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篇1

二、基于4G通信技術(shù)的煤礦無線通信系統(tǒng)

（一）無線移動(dòng)通信系統(tǒng)架構(gòu)

針對當(dāng)前煤礦生產(chǎn)對無線移動(dòng)通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高傳輸速率的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，建立信息化、自動(dòng)化、智能化于一體的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，打破當(dāng)前煤礦系統(tǒng)安全生產(chǎn)局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部署，有效解決信息孤島的問題，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，建立基于分時(shí)長期演進(jìn)（TD-LTE）的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，由于基于4G通信技術(shù)的無線移動(dòng)通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實(shí)現(xiàn)上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時(shí)延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無線通信系統(tǒng)的對比，因此，采用TD-LTE無線通信技術(shù)不僅可以滿足語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)傳輸，也可以有效避免數(shù)據(jù)丟包、延時(shí)等問題。下面對基于4G通信技術(shù)的無線移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行對比分析：1.基于TD-LTE通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。TD-TLE煤礦無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)主要由基站、接入網(wǎng)關(guān)、BRAS及核心網(wǎng)通信構(gòu)成，其中，核心網(wǎng)網(wǎng)元可以實(shí)現(xiàn)語音通信、數(shù)據(jù)傳輸及集群呼叫功能，其主要通過IMS+EPC+DSS集群模式來實(shí)現(xiàn)的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術(shù)的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)建設(shè)中，增強(qiáng)區(qū)域的覆蓋范圍，通過自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一接入到安全網(wǎng)關(guān)中，采用IPSEC的方式，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。當(dāng)基站通過提供WLANAP來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過程中[5]，其也可以通過PDG直接接入網(wǎng)絡(luò)來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了確保提高高質(zhì)量、高傳輸速率的數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)，則可以通過直接接入3GPP核心網(wǎng)來滿足不同的產(chǎn)品需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)活動(dòng)，建立以SmallCell為基站的網(wǎng)管系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)下層無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與上層網(wǎng)管系統(tǒng)的對接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網(wǎng)[6]。在系統(tǒng)中設(shè)置核心網(wǎng)，其主要作用是提供用戶連接、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級EPC核心網(wǎng)的優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公、遙感業(yè)務(wù)、監(jiān)視控制及電子商務(wù)等基本業(yè)務(wù)，其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網(wǎng)系統(tǒng)還利應(yīng)用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，還可以實(shí)現(xiàn)LTE語音業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且DSS核心網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構(gòu)，并且都可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化的核心網(wǎng)。4.建立綜合應(yīng)用無線通信系統(tǒng)平臺(tái)。利用分布式高性能計(jì)算機(jī)框架架構(gòu)來建立一個(gè)安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，為了構(gòu)建靈活、適用強(qiáng)的處理平臺(tái)，應(yīng)在軟件處理平臺(tái)基礎(chǔ)上增加分析處理數(shù)據(jù)的專用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和終端的基站系統(tǒng)[8]，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻及語音等各類業(yè)務(wù)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用接口，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的應(yīng)用系統(tǒng)。

（二）無線移動(dòng)通信系統(tǒng)功能概述

1.調(diào)度功能。調(diào)度系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要通信手段，生產(chǎn)調(diào)度員通過利用調(diào)度功能來統(tǒng)籌調(diào)度所有資源，并對煤礦生產(chǎn)中各種突發(fā)狀況進(jìn)行處理，以保證煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。調(diào)度功能主要包括生產(chǎn)進(jìn)程管理、煤礦生產(chǎn)流程整合及資源分配等功能。2.語音業(yè)務(wù)。其主要包括以下幾種業(yè)務(wù)：第一，移動(dòng)電話，其可以提供語音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務(wù)，當(dāng)煤礦井下的集群用戶發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會(huì)做出答復(fù)，其類似與電話業(yè)務(wù)，具有簡單方便、快速的特點(diǎn)；第三，主叫號碼識別顯示業(yè)務(wù)，其主要功能是提供主叫用戶號碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實(shí)現(xiàn)用戶之間的通信，利用無線集群通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息共享功能，與公眾無線移動(dòng)通信相比，無線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內(nèi)部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過建立優(yōu)先等級呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產(chǎn)安全部門指揮調(diào)度的需求。4.增殖數(shù)據(jù)服務(wù)。在增殖數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，主要包括提供視頻通話、物聯(lián)網(wǎng)接入、手機(jī)終端定位、多種數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，其中，對于視頻通話，通過手機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行無線視頻業(yè)務(wù)，以便于井上工作人員的判斷和決策；數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，通過利用3G通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)終端及無線傳感器等接口的采集，并利用物聯(lián)網(wǎng)提供終端接入；手機(jī)終端定位，即利用4G無線通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)語音通話及礦用無線通信手機(jī)終端定位，即通過操作人員攜帶的手機(jī)與基站之間的信號傳輸來獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過計(jì)算機(jī)來了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產(chǎn)，同時(shí)也可以提供實(shí)時(shí)信息；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務(wù)對寬帶的需求，實(shí)現(xiàn)高速分組無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過智能手機(jī)綁定內(nèi)部系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息、視頻監(jiān)控及安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示功能，當(dāng)煤礦井下出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將會(huì)提供自動(dòng)報(bào)警提示功能。

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無線通信技術(shù)信息溝通的靈活性，以及其在全球無縫覆蓋的特性，使其成為當(dāng)今世界最具競爭力的通信方式。目前的無線通信技術(shù)根據(jù)其傳輸?shù)木嚯x大致可以分為以下四種：WPAN、WLAN、WMAN、WWAN。長距離的無線接入技術(shù)代表有GSM、GPRS、3G，短距離的無線接入技術(shù)大致包括WLAN、UWB等。當(dāng)前的主流無線通信技術(shù)還是以O(shè)FDM+MIMO為核心的通信技術(shù)，以B3G、WiFi、WiMAX、WMN等四種為主。除了這幾種逐流無線通信技術(shù)外，還存在著IrDA、RFID、UWB、Bluetooth、集群通信等短距離內(nèi)的通信技術(shù)和MMDS、LMDS、衛(wèi)星通訊、點(diǎn)對點(diǎn)微波等長距離通信技術(shù)。而我國現(xiàn)無線通信技術(shù)還是以中國聯(lián)通和中國移動(dòng)兩大公司所提供的2G業(yè)務(wù)服務(wù)為主，主要包括的是人們所熟知的語音、電子郵件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)頁瀏覽等，電信企業(yè)也推出了3G無線網(wǎng)絡(luò)TD-SCDMA，在接入方面，多個(gè)用戶可以通過WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)Internet共享的高速接入。高接入速率的無線技術(shù)在我國還停留在技術(shù)研究階段，沒有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，在這一方面，自主知識產(chǎn)權(quán)的無線通信技術(shù)還需大規(guī)模發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上，大中城市的使用率和覆蓋率還需要大力提高，特別是高速無線接入的應(yīng)用。

21世紀(jì)的通信技術(shù)還處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折期，現(xiàn)目前的無線通信邁入大規(guī)模發(fā)展階段，呈現(xiàn)向?qū)拵Ф嗝襟w和數(shù)據(jù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的態(tài)勢，在未來的十年內(nèi)，無線通信技術(shù)還將朝著分組化、個(gè)人化、綜合化、分組化、多元化飛速發(fā)展。就目前看來，無線通技術(shù)的發(fā)展十分火熱，正以向高寬帶、大范圍快速躍進(jìn)。將來，無線通信領(lǐng)域還可能會(huì)出現(xiàn)對無線通信產(chǎn)業(yè)有著更加強(qiáng)大推進(jìn)作用的新技術(shù)。但就目前來看，對于無線通信技術(shù)，我們應(yīng)有一個(gè)科學(xué)理性的態(tài)度正確把握，我們對寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個(gè)理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。無線通訊技術(shù)走向趨勢呈現(xiàn)出一下幾個(gè)態(tài)勢：

首先，就目前的通信領(lǐng)域來看，無線通信技術(shù)使用區(qū)域、技術(shù)特點(diǎn)、和接入速率存在一定的分化，在未來的發(fā)展中，各種通信領(lǐng)域的互補(bǔ)性會(huì)更加明顯。如現(xiàn)在人們比較熟悉的WLAN、3G、UWB等，在互補(bǔ)效應(yīng)上會(huì)更加成熟。WLAN更利于結(jié)局中等舉例的較高數(shù)據(jù)接收，3G則更加適應(yīng)強(qiáng)漫游和廣域無縫覆蓋的移動(dòng)需求，而UWB則以低發(fā)射率、高傳輸速率、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單和安全性高的為優(yōu)勢，可幫助實(shí)現(xiàn)短距離的高速無線連接。未來的無線網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)綜合一體化的系統(tǒng)，各種無線通信技術(shù)各自發(fā)揮作用，大范圍來看，3G或者超3G技術(shù)將成為該領(lǐng)域主導(dǎo)，而UWB、WLAN等技術(shù)則因各自不同的技術(shù)特點(diǎn)在相應(yīng)的區(qū)域和覆蓋范圍內(nèi)，與3G形成有效互補(bǔ)。因此，我們應(yīng)當(dāng)在各種無線的接入和組網(wǎng)的一體化，以及接入手段的多元化上做進(jìn)一步的嘗試和推進(jìn)發(fā)展，更加利于實(shí)現(xiàn)不同客戶群的需求，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)多元化和市場的細(xì)化，進(jìn)一步平衡移動(dòng)通信的發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)也達(dá)到合理規(guī)劃無線通信網(wǎng)絡(luò)和資源有效配置及利用的目的。將無線通信技術(shù)演變成為推動(dòng)社會(huì)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。

第二，單純從公眾移動(dòng)通信的發(fā)展來看，3G已成為現(xiàn)目前全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。歐美發(fā)達(dá)國家早已不采用以發(fā)展用戶數(shù)量的模式來實(shí)現(xiàn)利潤的增長，他們更希望可以通過3G網(wǎng)絡(luò)搭建更大、更廣、更全面的業(yè)務(wù)平臺(tái)。就這方面，他們的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒。據(jù)GSMA和CDG的數(shù)據(jù)顯示表明，目前全國已有超過86%的運(yùn)營商已提供了3G服務(wù)，全球3G用戶已高達(dá)11.6億。動(dòng)態(tài)觀察顯示，3G走勢還在繼續(xù)上升。新興經(jīng)濟(jì)體系為3G發(fā)展所作出的重要貢獻(xiàn)已被普遍認(rèn)可。據(jù)調(diào)查，僅2010年上半年，全球3G用戶的增長率就高達(dá)37%，其中中國是94.1%。有機(jī)構(gòu)作出這樣的預(yù)測：今年全球?qū)?huì)有一半以上的3G手機(jī)用于新興市場。3G商務(wù)網(wǎng)絡(luò)部署的啟動(dòng)，也在一定程度上給我們以提示，培育新興的移動(dòng)市場將是移動(dòng)業(yè)界所面臨的巨大機(jī)遇之一。

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當(dāng)今，全球無線通信產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)突出特點(diǎn)體現(xiàn)在：一是公眾移動(dòng)通信保持增長態(tài)勢，一些國家和地區(qū)增勢強(qiáng)勁，但存在發(fā)展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無線通信技術(shù)熱點(diǎn)不斷，研究和應(yīng)用十分活躍。

資料顯示，在全球電信市場普遍低調(diào)的背景下，移動(dòng)通信依然保持了較好的增長態(tài)勢。統(tǒng)計(jì)顯示，2003年全球移動(dòng)用戶數(shù)增長率在17％以上，總計(jì)達(dá)到13.54億戶。在市場值方面，全球移動(dòng)業(yè)務(wù)市場在2003年已達(dá)到4680億歐元，比上年增長了11.3％以上。

盡管全球移動(dòng)市場在增長，但這種增長也呈現(xiàn)出很大的不均衡性。從用戶數(shù)來看，在北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，由于移動(dòng)用戶普及率已經(jīng)很高，因此新增用戶數(shù)日益減少；而在亞洲、非洲等地區(qū)，特別是像中國這樣的發(fā)展中國家，移動(dòng)用戶數(shù)增長迅猛。從用戶創(chuàng)造的價(jià)值來看，歐美發(fā)達(dá)國家的ARPU值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了新興的發(fā)展中國家。從數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)市場的增長來看，韓國、日本呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，已成為全球移動(dòng)通信發(fā)展的新熱點(diǎn)。

目前，我國的移動(dòng)通信市場呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的局面，截至4月底，移動(dòng)用戶總數(shù)達(dá)到2.96億，用戶普及率達(dá)到20.9％。考慮閑置的充值卡和一人雙機(jī)的情況，我國移動(dòng)通信由于用戶普及率相對還比較低，仍有相當(dāng)巨大和持久的增長空間。但我國的移動(dòng)通信領(lǐng)域已進(jìn)入了全面競爭的時(shí)代，GSM、CDMA乃至小靈通等網(wǎng)絡(luò)激烈爭奪用戶，這已導(dǎo)致了資費(fèi)下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國的GPRS、CDMA1X等2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢不錯(cuò)，并已逐步培育了用戶群。而3G還處在技術(shù)試驗(yàn)階段，政府依然保持謹(jǐn)慎態(tài)度。

除傳統(tǒng)的公眾移動(dòng)通信外，全球的寬帶無線接入領(lǐng)域近期研究和應(yīng)用十分活躍，熱點(diǎn)不斷出現(xiàn)，給無線通信業(yè)界帶來了清新的空氣。這包括寬帶固定無線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAX技術(shù)、UWB技術(shù)等等，呈現(xiàn)百花齊放的局面。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給整個(gè)無線通信產(chǎn)業(yè)注入了勃勃生機(jī)。

二、熱點(diǎn)解析：五大技術(shù)引領(lǐng)應(yīng)用模式各展所長

前文對全球無線通信領(lǐng)域的發(fā)展情況作了概要性介紹，以下將重點(diǎn)就當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的焦點(diǎn)問題和熱點(diǎn)技術(shù)展開較深入的介紹和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大熱點(diǎn)。

1.舉世矚目的3G

今天，第三代移動(dòng)通信3G格外引人矚目，成為無線通信產(chǎn)業(yè)的最大熱點(diǎn)。

首先，從技術(shù)角度來看，3G主流技術(shù)已經(jīng)基本成熟。cdma2000由于技術(shù)本身的平滑演進(jìn)特性，進(jìn)入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響，阻礙了商用進(jìn)程，但目前主體標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定型，具備了規(guī)模商用的基礎(chǔ)。TD－SCDMA技術(shù)要相對滯后一些。

總的說來，當(dāng)前的3G技術(shù)已經(jīng)能夠支持規(guī)?；纳逃镁W(wǎng)絡(luò)部署。

其次，目前歐美等運(yùn)營商已經(jīng)進(jìn)入了3G網(wǎng)絡(luò)部署階段。3G網(wǎng)絡(luò)的商用部署正在全球一步步地鋪展開來。截至2004年3月底，就WCDMA而言，全球已經(jīng)發(fā)放了120份牌照，簽署了91份商業(yè)部署合同，目前已有二十多家網(wǎng)絡(luò)投入商用，預(yù)計(jì)到2004年年底總數(shù)將超過40家。目前兩家韓國運(yùn)營商STK和KTF在使用cdma20001xEV－DO，日本KDDI也開始了EV－DO網(wǎng)絡(luò)的商用，而Verizon也即將參與該制式下3G網(wǎng)絡(luò)的部署。

應(yīng)該說，2004年已經(jīng)進(jìn)入了全球3G的商用部署年。

第三，部分運(yùn)營商的3G用戶數(shù)量開始呈現(xiàn)快速增長的局面。最早推出3G商用業(yè)務(wù)的NTTDoCoMo近期宣布，在距離突破200萬用戶僅僅兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，他們的3G用戶總數(shù)就增長至300萬大關(guān)。5月中下旬，和記黃埔表示，在過去兩個(gè)月中，3G用戶數(shù)出現(xiàn)了快速增加，目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)達(dá)到了173萬。截至2004年1月1日，全球使用cdma2000（包括CDMA1X）系列和WCDMA標(biāo)準(zhǔn)制式的3G用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了7300萬。

從全球來看，3G商用在部分地區(qū)已取得了初步成功。

第四，我國3G處在黎明的前夕。我國對3G一直采取積極穩(wěn)健的態(tài)度，目前，我國正在進(jìn)行第二階段的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗(yàn)，或稱外場測試。自今年3月起，開始啟動(dòng)WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA的測試工作，由6大運(yùn)營商分別在北京、上海、廣州三地進(jìn)行。測試的重點(diǎn)包括：3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量等性能試驗(yàn)；不同3G技術(shù)之間、3G和2G技術(shù)之間的干擾、共存；各種3G業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)兼容性試驗(yàn)；3G終端和系統(tǒng)之間互操作試驗(yàn)；3G和2G之間的互操作試驗(yàn)。

預(yù)計(jì)此階段試驗(yàn)將在今年10月份完成，試驗(yàn)將對我國對3G的決策工作起到重要的參考作用。由于此次試驗(yàn)由運(yùn)營商參與，且屬于網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)。因此，預(yù)計(jì)若此次試驗(yàn)結(jié)果令人滿意的話，我國的3G牌照發(fā)放工作有可能順勢展開。

趨勢分析3G一波三折，曾經(jīng)有一段時(shí)間，人們對3G的前途失去了信心，并在今天留下了心理陰影。對3G問題，我國應(yīng)如何把握呢？筆者認(rèn)為，目前，3G已處在商用的爆發(fā)階段，由于3G技術(shù)和產(chǎn)品的成熟，3G的商用已不容置疑地?cái)[在了我們面前。歐美等國運(yùn)營商加緊部署3G網(wǎng)絡(luò)以及日韓等國3G用戶的快速增長，表明3G已經(jīng)成為全球移動(dòng)通信領(lǐng)域新的成長點(diǎn)，我國需要當(dāng)機(jī)立斷，盡快開展3G牌照的發(fā)放工作和商用部署工作。這樣才不至于坐失機(jī)遇，在本來領(lǐng)先的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中落后。同時(shí)，3G也為國內(nèi)的電信制造商提供了絕佳的機(jī)遇，這也是我國移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的一次發(fā)展良機(jī)。

應(yīng)該說，目前3G還存在一些問題，主要表現(xiàn)在市場還處在啟蒙階段，殺手級的業(yè)務(wù)還沒有呈現(xiàn)，終端還不夠多。在我國，政府將考慮對市場競爭度的把握，涉及3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)放幾張牌照的問題，同時(shí)，還將考慮設(shè)備國產(chǎn)化問題。這些問題已經(jīng)屬于次要矛盾，目前最重要的是要選擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)盡快推動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，這才是解決以上矛盾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和引導(dǎo)環(huán)節(jié)。

這主要是因?yàn)槲覈?G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同于西方發(fā)達(dá)國家，我國移動(dòng)話音用戶市場還有很大的成長空間，這就能夠避免出現(xiàn)因?yàn)榘l(fā)展初期新應(yīng)用新業(yè)務(wù)不足無法支撐網(wǎng)絡(luò)生存的狀況。同時(shí)，我國有迫切需要進(jìn)入移動(dòng)市場的“新”運(yùn)營商，中國電信和中國網(wǎng)通如果被允許經(jīng)營移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必然會(huì)選擇3G，這從中遠(yuǎn)期的網(wǎng)絡(luò)成本上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2G技術(shù)。此外，盡快發(fā)放3G牌照，對解決現(xiàn)有的小靈通（PHS）的矛盾，也有重要的戰(zhàn)略意義。目前，日本都已經(jīng)棄PHS而轉(zhuǎn)攻3G，其目的十分明顯，即要糾正自己早期大上帶有強(qiáng)烈本土化特征的PHS導(dǎo)致失去移動(dòng)領(lǐng)域國際領(lǐng)先地位的失誤，重新用全球性的先進(jìn)技術(shù)武裝自己的移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略性崛起。如果我國反其道而行之，將是不明智的，這關(guān)鍵還是政府的決策引導(dǎo)問題，而不能抱怨運(yùn)營商。總之，3G不是一蹴而就的，如果遲遲不進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，其他的矛盾將繼續(xù)積聚，難以得到根本性的解決。

2.3.5GHz寬帶固定無線接入的推廣應(yīng)用

3.5GHz寬帶固定無線接入技術(shù)MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術(shù)。今年4月份，第三批3.5GHz寬帶固定無線接入頻率評選（招標(biāo)）工作在我國進(jìn)行，使MMDS技術(shù)在我國的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大，這也使3.5GHz固定無線接入技術(shù)成為今年業(yè)界的熱點(diǎn)之一。

在此次評選（招標(biāo)）工作中，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國鐵通五大運(yùn)營商分別獲得河北、山西、內(nèi)蒙古等27個(gè)?。▍^(qū)）的3.5GHz頻段2×30MHz頻率使用權(quán)，并將獲準(zhǔn)經(jīng)營相應(yīng)電信業(yè)務(wù)。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權(quán)分配，我國3.5GHz頻段已在絕大部分地區(qū)分配完畢。這表明，我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進(jìn)入了規(guī)模商用。

前一段時(shí)間，無線電管理局副局長劉巖率領(lǐng)由無線電管理局、電信管理局、電信研究院共同組成的調(diào)研組，對第二批3.5GHz中標(biāo)企業(yè)的工作情況進(jìn)行了調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在第二批中標(biāo)的9家企業(yè)中有7家建設(shè)開通了網(wǎng)絡(luò)，這7家企業(yè)在一半以上的中標(biāo)城市建設(shè)了自己的網(wǎng)絡(luò)。目前運(yùn)營商傾向于提供的業(yè)務(wù)包括：語音接入業(yè)務(wù)（本地和IP電話），數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，Internet接入業(yè)務(wù)等。調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，如果將3.5GHz網(wǎng)絡(luò)作為單一網(wǎng)絡(luò)來經(jīng)營，盈利困難比較大，特別是對于大型企業(yè)。調(diào)研中，運(yùn)營企業(yè)對進(jìn)一步獲得3.5GHz頻率資源表現(xiàn)出了很大熱情。

趨勢分析寬帶固定無線接入技術(shù)因?yàn)槠涓邘?、建設(shè)速度快、接入方式靈活等特點(diǎn)，受到了業(yè)界的關(guān)注。但這項(xiàng)技術(shù)也有其局限性，比如高頻段26GHz的LMDS技術(shù)受天氣影響較大，而3.5GHzMMDS技術(shù)在我國又受到了帶寬不足等因素的限制。因此，對于寬帶固定無線接入技術(shù)，我們應(yīng)該回歸理性的認(rèn)識。它具有自身的優(yōu)勢，但也有其固有的缺陷，因此在應(yīng)用中要實(shí)事求是。

就目前重點(diǎn)推廣的3.5GHz技術(shù)來看，運(yùn)營商的經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)表明，若單獨(dú)把MMDS技術(shù)作為一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)來運(yùn)作，由于其技術(shù)、用戶規(guī)模和頻率帶寬的限制，較難實(shí)現(xiàn)盈利。因此，我們應(yīng)該進(jìn)一步放寬眼光，把它推廣至更大的應(yīng)用領(lǐng)域。比如可以考慮像現(xiàn)在某些運(yùn)營商所采用的，將之作為移動(dòng)基站的回路。

對于3.5GHzMMDS技術(shù)，我們一方面要積極推動(dòng)其綜合業(yè)務(wù)的應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的開發(fā)和經(jīng)營。同時(shí)也要從全局的角度考慮，使之成為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充手段。這樣才能充分發(fā)揮3.5GHz頻段的效率。未來，隨著3G技術(shù)的商用，3.5GHz將有望成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重要的接入補(bǔ)充手段，并對3G網(wǎng)絡(luò)的搭建起到支撐作用。

3.沸沸揚(yáng)揚(yáng)的WLAN標(biāo)準(zhǔn)之爭

無線局域網(wǎng)技術(shù)WLAN（Wi－Fi），其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為802.11，可實(shí)現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發(fā)展的主要是802.11b標(biāo)準(zhǔn)的WLAN網(wǎng)絡(luò)，支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項(xiàng)新技術(shù)，WLAN在歐美等國快速發(fā)展，在我國近兩年也得到了幾大運(yùn)營商的追捧。而自去年開始的WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，吸引了全球的關(guān)注目光。

2003年5月12日，由中國寬帶無線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組負(fù)責(zé)起草的無線局域網(wǎng)兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)（即WAPI標(biāo)準(zhǔn)），由國家信息產(chǎn)業(yè)部報(bào)送國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)正式頒布。2003年12月1日，國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)2003年第113號公告，宣布對無線局域網(wǎng)產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，要求所有產(chǎn)品都要加載我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全保密協(xié)議WAPI，從2004年6月1日起，不符合WAPI標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品不得出廠、進(jìn)口、銷售或者在其他經(jīng)營活動(dòng)中使用。但2004年4月22日，國務(wù)院副總理吳儀表示中國已經(jīng)同意美方提出的要求，不在2004年6月1日最后期限到來之時(shí)強(qiáng)制實(shí)施WAPI標(biāo)準(zhǔn)。2004年4月29日，國家質(zhì)檢總局、認(rèn)監(jiān)委、國標(biāo)委聯(lián)合了2004年第44號公告。公告強(qiáng)調(diào)：WAPI標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間只是推遲，并沒有取消，也沒有取消標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性屬性。

筆者認(rèn)為，之所以出現(xiàn)WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，除了國家出于自身信息安全的考慮外，我國無線通信設(shè)備廠商希望成長壯大，占領(lǐng)新興技術(shù)市場的渴望也是重要因素。但該標(biāo)準(zhǔn)的無限期推遲，也暴露出一些問題。那就是，我國的無線技術(shù)的核心能力，與國際水平相比還有一定差距，還難以撼動(dòng)國際主流的技術(shù)集團(tuán)。同時(shí)，我國通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂策略，還存在封閉性的問題，這也是其受到國際社會(huì)普遍攻擊的重要原因。當(dāng)然，WAPI標(biāo)準(zhǔn)的推遲執(zhí)行，也是出于更大的國家利益的考慮。

趨勢分析WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，表明WLAN技術(shù)在全球的重要戰(zhàn)略地位。其戰(zhàn)略意義不只在于網(wǎng)絡(luò)的部署、用戶的發(fā)展、業(yè)務(wù)的經(jīng)營范疇，更在于其對IT通信產(chǎn)品領(lǐng)域的巨大拉動(dòng)力量，特別是對計(jì)算機(jī)芯片的突出貢獻(xiàn)。因此，我國應(yīng)該積極推進(jìn)WLAN核心技術(shù)的研究工作，這不僅涉及通信產(chǎn)業(yè)，而且涉及IT領(lǐng)域的巨大利益。

拋開WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，我們?nèi)绾伟盐誛LAN技術(shù)的發(fā)展趨勢呢？應(yīng)該說，WLAN在我國目前的工作，陷入了低潮階段。這主要是受制于WLAN技術(shù)自身的限制，比如其漫游性、安全性、如何計(jì)費(fèi)等等，還沒有得到妥善的解決。另外，高端商業(yè)用戶的不足，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資收益比較低，因此也影響了運(yùn)營商的積極性。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，WLAN技術(shù)將在特定的區(qū)域和范圍，特別是熱點(diǎn)區(qū)域和高速信息接入領(lǐng)域，發(fā)揮對移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充作用。3G網(wǎng)絡(luò)商用后，WLAN將成為彌補(bǔ)3G固定區(qū)域高速覆蓋的不足?？傮w來看，WLAN具有很強(qiáng)的生命力，但其在運(yùn)營領(lǐng)域的發(fā)展速度估計(jì)會(huì)低于過去的預(yù)期。

4.寬帶無線技術(shù)新寵WiMAX

有資料顯示，“WiMAX”已經(jīng)成為近期互聯(lián)網(wǎng)上搜索量最大的通信關(guān)鍵詞，該項(xiàng)技術(shù)以其遠(yuǎn)覆蓋和高帶寬特性，成為無線業(yè)界的新寵。

WiMAX全稱為WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波接入互操作系統(tǒng)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.16。WiMAX也組織了自己的聯(lián)盟。目前這個(gè)聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十家會(huì)員，該聯(lián)盟由Intel牽頭，我國中興通訊也名列其中。WiMAX的目標(biāo)是促進(jìn)IEEE802.16的應(yīng)用。

WiMAX相對于Wi－Fi的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在Wi－Fi解決的是無線局域網(wǎng)的接入問題，而WiMAX解決的是無線城域網(wǎng)的問題。Wi－Fi只能把互聯(lián)網(wǎng)的連接信號傳送到300英尺遠(yuǎn)的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠(yuǎn)。Wi－Fi網(wǎng)絡(luò)連接速度為每秒54兆，而WiMAX為每秒70兆。有專家認(rèn)為，WiMAX的覆蓋范圍和傳輸速度將對3G構(gòu)成威脅。在成本等各個(gè)方面的優(yōu)勢使得業(yè)內(nèi)人士將WiMAX技術(shù)看作是一項(xiàng)打破產(chǎn)業(yè)格局的技術(shù)。

近期，英國電信（BT）、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信和XO通信加入了WiMAX論壇，目前WiMAX論壇已經(jīng)擁有98個(gè)成員，運(yùn)營商占25％。今年初，Intel也宣布，下半年開始將會(huì)在其生產(chǎn)的芯片中部分采用WiMAX標(biāo)準(zhǔn)。

趨勢分析對于今天異?；馃岬腤iMAX技術(shù)，我們該如何看待？它會(huì)成為3G技術(shù)的終結(jié)者嗎？筆者認(rèn)為，這種觀點(diǎn)不盡正確。首先，從技術(shù)自身角度來看，WiMAX還不具備公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的廣域漫游、安全特性、終端便攜等移動(dòng)特性。其次，WiMAX標(biāo)準(zhǔn)還不成熟，因此預(yù)計(jì)商用還需要至少兩年以上的時(shí)間，規(guī)模普及還要五年左右的時(shí)間。其三，WiMAX的特點(diǎn)是高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，但其還沒有對實(shí)時(shí)話音業(yè)務(wù)的高效支持能力，這將限制其作為公眾移動(dòng)通信的應(yīng)用。其四，WiMAX的產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及技術(shù)和設(shè)備成熟性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以和3G相抗衡，其推廣期也將滯后于已經(jīng)開始啟動(dòng)的3G技術(shù)。其五，WiMAX技術(shù)有可能受到傳統(tǒng)移動(dòng)通信運(yùn)營商或制造商的抵制，從而限制其發(fā)展。

對于WiMAX技術(shù)，筆者認(rèn)為它具有巨大的潛力，但尚處在襁褓階段，目前還難以對當(dāng)前的全球無線通信格局產(chǎn)生重大的影響。由于3G的實(shí)施，WiMAX將可能成為未來3G網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充手段，在高速信息接入領(lǐng)域發(fā)揮其特性。但受其自身移動(dòng)性和話音支持能力的限制，WiMAX不大可能殺死3G。

5.超寬帶無線接入技術(shù)UWB

無線技術(shù)領(lǐng)域的活躍除表現(xiàn)在新技術(shù)不斷涌現(xiàn)外，還表現(xiàn)在其傳輸能力的不斷拓展。近兩年，一項(xiàng)超高速的無線接入技術(shù)受到了大家的關(guān)注，那就是UWB。

UWB是一種時(shí)域通信技術(shù)，它采用超短周期脈沖進(jìn)行調(diào)制，把信號直接按照0或1發(fā)送出去，而不使用載波，這與此前的無線通信截然不同。脈沖調(diào)制產(chǎn)生的信號為超寬帶信號，譜密度極低，信號的中心頻率在650MHz～5GHz之間，平均功率為亞毫瓦量級，抗干擾和多徑的能力強(qiáng)，具有多個(gè)可利用信道。與CDMA系統(tǒng)相比，時(shí)域通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低。UWB技術(shù)具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。

UWB最引人注目的特點(diǎn)是具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。XtremeSpectrum公司預(yù)測，他們即將開發(fā)出的產(chǎn)品具有在10米內(nèi)傳輸約100Mbps的能力，Intel則把目標(biāo)定在了500Mbps。

趨勢分析對于UWB技術(shù)，我們應(yīng)該這樣看待，它以其獨(dú)特的速率鋒芒以及特殊的應(yīng)用范圍，也將在無線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點(diǎn)，它很適合組建家庭的高速信息網(wǎng)絡(luò)。它對藍(lán)牙技術(shù)具有一定的沖擊，但對當(dāng)前的移動(dòng)技術(shù)、WLAN等技術(shù)的威脅不大，甚至可以成為其良好的能力補(bǔ)充。

三、走勢把握：接入多元網(wǎng)絡(luò)一體綜合布局代表方向

以上，就當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題進(jìn)行了敘述和討論。那么，我們該如何把握中期未來無線領(lǐng)域的發(fā)展趨勢呢？

首先，無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點(diǎn)，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應(yīng)該綜合推進(jìn)各種無線接入的發(fā)展，推進(jìn)組網(wǎng)的一體化進(jìn)程，通過建網(wǎng)的接入手段多元化，實(shí)現(xiàn)對不同用戶群體的需求覆蓋，達(dá)到市場細(xì)分和業(yè)務(wù)的多元化，解決移動(dòng)通信發(fā)展不均衡的狀況。

其次，我國政府應(yīng)該給企業(yè)配置更多的無線頻率資源，推進(jìn)不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和市場需求，綜合地規(guī)劃自己的無線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源的有效配置和利用。當(dāng)然，政府也需要加強(qiáng)對有限頻率資源的管理，對于企業(yè)閑置不用的頻率占用，考慮適當(dāng)?shù)氖侄斡枰允栈亍?/p>

其三，從公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看，3G已經(jīng)成為全球包括中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。從歐美發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)來看，由于其移動(dòng)話音用戶的普及率高，通過發(fā)展用戶實(shí)現(xiàn)增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通過3G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)利潤的新來源。由于3G技術(shù)的成熟，目前3G商用網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)在全球范圍內(nèi)啟動(dòng)。就我國而言，也要借鑒歐美的經(jīng)驗(yàn)，在用戶數(shù)量增長放緩之前，就應(yīng)提前培育新興移動(dòng)市場。目前，政府應(yīng)該開始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問題，把握住這個(gè)移動(dòng)業(yè)界的巨大歷史機(jī)遇。

其四，從寬帶無線接入技術(shù)來看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢。未來，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù)，從另一個(gè)角度對整個(gè)無線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。但從近期來看，我們對寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個(gè)理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。目前的寬帶無線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動(dòng)性和話音支持能力無法和公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在發(fā)展中，我們應(yīng)該從全局的觀點(diǎn)來把握，使之成為與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)的重要技術(shù)手段，這樣既可以充分發(fā)揮其技術(shù)個(gè)性，又防止出現(xiàn)不必要的資源競爭和浪費(fèi)。

其五，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是怎樣的呢？專家認(rèn)為，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)綜合的一體化的解決方案。各種無線技術(shù)都將在這個(gè)一體化的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮自己的作用，找到自己的天地。從大范圍公眾移動(dòng)通信來看，3G或超3G技術(shù)將是主導(dǎo)，從而形成對全球的廣泛無縫覆蓋；而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶接入技術(shù)，將因其自己不同的技術(shù)特點(diǎn)，在不同覆蓋范圍或應(yīng)用區(qū)域內(nèi)，與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)形成有效互補(bǔ)。

其六，更遠(yuǎn)的未來，按當(dāng)前專家們的預(yù)想，通信信息網(wǎng)絡(luò)將向下一代網(wǎng)絡(luò)NGN融合。在未來NGN概念中，固定網(wǎng)絡(luò)將形成一個(gè)高帶寬、IP化、具有強(qiáng)QoS保證的信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在這一平臺(tái)上，各種接入手段將成為網(wǎng)絡(luò)的觸手，向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域延伸。而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網(wǎng)或城域網(wǎng)方案，都將成為大NGN平臺(tái)的延伸部分。從而形成集固定無線手段于一體，各種接入方式綜合發(fā)揮效用，各種業(yè)務(wù)形成全網(wǎng)絡(luò)配置的一體化綜合網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，這一進(jìn)程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。

篇4

這主要是由于網(wǎng)絡(luò)故障引起的瀏覽器無法正常運(yùn)行上網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信中斷等問題。對這樣問題的解決辦法則是通過運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)故障修復(fù)的診斷命令或者根據(jù)提示的故障原因報(bào)修等。除此之外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信常常提示計(jì)算機(jī)設(shè)置錯(cuò)誤等，則應(yīng)該根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行設(shè)置即可。

2、網(wǎng)絡(luò)通信安全

網(wǎng)絡(luò)通信安全問題越來越成為人們頭疼的問題，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在電子商務(wù)、電子銀行、電子購物等B2C、B2B領(lǐng)域的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越受到關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)信息安全問題的出現(xiàn)，很大程度上是由當(dāng)前技術(shù)發(fā)展過快、人們保護(hù)信息意識較差等原因造成的。這樣的問題，雖然給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信帶來了一定的障礙，但是卻可以在短時(shí)間內(nèi)解決。

二、新時(shí)期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、多網(wǎng)融合技術(shù)

由于當(dāng)前社會(huì)手機(jī)終端的發(fā)展、平板電腦的出現(xiàn)，在很大程度對傳統(tǒng)筆記本或家用電腦產(chǎn)生了沖擊。在這樣的背景下，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光通信技術(shù)以及多媒體通信技術(shù)的融合發(fā)展，成為了人們在新時(shí)期新時(shí)代下的新要求。利用光通信技術(shù)的快速、移動(dòng)通信技術(shù)的便利性以及多媒體技術(shù)的多樣性等優(yōu)勢，融合成為一種快速、便利、多樣的新技術(shù)，這樣不僅可以滿足人們對移動(dòng)通信技術(shù)的要求，也可以促進(jìn)人們在工作、生活中辦公的效率，大大提升人們由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊不便、不暢所帶來的工作效率低下等問題的解決效率。而且，還可以滿足不同人群、不同地點(diǎn)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的不同要求，一舉多得。

2、無線通信技術(shù)的跨越

在新時(shí)期網(wǎng)絡(luò)通信的改革中，人們對于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的便利性提出了越來越高的要求，因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向無線通信技術(shù)的發(fā)展越成為了必然的趨勢。目前，無線通信技術(shù)主要是指WiFi技術(shù)，包括中國電信的chinanet、中國移動(dòng)的CMCCauto等。這些率先使用無線通信技術(shù)的移動(dòng)通信公司，在很大程度上是借鑒外國無線通信技術(shù)，缺少獨(dú)立自主的開發(fā)。所以，完成無線通信技術(shù)的消化吸收，完成無線技術(shù)的跨越，成為了擺在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)公司的嚴(yán)峻問題。把無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展作為基礎(chǔ)設(shè)施來建設(shè)，把便利性提高，惠澤民眾，使得社會(huì)的發(fā)展更加得益于此，也是當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)通信公司所要解決的重大問題之一。

3、移動(dòng)通信技術(shù)的革新

現(xiàn)如今，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展正在由2G向4G跨越。然而，就目前的狀況來說，對4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的追求，是為了保護(hù)三家移動(dòng)通訊巨頭的市場占有率，并沒有真正的做到方便民眾，而是作為營銷的策略才進(jìn)行的通信技術(shù)革新。因此，在未來的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信中，如何做到通信技術(shù)革命真正的有益于使用者，這才是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信所需要解決的首要問題。

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2中心服務(wù)器通道管理軟件

中心服務(wù)器通道管理軟件包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、下位機(jī)管理模塊通信協(xié)議棧模塊、數(shù)據(jù)加密模塊以及GPRS通信模塊通道管理軟件是目前所有電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信方式與通信規(guī)約的集成所在。其中通道管理軟件每個(gè)模塊都有各自的功能，系統(tǒng)設(shè)置模塊主要是擁有用戶權(quán)限管理、用戶注銷以及更改用戶等功能系統(tǒng)設(shè)置在數(shù)據(jù)庫中保存；數(shù)據(jù)庫模塊由系統(tǒng)配置庫、報(bào)表庫以及采集轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫三個(gè)子庫組成，而系統(tǒng)配置庫又包括系統(tǒng)設(shè)置庫、下位機(jī)信息庫以及通信協(xié)議棧庫三個(gè)子庫；每個(gè)子庫又都有不同的模塊來組成，每個(gè)模塊都有其各自的作用，這里就不再進(jìn)行一一的描述了。

3GPRS的安全性分析

3.1GPRS所采用的安全措施

與固定網(wǎng)絡(luò)相比，無線網(wǎng)絡(luò)在安全性方面做得還不夠到位，為了使這種狀況得到改善，對用戶的傳輸信息進(jìn)行保密，GPRS采用了GSM中大量的安全保證措施。

（1）為了不讓未注冊的用戶接入，GPRS采用了GSM的移動(dòng)終端鑒別方法進(jìn)行加密，從而對SIM卡的有效性進(jìn)行確認(rèn)。

（2）運(yùn)營商和用戶首先商量好使用GPRS服務(wù)的區(qū)域，一旦離開這個(gè)區(qū)域就不能享受一定級別的QOS這是接入控制。

（3）由于GPRS中的所有安全功能都與SIM卡有關(guān)，所以對SIM卡進(jìn)行了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，想要對其進(jìn)行復(fù)制或偽造都是很難的，從而為網(wǎng)絡(luò)以及用戶的安全提供了可靠保障。根據(jù)對GPRS四點(diǎn)安全機(jī)制的描述不難看出，在GPRS的安全性已經(jīng)能使電力系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用要求得到滿足，最重要的就是對SIM卡的安全保護(hù)，確保用戶信息不被泄露；除此之外GPRS本身也有不足之處，不能確保用戶連接的GPRS網(wǎng)絡(luò)都是真實(shí)的。

3.2應(yīng)用GPRS的安全性建議

根據(jù)GPRS的變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)情況，不光要在GPRS本身安全機(jī)制上作改變，還要加強(qiáng)應(yīng)用層的安全保護(hù)。

（1）采用APN接入方式，利用SIM卡的唯一性來進(jìn)行保護(hù)，只有是規(guī)定的SIM卡手機(jī)號才能訪問，在移動(dòng)終端與數(shù)據(jù)中心采用專門的APN進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)接入，普通手機(jī)做不到。

（2）使用V.25協(xié)議的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸方式。從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所處的位置來看，為了安全性考慮其不能采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與其他分區(qū)直接相連。利用V.25協(xié)議的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸方式，不僅使調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與外部公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)有所區(qū)分，而且這樣是符合國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)第30號令《電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)規(guī)定》，同時(shí)也滿足了電力系統(tǒng)二次安全防護(hù)的分區(qū)要求。

4GPRS技術(shù)特點(diǎn)

GPRS的分組交換技術(shù)與以前的GSM拔號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式相比有許多優(yōu)點(diǎn)，例如：（1）高速率。GPRS在理論上的最高速率能夠達(dá)到171.2kbit/s。相比于現(xiàn)有的電路交換數(shù)據(jù)服務(wù)與短消息服務(wù)GPRS雖不能分配所有的時(shí)隙給數(shù)據(jù)服務(wù)但相比之下已有非常大的優(yōu)越性。除此之外，與電路交換數(shù)據(jù)服務(wù)按連接時(shí)長計(jì)費(fèi)法GPRS按數(shù)據(jù)通信量進(jìn)行計(jì)費(fèi)比較，后者更能享受實(shí)惠。（2）永遠(yuǎn)在線。無論是發(fā)送或者接收信息，GPRS能夠立刻連接起來在無線信道內(nèi)。當(dāng)用戶一直處在在線狀態(tài)的時(shí)候，用戶可以更快的進(jìn)行連接不再需要復(fù)雜的程序。（3）費(fèi)用低廉。GPRS付費(fèi)按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)來進(jìn)行付費(fèi)，當(dāng)用戶不接收數(shù)據(jù)包時(shí)就算在網(wǎng)上掛著也不會(huì)有費(fèi)用的流出。中國移動(dòng)對GPRS的收費(fèi)是按照1K數(shù)據(jù)1min來收取的，而且不收漫游費(fèi)，非常有利于野外施工以及長途運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。

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2車載式移動(dòng)醫(yī)療通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1業(yè)務(wù)需求分析

圍繞醫(yī)療通訊車設(shè)置“帳篷醫(yī)療點(diǎn)”，帳篷相當(dāng)于科室，內(nèi)設(shè)醫(yī)療設(shè)備和電腦等，設(shè)備需要通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)，訪問車內(nèi)數(shù)據(jù)中心的醫(yī)院信息系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)和影像歸檔及傳輸系統(tǒng)。同時(shí)，本地桌面會(huì)診、遠(yuǎn)程醫(yī)療及物資管理信息等也需要通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

2.2帶寬設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場救援環(huán)境需要，本網(wǎng)絡(luò)按可承受全網(wǎng)80臺(tái)業(yè)務(wù)訪問終端進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中帶寬需求最大的是PACS傳輸、遠(yuǎn)程視頻及本地桌面會(huì)診3個(gè)業(yè)務(wù)；HIS、LIS訪問及語音通信等業(yè)務(wù)帶寬需求較小。文件傳輸保留1.2Mbps帶寬，桌面共享平均每方60K。由于終端的局限性，本研究設(shè)計(jì)語音按8并發(fā)、2路視頻并發(fā)、1路文件傳輸及5路桌面共享計(jì)算，共需帶寬設(shè)計(jì)為4種。

2.3傳輸距離設(shè)計(jì)

通常帳篷醫(yī)療點(diǎn)圍繞在通訊車220m范圍以內(nèi)，相互間距＜60m。在特殊地形地貌的救援現(xiàn)場，系統(tǒng)應(yīng)能支持?jǐn)U展1倍的距離，提供400m左右的通信能力。為進(jìn)一步發(fā)揮移動(dòng)醫(yī)療通信車的作用，如與離開一定距離的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行通信、從山上對山溝下需要救助人員進(jìn)行現(xiàn)場環(huán)境采集等，系統(tǒng)若能提供千米(km)級的無線通信能力則更好，如支持4km長距離的通信，能夠使醫(yī)療通信系統(tǒng)適應(yīng)各種救援現(xiàn)場環(huán)境下的靈活部署。

3基于LTE和WLAN的無線通信技術(shù)

LTE技術(shù)，即3.9G無線寬帶技術(shù)(準(zhǔn)4G)，是未來的通信發(fā)展趨勢和發(fā)展目標(biāo)?；贚TE的無線寬帶專網(wǎng)集群系統(tǒng)作為新一代寬帶無線移動(dòng)通訊技術(shù)，具備同時(shí)傳輸大容量的下行和上行數(shù)據(jù)的能力。單站情況下，單小區(qū)的下行峰值速率可達(dá)到90Mbps，上行峰值速率可達(dá)到40Mbps。在4km超長距離下，系統(tǒng)認(rèn)可提供0.9Mbps的通信帶寬。通過強(qiáng)大的寬帶數(shù)據(jù)接入功能，現(xiàn)場人員可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)快速查詢、現(xiàn)場采集信息便捷上報(bào)以及工作電子流現(xiàn)場處理等業(yè)務(wù)，極大的提高應(yīng)急救援人員的工作效率。單個(gè)CPE的WiFi可覆蓋40～90m的范圍，＜60m范圍的WiFi信號衰減較弱，不影響通信帶寬，相鄰數(shù)個(gè)CPE同時(shí)存在時(shí)WiFi設(shè)備可以接入信號最強(qiáng)的CPE中。為保障系統(tǒng)能夠提供WLAN無線定位功能，本研究在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將LTE網(wǎng)絡(luò)上疊加WLAN網(wǎng)絡(luò)，形成LTE和WLAN的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)。AP通過CPE提供的LAN接口接入到網(wǎng)絡(luò)中，以LTE為管道承載數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，AP由AC集中管控，上電后可自動(dòng)部署。采用LTE通信技術(shù)能夠同時(shí)提供基于LTE的集群通信功能，實(shí)現(xiàn)清晰、易于操作的語音通話以及語音對講功能。

4LTE和WLAN安全性分析

醫(yī)療信息涉及個(gè)人隱私，屬于保密信息，故整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)需要充分考慮信息安全。LTE高安全加密集群通信和WLAN無線信號支持WIDS/WIPS無線攻擊檢測；MAC/802.1x接入認(rèn)證等保障無線網(wǎng)絡(luò)安全，能夠滿足一般民用設(shè)計(jì)的要求。

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當(dāng)今，全球無線通信產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)突出特點(diǎn)體現(xiàn)在：一是公眾移動(dòng)通信保持增長態(tài)勢，一些國家和地區(qū)增勢強(qiáng)勁，但存在發(fā)展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無線通信技術(shù)熱點(diǎn)不斷，研究和應(yīng)用十分活躍。

資料顯示，在全球電信市場普遍低調(diào)的背景下，移動(dòng)通信依然保持了較好的增長態(tài)勢。統(tǒng)計(jì)顯示，2003年全球移動(dòng)用戶數(shù)增長率在17％以上，總計(jì)達(dá)到13.54億戶。在市場值方面，全球移動(dòng)業(yè)務(wù)市場在2003年已達(dá)到4680億歐元，比上年增長了11.3％以上。

盡管全球移動(dòng)市場在增長，但這種增長也呈現(xiàn)出很大的不均衡性。從用戶數(shù)來看，在北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，由于移動(dòng)用戶普及率已經(jīng)很高，因此新增用戶數(shù)日益減少；而在亞洲、非洲等地區(qū)，特別是像中國這樣的發(fā)展中國家，移動(dòng)用戶數(shù)增長迅猛。從用戶創(chuàng)造的價(jià)值來看，歐美發(fā)達(dá)國家的ARPU值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了新興的發(fā)展中國家。從數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)市場的增長來看，韓國、日本呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，已成為全球移動(dòng)通信發(fā)展的新熱點(diǎn)。

目前，我國的移動(dòng)通信市場呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的局面，截至4月底，移動(dòng)用戶總數(shù)達(dá)到2.96億，用戶普及率達(dá)到20.9％?？紤]閑置的充值卡和一人雙機(jī)的情況，我國移動(dòng)通信由于用戶普及率相對還比較低，仍有相當(dāng)巨大和持久的增長空間。但我國的移動(dòng)通信領(lǐng)域已進(jìn)入了全面競爭的時(shí)代，GSM、CDMA乃至小靈通等網(wǎng)絡(luò)激烈爭奪用戶，這已導(dǎo)致了資費(fèi)下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國的GPRS、CDMA1X等2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢不錯(cuò)，并已逐步培育了用戶群。而3G還處在技術(shù)試驗(yàn)階段，政府依然保持謹(jǐn)慎態(tài)度。

除傳統(tǒng)的公眾移動(dòng)通信外，全球的寬帶無線接入領(lǐng)域近期研究和應(yīng)用十分活躍，熱點(diǎn)不斷出現(xiàn)，給無線通信業(yè)界帶來了清新的空氣。這包括寬帶固定無線接入技術(shù)、WLAN技術(shù)、WiMAX技術(shù)、UWB技術(shù)等等，呈現(xiàn)百花齊放的局面。這些技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給整個(gè)無線通信產(chǎn)業(yè)注入了勃勃生機(jī)。

二、熱點(diǎn)解析：五大技術(shù)引領(lǐng)應(yīng)用模式各展所長

前文對全球無線通信領(lǐng)域的發(fā)展情況作了概要性介紹，以下將重點(diǎn)就當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的焦點(diǎn)問題和熱點(diǎn)技術(shù)展開較深入的介紹和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大熱點(diǎn)。

1.舉世矚目的3G

今天，第三代移動(dòng)通信3G格外引人矚目，成為無線通信產(chǎn)業(yè)的最大熱點(diǎn)。

首先，從技術(shù)角度來看，3G主流技術(shù)已經(jīng)基本成熟。cdma2000由于技術(shù)本身的平滑演進(jìn)特性，進(jìn)入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響，阻礙了商用進(jìn)程，但目前主體標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定型，具備了規(guī)模商用的基礎(chǔ)。TD－SCDMA技術(shù)要相對滯后一些。

總的說來，當(dāng)前的3G技術(shù)已經(jīng)能夠支持規(guī)?；纳逃镁W(wǎng)絡(luò)部署。

其次，目前歐美等運(yùn)營商已經(jīng)進(jìn)入了3G網(wǎng)絡(luò)部署階段。3G網(wǎng)絡(luò)的商用部署正在全球一步步地鋪展開來。截至2004年3月底，就WCDMA而言，全球已經(jīng)發(fā)放了120份牌照，簽署了91份商業(yè)部署合同，目前已有二十多家網(wǎng)絡(luò)投入商用，預(yù)計(jì)到2004年年底總數(shù)將超過40家。目前兩家韓國運(yùn)營商STK和KTF在使用cdma20001xEV－DO，日本KDDI也開始了EV－DO網(wǎng)絡(luò)的商用，而Verizon也即將參與該制式下3G網(wǎng)絡(luò)的部署。

應(yīng)該說，2004年已經(jīng)進(jìn)入了全球3G的商用部署年。

第三，部分運(yùn)營商的3G用戶數(shù)量開始呈現(xiàn)快速增長的局面。最早推出3G商用業(yè)務(wù)的NTTDoCoMo近期宣布，在距離突破200萬用戶僅僅兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，他們的3G用戶總數(shù)就增長至300萬大關(guān)。5月中下旬，和記黃埔表示，在過去兩個(gè)月中，3G用戶數(shù)出現(xiàn)了快速增加，目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)達(dá)到了173萬。截至2004年1月1日，全球使用cdma2000（包括CDMA1X）系列和WCDMA標(biāo)準(zhǔn)制式的3G用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了7300萬。

從全球來看，3G商用在部分地區(qū)已取得了初步成功。

第四，我國3G處在黎明的前夕。我國對3G一直采取積極穩(wěn)健的態(tài)度，目前，我國正在進(jìn)行第二階段的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗(yàn)，或稱外場測試。自今年3月起，開始啟動(dòng)WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA的測試工作，由6大運(yùn)營商分別在北京、上海、廣州三地進(jìn)行。測試的重點(diǎn)包括：3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量等性能試驗(yàn)；不同3G技術(shù)之間、3G和2G技術(shù)之間的干擾、共存；各種3G業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)兼容性試驗(yàn)；3G終端和系統(tǒng)之間互操作試驗(yàn)；3G和2G之間的互操作試驗(yàn)。

預(yù)計(jì)此階段試驗(yàn)將在今年10月份完成，試驗(yàn)將對我國對3G的決策工作起到重要的參考作用。由于此次試驗(yàn)由運(yùn)營商參與，且屬于網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)。因此，預(yù)計(jì)若此次試驗(yàn)結(jié)果令人滿意的話，我國的3G牌照發(fā)放工作有可能順勢展開。

趨勢分析3G一波三折，曾經(jīng)有一段時(shí)間，人們對3G的前途失去了信心，并在今天留下了心理陰影。對3G問題，我國應(yīng)如何把握呢？筆者認(rèn)為，目前，3G已處在商用的爆發(fā)階段，由于3G技術(shù)和產(chǎn)品的成熟，3G的商用已不容置疑地?cái)[在了我們面前。歐美等國運(yùn)營商加緊部署3G網(wǎng)絡(luò)以及日韓等國3G用戶的快速增長，表明3G已經(jīng)成為全球移動(dòng)通信領(lǐng)域新的成長點(diǎn)，我國需要當(dāng)機(jī)立斷，盡快開展3G牌照的發(fā)放工作和商用部署工作。這樣才不至于坐失機(jī)遇，在本來領(lǐng)先的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中落后。同時(shí)，3G也為國內(nèi)的電信制造商提供了絕佳的機(jī)遇，這也是我國移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的一次發(fā)展良機(jī)。

應(yīng)該說，目前3G還存在一些問題，主要表現(xiàn)在市場還處在啟蒙階段，殺手級的業(yè)務(wù)還沒有呈現(xiàn)，終端還不夠多。在我國，政府將考慮對市場競爭度的把握，涉及3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)放幾張牌照的問題，同時(shí)，還將考慮設(shè)備國產(chǎn)化問題。這些問題已經(jīng)屬于次要矛盾，目前最重要的是要選擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)盡快推動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，這才是解決以上矛盾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和引導(dǎo)環(huán)節(jié)。

這主要是因?yàn)槲覈?G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同于西方發(fā)達(dá)國家，我國移動(dòng)話音用戶市場還有很大的成長空間，這就能夠避免出現(xiàn)因?yàn)榘l(fā)展初期新應(yīng)用新業(yè)務(wù)不足無法支撐網(wǎng)絡(luò)生存的狀況。同時(shí)，我國有迫切需要進(jìn)入移動(dòng)市場的“新”運(yùn)營商，中國電信和中國網(wǎng)通如果被允許經(jīng)營移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必然會(huì)選擇3G，這從中遠(yuǎn)期的網(wǎng)絡(luò)成本上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2G技術(shù)。此外，盡快發(fā)放3G牌照，對解決現(xiàn)有的小靈通（PHS）的矛盾，也有重要的戰(zhàn)略意義。目前，日本都已經(jīng)棄PHS而轉(zhuǎn)攻3G，其目的十分明顯，即要糾正自己早期大上帶有強(qiáng)烈本土化特征的PHS導(dǎo)致失去移動(dòng)領(lǐng)域國際領(lǐng)先地位的失誤，重新用全球性的先進(jìn)技術(shù)武裝自己的移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略性崛起。如果我國反其道而行之，將是不明智的，這關(guān)鍵還是政府的決策引導(dǎo)問題，而不能抱怨運(yùn)營商?？傊?，3G不是一蹴而就的，如果遲遲不進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，其他的矛盾將繼續(xù)積聚，難以得到根本性的解決。

2.3.5GHz寬帶固定無線接入的推廣應(yīng)用

3.5GHz寬帶固定無線接入技術(shù)MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術(shù)。今年4月份，第三批3.5GHz寬帶固定無線接入頻率評選（招標(biāo)）工作在我國進(jìn)行，使MMDS技術(shù)在我國的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大，這也使3.5GHz固定無線接入技術(shù)成為今年業(yè)界的熱點(diǎn)之一。

在此次評選（招標(biāo)）工作中，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國鐵通五大運(yùn)營商分別獲得河北、山西、內(nèi)蒙古等27個(gè)?。▍^(qū)）的3.5GHz頻段2×30MHz頻率使用權(quán)，并將獲準(zhǔn)經(jīng)營相應(yīng)電信業(yè)務(wù)。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權(quán)分配，我國3.5GHz頻段已在絕大部分地區(qū)分配完畢。這表明，我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進(jìn)入了規(guī)模商用。

前一段時(shí)間，無線電管理局副局長劉巖率領(lǐng)由無線電管理局、電信管理局、電信研究院共同組成的調(diào)研組，對第二批3.5GHz中標(biāo)企業(yè)的工作情況進(jìn)行了調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在第二批中標(biāo)的9家企業(yè)中有7家建設(shè)開通了網(wǎng)絡(luò)，這7家企業(yè)在一半以上的中標(biāo)城市建設(shè)了自己的網(wǎng)絡(luò)。目前運(yùn)營商傾向于提供的業(yè)務(wù)包括：語音接入業(yè)務(wù)（本地和IP電話），數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，Internet接入業(yè)務(wù)等。調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，如果將3.5GHz網(wǎng)絡(luò)作為單一網(wǎng)絡(luò)來經(jīng)營，盈利困難比較大，特別是對于大型企業(yè)。調(diào)研中，運(yùn)營企業(yè)對進(jìn)一步獲得3.5GHz頻率資源表現(xiàn)出了很大熱情。

趨勢分析寬帶固定無線接入技術(shù)因?yàn)槠涓邘?、建設(shè)速度快、接入方式靈活等特點(diǎn)，受到了業(yè)界的關(guān)注。但這項(xiàng)技術(shù)也有其局限性，比如高頻段26GHz的LMDS技術(shù)受天氣影響較大，而3.5GHzMMDS技術(shù)在我國又受到了帶寬不足等因素的限制。因此，對于寬帶固定無線接入技術(shù)，我們應(yīng)該回歸理性的認(rèn)識。它具有自身的優(yōu)勢，但也有其固有的缺陷，因此在應(yīng)用中要實(shí)事求是。

就目前重點(diǎn)推廣的3.5GHz技術(shù)來看，運(yùn)營商的經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)表明，若單獨(dú)把MMDS技術(shù)作為一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)來運(yùn)作，由于其技術(shù)、用戶規(guī)模和頻率帶寬的限制，較難實(shí)現(xiàn)盈利。因此，我們應(yīng)該進(jìn)一步放寬眼光，把它推廣至更大的應(yīng)用領(lǐng)域。比如可以考慮像現(xiàn)在某些運(yùn)營商所采用的，將之作為移動(dòng)基站的回路。

對于3.5GHzMMDS技術(shù)，我們一方面要積極推動(dòng)其綜合業(yè)務(wù)的應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的開發(fā)和經(jīng)營。同時(shí)也要從全局的角度考慮，使之成為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充手段。這樣才能充分發(fā)揮3.5GHz頻段的效率。未來，隨著3G技術(shù)的商用，3.5GHz將有望成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重要的接入補(bǔ)充手段，并對3G網(wǎng)絡(luò)的搭建起到支撐作用。

3.沸沸揚(yáng)揚(yáng)的WLAN標(biāo)準(zhǔn)之爭

無線局域網(wǎng)技術(shù)WLAN（Wi－Fi），其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為802.11，可實(shí)現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發(fā)展的主要是802.11b標(biāo)準(zhǔn)的WLAN網(wǎng)絡(luò)，支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項(xiàng)新技術(shù)，WLAN在歐美等國快速發(fā)展，在我國近兩年也得到了幾大運(yùn)營商的追捧。而自去年開始的WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，吸引了全球的關(guān)注目光。

2003年5月12日，由中國寬帶無線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組負(fù)責(zé)起草的無線局域網(wǎng)兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)（即WAPI標(biāo)準(zhǔn)），由國家信息產(chǎn)業(yè)部報(bào)送國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)正式頒布。2003年12月1日，國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)2003年第113號公告，宣布對無線局域網(wǎng)產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，要求所有產(chǎn)品都要加載我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全保密協(xié)議WAPI，從2004年6月1日起，不符合WAPI標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品不得出廠、進(jìn)口、銷售或者在其他經(jīng)營活動(dòng)中使用。但2004年4月22日，國務(wù)院副總理吳儀表示中國已經(jīng)同意美方提出的要求，不在2004年6月1日最后期限到來之時(shí)強(qiáng)制實(shí)施WAPI標(biāo)準(zhǔn)。2004年4月29日，國家質(zhì)檢總局、認(rèn)監(jiān)委、國標(biāo)委聯(lián)合了2004年第44號公告。公告強(qiáng)調(diào)：WAPI標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間只是推遲，并沒有取消，也沒有取消標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性屬性。

筆者認(rèn)為，之所以出現(xiàn)WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，除了國家出于自身信息安全的考慮外，我國無線通信設(shè)備廠商希望成長壯大，占領(lǐng)新興技術(shù)市場的渴望也是重要因素。但該標(biāo)準(zhǔn)的無限期推遲，也暴露出一些問題。那就是，我國的無線技術(shù)的核心能力，與國際水平相比還有一定差距，還難以撼動(dòng)國際主流的技術(shù)集團(tuán)。同時(shí)，我國通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂策略，還存在封閉性的問題，這也是其受到國際社會(huì)普遍攻擊的重要原因。當(dāng)然，WAPI標(biāo)準(zhǔn)的推遲執(zhí)行，也是出于更大的國家利益的考慮。

趨勢分析WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，表明WLAN技術(shù)在全球的重要戰(zhàn)略地位。其戰(zhàn)略意義不只在于網(wǎng)絡(luò)的部署、用戶的發(fā)展、業(yè)務(wù)的經(jīng)營范疇，更在于其對IT通信產(chǎn)品領(lǐng)域的巨大拉動(dòng)力量，特別是對計(jì)算機(jī)芯片的突出貢獻(xiàn)。因此，我國應(yīng)該積極推進(jìn)WLAN核心技術(shù)的研究工作，這不僅涉及通信產(chǎn)業(yè)，而且涉及IT領(lǐng)域的巨大利益。

拋開WAPI標(biāo)準(zhǔn)之爭，我們?nèi)绾伟盐誛LAN技術(shù)的發(fā)展趨勢呢？應(yīng)該說，WLAN在我國目前的工作，陷入了低潮階段。這主要是受制于WLAN技術(shù)自身的限制，比如其漫游性、安全性、如何計(jì)費(fèi)等等，還沒有得到妥善的解決。另外，高端商業(yè)用戶的不足，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資收益比較低，因此也影響了運(yùn)營商的積極性。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，WLAN技術(shù)將在特定的區(qū)域和范圍，特別是熱點(diǎn)區(qū)域和高速信息接入領(lǐng)域，發(fā)揮對移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充作用。3G網(wǎng)絡(luò)商用后，WLAN將成為彌補(bǔ)3G固定區(qū)域高速覆蓋的不足。總體來看，WLAN具有很強(qiáng)的生命力，但其在運(yùn)營領(lǐng)域的發(fā)展速度估計(jì)會(huì)低于過去的預(yù)期。

4.寬帶無線技術(shù)新寵WiMAX

有資料顯示，“WiMAX”已經(jīng)成為近期互聯(lián)網(wǎng)上搜索量最大的通信關(guān)鍵詞，該項(xiàng)技術(shù)以其遠(yuǎn)覆蓋和高帶寬特性，成為無線業(yè)界的新寵。

WiMAX全稱為WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波接入互操作系統(tǒng)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.16。WiMAX也組織了自己的聯(lián)盟。目前這個(gè)聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十家會(huì)員，該聯(lián)盟由Intel牽頭，我國中興通訊也名列其中。WiMAX的目標(biāo)是促進(jìn)IEEE802.16的應(yīng)用。

WiMAX相對于Wi－Fi的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在Wi－Fi解決的是無線局域網(wǎng)的接入問題，而WiMAX解決的是無線城域網(wǎng)的問題。Wi－Fi只能把互聯(lián)網(wǎng)的連接信號傳送到300英尺遠(yuǎn)的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠(yuǎn)。Wi－Fi網(wǎng)絡(luò)連接速度為每秒54兆，而WiMAX為每秒70兆。有專家認(rèn)為，WiMAX的覆蓋范圍和傳輸速度將對3G構(gòu)成威脅。在成本等各個(gè)方面的優(yōu)勢使得業(yè)內(nèi)人士將WiMAX技術(shù)看作是一項(xiàng)打破產(chǎn)業(yè)格局的技術(shù)。

近期，英國電信（BT）、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信和XO通信加入了WiMAX論壇，目前WiMAX論壇已經(jīng)擁有98個(gè)成員，運(yùn)營商占25％。今年初，Intel也宣布，下半年開始將會(huì)在其生產(chǎn)的芯片中部分采用WiMAX標(biāo)準(zhǔn)。

趨勢分析對于今天異?；馃岬腤iMAX技術(shù)，我們該如何看待？它會(huì)成為3G技術(shù)的終結(jié)者嗎？筆者認(rèn)為，這種觀點(diǎn)不盡正確。首先，從技術(shù)自身角度來看，WiMAX還不具備公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的廣域漫游、安全特性、終端便攜等移動(dòng)特性。其次，WiMAX標(biāo)準(zhǔn)還不成熟，因此預(yù)計(jì)商用還需要至少兩年以上的時(shí)間，規(guī)模普及還要五年左右的時(shí)間。其三，WiMAX的特點(diǎn)是高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，但其還沒有對實(shí)時(shí)話音業(yè)務(wù)的高效支持能力，這將限制其作為公眾移動(dòng)通信的應(yīng)用。其四，WiMAX的產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及技術(shù)和設(shè)備成熟性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以和3G相抗衡，其推廣期也將滯后于已經(jīng)開始啟動(dòng)的3G技術(shù)。其五，WiMAX技術(shù)有可能受到傳統(tǒng)移動(dòng)通信運(yùn)營商或制造商的抵制，從而限制其發(fā)展。

對于WiMAX技術(shù)，筆者認(rèn)為它具有巨大的潛力，但尚處在襁褓階段，目前還難以對當(dāng)前的全球無線通信格局產(chǎn)生重大的影響。由于3G的實(shí)施，WiMAX將可能成為未來3G網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充手段，在高速信息接入領(lǐng)域發(fā)揮其特性。但受其自身移動(dòng)性和話音支持能力的限制，WiMAX不大可能殺死3G。

5.超寬帶無線接入技術(shù)UWB

無線技術(shù)領(lǐng)域的活躍除表現(xiàn)在新技術(shù)不斷涌現(xiàn)外，還表現(xiàn)在其傳輸能力的不斷拓展。近兩年，一項(xiàng)超高速的無線接入技術(shù)受到了大家的關(guān)注，那就是UWB。

UWB是一種時(shí)域通信技術(shù)，它采用超短周期脈沖進(jìn)行調(diào)制，把信號直接按照0或1發(fā)送出去，而不使用載波，這與此前的無線通信截然不同。脈沖調(diào)制產(chǎn)生的信號為超寬帶信號，譜密度極低，信號的中心頻率在650MHz～5GHz之間，平均功率為亞毫瓦量級，抗干擾和多徑的能力強(qiáng)，具有多個(gè)可利用信道。與CDMA系統(tǒng)相比，時(shí)域通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低。UWB技術(shù)具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。

UWB最引人注目的特點(diǎn)是具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。XtremeSpectrum公司預(yù)測，他們即將開發(fā)出的產(chǎn)品具有在10米內(nèi)傳輸約100Mbps的能力，Intel則把目標(biāo)定在了500Mbps。

趨勢分析對于UWB技術(shù)，我們應(yīng)該這樣看待，它以其獨(dú)特的速率鋒芒以及特殊的應(yīng)用范圍，也將在無線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點(diǎn)，它很適合組建家庭的高速信息網(wǎng)絡(luò)。它對藍(lán)牙技術(shù)具有一定的沖擊，但對當(dāng)前的移動(dòng)技術(shù)、WLAN等技術(shù)的威脅不大，甚至可以成為其良好的能力補(bǔ)充。

三、走勢把握：接入多元網(wǎng)絡(luò)一體綜合布局代表方向

以上，就當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題進(jìn)行了敘述和討論。那么，我們該如何把握中期未來無線領(lǐng)域的發(fā)展趨勢呢？

首先，無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點(diǎn)，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應(yīng)該綜合推進(jìn)各種無線接入的發(fā)展，推進(jìn)組網(wǎng)的一體化進(jìn)程，通過建網(wǎng)的接入手段多元化，實(shí)現(xiàn)對不同用戶群體的需求覆蓋，達(dá)到市場細(xì)分和業(yè)務(wù)的多元化，解決移動(dòng)通信發(fā)展不均衡的狀況。

其次，我國政府應(yīng)該給企業(yè)配置更多的無線頻率資源，推進(jìn)不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和市場需求，綜合地規(guī)劃自己的無線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源的有效配置和利用。當(dāng)然，政府也需要加強(qiáng)對有限頻率資源的管理，對于企業(yè)閑置不用的頻率占用，考慮適當(dāng)?shù)氖侄斡枰允栈亍?/p>

其三，從公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看，3G已經(jīng)成為全球包括中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。從歐美發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)來看，由于其移動(dòng)話音用戶的普及率高，通過發(fā)展用戶實(shí)現(xiàn)增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通過3G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)利潤的新來源。由于3G技術(shù)的成熟，目前3G商用網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)在全球范圍內(nèi)啟動(dòng)。就我國而言，也要借鑒歐美的經(jīng)驗(yàn)，在用戶數(shù)量增長放緩之前，就應(yīng)提前培育新興移動(dòng)市場。目前，政府應(yīng)該開始積極考慮3G牌照發(fā)放和商用問題，把握住這個(gè)移動(dòng)業(yè)界的巨大歷史機(jī)遇。

其四，從寬帶無線接入技術(shù)來看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢。未來，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù)，從另一個(gè)角度對整個(gè)無線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。但從近期來看，我們對寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個(gè)理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。目前的寬帶無線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動(dòng)性和話音支持能力無法和公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在發(fā)展中，我們應(yīng)該從全局的觀點(diǎn)來把握，使之成為與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)的重要技術(shù)手段，這樣既可以充分發(fā)揮其技術(shù)個(gè)性，又防止出現(xiàn)不必要的資源競爭和浪費(fèi)。

其五，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是怎樣的呢？專家認(rèn)為，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)綜合的一體化的解決方案。各種無線技術(shù)都將在這個(gè)一體化的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮自己的作用，找到自己的天地。從大范圍公眾移動(dòng)通信來看，3G或超3G技術(shù)將是主導(dǎo)，從而形成對全球的廣泛無縫覆蓋；而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶接入技術(shù)，將因其自己不同的技術(shù)特點(diǎn)，在不同覆蓋范圍或應(yīng)用區(qū)域內(nèi)，與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)形成有效互補(bǔ)。

其六，更遠(yuǎn)的未來，按當(dāng)前專家們的預(yù)想，通信信息網(wǎng)絡(luò)將向下一代網(wǎng)絡(luò)NGN融合。在未來NGN概念中，固定網(wǎng)絡(luò)將形成一個(gè)高帶寬、IP化、具有強(qiáng)QoS保證的信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在這一平臺(tái)上，各種接入手段將成為網(wǎng)絡(luò)的觸手，向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域延伸。而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網(wǎng)或城域網(wǎng)方案，都將成為大NGN平臺(tái)的延伸部分。從而形成集固定無線手段于一體，各種接入方式綜合發(fā)揮效用，各種業(yè)務(wù)形成全網(wǎng)絡(luò)配置的一體化綜合網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，這一進(jìn)程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。

篇8

1.1適應(yīng)范圍廣

藍(lán)牙無線通信技術(shù)之所以能夠在全球范圍內(nèi)廣泛使用就在于其工作頻段的范圍,由于藍(lán)牙技術(shù)研發(fā)之時(shí)選擇在全球統(tǒng)一開發(fā)的2.4GHz醫(yī)學(xué)、工業(yè)和科學(xué)ISM頻段,全世界范圍內(nèi)多數(shù)國家所使用的SM頻段是在2.4到2.4835GHz之間,SM頻段包含在全球統(tǒng)一的頻段之中,各種在使用藍(lán)牙無線通信技術(shù)的時(shí)候可以不受限于其所在地區(qū)的無線電資源部門的許可與否皆可使用。

1.2可同時(shí)傳輸語音和數(shù)據(jù)

藍(lán)牙采用的是分組交換和電力交換技術(shù),支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語音信道或者語音和異步數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)男诺?。除此之?藍(lán)牙定義了面向同步鏈接鏈路SCO以及異步無連接鏈路ACL兩種鏈路類型,其中ACL主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸,而SCO主要負(fù)責(zé)語音傳輸。也就是說藍(lán)牙無線通信技術(shù)可以同時(shí)進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)的傳輸。

1.3能實(shí)現(xiàn)臨時(shí)性對等鏈接

藍(lán)牙設(shè)備在進(jìn)行對等連接的時(shí)候,主動(dòng)發(fā)起連接請求的一方為主設(shè)備,被發(fā)起連接請求的一方為從設(shè)備。藍(lán)牙的基本網(wǎng)絡(luò)為由鏈接通信組成的微微網(wǎng),當(dāng)一個(gè)微微網(wǎng)形成時(shí)有一個(gè)主設(shè)備和主設(shè)備以外的一個(gè)或者多個(gè)從設(shè)備。

1.4抗干擾能力強(qiáng)

藍(lán)牙無線通信技術(shù)具備良好的抗干擾能力主要在于其使用跳頻的工作方式來進(jìn)行頻譜的擴(kuò)展?，F(xiàn)在很多生活中使用的電器設(shè)備、局域網(wǎng)和無線設(shè)備等會(huì)在ISM頻段工作,這就和藍(lán)牙設(shè)備所在的頻段可能會(huì)有沖突,這樣的情況下,藍(lán)牙設(shè)備將2.402到2.48GHz的頻段分割成79個(gè)頻點(diǎn),相鄰頻點(diǎn)之間間隔1MHz,數(shù)據(jù)分組在任意頻點(diǎn)發(fā)出之后繼續(xù)跳到另一個(gè)頻點(diǎn)發(fā)送,并且頻點(diǎn)的選擇順序沒有規(guī)律性,頻率改變?yōu)?600次/s每個(gè)頻率只持續(xù)625μs,由此,藍(lán)牙設(shè)備的工作就不會(huì)受到其他設(shè)備的頻段的干擾。

1.5體積小,功耗小

現(xiàn)在電子設(shè)備的更新?lián)Q代越來越快,體積越來越小越來越薄,所以這些設(shè)備中的藍(lán)牙模塊的體積也需隨之改善,以便更好的集成到各種電子設(shè)備中去。藍(lán)牙設(shè)備的耗能會(huì)根據(jù)其工作狀態(tài)的不同會(huì)有所增減,處于工作狀態(tài)的藍(lán)牙一般耗能不多,而非工作狀態(tài)下的呼吸模式(Sniff)、保持模式(Hold)、休眠模式(Park)消耗的能量較之更少。也就是說,藍(lán)牙設(shè)備的體積比較小而且使用的時(shí)候均為低耗能模式。

1.6開放接口標(biāo)準(zhǔn),成本低廉

在藍(lán)牙無線通信技術(shù)推廣的過程中,SIG將該技術(shù)各種標(biāo)準(zhǔn)向全世界公開,所以,企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)候要是能夠兼容SIG的藍(lán)牙產(chǎn)品,那么這樣的產(chǎn)品在市場上的適用性就更強(qiáng),與此同時(shí),藍(lán)牙相關(guān)的應(yīng)用程序也隨之得到極大的推廣。在這樣的背景之下,藍(lán)牙技術(shù)得到廣范圍的普及,制造藍(lán)牙產(chǎn)品所需的投資也很大程度上降低了。

2藍(lán)牙無線通信技術(shù)的應(yīng)用

藍(lán)牙無線通信技術(shù)的研發(fā)初衷就是要在盡可能多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字移動(dòng)設(shè)備之間的非電纜的無線通訊連接和相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸,很多數(shù)字和電子設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)信息能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的共享,藍(lán)牙技術(shù)讓設(shè)備的功能得到一定范圍內(nèi)的擴(kuò)充。加之,藍(lán)牙設(shè)備大多是成本比較低且體積比較小的集成模塊,將其集成于電子設(shè)備中之后有利于形成了一些應(yīng)用模型的出現(xiàn)。無線鍵盤和鼠標(biāo)是以電子計(jì)算機(jī)為連接中心的無線連接;一臺(tái)打印機(jī)可以覆蓋多臺(tái)計(jì)算機(jī)的打印任務(wù)或者其他資源的共享;掌上電腦、數(shù)字照相機(jī)、智能手機(jī)可以通過打開藍(lán)牙無線連接電腦進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸;辦公室多臺(tái)電腦通過藍(lán)牙形成一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng);以及可以實(shí)現(xiàn)無線語音通信的新型的藍(lán)牙擴(kuò)展技術(shù),如無線耳機(jī)的應(yīng)用;集成藍(lán)牙技術(shù)的電子小設(shè)備,腕表、車鑰匙、電子筆等的應(yīng)用也涉及到各個(gè)領(lǐng)域。這些都是對藍(lán)牙無線通信技術(shù)的很好應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和撥號上網(wǎng)兩種方式連接互聯(lián)網(wǎng),撥號上網(wǎng)可以讓便攜式計(jì)算機(jī)通過移動(dòng)電話接入internet,藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)接入還可以作為公用電話交換網(wǎng)的接入點(diǎn)使用,這有利于家用電器的無線組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)控制,使得上網(wǎng)更加方便快捷。

3藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用前景的新思考

3.1藍(lán)牙所產(chǎn)生的電磁波對于人的身體健康不會(huì)有傷害

因?yàn)樗{(lán)牙設(shè)備在工作的時(shí)候起功率比較低,向?qū)Φ?移動(dòng)電話這樣的高功率設(shè)備一般都會(huì)產(chǎn)生有損人體健康的電磁輻射,所以集成藍(lán)牙設(shè)備的各種類型的電子裝置將有很好的應(yīng)用市場,比如用藍(lán)牙耳機(jī)代替手機(jī)聽筒進(jìn)行手機(jī)對話將會(huì)減少手機(jī)輻射對大腦的影響。

3.2紅外線技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候會(huì)受制于紅外線兩個(gè)傳輸口的位置和防線

而藍(lán)牙技術(shù)則能夠突破這樣的限制,將其適用范圍拓展到三維立體覆蓋的面,能夠在一定范圍內(nèi)自動(dòng)的識別和連接設(shè)備。除此之外,藍(lán)牙無線通信的1MB/s的速度比紅外線技術(shù)快,也就是說藍(lán)牙技術(shù)相比較于紅外線技術(shù)能夠適用于更多的場合和更復(fù)雜的環(huán)境。鑒于這些特征,在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域很多需要立體空間多方位的移動(dòng)產(chǎn)品的檢索識別、信息采集和數(shù)據(jù)整合等工作都得應(yīng)用到藍(lán)牙設(shè)備。

3.3在信息技術(shù)時(shí)代,藍(lán)牙技術(shù)在電子傳感器的信息傳輸方面應(yīng)用廣泛。

篇9

超寬帶無線通信系統(tǒng)與傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)相比，有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。通常情況下，超寬帶無線通信系統(tǒng)的信號調(diào)制方式主要有以下這兩種方式。

1.1.1基帶窄脈沖方式。

基帶窄脈沖方式是超寬帶無線通信系統(tǒng)中的一種主要信號調(diào)制方式，這種信號調(diào)制方式主要是通過發(fā)射機(jī)產(chǎn)生基帶窄脈沖序列來進(jìn)行通信，超寬帶無線通信過程中所采用的脈沖信號寬度非常窄，通常都是納秒級與亞納秒級，其信號調(diào)制主要經(jīng)歷了脈沖位置調(diào)制以及二進(jìn)制移相健控等方式來對攜帶信息，最終實(shí)現(xiàn)無線通信。整個(gè)信號的具體調(diào)制過程包括以下幾個(gè)步驟，首先在發(fā)送端由發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖信號，之后調(diào)制器將發(fā)射機(jī)中發(fā)射出來的脈沖信號采用待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖振幅調(diào)制，也可以是脈沖位置調(diào)制。在調(diào)制完成之后，將其與跳時(shí)碼發(fā)生器中所生成的偽隨機(jī)碼，共同送入帶可編程的延遲電路中，從而產(chǎn)生時(shí)延控制脈沖信號發(fā)生器的具體發(fā)生時(shí)刻，最終完成信號的調(diào)制與發(fā)射。而在信號的接受端，則是將傳來的超寬帶無線信號收集起來，經(jīng)過相應(yīng)的處理之后送入帶基帶信號處理電路中，這樣就能夠根據(jù)時(shí)延產(chǎn)生的本地模塊波形接收到信號相?；鶐д}沖方式整體結(jié)構(gòu)比較簡單，并且還具有很強(qiáng)的多徑信號分辨能力，因此被廣泛應(yīng)用與通信領(lǐng)域中。

1.1.2載波調(diào)制方式。

超寬帶無線通信技術(shù)中的載波信號調(diào)制方式，主要是根據(jù)基帶窄脈沖方式而提出了一種信號調(diào)制方式。這種信號調(diào)制方式，主要是將單脈沖信號中所占據(jù)的頻譜分解成多個(gè)子頻帶，不同的脈沖信號在同一個(gè)脈沖寬度中將會(huì)產(chǎn)生不同的周期，從而對應(yīng)了不同的中心頻率。這種信號調(diào)制方式與基帶窄脈沖方式相比，能夠?qū)㈩l譜資源利用的更加靈活，并且效率也能夠得到提升，因此如今的超寬帶無線通信系統(tǒng)一般都是采用這種信號調(diào)制方式。

1.2超寬帶無線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1帶寬大且傳輸速率高。

超寬帶無線信號在傳輸過程主要是采用脈沖為信息載體，因此持續(xù)的時(shí)間非常短，所占用的帶寬一般都在1~10GHz，因此其具有非常寬的頻率帶寬來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，在傳輸中只需要與其他無線技術(shù)共享頻帶就能夠?qū)崿F(xiàn)通信。超寬帶無線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中的傳輸速率能夠達(dá)到幾十Mbit/s~幾百M(fèi)bit/s。

1.2.2功耗小。

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的無線通信系統(tǒng)都需要連續(xù)發(fā)射載波才能夠?qū)崿F(xiàn)通信，所以消耗的電能比較大，但是在超寬帶無線通信系統(tǒng)中發(fā)射的是脈沖電波，并且不需要連續(xù)發(fā)射，只有在需要的時(shí)候才發(fā)射，其耗電量只有傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的1/100~1/1000。

1.2.3抗干擾能力強(qiáng)。

超寬帶無線通信系統(tǒng)在通信的過程中，采用的是跳時(shí)擴(kuò)頻信號，在信號發(fā)射的過程中能夠?qū)o線電脈沖信號分散到寬闊的頻帶中，其輸出功率非常的小，而在信號接收的過程中將原信號能量都還原出來，并且還能夠在解擴(kuò)的過程中將產(chǎn)生的擴(kuò)頻進(jìn)行增益。因此超寬帶無線通信技術(shù)與傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)相比，具有非常強(qiáng)的抗干擾能力。同時(shí)因?yàn)槌瑢拵o線通信技術(shù)在信號發(fā)射的過程中所產(chǎn)生的功率非常小，因此在與其他無線通信共享帶寬的過程中也不會(huì)產(chǎn)生干擾，能夠與其它的無線通信技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)信號傳輸。

1.2.4保密性強(qiáng)。

超寬帶無線通信系統(tǒng)在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^程中，還具有非常強(qiáng)的保密性能。超寬帶無線通信系統(tǒng)的保密性強(qiáng)主要的因素有兩個(gè)。首先，超寬帶無線通信系統(tǒng)在信號發(fā)射時(shí)采用的是跳時(shí)擴(kuò)頻，并且接收機(jī)只有具備與發(fā)送端相應(yīng)的脈沖序列才能夠解讀發(fā)射數(shù)據(jù)。其次就是系統(tǒng)的發(fā)射頻率低，被竊取的概率小，傳統(tǒng)的信號接收方式根本無法接收到超寬帶無線系統(tǒng)中發(fā)射的信號。

二、通信領(lǐng)域中超寬帶無線的應(yīng)用

2.1個(gè)域網(wǎng)中的超寬帶無線的應(yīng)用。

超寬帶無線通信技術(shù)具有傳輸速率高且發(fā)射功率低等特點(diǎn)，因此在通信領(lǐng)域中能夠?yàn)橛脩籼峁o線外設(shè)訪問功能，并且其供應(yīng)速度也非常快。這樣用戶也在使用的過程中，就能夠音頻與文化信息進(jìn)行快速傳輸，因此將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用與個(gè)域網(wǎng)中，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。比如在工作與生活當(dāng)中，可以充分利用超寬帶無線通信技術(shù)將攝像機(jī)中視頻轉(zhuǎn)移到個(gè)人的電腦中，利用超寬帶無線通信能夠以極快的傳輸速率實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。

2.2無線傳感網(wǎng)中的超寬帶無線的應(yīng)用。

超寬帶無線通信技術(shù)不僅擁有非?？斓膫鬏斔俾?，同時(shí)還具有成本低以及耗能小等特點(diǎn)。而在無線傳感網(wǎng)中，傳感器一般只有在一些比較特殊的地方才會(huì)使用，因此一般都是采用無線傳輸?shù)姆绞絹磉M(jìn)行，并且無線傳感網(wǎng)內(nèi)的通信必須要具備耗能小且成本低等特點(diǎn)，能夠讓無線傳感網(wǎng)更好的運(yùn)行。因此在這樣的一種情況下，將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)無線傳感網(wǎng)中，能夠幫助無線傳感網(wǎng)更好的工作。

2.3軍事通信中超寬帶無線的應(yīng)用。

在軍事通信領(lǐng)域中，其通信的保密性必須要非常強(qiáng)，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)軍事信息的泄露，將會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。而超寬帶無線通信技術(shù)的信號頻譜非常寬、發(fā)射功率小以及功率譜密度低，在傳輸?shù)倪^程中很難檢測到，在接受的過程中也需要有與發(fā)送機(jī)相應(yīng)的脈沖序列才能夠解讀數(shù)據(jù)，因此具有非常良好的保密性能。同時(shí)超寬帶無線通信系統(tǒng)在通信的過程中，不需要聯(lián)系發(fā)送信號，超寬帶無線通信系統(tǒng)的信號屬于突發(fā)信號，從而使得通信過程中的保密性能進(jìn)一步提升。再加上超寬帶無線通信技術(shù)還具有非常強(qiáng)的抗干擾能力以及耗能少等特點(diǎn)，使得超寬帶無線通信在軍事通信領(lǐng)域中應(yīng)用，具有非常顯著的優(yōu)勢。

2.4智能交通系統(tǒng)中超寬帶無線的應(yīng)用。

超寬帶無線通信技術(shù)除了具備以上的相關(guān)特點(diǎn)之外，這種無線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用還具有良好的定位與搜索功能。將超寬帶無線通信技術(shù)中的這兩種功能結(jié)合起來，能夠制造出一種防碰與防障礙物的車用雷達(dá)。在汽車駕駛的過程中，通過這種雷達(dá)就能夠精確的分布出汽車周圍的障礙物以及車輛，從而降低交通事故的發(fā)生幾率。將超寬帶無線通信技術(shù)的特點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行智能交通系統(tǒng)中，不僅能夠在車內(nèi)轉(zhuǎn)上特有的雷達(dá)來降低交通事故，同時(shí)還能夠?qū)⒔煌ㄖ械恼九_(tái)裝置與車輛裝置整合起來形成一個(gè)無線通信網(wǎng)絡(luò)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的隨時(shí)定位、車速的測量以及車輛在形式過程中的道路信息等。因此將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行智能交通系統(tǒng)中，能夠進(jìn)一步促進(jìn)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。

2.5超寬帶無線通信在成像系統(tǒng)的應(yīng)用。

超寬帶無線通信系統(tǒng)在信號傳輸?shù)倪^程中，還具有非常強(qiáng)的穿透性能，超寬帶無線通信技術(shù)所發(fā)射的無線電脈沖具有很強(qiáng)的穿透性能，在應(yīng)用的過程中能夠形成很強(qiáng)的樓層作用以及穿墻作用，因此將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用在成像系統(tǒng)中同樣有顯著的效果。比如說將利用超寬帶無線通信技術(shù)的這種特點(diǎn)，制造成穿墻雷達(dá)，就能夠在防爆活動(dòng)以及現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，將敵人的位置進(jìn)行定位。同時(shí)還能夠用于礦產(chǎn)的探測，并且如果發(fā)生了各種災(zāi)難災(zāi)害之后，還能夠?qū)⑦@種技術(shù)用于搜救遇難人員等。由此可以看出，超寬帶無線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，有很大的優(yōu)勢。

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二、無線技術(shù)介紹

（一）無線通信技術(shù)的概念

目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無線接入技術(shù)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。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

（一）WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

（二）WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

（三）WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

（四）3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

（五）LMDS技術(shù)分析

本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對多點(diǎn)通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)挘疃嗖怀^200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。

（七）集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

（八）點(diǎn)對點(diǎn)微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營商的運(yùn)營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營商未來的發(fā)展。

（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看，點(diǎn)對點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

篇11

近年來，可穿戴計(jì)算機(jī)(WearableComputer，WearComp)悄然成為研究熱點(diǎn)，發(fā)展勢頭非常迅猛?？纱┐饔?jì)算機(jī)技術(shù)打破了傳統(tǒng)的交互模式，使人與計(jì)算機(jī)成為一體，提高了人的整體交互和計(jì)算能力。它提供了一種無處不在的計(jì)算和無時(shí)不有的交互方式。

可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件在應(yīng)用的促進(jìn)下得到了長足發(fā)展?；谄涮攸c(diǎn)，可穿戴計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分(終端設(shè)備)一般都處于分置狀態(tài)，即“穿戴”在人體的不同部位。傳統(tǒng)的WearComp一般是利用線纜將各終端設(shè)備連接到主機(jī)的各種接口，使穿戴人肢體活動(dòng)受到限制且主機(jī)的端口顯得比較冗雜。而將以藍(lán)牙(Bluetooth)以及GPRS技術(shù)為代表的無線通信技術(shù)引人可穿戴計(jì)算機(jī)中，可以進(jìn)一步使可穿戴計(jì)算機(jī)的交互方式向移動(dòng)性、可獲取性、自然性和簡潔性發(fā)展。相對于傳統(tǒng)的有線接口方式，無線方式的設(shè)計(jì)則更具有人性化。其中，藍(lán)牙技術(shù)解決了WearComp中各終端設(shè)備與主機(jī)的通信問題，除去了眾多線纜對人的束縛；GPRS技術(shù)使得WearComp能夠輕松地享受電信服務(wù)商提供的各項(xiàng)無線通信業(yè)務(wù)，且時(shí)時(shí)在線。另外，藍(lán)牙和USB總線技術(shù)的應(yīng)用使得傳統(tǒng)可穿戴計(jì)算機(jī)過于冗雜的主機(jī)接口得以精簡。在這些基礎(chǔ)上，筆者提出了一種無線通信技術(shù)在可穿戴計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用。

1可穿戴計(jì)算機(jī)

隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)元器件不斷超微型化的發(fā)展，可穿戴計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，是人們追求“計(jì)算機(jī)以人為本”這一理念和市場需求的必然產(chǎn)物。WearComp是計(jì)算機(jī)方面具有挑戰(zhàn)性的前沿研究領(lǐng)域，是繼PC機(jī)、筆記本電腦和掌上電腦之后的新一代計(jì)算機(jī)，也是計(jì)算機(jī)的尖端技術(shù)產(chǎn)品。它拓展了計(jì)算機(jī)的功能，開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域，用途廣泛，市場潛力巨大。作為新一代計(jì)算機(jī)(而不是新的機(jī)型)，可穿戴計(jì)算機(jī)將形成一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，并將深刻地改變計(jì)算機(jī)市場的競爭格局，其社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益不可估量。

可穿戴計(jì)算機(jī)在許多領(lǐng)域具有特殊用途，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、情報(bào)、新聞、醫(yī)療、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、金融與證券、搶險(xiǎn)與救災(zāi)乃至日常生活等領(lǐng)域。它與UC技術(shù)、智能化住宅、智能化商業(yè)、智能化交通等相結(jié)合將使未來人類的生活方式發(fā)生巨大的變革，進(jìn)入一個(gè)高度數(shù)字化和自動(dòng)化的時(shí)代。工業(yè)是目前最有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域之一，特別是在室外、野外、水下等一些特殊場合，可穿戴計(jì)算機(jī)將發(fā)揮非常重要的作用。例如：大型復(fù)雜設(shè)備的安裝與檢修、巡視與檢查、采掘、野外勘探等。軍事是目前可穿戴計(jì)算機(jī)另一個(gè)最具潛力的應(yīng)用領(lǐng)域，主要用于偵察、作戰(zhàn)指揮、通信、復(fù)雜武器系統(tǒng)的操作與維護(hù)及仿真演習(xí)等。根據(jù)不同的用途，可穿戴計(jì)算機(jī)的種類也是多樣化的，分別有偵察兵、炮兵、裝甲兵、步兵、后勤人員及飛行員等專用的可穿戴計(jì)算機(jī)[1]。

可穿戴計(jì)算機(jī)的主要組成部分包括低功耗嵌入式CPU、多種多樣的便攜式外設(shè)及其接口設(shè)備和能量高體積小的電源；基本外設(shè)主要有輸出設(shè)備和輸入設(shè)備。為了便于攜帶，輸出設(shè)備用頭盔顯示器或眼鏡顯示器代替了傳統(tǒng)的桌面臺(tái)式顯示器，輸入設(shè)備用語音控制或較少按鍵的袖珍鍵盤代替了傳統(tǒng)的鍵盤。另外，根據(jù)用戶不同的需求，還需配備相應(yīng)的外部設(shè)備，如無線通信設(shè)備、語音輸入輸出設(shè)備、圖像采集設(shè)備、全球定位系統(tǒng)(GPS)以及各種各樣的傳感器。然而，為了將眾多的外設(shè)集成在一起，必需將相應(yīng)的接口電路集成在主板上。所以接口電路設(shè)計(jì)技術(shù)是可穿戴技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)之一[2]。

可穿戴計(jì)算機(jī)使人機(jī)關(guān)系變得非常緊密。同時(shí)，由于各種設(shè)備裝備在人的身上，因此，安裝的位置、形狀、操作的便捷性等都要與人的自然屬性密切結(jié)合，形成一個(gè)綜合的、和諧的人機(jī)界面。這對新一代人機(jī)交互的研究提出了新的挑戰(zhàn)。藍(lán)牙技術(shù)的日漸興起為實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互方式的最大自由度提供了一個(gè)很好的解決方案。

2藍(lán)牙技術(shù)在可穿戴計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用

2．1藍(lán)牙技術(shù)概述

藍(lán)牙是短距離無線數(shù)據(jù)的開放性規(guī)范。它以低成本近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)最初以取消各種電器之間的連線為目標(biāo)。隨著研究的深入，藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)據(jù)及語音設(shè)備之間的無縫資源共享，以及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)之中。

藍(lán)牙體系主要由藍(lán)牙主機(jī)和藍(lán)牙模塊兩大結(jié)構(gòu)組成。藍(lán)牙模塊中最下層是無線電(Radio)，負(fù)責(zé)最終的物理鏈接，包括信號的調(diào)制、發(fā)送和接收。

基帶(Baseband)：負(fù)責(zé)基帶鏈路控制器的數(shù)字信號處理規(guī)范?；鶐ф溌房刂破髫?fù)責(zé)處理基帶協(xié)議和其它一些低層常規(guī)協(xié)議?；鶐ф溌房刂破髦邪N糾錯(cuò)方案：1／3比例前向糾錯(cuò)(FEC)碼、2／3比例前向糾錯(cuò)碼、數(shù)據(jù)自動(dòng)重發(fā)請求(ARQ)方案。

鏈路管理層(LinkManager)：攜帶了鏈路的數(shù)據(jù)設(shè)置、鑒權(quán)、鏈路硬件配置和其它一些協(xié)議。LM能夠發(fā)現(xiàn)其它遠(yuǎn)端的LM并通過LMP(鏈路管理協(xié)議)與之通信。

主機(jī)控制接口(HCl)：通過主機(jī)控制接口HCI，可以方便地把藍(lán)牙模塊嵌入到各種數(shù)字設(shè)備中作為一個(gè)終端。

應(yīng)用層：在藍(lán)牙主機(jī)上，是一些應(yīng)用程序。

2．2藍(lán)牙無線個(gè)域網(wǎng)

無線個(gè)域網(wǎng)WPAN的目的就是為了在小范圍內(nèi)能夠?qū)€(gè)人設(shè)備互聯(lián)而組成網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙作為一種小范圍無線連接技術(shù)，能夠在設(shè)備間實(shí)現(xiàn)方便快捷、靈活安全、低成本、低功耗的數(shù)據(jù)和語音通信，是目前實(shí)現(xiàn)無線個(gè)域網(wǎng)的主流技術(shù)之一。

藍(lán)牙個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PAN有兩種應(yīng)用模型：一種被稱為組網(wǎng)絡(luò)GN(GroupAd-hocNetworking)；另一種被稱為網(wǎng)絡(luò)訪問點(diǎn)NAP(NetworkingAccessPoint)。這兩種實(shí)現(xiàn)模式分別有不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議模型[3]。組網(wǎng)被設(shè)計(jì)用來允許一個(gè)或多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備組成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)訪問點(diǎn)提供藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入Intemet網(wǎng)絡(luò)的能力。無論是NAP還是GN都必須提供與TCP／IP和其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的無縫實(shí)現(xiàn)。圖1是GN在協(xié)議棧部分圖示[4]。

根據(jù)可穿戴計(jì)算機(jī)將組成的個(gè)域網(wǎng)的特點(diǎn)，采用組網(wǎng)絡(luò)模型顯然是比較合適的。

2．3WearComp藍(lán)牙個(gè)域網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2．3．1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

下面以從事?lián)岆U(xiǎn)救災(zāi)技術(shù)勘察工作人員的可穿戴計(jì)算機(jī)為例，具體介紹藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用。根據(jù)工作人員的實(shí)際需求，該套可穿戴計(jì)算機(jī)應(yīng)具有頭戴顯示器、耳機(jī)、耳麥、微型攝像機(jī)、手寫輸入板、腕式鍵盤和無線通信模塊等外設(shè)。

根據(jù)藍(lán)牙個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PAN的組網(wǎng)絡(luò)GN模式，筆者設(shè)計(jì)的可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。其中各個(gè)終端設(shè)備和主機(jī)均內(nèi)置了藍(lán)牙模塊。

2．3．2可穿戴計(jì)算機(jī)終端設(shè)備和藍(lán)牙技術(shù)集成的實(shí)現(xiàn)

藍(lán)牙協(xié)議支持點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)的鏈接。每個(gè)藍(lán)牙的微微網(wǎng)(piconet)中有Master和Slave兩種權(quán)限，除了Slave和Master以外，各個(gè)Slave節(jié)點(diǎn)之間也可以通信。在這里只以單個(gè)的piconet為主干構(gòu)建WearComp無線網(wǎng)絡(luò)。Master節(jié)點(diǎn)為WearComp網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信息的匯集處理功能；Slave節(jié)點(diǎn)為無線設(shè)備?？紤]到各個(gè)無線設(shè)備之間是互相獨(dú)立的，信息融合只在Master節(jié)點(diǎn)完成，所以僅實(shí)現(xiàn)Master點(diǎn)對多Slave點(diǎn)的通信，形成一個(gè)星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每個(gè)piconet有3位地址碼，即piconet的容量最多為8個(gè)節(jié)點(diǎn)，各個(gè)Slave節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理(包括濾波、補(bǔ)償、數(shù)字化等)和處理后數(shù)據(jù)的發(fā)送，上層是基于普通PC機(jī)或其他類型上位機(jī)(如嵌入式計(jì)算機(jī))的Master節(jié)點(diǎn)，所有無線設(shè)備的信息在這

里進(jìn)行更高一級處理。

在通用異步收發(fā)(UART)模式下，藍(lán)牙模塊依照標(biāo)準(zhǔn)接口使用，主控接口HCI已定義好，可以在RS232接口上實(shí)現(xiàn)。終端設(shè)備模塊攜帶與藍(lán)牙模塊兼容的接口，如RS232。通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，終端設(shè)備接口模塊可以與藍(lán)牙模塊連接在一起，實(shí)現(xiàn)對藍(lán)牙模塊的控制。這樣不同廠家生產(chǎn)的藍(lán)牙模塊就可以與同一種終端設(shè)備銜接。

軟件部分：整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用軟件可分為三部分：

(1)運(yùn)行在上位機(jī)上的應(yīng)用程序，包括面向用戶的圖形用戶界面、面向終端設(shè)備接口模塊層的操作(主要是對終端設(shè)備的控制和通信)，以及同藍(lán)牙模塊上的HCI固件(firmware)的通信程序。這部分可用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言實(shí)現(xiàn)，把每個(gè)終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)類的

實(shí)例對象，應(yīng)用程序通過與實(shí)例對應(yīng)的句柄訪問控制各個(gè)終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)。

(2)嵌入到終端設(shè)備模塊的MCU上的程序。針對不同的MCU用匯編或是C語言寫成。主要完成原始信息的采集、處理、讀取、與HCI固件的通信、利用終端設(shè)備接口模塊層與上位機(jī)通信。

(3)藍(lán)牙模塊上的HCI固件固化在藍(lán)牙基帶模塊的Flash存儲(chǔ)器里。通過它實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備模塊、上位機(jī)中軟件與藍(lán)牙硬件的通信。

硬件部分：藍(lán)牙模塊采用愛立信公司的ROK101007，由無線電、基帶和閃存構(gòu)成，內(nèi)置支持HCI的固件，有適于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢ART接口和USB接口，也有適于語音傳輸?shù)腜CM接口。功耗小，具有內(nèi)置屏蔽功能。主機(jī)CPU采用嵌入式Pentium，功耗僅為

1．5W，不需要風(fēng)扇即可正常使用。

3USB接口技術(shù)應(yīng)用子可穿戴計(jì)算機(jī)

體積小、功能強(qiáng)、設(shè)備多、集成度高是可穿戴計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)之一。由于可穿戴計(jì)算機(jī)對多媒體的要求很高，要實(shí)現(xiàn)的功能很多，以至于其外設(shè)種類很多，所以要求其接口種類也比較多，如串口、MCP接口、USB接口及PCMCIA接口等。若將眾多接口都集成在一起，不但設(shè)計(jì)復(fù)雜，而且集成后的體積仍然較大，且其擴(kuò)充性也較低。USB接口則將這些不同的接口統(tǒng)一起來，使用一個(gè)4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭。在可穿戴計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)中采用USB接口作為主要的外設(shè)接口，可彌補(bǔ)上述不足。

具體實(shí)現(xiàn)：

(1)硬件部分：在主機(jī)端采用PHILIPS公司生產(chǎn)的PDIUSBDl2獨(dú)立USB控制器。PDIUSBDl2的突出特點(diǎn)是特別適用于便攜式USB設(shè)備、產(chǎn)品的改型設(shè)計(jì)，以及需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

(2)軟件部分：USB設(shè)備的軟件設(shè)計(jì)主要包括兩部分：一是USB設(shè)備端的單片機(jī)軟件，主要完成USB協(xié)議處理和數(shù)據(jù)交換(多數(shù)情況下是一個(gè)中斷子程序)以及其它應(yīng)用功能程序(例如A／D轉(zhuǎn)換、MP3解碼等)；二是PC端的程序由USB通信程序和用戶服務(wù)程序兩部分組成，用戶服務(wù)程序通過USB通信程序與系統(tǒng)USBDI(USBDeviceInterface)通信，由系統(tǒng)完成USB協(xié)議的處理與數(shù)據(jù)傳輸。PC端程序的開發(fā)難度非常大，程序員不僅要熟悉USB協(xié)議，還要熟悉WINDOWS體系結(jié)構(gòu)并能熟練運(yùn)用DDK工具。

USB總線驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)主要包括五部分，分別是向上對USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用提供的函數(shù)接口USBDAPI、向下對主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)提供的函數(shù)接口HCDAPI、USB系統(tǒng)資源、集線器驅(qū)動(dòng)、系統(tǒng)配置及總線枚舉器(如圖3所示)。定義好這些接口之后，后三部分可并行設(shè)計(jì)和開發(fā)。

目前嵌入式系統(tǒng)中軟硬件產(chǎn)品種類很多。由于本文設(shè)計(jì)的USB總線驅(qū)動(dòng)與USB設(shè)備和USB主機(jī)之間通過定義的標(biāo)準(zhǔn)軟件接口，對USB設(shè)備和USB主機(jī)的操作分別通過各自的驅(qū)動(dòng)完成，從而避免了與硬件直接打交道，所以這部分設(shè)計(jì)與硬件和操作系統(tǒng)的相關(guān)性不大，適于各種不同的系統(tǒng)。

4GPRS技術(shù)在可穿戴計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用

4．1GPRS技術(shù)概述

通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)是在現(xiàn)有的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，’它充分利用了現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)的設(shè)備，在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備并進(jìn)行軟件升級，形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體。它突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維定式，以分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)，采用IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠提供比現(xiàn)有GSM網(wǎng)9．6kbps更高的數(shù)據(jù)速率，其數(shù)據(jù)速率可達(dá)170kbps；它可以給GSM用戶提供移動(dòng)環(huán)境下的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括收發(fā)電子郵件、因特網(wǎng)瀏覽等IP業(yè)務(wù)功能[5]。

由于GPRS是分組交換技術(shù)，應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，因此GPRS開通的數(shù)據(jù)通信是按用戶數(shù)據(jù)的傳輸信息量計(jì)費(fèi)，而不是按傳統(tǒng)的按時(shí)計(jì)費(fèi)方式，所以對用戶而言還可以節(jié)省費(fèi)用。另外，由于GPRS支持X．25協(xié)議和IP協(xié)議，因此，對于GSM網(wǎng)現(xiàn)有電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(CSD)和短信息業(yè)務(wù)(SMS)，GPRS是補(bǔ)充而不是替代。

GPRS開啟了大眾移動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的大門。采用GPRS技術(shù)，用戶可以得到以下好處：只對傳輸數(shù)據(jù)收費(fèi)(實(shí)際用量)而對連接間隙不收費(fèi)；保持永久連接；通過IP的直接ISP接人更廉價(jià)；新的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)真正的插人及操作方案；用戶可以即時(shí)接人多種服務(wù)，如：在上網(wǎng)的同時(shí)可以進(jìn)行語音呼叫；手機(jī)的IP功能(互聯(lián)網(wǎng)、遙測、電子商務(wù)等)。

基于可穿戴計(jì)算機(jī)的可移動(dòng)性和靈活性，能夠與外界進(jìn)行良好的無線通信成為其必備的功能。因此，筆者為WearComp配備了一個(gè)基于GPRS技術(shù)的無線網(wǎng)卡。

4．2USB接口的GPRSModem的設(shè)計(jì)

4．2．1硬件設(shè)計(jì)

本Modem設(shè)計(jì)中用到的主要元件包括51系列單片機(jī)W77E58、獨(dú)立的USB接口芯片PDIUSBD12及愛立信公司生產(chǎn)的GPRS模塊GM47(如圖4所示)。

圖4

W77E58是由Winbond公司生產(chǎn)的與51系列兼容的單片機(jī)。它支持40MHz晶振頻率且縮短了指令周期，具有與51系列兼容的指令集和與80C52兼容的引腳排列，以及32KB的FlashEPROM和1KB的片上SRAM；另外，它所提供的CMOS電平也與GM47模塊所提供的CMOS電平完全兼容，無需再進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。以上這些特性都說明將單片機(jī)W77E58用于本Modem的設(shè)計(jì)是非常合適的[6]。

由PDIUSBD12和W77E58構(gòu)成的USB接口電路：PDIUSBD12的8位并行數(shù)據(jù)接人W77E58的P0口，P2．6作為PDIUSBD12的命令或數(shù)據(jù)的選擇線。PDIUSBD12與W77E58的數(shù)據(jù)交換采用中斷方式(外部中斷0)。USB設(shè)備通過四線電纜接入主機(jī)或USBHub，這四線分別是：Vbus(總線電源)、GND(地線)、D+和D-(數(shù)據(jù)線)。主機(jī)通過D+和D-上的電壓變化檢測設(shè)備的狀態(tài)：刊。

由GM47模塊和W77E58構(gòu)成的GPRS接口電路：作為一種應(yīng)用終端模塊，GM47通過自帶的UART端口與控制它的MCU或PC機(jī)聯(lián)系。在UART端口引腳中，RD(串行數(shù)據(jù)輸出)和TD(串行數(shù)據(jù)輸入)作為數(shù)據(jù)口分別與W77E58的RXD和TXD連接，而CTS(發(fā)送清零)、TS(發(fā)送請求)、DTR(數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好)、DED(數(shù)據(jù)有效檢測)作為控制口分別與W77E58的P1．0～P1．3連接。這樣就完成了GM47與W77E58的通信控制連接。為了實(shí)現(xiàn)GPRS的功能，GM47模塊還需要完成SIM卡、天線、電源等部分的連接。

4．2．2軟件設(shè)計(jì)

USB部分：W77E58對PDIUSBD12的控制軟件主要完成USB協(xié)議處理與數(shù)據(jù)交換以及其它應(yīng)用功能程序。在本設(shè)計(jì)中，要求利用W77E58相對高的處理速度完成可穿戴計(jì)算機(jī)主機(jī)發(fā)來的較大數(shù)據(jù)量的處理(如經(jīng)壓縮過的視頻、音頻信號等)。

GPRS部分：GM47GPRS模塊的軟件部分對外提供了一個(gè)控制系統(tǒng)操作的AT指令集，通過接收來自UART的AT指令，解釋并執(zhí)行相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)無線Modem的對應(yīng)功能。所有的Modem命令都是從一個(gè)特定的指令前綴(AT)開始，到一個(gè)命令結(jié)束標(biāo)志結(jié)束。以下介紹幾個(gè)常用的AT指令[8]：

ATD／／撥號指令：在后面接電話號碼，并可通過ME、SM、LD等控制字選擇號碼的來源是機(jī)器、SIM卡或是最近所撥號；

ATH／／掛起：提示終止通話；

ATO／／返回至在線數(shù)據(jù)模式：在通話過程中從在線控制模式轉(zhuǎn)換到在線數(shù)據(jù)模式；

AT+CGATr／／是移動(dòng)終端進(jìn)入或離開GPRS服務(wù)(后接“1”為進(jìn)入，“0”為離開)；

AT+CGDATA／／進(jìn)人數(shù)據(jù)狀態(tài)：利用PPP等協(xié)議完成將移動(dòng)終端連接到網(wǎng)絡(luò)上的操作；