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1、1在数字化社区中无线通信息技术的应用 分析关键词：无线通；信息技术；数字化 1、无线通信技术的发展过程 回顾通信发展的历史，我们发现了一个非常有趣有过程：1832 年莫尔斯发明了电报，它传送的信息是由众所周知的点划码组成的，即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了电话，并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来，以电话服务为主的电信业走了一条成功之路，取得了极大的发展。然而随着人类社会的发展，电信业务也从早期的电报、电话发展到今天多种业务并存的局面，通信的规模也发生了翻天覆地的变化。随着科学技术的发展，现代通信又进入了数字时代。20 世纪 90 年代信息革命的浪潮，建设信息高速公路的
2、号角声，信息和知识爆炸式的增长，特别是因特网商用化后的迅猛发展，使传统的电信业受到巨大的震动和冲击。带给我们的启示是，问题的核心在于“信息”。在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代中，人们更加需要随时随地获取信息，原来点对点的固定电话通信方式已远不能满足需求了。人类需要宽带的无线通信技术，来满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。无线通信是指采用电磁波进行信息传递的通信方式。早在 1897 年，马可尼使用800KHZ 中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验，开创了人类无线通信的新纪元。在无线通信初期，受技术条件的限制，人们
3、大量使用长波及中波进行通信。20 世纪 20 年代初人们发现的短波通信，直到 20 世纪 60 年代卫星通信兴起前，它一直是远程国际通信的重要手段，并且2目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。 20 世纪 40 年代到 50 年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达 2700 路，亦可同时传输高质量彩色电视信号；尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80 年代中期以来，随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展，使数字微波传输产生了一个革命性变化。特别应该
4、指出的是 20 世纪 80 年代到 90 年代发展起来的一整套高速多状态自适应编码调制解调技术与信息号处理及信号检测技术，对现今卫星通信、移动通信、全数字 HDTV 传输、通用高速有线/无线接入，乃至高质量磁性记录等诸多领域的信号设计与信号处理及应用，发挥了重要作用。随着国民经济和社会发展的信息化，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
5、150MHZVHF 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。 3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-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS
6、、PCS 等各类系统与业务运行，频段扩展至 900MHZ1.9GHZ，而且除公众蜂窝电话通信系统外，无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。 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。对于第三代移动 TMT-2000 纷纷参与标准的制定，经多次融合努力在 1999 年 10 月 25 日至 11 月 5 日芬兰赫尔辛
7、基召开的ITU-RTG8/1 第 18 次会议上 5 类 RTT 技术标准共 6 种方案成为最终结果。中国的 TD-SCDMA 方案也已成为其中之一。应该指出，UTRAWCDMADS 及TIAcdma2000MC 的相应起步样机已经诞生，包括以 GSM、csmaOne 后向兼容为基础的第二代半过渡设备（G）EDGE、cdmaIS-95BHDR（2.4Mbit/s 峰值速率，64QAM 调制）及 cdma2000-1X 等亦已推出。 此外，为接续 Internet 移动游览应用的无线应用协议（WAP）与无线连接技术蓝牙（Bluetooth）已经产生。从网络的角度来看，接入网可分成有线接入网和无线
8、接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话（一般为铜线）接入网等等；无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域，它从概念上产生了一个重大的飞跃，即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至4入网的全部，从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。无线接入网品种繁多，如移动卫生系统，蜂窝移动通信系统，集群通信系统，一点到多点微波通信系统，微波蜂窝的无线本地接入系统（PHS、PAS、PACS、DECT）等。短距离之内的接入技术主要有蓝牙（Bluetooth）、红外线、DECT、IEEE802.11 和共享无线接入协议（SWAP）/HomeRF 等系统。继广域网（
9、WAN、Wind、AreaNetwork 或城域网，MAN，MetropolitanAreaNetwork）、局域网（LAN，LocalAreaNetwork）之后，最近人们又提出了“无线个域网”（WPAN、WirelessPersonalAreaNetwork）。这一新概念将小范围应用提升至网络理论的高度。在短短的时间，WPAN 成为一个受人瞩目的新热点，WPAN 的研究组成立不到 1 上，就演变为 IEEE 的专门工作组IEEE802.5（即 WPANWorkingGroup，于 1999 年 3 月成立），可见其受重视的程度。比较而言，Bluetooth 系统更具有代表性，它正根据 WP
10、AN 的概念向前发展。事实上，Bluetooth 和 WPAN 的概念相辅相成，Bluetooth 已经是 WPAN 的一个雏形。从它最初由 Ericsson，IBM，Inter，Nokia 和 Toshiba 公司作为原始发起组织而推出，1 年多时间已吸引了近 2000 个国际上有影响的公司参与。1999 年底，美国的 4 家公司 3COM，Lucent，Microsoft 和 Motorola，与上述 5 公司一样作为Bluetooth 的发起组织，使它在与 SWAP、IEEE802.11 等类似应用标准的竞争中 脱颖而出，发展前景更加明朗。为了推动 Bluetooth 的发展，Bluet
11、ooth 的标准是非专利的，Bluetooth 已成为目前通信领域的一个新热点，预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准。总之，无线通信技术前景一片光明。 2、我国无线通信技术的发展 当前，中国是世界各国通信技术运营商和设备制造商关注的焦点，大家都希望5在中国的市场上占有自己的发展空间和市场份额。移动通信在中国发展十分迅速，中国移动通信的走向一直为世人所瞩目。1987 年 11 月，我国广东正式开通了第一个 TACS 制式模拟蜂窝移动通信系统，实现了移动电话用户“零”的突破。1994年底，广东又首先开通了 GSM 数字蜂窝移动通信系统，至 1995 年，全国已 15 个省、市也相继
12、开通了 GSM 移动通信网。迄今为止，全国各省、自治区、直辖市面上都建设了 GSM 网，实现了国内和国际的全自动温游。目前我国正在积极准备在21 世纪初期开展第三代移动通信的商用试验。 从 1987 年至今，我国移动电话用户数的增长很快，尤其是 GSM 网更是以人们始料不及的速度在迅猛发展。这主要是因为 GSM 系统在技术和经济方面均比TACS 系统有较大的优势，更重要的是我国在 GSM 运营领域引入了竞争机制，促进了 GSM 网的发展。我国的移动通信用户已超过了 8000 万，位居世界第二。 近 10 年来，我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步。国产移动通信设备交换系统
13、、基站和手机等都已经投入生产，并陆续投放市场，第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。可见，中国无线通信在运营业与制造业上已取得了第一阶段的成功。 3、今后无线通信技术的趋势 21 世纪的电信技术正进主一个关键的转折时期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及 IP 技术的兴起，正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化、主要特点体现为以上几个方面: （1）宽带化是通信信息技术发展的重要方向之一。随着光纤传输技术以及高通透6量网络节点的进一步发展，有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开，而无线通信技
14、术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进，无线传输速率将从第二代系统的 9.6Kbit/s 向第三代移动通信系统的最高速率 2Mbit/s 发展。 （2）核心网络综合化，接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变，网络的分组化和宽带化，使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能，网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要，将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具开发潜力的部分，未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备，接入核心网实现用户所需的各种业务。在技术上实现固定和移动通信等不同业务的相互融合，尤其是无
15、线应用协议（WAP）的问世，将极大地推动无线数据业务的开展，进一步促进移动业务与 IP 业务的融合。 （3）信息个人化是下世纪初信息业进一步发展的主要方向之一。而移动 IP 正是实现未来信息个人化的重要技术手段，在手机上实现各种 IP 应用以及移动 IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。移动智能网技术与 IP 技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋势。 （4）移动通信网络结构正在经历一场深刻的变革，随着网络中数据业务量主导地位的形成，现有电路交换网络向 IP 网络过渡的趋势已不可阻挡，IP 技术将成为未来网络的核心关键技术，IP 协议将成为电信网的主导通信协议。随着移动通信通用分组无线业务（G
16、PRS）的引入，用户将在端到端分组传输模式下发送和接收数据，打破传统的数据接入接式。以 IP 为基础组网，开始了移动骨干网 IP 应用的实践。 74、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。Bluetooth 技术为我们建立一个全无线的工作环境和生活环境，Bluetooth 标准已制定了和计算机以及与Internet、PSTN、ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork）、LAN、WAN、xDSL（xDigitalsubscriberloop）等网络的接口协议，其目标是用单一的 Bluetooth 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
