将介绍通信工程中的无线传输技术资料,包括常见的无线传输技术、应用场景和发展趋势。
一、无线传输技术概述无线传输技术是指通过无线信道传输信息的技术手段。
常见的无线传输技术包括蓝牙、Wi-Fi、LTE等。
蓝牙技术主要用于短距离的数据传输,它可以连接各种各样的设备,如耳机、键盘、手机等。
Wi-Fi技术则可以提供无线局域网的接入,使得用户可以通过无线方式连接到互联网。
而LTE技术则是一种移动通信技术,被广泛应用于4G和5G网络中,以提供更快速、更稳定的无线传输服务。
二、无线传输技术的应用场景无线传输技术在通信工程中有着广泛的应用场景。
首先,它们为人们在移动场景下提供了便利。
随着智能手机和平板电脑的普及,人们可以通过无线传输技术随时随地接入互联网,进行网上购物、社交娱乐等活动。
其次,无线传输技术也被广泛应用于物联网领域。
物联网将各种设备和物品连接在一起,通过无线传输技术实现数据的采集、传输和分析,大大提高了生产效率和生活便利性。
此外,无线传输技术还应用于智能家居、智能交通等领域,为人们提供更智能化、便捷化的生活方式。
三、无线传输技术的发展趋势随着科技的不断进步和需求的不断增长,无线传输技术也在不断发展。
首先,无线传输技术将实现更高的速度和更低的延迟。
人们对于无线传输速度的要求越来越高,未来的5G技术将能够实现更高速率的数据传输,为用户提供更快速的互联网体验。
其次,无线传输技术将实现更广的覆盖范围。
目前,尽管无线网络已经覆盖了大部分地区,但还存在着一些死角和盲区。
未来,随着网络设备的不断升级和基础设施的完善,无线传输技术将实现更广泛的覆盖,使得人们可以在任何地方都能享受到高速的无线网络。
此外,智能化也是无线传输技术的一个重要发展趋势。
人工智能和大数据技术的发展使得无线传输技术能够更好地适应用户的需求,提供个性化的服务。
无线通信中的信号传输和调制技术无线通信是指通过电磁波传输信息的通信方式,它在我们的生活中起到了至关重要的作用。
在无线通信中,信号传输和调制技术是至关重要的环节。
本文将详细介绍无线通信中的信号传输和调制技术,并分点列出步骤。
一、信号传输技术信号传输是将信息从发送端传输到接收端的过程。
在无线通信中,常用的信号传输技术有以下几种:1. 调幅传输(Amplitude Modulation,AM)调幅传输是利用载波的振幅调制的一种传输技术。
其步骤如下:- 将原始信号与较高频率的载波信号相乘,得到调制信号。
- 调制信号经过无线传输后,到达接收端。
- 在接收端,将接收到的调制信号与载波信号相乘,得到原始信号。
2. 调频传输(Frequency Modulation,FM)调频传输是利用载波的频率调制的一种传输技术。
其步骤如下:- 将原始信号与载波信号相加,得到调制信号。
- 调制信号经过无线传输后,到达接收端。
- 在接收端,通过对调制信号进行频率解调,得到原始信号。
3. 数字调制传输数字调制传输是将数字信号转换为模拟信号进行传输的一种传输技术。
其步骤如下:- 将数字信号经过数字调制技术转换为模拟信号。
- 模拟信号经过无线传输后,到达接收端。
- 在接收端,通过解调将模拟信号转换为数字信号。
二、调制技术调制技术是将原始信号转换为适合无线传输的信号的过程。
常用的调制技术包括以下几种:1. 幅度调制(Amplitude Modulation,AM)幅度调制是基于原始信号的振幅变化来调制载波信号的一种调制技术。
其步骤如下:- 将原始信号的振幅与载波信号的振幅进行乘积运算,得到调制后的信号。
2. 频率调制(Frequency Modulation,FM)频度调制是基于原始信号的频率变化来调制载波信号的一种调制技术。
其步骤如下:- 将原始信号的频率变化与载波信号的频率进行调制运算,得到调制后的信号。
3. 相位调制(Phase Modulation,PM)相位调制是基于原始信号的相位变化来调制载波信号的一种调制技术。
十大无线网络技术对比目前,无线网络连接技术按照传输距离远近可分为短距离无线连接技术和长距离无线连接技术。
下面分别列举了各自的5种主要技术,包括蓝牙,Wi-Fi,NFC,ZigBee,UWB以及GPRS,5G,NB-IoT,LoRa,全球卫星导航系统等。
互联网行业发展到今天,人们生活的便利度已经被极大的提高。
在家有Wi-Fi,出门有4G,定位有GPS等等,似乎网络已经成为继衣食住行之后的又一重要组成部分,覆盖生活的方方面面,但在万物互联时代,网络连接技术需要进一步迭代。
物联网架构一般被分为感知层、网络层、平台层和应用层,其中网络层处于物联网生态系统的枢纽位置,在物联网设备连接方面扮演着举足轻重的作用。
物联网的最终目标仍然是服务于人,因此,具有更高便携性的无线网络连接技术得到了更广泛的关注。
在互联网时代已经发展出一大批无线网络技术,面向万物互联,无线网络连接技术得到了更好的发展。
物联网解决方案供应商云里物里科技目前,无线网络连接技术按照传输距离远近可分为短距离无线连接技术和长距离无线连接技术。
下面分别列举了各自的5种主要技术,包括蓝牙,Wi-Fi,NFC,ZigBee,UWB以及GPRS,5G,NB-IoT,LoRa,全球卫星导航系统等。
下面就随着物联网解决方案供应商云里物里科技一起来了解下这十大无线网络技术的优缺点。
一、短距离无线连接1.蓝牙蓝牙(Bluetooth)是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。
蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。
从音频传输、图文传输、视频传输,再到以低功耗为主打的物联网传输,蓝牙应用的场景也越来越广。
前两代蓝牙技术都是技术的塑形阶段,将蓝牙技术发展成为一种可靠、安全、实用的传输通信技术。
随着3G时代的到来,蓝牙技术也迈入高速率传输的第三代。
第三代蓝牙技术传输速率高达24Mbps,核心是使用AMP技术,允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。
12种无线接入技术类型全介绍无线发展,离不开无线技术的进步。
那么我们现在的无线接入技术都有哪些呢?有些技术我们还在使用,有些已经渐渐淡出了我们的视野。
那么,就让我们一起来归纳下这些无线接入技术类型吧。
无线接入技术类型1.GSM接入技术GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术。该技术是目前个人通信的一种常见技术代表。它用的是窄带TDMA,允许在一个射频即“蜂窝"同时进行8组通话。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底,已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性,音质清晰,通话稳定,并具备容量大,频率资源利用率高,接口开放,功能强大等优点。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准,此前一直是采用蜂窝模拟移动技术,即第一代GSM技术(2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络)。目前,中国移动、中国联通各拥有一个GSM网,GSM手机用户总数在1.4亿以上,为世界最大的移动通信网络。无线接入技术类型2.CDMA接入技术CDMA即code-division multiple access 的缩写,译为“码分多址分组数据传输技术",被称为第2.5代移动通信技术。CDMA手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点,被称为“绿色手机"。更为重要的是,基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能。CDMA与GSM一样,也是属于一种比较成熟的无线通信技术。与使用Time-Division Multiplexing 技术的GSM不同的是,CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率,而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱。因此,CDMA数字网具有以下几个优势:高效的频带利用率和更大的网络容量、简化的网络规划、通话质量高、保密性及信号覆盖好,不易掉话等。另外,CDMA系统采用编码技术,其编码有4.4亿种数字排列,每部手机的编码还随时变化,这使得盗码只能成为理论上的可能。无线接入技术类型3.GPRS接入技术相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术。由于使用了“分组"的技术,用户上网可以免受断线的痛苦 情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多。此外,使用GPRS上网的方法与WAP并不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接",而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说,如果单纯进行语音通话,不妨继续使用GSM,但如果有数据传送需求时,最好使用GPRS,它把移动电话的应用提升到一个更高的层次。同时,发展GPRS技术也十分“经济",因为它只需对现有的GSM网络进行升级即可。GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等。GPRS的最大优势在于:它的数据传输速度非WAP所能比拟。目前的GSM移动通信网的数据传输速度为每秒9.6K字节,而GPRS达到了115kbps 此速度是常用56K modem 理想速率的两倍。除了速度上的优势,GPRS还有“永远在线"的特点,即用户随时与网络保持联系。无线接入技术类型4.CDPD接入技术CDPD接入技术最大的特点就是传输速度快,最高的通信速度可以达到19.2kbps。另外,在数据的安全性方面,由于采用了RC4加密技术,所以安全性相对较高;正反向信道密钥不对称,密钥由交换中心掌握,移动终端登录一次,交换中心自动核对旧密钥更换新的密钥一次,实行动态管理。此外,由于CDPD系统是基于TCP/IP的开放系统,因此我们可以很方便地接入Internet,所有基于TCP/IP 协议的应用软件都可以无需修改直接使用;应用软件开发简便;移动终端通信编号直接使用IP地址。CDPD系统还支持用户越区切换和全网漫游、广播和群呼,可与公用有线数据网络互联互通。无线接入技术类型5.固定宽带无线接入(MMDS/LMDS)技术宽带无线接入系统可以按使用频段的不同划分为MMDS(Multi-channel Multi-point Distribution Service)和LMDS(Local Multi-point Distribution Service)两大系列,中文含义叫本地多点分配业务。这是一种微波的宽带技术,又被喻为“无线光纤"技术。它可在较近的距离实现双向传输话音、数据图像、视频、会议电视等宽带业务,并支持ATM、TCP/IP和MPEG2等标准。采用一种类似蜂窝的服务区结构,将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区,每个服务区内设基站,基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里,并可相互重叠。由于NMDS/LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点,可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务,克服传统的本地环路的瓶颈,满足用户对高速数据和图像通信日益增长的需求,因此是解决通信网接入问题的利器。无线接入技术类型6.DBS星接入技术DBS技术也叫数字直播卫星接入技术,该技术利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线,所以它一般也称为高轨卫星通信。其特点是通信距离远,费用与距离无关,覆盖面积大且不受地理条件限制,频带宽,容量大,适用于多业务传输,可为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务等。在DBS系统中,大量的数据通过频分或时分等调制后利用卫星主站的高速上行通道和卫星转发器进行广播,用户通过卫星天线和卫星接收Modem接收数据,接收天线直径一般为0.45m或0.53m。由于数字卫星系统具有高可靠性,不像PSTN网络中采用双绞线的模拟电话需要较多的信号纠错,因此可使下载速率达到400kbps,而实际的DBS广播速率最高可达到12Mbps。目前,美国已经可以提供DBS服务,主要用于因特网接入,其中最大的DBS网络是休斯网络系统公司的Direct PC。Direct PC的数据传输也是不对称的,在接入因特网时,下载速率为400kbps,上行速率为33.6kbps,这一速率虽然比普通拨号Modem提高不少,但与DSL及Cable Modem 技术仍无法相比。无线接入技术类型7.蓝牙技术蓝牙的英文名称为“Bluetooth",实际上它是一种实现多种设备之间无线连接的协议。通过这种协议能使包括蜂窝电话、掌上电脑、笔记本电脑、相关外设和家庭Hub等包括家庭RF的众多设备之间进行信息交换。蓝牙应用于手机与计算机的相连,可节省手机费用,实现数据共享、因特网接入、无线免提、同步资料、影像传递等。虽然蓝牙在多向性传输方面上具有较大的优势,但若是设备众多,识别方法和速度也会出现问题;蓝牙具有一对多点的数据交换能力,故它需要安全系统来防止未经授权的访问;蓝牙的基本通信速度为750Kbps,不过现在带4Mbps IR 端口的产品已经非常普遍,而且最近16Mbps的扩展也已经被批准。无线接入技术类型8.Home RF技术Home RF主要为家庭网络设计,旨在降低语音数据成本。为了实现对数据包的高效传输,Home RF采用了IEEE802.11标准中的CSMA/CA 模式,它与CSMA/CD类似,以竞争的方式来获取对信道的控制权,在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据。不像其他的协议,Home RF提供了对流业务(Stream Media)的真正意义上的支持。由于对流业务规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制,这样就确保了实时性流业务所需的带宽和低干扰、低误码。Home RF工作在2.4GHz频段。它采用数字跳频扩频技术,速率为50跳/s 共有75个带宽为1MHz跳频信道。调制方式为恒定包络的FSK调制,分为2FSK与4FSK两种。采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落。在2FSK方式下,最大数据的传输速率为1Mbps;在4FSK方式下,速率可达2Mbps。最新版Home RF2.x 中,采用了WBFH wide band frequency hopping 技术来增加跳频带宽,从原来的1MHz增加到3MHz、5MHz,跳频的速率也增加到75跳/s,其数据峰值也高达10Mbps,接近IEEE802.11b 标准的11Mbps,基本能满足未来的家庭宽带通信。无线接入技术类型9.WCDMA接入技术WCDMA技术能为用户带来了最高2Mbps的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖,下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步。采用连续导频技术,能够支持高速移动终端。相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有更大的系统容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达500km/h的移动终端的技术优势,而且能够从GSM系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供了良好的技术基础。WCDMA通过有效的利用宽频带,不仅能顺畅的处理声音、图像数据、与互联网快速连接;此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图象。无线接入技术类型10.3G通信技术该技术又称为国际移动电话2000,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传输数据速率为144kbps,室外静止或步行时速率为384kbps,而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而,由于无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps,在3G网络全面铺开时,人们很难预测2Mbps业务的市场需求将会如何。无线接入技术类型11.无线局域网无线局域网Wireless LAN,简称WLAN是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它不受电缆束缚,可移动,能解决因有线网布线困难等带来的问题,并且组网灵活,扩容方便,与多种网络标准兼容,应用广泛等优点。WLAN既可满足各类便携机的入网要求,也可实现计算机局域网远端接入、图文传真、电子邮件等多种功能。无线接入技术类型12.无线光接入系统(FSO)无线红外光传输系统是光通信与无线通信的结合,通过大气而不是光纤来传输光信号。这一技术既可以提供类似光纤的速率,又不需要频谱这样的稀有资源。主要特点是:传输速率高,从2Mbps到622Mbps的高速数据传输;传输距离为200米到6公里的范围;由于工作在红外光波段,对其它传输系统不会产生干扰,安全性强;信号发射和接收通过光仪器,无需天馈线系统,设备体积较小。。
物联网中的几种无线通信技术(20221122)第7讲几种常用的无线网络通信技术随着轻型移动设备的与日剧增,其数量已经远远超过了固定设备。
由于有线网络连接在空间上的局限性,如何将这些移动设备、高速地联入互联网中呢?无线通信技术在其中起到了至关重要的作用。
无线通信技术消除了有线网络对接入设备的位置限制,同时也节省了光线、电缆等有线信号传输设施的本钱。
这就意味着人们可以以相对低廉的价格且非常方便地在餐厅、教学楼、机场等有无线信号覆盖的区域上网浏览和获取信息。
IT界许多人都认为将来移动通信网络将全面打败现在的互联网。
本讲主要介绍无线网络的分类和几种无线通信技术。
7.1 无线网络简介无线网络包含了一系列的无线通信协议。
例如WiFi〔Wireless Fidelity〕、3G、ZigBee协议等。
为了更加准确区别不同协议的特性,首先要了解一些组成无线网络的根本元素。
1. 无线网络用户无线网络用户是指具备无线通信能力,并可将无线通信信号转化为有效信息的终端设备。
如,装有WiFi无线模块的台式机、笔记本电脑或者是PDA〔个人数字数理〕、装有3G通信模块的手机和装有CC2420无线通信模块的传感器。
2. 无线连接无线接入是指无线网络用户与基站或者无线网络用户之间用以传输数据的通路。
相对于优先网络中的电缆、光缆、同轴电缆等物理连接介质,无线连接主要通过无线电波、光波作为传输载体。
不同无线连接技术提供不同的数据传输速率和传输距离。
3. 基站基站的职责是将一些无线网络用户连接到更大的网络中〔校园网、互联网、电话网〕。
无线网络用户通过基站接收和发送数据包,基站将用户的数据包发给它所属的上层网络,并将上层网络的数据包转发给指定的无线网络用户。
根据不同的无线连接协议,相应基站的名称和覆盖的范围是不同的。
例如,WiFi的基站被称为接入点〔AP〕,它的覆盖范围为几十米;蜂窝电话网的基站被称为蜂窝塔,在城市中它的覆盖范围为几千米,而在空旷的平地中其覆盖范围可达几十千米。
无线通信的六大技术是哪六大?
无线通信的六大技术是哪六大?
移动通信自20世纪90年代以来进入了大发展阶段,全球用户数每20个月翻一番,目前
全球用户数已经超过7亿,到2001年底估计要突破10亿。我国移动用户也在高速增长,
从发展之初到1000万户,用了10年时间。今年第一季度就已成为世界上突破1亿大关
的第二个国家,从1000万户到1亿户,只用了不到4年时间,创下了世界之最。最近的
统计数字表明,今年7月底,我国移动通信用户达到1.206亿户,超过美国1.201
亿户而跃居世界第一。据ITU预测,全球移动用户数在2001年到2007年之间的某
个时候将超过固定用户。随着移动通信的大发展,无线通信日益受到重视,其地位变得越来
越重要,其应用也越来越广泛。
当前,移动通信领域有六大技术热点。
移动与因特网相结合
移动因特网要想得到长足的发展,要解决的第一个问题是提高接入速率,第二个问题
是手机上网浏览,第三个问题是移动性。目前,包括GPRS和2.5GCDMA在内的2
G+移动技术只解决了手机接入互联网的问题,不能为IP连接的移动性带来改善,它们不
提供IP漫游。2G将给移动运营商带来IP能力,但是为了实施IP移动性方案还必须引
入IETF的移动IP标准、采纳新的IP技术以及与其他IP业务提供商签订漫游协议,
以允许移动终端不管是在固定网环境,还是在无线环境下在任何地方都可进行无缝的连接。
从目前来看,只有cdma2000将提供真正的IETF移动IP环境,而WCDMA的
移动性管理是基于GPRS协议,而不是基于IP的,故必须把这两种标准协调好才能够实
现IP漫游,保证总的移动性。所以,想真正实现移动IP中的移动性也不是一件容易的事,
还有许多工作要做,还有很长的路要走。对于未来,据国外预测,到2002年全球范围内
将有1亿多部移动电话接入因特网,到2003年美国和欧洲的通信厂商将会向市场推出
5.25亿台WAP设备。亚太地区具有WAP功能的手机用户将达到1亿,其中中国的用
户将达到1400万。
移动与固定相结合
IP已成为沟通各种网络的共同语言。IP技术除了在创造新的移动业务和应用方面
起主要作用外,现还被业界看作固定网和移动网这两种基础设施的融合剂。现在大多数公司
认为,固定网与移动网的综合应从核心网开始,逐渐扩展到边缘,把各种速率的数据流通过
接入节点提供给用户,从而把固定网与移动网的功能通过IP这一黏合剂融合在一起。估计
三五年内移动交换中心?MSC 将开始被交换式路由器所取代,并由服务器来控制,电路
交换将过渡为基于IP客户机-服务器的分组交换,从而带来网络基础设施成本下降、软件
容易升级、降低管理开销、有利于业务生成等好处。但这一过渡也许要10年以上,而且在
取代之前,必须先把许多存在于原MSC内的网络控制功能和智能网功能转移到基于IP的
智能平台上。基站也要改换角色,用作接入节点,具有智能网关的功能,把各种数据流?包
括话音 变为IP分组,直接送到IP路由器,而不再通过交换机。话音和数据都先进入I
P网,必须与PSTN用户沟通的电话则通过网关送出。
逐渐走向成熟的LMDS
自美国第一家本地多点分配业务?LMDS 运营公司Winstar开始提供LM
DS商用业务以来,很多业界人士对LMDS的发展持乐观的态度,认为在未来的2~3年
内LMDS将有迅猛的发展。但实际上,由于设备成本过高、没有标准组织专门为LMDS
制订标准、没有划分相应的频谱、许可证的颁发无规则可循等原因,除了美国有几家LMD
S许可证持有者将其投入市场外,很多国家或运营者仍持观望态度,LMDS没有得到大规
模的应用。然而,作为一项主要的固定无线宽带接入技术,LMDS正逐渐走向成熟,成为
企业、住宅用户的一个选择。LMDS提供的是类光纤速率?可高达155Mbps 的业
务,能将话音和高速数据业务捆绑在一起提供,这对业务量较大的企业很有吸引力,特别适
用于未得到宽带服务的特定市场。在那些基础设施不发达的国家,LMDS也是一种便宜、
风险低、灵活的系统,能在几个月内迅速地提供业务,以满足用户的需要。近来业界对宽带
无线固定接入市场看好,特别是解决干扰和互操作等问题的空中接口标准推出之后将进一步
推动市场发展,预计到2003年宽带无线接入的业务市场可达到74亿美元,能提高频谱
使用效率的TDD开始热起来,有逐渐占据上风的趋势。另据PioneerConsul
ting的研究,LMDS的设备市场将从1999年的2.41亿美元增长到2003年
的23亿美元。用户数每年的增长率在70%~80%之间,到2008年,可达到110
0万。
不容小视的无线定位
这里所说的无线定位技术是用来判定在某一半径范围内蜂窝电话用户的物理位置的技
术。无线定位可提供的业务主要分四类,即公共安全服务?营救、报警、旅馆定位器之类的
保卫业务等 、跟位置相关的计费、跟踪业务?车队监视管理、丢失车辆定位等 、基于定
位的信息服务?导航、交通报告、观光导游、定位广告、移动黄页等 。这些应用可以给运
营商开辟新的收入来源。在现存的蜂窝移动通信系统中引入无线定位是很自然的,无线定位
的应用场合也一定会越来越广泛。据StrategisGroup公司预计,美国的无线
定位业务市场在10年内可达84亿美元。
东山再起的无线LAN
无线LAN已经存在将近十年了,但一直没有推广开,直到最近才出现广泛使用的趋
势。问题在于原来把无线LAN定位于有线LAN的延伸,而现在则把它用作高速无线因特
网接入技术,应用于机场、市区和人口密集的郊区等地区。第一个无线LAN标准802.1
1是在1977年由IEEE推出的。由于802.11无线LAN具有形成宽带移动数据
连接的潜在能力,所以它提供数据业务的能力远远超过蜂窝电话系统。802.11标准的
无线LAN使用不需许可证的2.4GHz频段。其好处是运营者不必申请频谱许可证,随
时可以建网试验。不利之处是,一旦试验成功,他人很容易参与竞争。当然,也可以在其它
需要许可证的频谱上建无线LAN。目前802.11标准的无线LAN大约最多可以容纳
127个用户。据WLANA统计,2000年WLAN设备的发货量已从1998年的
4.25亿美元增加到10亿。
自由空间光系统
自由空间光系统?FSO 是光纤通信与无线通信的结合。它通过大气而不是光纤传送
光信号。目前,许多企业和机构都不具备光纤线路,但它们需要比TI或T3更高的速率。
FSO可以取代固定无线接入,其可提供的带宽高达lGbps以上。FSO技术既能提供
类似光纤的速率,又不需在频谱这样的稀有资源方面有很大的初始没资?因为无需许可证 。
FSO已经在企业和多住户单元?MDU 市场得到使用。
在上述发展趋势中,有的涉及面大,有的涉及面小;有的涉及全网,有的涉及局部。
但不管怎样,无线通信首先要把宝贵的频率资源用好,除了合理规划和分配外,需要研究各
种提高频谱利用率的技术,包括高效率调制技术、频谱共享技术、多址技术、小区规划和智
能天线技术等。近期内要抓好跟发展手机上网、移动商务相关的技术,包括高速接入、微浏
览器、大屏幕手机、操作系统、端到端安全、网站建设、第二代向第三代过渡的技术等,为
无线通信开辟更广阔的应用提供技术平台。长远一点,应研发包括第三代在内的更高频段的
宽带无线技术,跟上固定网宽带化的步伐,逐渐与固定网融为一体。