时间:2023-03-14 15:19:18
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认知无线电用户必须不能干扰首要用户(频谱授权用户)的正常工作,要保证首要用户的可靠性通信,同时也要保证认知无线电用户通信的可靠性,这就需要认知无线电控制发射功率,同时具有灵敏的频谱空穴检测能力和快速切换频段的能力。通信的高可靠性是认知无线电要实现的另一个目标。认知无线电这些特点有利于频谱资源智能、高效、充分的利用,也是其区别于其他无线电技术的重要特征。
二、认知无线电与宽带无线通信系统的融合
认知无线电的关键技术有:频谱监测技术,自适应频谱资源分配技术、自适应调制解调技术等。宽带无线技术主要有正交频分复用技术(OFDM)、多输入多输出技术(MIMO)、HARQ技术和AMC技术等。认知无线电与宽带无线通信系统的融合最主要的就是自适应频谱资源分配技术和正交频分复用技术结合、并辅以其它相关技术。OFDM系统是目前公认的比较容易实现频谱资源控制的传输方式。该调制方式可以通过频率的组合或裁剪实现频谱资源的充分利用,其与自适应技术相结合,除了在传统的时间域上自适应外,还更容易利用多载波的频率域,可以灵活控制和分配频谱、时间、功率等资源,在结合MIMO系统的空间资源,根据用户在不同的位置的不同传输条件,感知环境并且适应环境,并不断地跟踪环境的变化,以合理利用资源、提高系统容量。自适应频谱资源分配的关键技术主要有:载波分配技术、子载波功率控制技术、多天线层资源分配算法和复合自适应传输技术。
(1)载波分配技术。CR具有感知无线环境的能力。子载波分配就是根据用户的业务和服务质量要求,分配一定数量的频率资源。检测到的宽带资源是不确定的,随时间、空间、移动速度等变化。OFDM系统具有裁剪功能,通过子载波的分配,即在频段内对于用户来说,信干噪比(SINR)较高的不规律和不连续子载波的频谱资源进行整合,按照一定的公平原则将频谱资源分配给不同的用户,确定每个子载波传输的比特数量,选取相应的调制方式,实现资源的合理分配和利用。
(2)子载波功率控制技术。由于分配给用户的功率和子载波数一般是成比例的,功率控制算法在经典的“注水”算法的基础上,有一系列的派生算法。这些算法追求的是功率控制的完备性和收敛性,既要不造成干扰又要使认知无线电有较好的通过率,且达到实时性的要求。事实上功率控制算法和子载波分配算法是密不可分的。这是因为在判断某子载波是否可以使用时,就要对现状(空间距离、衰落)做出判断,同时还需要计算出可分配的功率大小,对于一个用户如果速率一定,如子载波数目增加所需的功率就会下降。
三、结语
当前的信息技术领域,尤其是通信领域正在进行着突飞猛进的发展,各种技术体制层出不穷,其大趋势便是传统的模拟系统彻底转变为数字系统,在此期间,无线通信的发展也同样方兴未艾,基于软件的广电系统也在其中。
1.1基于软件的广电系统
软件无线电的最大特色在于其在底层硬件的支持之下,以软件编程的模式来完成传统广电系统的所有技术功能,从而一举改变了传统的仅仅依赖硬件的方案。基于软件的广电系统正是通过此原理来构建的数字化技术的广电系统。最重要的核心模块是“数字电视(广播)通用调制”模块,其主要功能一方面能够进行所有类别的广播电视数字信号的产生,还包括为原始信号插入各类辅助功能信号,例如同步信号、时钟信号以及纠错冗余信号等等。通过灵活的软件编程,一方面能够方便地产生所需的各种格式的数字信号,从而使之能够和各类底层协议模块相互匹配,另一方面也能够较方便地进行升级换代,和几乎所有的主流传输介质相兼容。如果体制中增加了新的编码模式,则不必更换硬件模块,只需在软件方面进行接口和协议的改动即可完全适应新的方式,因此设备的升级换代变得非常方便,节约了投资,设备的研发周期也大大缩短,新的功能能够灵活地加入进来。在具体的技术实现方面,由于当前的光电通信底层网络已经拥有很高的传输速率与很高的带宽水平,而当前的各类硬件价格正在不断下降,升级更新周期也逐渐缩短,因此应该将灵活的软件模块与固有的硬件模块进行协同配合设置,以实现技术收益的最大化。结合当前的信息技术现状,假若将整个的系统均交由软件来设计与实现,则软件的执行对于CPU等资源的耗费是必须考虑的。因此在全面考虑之下,其可行的方案为:
(1)底层信息传输系统以模块化的方式进行构建,由不同的模块提供针对性的软件接口,共同构建信道系统,主要有调制解调模块、频率分配模块、编译码模块等等,这些模块均接受中央处理单元的控制,软件的使用主要体现在对信息传输系统的参数设置方面,例如调制解调模式的设置与选择、信道编解码方式的设置于选择、信道加密解密模式的确定等等。
(2)具体模块在实现方面则选择硬件与软件配合使用的模式,将各类负载合理地分配在软件单元与硬件单元之上,为了减少软件对于资源的消耗,可以在硬件方面做出一些调整,例如增加一些可编程芯片等。
1.2基于软件的数字电视系统
当前,我国比较通行的数字电视主要存在着DVB-S,DVB-C以及DVB-T等制式,而且由于用户的原因,数字电视将在很长的一段时期之内同时兼容各类制式。这些情况也直接体现在我国目前的主流数字电视接收机的厂商中,当前的机顶盒也充分考虑了多种制式的现象,这也能够推进我国数字电视的推广速度,使其覆盖范围扩大,使用户的投入减少。构建的数字电视系统,能够结合不一样的传输制式,来为其加载相对应的软件单元,从而实现终端与传输底层协议的匹配,已经被证实是一种比较可靠的实现方法和解决方案。目前对这种技术进行推广的主要阻力来自于成本问题,由于数字电视最终归属于普通的家电类商品,如果定价偏高则会鲜有人问津。而随着微电子技术突飞猛进的发展,不少产品的成本正在逐步降低,因此给予软件的数字电视产品最终会通过市场来反哺其研发,实现良性的循环。
2结束语
在增强现实技术中,最关键也最多样的步骤是三维注册,不同的三维注册实现方案将产生不同的增强现实技术的应用。三维注册指的是通过计算机图形学的分析过程,获得三维空间中具体物体准确的坐标,然后根据获得的坐标把计算机生成的虚拟物体拼接到实景空间中去,使得真实环境和虚拟物体能够准确地无缝融合。
1.1基于图像识别的三维注册通过摄像头读取、识别真实对象后,再显示相关的信息与图像,例如通过识别书的封面,结合互联网搜索技术,进而展示书的出版信息、作者信息和价格等;又例如Fitnect通过识别人体,实现虚拟服装的试穿。该方案强调的是虚拟对象与真实对象的结合,弱化了与环境的关系,因此多用于展示与真实对象相关的信息。而难点在于该方案需要强大的图像识别技术,要求硬件拥有强硬的计算能力,因此目前大部分基于该方案的增强现实软件都仅针对一个类别的物品进行识别(例如图书、人体等)。
1.2基于标识的三维注册通过摄像头识别一个特定的标识,进而在标识上方显示与标识对应的信息与图像,例如Tissot提供的虚拟试戴手表体验,试用者需要先在手腕处佩戴印有特殊图案的纸质“手表”(如图1所示)。该方案优点在于虚拟对象定位非常精确且稳定,特别是在展示三维图像时,虚拟对象可以随着标识的移动而改变、旋转图像,因此能够大幅度提高用户体验。而缺点在于该方案总需要用户预先准备好标识,且通常需要用户自行打印标识,这在一定程度上提高了用户的使用成本。
1.3基于GPS定位的三维注册如今大多数移动设备都具备GPS(GlobalPositioningSystem)定位功能,因此当需要展示与地理位置相关的信息和图像时,可以获得设备当前所在位置和虚拟对象所在位置,计算出相对的距离、方位,进而在屏幕上进行展示。该方案多用于基于地理位置的服务(LocationBasedService,LBS),例如展示某景点的历史信息、商家的打折信息等。该方案的缺点在于所展示的虚拟对象也需要具有地理位置信息,此信息需要人员提前准备,在用户需要显示虚拟对象时再即时获取,这也意味着在地点A展示的信息,用户在地点B是无法看到的。
1.4基于相对位置的三维注册该方案需要利用大多数移动设备具有的陀螺仪、重力感应等传感器设备,获取设备的旋转数据。相较于其他三种方案,该方案可以不需要得到用户、真实对象以及虚拟对象的位置,而直接在屏幕上展示虚拟对象,甚至可以由用户操作来移动虚拟对象、调整大小、旋转角度。该方案多用于展示静态的、与环境关系较小的信息或图像,例如一款玩家需要击落在空中飞翔的敌方战机的增强现实游戏;雪佛兰(Chevrolet)公司2013年初推出一款名为“雪拼季”的APP,用户可以在APP中抓取虚拟的彩色雪花,当集满6款不同颜色的雪花后就有一次赢取雪佛兰科迈罗CAMARO(大黄蜂)的机会,此APP所使用的就是基于相对位置的三维注册方案。总之,无论采用何种三维注册方案,共同的目标都是真实。为了更为真实的呈现效果,虚拟对象和真实场景需要完美的贴合,应当处理好虚拟对象的大小、相互重叠、景深等,考虑环境对虚拟对象的光照、阴影并且减少当真实对象或移动设备移动、抖动时造成的虚拟对象变化的延迟[3]。
2、增强现实在电子商务领域的应用
增强现实技术的最终目的是为了展示信息,因此可以广泛应用于旅游、教育、医疗、建筑、娱乐等多个领域。正因为它能实现虚拟与真实的结合,因此能够为用户提供实用的、独特的视觉感受和用户体验,这样的特性能够为传统电子商务锦上添花,提供更为真实的商品展示和购物体验。
2.1商品试穿、试戴和试用在网络上够买衣服、鞋帽、首饰等商品,用户往往想了解这些商品的上身效果,并且通过效果来决定衣物的尺寸,而目前的电子商务很少有提供用户在家就能试穿、试用衣物的功能,增强现实技术为这一问题带来了解决方案。正如前文所提到的,Fitnect提供了虚拟衣物的试穿功能,国内的京东网也表示将于2014年在移动客户端实现基于增强现实的试穿功能。在实际生活中,客户通过一些尺寸较大的等身高的镜子实现衣物的试穿,而客户家中通常不会备有等身高的屏幕,因此目前还无法达到最佳的衣物虚拟试穿的用户体验。而小物件、与用户人体无关的物件的试用,则可以通过增强现实技术轻松实现,例如前文所提到的Tissot手表的试戴,又如珠宝首饰、发型、纹身等。USPS的PriorityMail采用增强现实技术,让用户打印标识,进而可以方便地根据邮寄物品的大小选择所需要的盒子;IKEA的移动客户端IKEANow实现了家具等装饰品和家居用品的预览(如图2所示)。
2.2LBS电子商务由于有着共同的地理位置信息特性,基于GPS三维注册实现的增强现实让LBS电子商务有了新的发展方向,该方向多为一些基于增强现实的移动客户端应用,为用户在导航、购物、点评、社交、旅游等方面提供服务。Yelp是美国最大的点评网站,在它的移动客户端中提供了基于增强现实的点评展示功能(如图3所示)。通过这款APP,用户可以直接看到某家商店所在的位置、食客对某家餐厅的评价。类似的APP还包括Layer、NokiaCityLens等等。同时LBS社交也可以基于增强现实技术而发展,甚至LBS社交信息和LBS电子商务信息可以同时展示,Wikitude便是这样一款APP,它提供了诸多的频道,通过增强现实技术展示来自各个平台的LBS信息。
2.3商业营销增强现实技术非常适合用来开发游戏,因此为商家们提供了一系列新的营销手段,在这一方面需要商家营销团队提供独特创意的支持。2012年,别克品牌为了推广新车,推出了一款增强现实游戏APP。在游戏开始时,参与者将虚拟汽车藏匿在城市的一个角落,如果其他用户发现,则可以将汽车“据为己有”,并在180秒内重新藏匿汽车,单次成功藏车时间最长的参与者将获得一辆真正汽车。在2013年雪佛兰推出的“雪拼季”APP中(如图4所示),除了可以用一套彩色雪花换取一次抽取大黄蜂的机会外,每抓1片彩色雪花,即可根据相关优惠政策抵扣1000元购车现金,并可用于雪佛兰的所有国产车型,不同车型享有不同抵扣额度,最高可抵扣10000元购车现金,这项活动在一定程度上增加了雪佛兰汽车在当时的销量。日本电通集团(DentsuGroup)的iButterfly是一款纯营销应用,用户可以发现并捕捉各色“蝴蝶”,蝴蝶身上包含商家活动、优惠券、免费试用等营销信息(如图5所示),从而通过游戏成功地实现了商业营销。
3、增强现实技术前景
关键词:软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701
软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的,其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线,将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。
传统的卫星测控平台存在着性能不完善,调制方式、副载波、码速率组态不灵活,体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台,通过注入不同的软件,实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变,应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器(DSP)是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较,我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。
图1TMS320C6701结构框图
1软件无线电通用平台的DSP技术
1.1TMS320C6701DSP芯片介绍
TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片,具结构框图如图1所示。
TMS320C6701的主要特点为:
*单指令字长为32位,8个指令组成一个指令包,总字长为256位,引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。
*体系结构采用甚长指令字(VLIW)结构;
*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集,支持字节寻址获得8位/16位/32位数据,指令集中有位操作指令(包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等);
*1Mb(位)的片内存储空间,其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb;
*32b外部存储器接口(EMIF),有52MB的外部存储器寻址能力;
*四通道自加载DMA协处理器,可用于数据的DMA传输;
*16位宿主机接口(HPI);
*两个多通道缓冲串口(McBSPs);
*两个32位通用定时器;
*灵活的锁相环路(PLL)时钟产生器,可以对输入时钟进行不同的倍频处理;
*芯片内部有IEEE1149.1标准边界扫描仿真器(JTAG),可用于芯片的自检和开发;
*芯片共352脚采用BGA封装,以获得好的高频电气性能,并使芯片尺寸变小;
*采用0.18μm工艺,则五层金属组成,输入输出接口电压为3.3V,核心电压1.8V(167MHz时为1.9V)。
1.2DSP技术在软件平台中的应用
每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器,双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信,完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。
用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式,并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数,并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片,经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性,采用IRQ差错控制方式,DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息,计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后,调制解调器根据协议发送和接收遥控指令,并将工作状态回送遥控处理计算机,同时在遥控前端机面板上显示。
1.3调制器与解调器硬件结构与功能描述
硬件系统以DSP为核心,电路主要由下述模块组成:电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中,除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外,其余模块均与调制系统一致,如图3所示。
调制器加电时,DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后,由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时,首先由控制计算机对DSP进行参数设置(如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等),然后发调制数据给DSP,由DSP的串行通信口接收数据,在DSP内完成副载频调制;调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换,转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似,在检测到有已调副载波进入A/D通道时,启动解调模块进行解调,将解调的数据送到控制计算机。
2DSP实现信号调制和解调
2.1信号调制
调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上,通过注入不同的算法或执行软件,实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求,更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点,我们的设计方案是以DSPs芯片为内核,采用软件DDS技术,实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。
帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发(向FlashROM送)。在正常工作时,从帧数据中分离出调制参数及等调制数据,分别送参数寄存器与数据寄存器。
图5BPSK接收总体框图
在数据格式变换中,完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字(如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A)和相应格式的被调制数据,经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。
2.2信号解调
对于BPSK接收,我们采用相干解调方式,如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后,首先与本地产生的正弦序列相混频,然后经低通滤波除高频分量,得到其带信号样值序列(正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得)。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计,估计值送往均衡器做均衡处理,均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。
ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强,本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时,接收端的解调总体方案流程框图。
接收信号首先经低通滤波器,滤除带外噪声(此处的低通滤波器由专用器件设计)。然后经A/D变换,得到样值序列,按照工作的不同阶段,分两路分别与本地相应的相干载波进行解调,主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后,恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决,得到最终的解调数据。
图6ASK/FSK相干解调总体流程框图
关键词:移动电子商务;英特网;无线接入技术;3G
引言
英特网(Internet)和移动通信技术的出现,改变了人们传统的生活、工作模式,打破了时间、地域的限制。移动电子商务(M-commerce)是通过移动通信技术与英特网有机结合所进行的电子商务活动。移动电子商务作为一种新型的电子商务方式,充分利用了移动无线网络的优点,是对传统电子商务的有益的补充,具有非常广阔的发展前景。近十年来,推动移动电子商务发展的技术不断涌现,这些技术主要包括:无线应用协议(WAP)、移动IP(MobileIP)、蓝牙技术(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)、通用分组无线业务(GPRS)和第三代移动通信系统(3G)等。
一、移动电子商务
1.移动电子商务的定义及特点
目前,业界还没有对移动电子商务的定义形成权威的、一致的认识,人们从不同的角度提出了不同的见解,这些见解各有不同出发点和含义。从技术的角度看,移动电子商务可看做电子商务的一个新的发展分支;但从应用的角度来看,移动电子商务是对有线电子商务的整合与发展,是电子商务发展的新形态。一般而言,移动电子商务的定义应包含“商务活动”、“英特网”和“无线网络技术”三部分。文献[1]将移动电子商务定义为:“消费者在支持英特网的无线通信网络平台上,借助移动的智能终端设备,完成商品或服务的购买或消费行为的社会经济活动。”可见,移动电子商务可以定义为:通过移动的智能终端设备、无线网络和英特网结合所进行的电子商务活动。
通过移动电子商务,消费者可真正突破“时空限制”,随时随地获取所需的服务、应用、信息和娱乐。和传统基于英特网的电子商务相比,移动电子商务具有以下几个显著的特点:(1)交易不受时间和地点的限制;(2)移动终端拥有者的身份相对固定,可方便的向消费者提供个性化移动交易服务;(3)通过移动定位技术,可以提供与位置相关的交易服务。
2.推动移动电子商务发展的技术因素
移动电子商务同传统电子商务的主要区别就是无线网络的应用,而正是无线数据通信技术的快速发展,推动了移动电子商务的迅猛发展。从技术的角度看,推动移动电子商务发展的因素主要有以下三个。
(1)无线应用协议的推出。如何将英特网的丰富信息及先进的业务引入到移动电话等无线终端设备当中,是实现移动电子商务需要解决的第一个问题。无线应用协议(WAP)的出现,很好地解决了这个问题。无线应用协议(WAP)的出现使移动英特网有了一个通行的标准,使移动电话等无线终端设备接入英特网成为了可能。
(2)无线接入技术的快速发展。早期无线接入技术如GSM、TDMA和CDMA数据传输速率很低,不适于英特网接入。而近年来得到广泛使用的通用分组无线服务(GPRS)等接入技术,大大提高了无线数据传输速率。目前,世界各国大力推广的第三代移动通信技术(3G),不仅可以克服传统无线接入方式传输速率方面的缺陷,而且还可以支持宽带多媒体数据传输,这将缩小有线和无线接入的差距,必将进一步推动移动电子商务的发展。
(3)移动终端技术的日趋成熟。移动终端技术本质上是一种结合手持硬件、无线宽带网络与移动应用软件的总称。目前市面上各种个人数码助理(PDA)、智能手机(SmartPhone)已经随处可见,各种移动智能终端设备不断推陈出新,移动终端用户也不断攀升。这不仅给消费者使用移动终端进行电子商务提供可能,而且在数量上大大超过互联网用户的移动终端用户更是为移动电子商务提供了巨大的市场。
3.移动电子商务系统组成
移动电子商务系统主要由移动商务应用、移动终端设备、移动中间件和移动网络设施组成。(1)移动商务应用主要是指移动电子商务为用户提供的各种商品和服务活动;(2)移动终端设备就是指各种通过无线网络接入英特网的终端设备,包括手机、个人数码助理和笔记本等;(3)移动中间件是指连接电子商务与异构网络和操作系统的软件实现层,如ExpressQ和WAP等,它们屏蔽了分布环境中异构的操作系统和网络协议;(4)移动网络设施是指支持移动电子商务的无线网络和设备,包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。中国-二、移动电子商务的主要实现技术
1.无线应用协议(WAP)
无线应用协议WAP是WirelessApplicationProtocol的缩写,它是由Motorola、Nokia、Ericsson和Phone.corn公司最早倡导和开发的,它的提出和发展是基于在移动中接入英特网的需要。WAP是开展移动电子商务的核心技术之一,它提供了一套开放、统一的技术平台,使用户可以通过移动设备很容易的访问和获取以统一的内容格式表示的英特网或企业内部网信息和各种服务。通过WAP,手机可以随时随地、方便快捷地接入互联网,真正实现不受时间和地域约束的移动电子商务。中国
2.移动IP(MobileIP)
移动IP(MobileIP)是由互联网工程任务小组(IETF)在1996年制定的一项开放标准。它的设计目标是能够使移动用户在移动自己位置的同时无须中断正在进行的英特网通信。移动IP现在有两个版本,分别为MobileIPv4(RFC3344)和MobileIPv6(RFC3775)。目前广泛使用的仍然是MobileIPv4。目前移动IP主要使用三种隧道技术,即IP的IP封装、IP的最小封装和通用路由封装来解决移动节点的移动性问题。
3.蓝牙(BlueTooth)
蓝牙(BlueTooth)是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月联合推出的一项短程无线联接标准。该标准旨在取代有线连接,实现数字设备间的无线互联,以便确保大多数常见的计算机和通信设备之间可方便地进行通信。“蓝牙”作为一种低成本、低功率、小范围的无线通信技术,可以使移动电话、个人电脑、个人数字助理、便携式电脑、打印机及其他计算机设备在短距离内无须线缆即可进行通信。“蓝牙”支持64kb/s实时话音传输和数据传输,传输距离为10m~100m,其组网原则采用主从网络。
4.无线局域网(WLAN)
无线局域网络WLAN是WirelessLocalAreaNetworks的缩写,它是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段,可提供传统有线局域网的所有功能,它支持较高的传输速率。它通常利用射频无线电或红外线,借助直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)、GMSK、OFDM和UWBT等技术实现固定、半移动及移动的网络终端对英特网网络进行较远距离的高速连接访问。1997年6月,IEEE推出了802.11标准,开创了WLAN先河;目前,WLAN主要有IEEE802.11x与HiperLAN/x两种系列标准。
4.通用分组无线业务(GPRS)
GPRS的英文全称为GeneralPacketRadioService,中文含义为通用分组无线服务,是欧洲电信标准化组织(ETSI)在GSM系统的基础上制定的一套移动数据通信技术标准。它利用“包交换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS是2.5代移动通信系统。GPRS具有“数据传输率高”、“永远在线”和“仅按数据流量计费”的特点,目前得到较广泛的使用。
5.第三代移动通信技术(3G)
3G英文全称为3rdGeneration,中文含义为第三代数字通信。它是由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成,支持高速移动环境,提供语音、数据和多媒体等多种业务的先进移动通信网。国际电联(ITU)原本是要把世界上的所有无线移动通信标准在公元2000年左右统一为全球统一的技术格式。但是由于各种经济和政治的原因,最终形成了三个技术标准即欧洲的WCDMA,美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中国大唐移动通信第一次提出并在无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作完成的。中文含义为“时分同步码分多址接入”。相对于其他两个标准TD-SCDMA具有频谱利用率高、系统容量大、建网成本低和高效支持数据业务等优势。
总结
移动通信和英特网的完美结合造就了移动电子商务。在技术更新与社会需求的交替推动下,移动电子商务已经产生了一个不可阻挡的发展趋势,它必将对全球经济和技术进步产生更加深远的影响。
参考文献:
[1]柯新生.电子商务运作与实例[M].北京:清华大学出版社,2007.
1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。
1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。
1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。
1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。
随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。
随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。
无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。
2无线电通信技术的特点
近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下:
不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。
具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。
可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。
无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。
3无线电通信技术之通信方法的拓新
21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点:
3.1采用了数字通信技术
提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。
3.2推广通信信息技术宽带化的发展
信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。
3.3推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。
3.4拓新接入网络的样式
技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。
3.5过渡电路交换网络
关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是核心关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。
3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器
Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。
3.7推广软件无线电
软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。
3.8提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。
结束语
回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。
参考文献
[1]《信号与系统(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大学出版社2000年.
[2]《数字与模拟通信系统》LeonW.Couch,II电子工业出版社.
[3]《现代通信原理》曹志刚清华大学出版社.
[4]《无线局域网的安全性及其攻击方法研究》李雄伟,赵彦然;2005年.
【关键词】广播电视无线发射技术创新分析
广播电视(Radioandtelevision),它主要是利用无线的电波或导线来向广大地区进行图像节目、音响播送等传播性的媒介,统称广播。而只进行声音播送的则称之为有声音广播。既可播送声音,又播送图像的则称之为电视广播。在一定程度上,虽然自媒体时代下,对于我国广播电视业带来了巨大的发展性冲击,我国的广播电视业也深受打击急需寻求新的突破性发展路径。但是,无论自媒体如何引领新时代的发展浪潮,人们对于广播电视业的热衷也不曾削减,广播电视一直都是人们所热衷的媒介。那么,对于我国广播电视业来说,要想不被自媒体所淘汰,不负众望寻求新的发展性突破,就必须提高对无线发射性技术的重视程度,对该项技术予以深度的分析,研究出其最佳的应用路径,以通过无线发射性技术新的创新发展,来引领我国广播媒体开辟发展蹊径。
1技术概述
广播电视中无线的发射技术,其具有着便捷性的接收、较为的成本投入、较为简洁化的技术操作、较广大辐射范围等特征。目前,在我国一些较为偏远的乡村地区应用的较为普遍,是偏远地区广播电视主要的应用方式。在一定程度上,伴随着我国广播电视中无线的发射技术日新月异的发展,可谓是给广大偏远地区人们带来了众多的福利,他们能够在遥远的山区就可观看到丰富多彩的广播电视节目,为我国广播电视业服务网全覆盖性发展目标的实现奠定了重要的基础,重要性较为突出。同时,通过无线发射性技术在我国广播电视业当中有效的应用,还能够极大的减轻广大广播电视人的工作量,可实现人工智能化的广播电视相关信息数据的传输及接收,为广播电视业的全智能化操控及发展奠定了重要基础,让我国的广播电视业能够为受众提供最具现代化的服务。
2技术创新研究
2.1注重感知性无线电高新技术的研发
在广播电视中无线的发射技术,其主要强调的是期间各类频谱性资源的有效性利用。但是,从广播电视中无线的发射技术实际应用情况来看,无线的电频谱的查找存在着较大的难度性,且会对于广播电视相关信息数据的传输产生一定的阻碍性作用,不利于我国广播电视业为广大受众提供高质量的服务。那么,针对这一问题就需要我国广播电视业在进行无线发射性技术实际应用期间,注重感知性无线电高新技术的研发。在一定程度上,通过对感知性无线电高新技术的研发,就能够通过感知性无线电技术进行广播电视相关信息数据的查询,还可进行闲置性无线电相应频谱的合理连接,大大提升了无线电其频谱性资料实际的利用效率,可有针对性的处理有效性频率的连接性问题,提高广播电视中无线的发射技术智能性及灵活性,让我国的广播电视业为广大受众提供全方位的服务。
2.2注重无线电空中技术的开发
无线电空中技术,其早期主要应用军事作战当中。那么,伴随着我国无线电空中技术日新月异的发展,无线电空中技术也被各高端行业及领域当中实现了有效性应用。而对于我国广播电视业来说,也可适当向着无线电空中技术的方向进行有效性的开发及研究,以进一步提升我国广播电视中无线的发射技术创新发展,保证广播电视信号的稳定性,提供广播电视相关信息数据传输的效率及质量,为广播电视的广大受众提供更为高质量的服务。
2.3科学设置高空光缆架设的高度
在一定程度上,广播电视的信号传输其主要是依靠于高空的光缆,它是广播电视的信号传输基础,更是信号实现高速发射的根本保证。那么,我国的广播电视业要想进一步提高无线发射性技术的应用效果,就应当科学设置高空光缆架设的高度,以为无线发射性技术的有效性应用奠定重要基础,保证在利用无线发射性技术进行广播电视的信号传输时,可以高质量的完成,尽最大可能地保证广播电视的信号传输效率。
2.4注重防雷设施的合理化设置
对于广播电视业来说,防雷设施的合理化设备,也是提升无线发射性技术的应用效果的创新举措之一,也可进一步提升无线发射性技术实际应用过程中的安全性及可靠性。因而,这就需要我国的广播电视业应当尤为注重防雷设施的合理化设置。(1)进行避雷带网与避雷针等这些传统避雷设施的合理化设置。在设置期间,应当注意天线与避雷针之间间距的控制。通常情况下,通信的天性应当安装于避雷针的外线1.5个波长之外,为天线与避雷针所处位置的主置之中;(2)进行无线防雷覆盖性接地,设置好接地网。应当严格按照国家的相关要求,避雷针的接地性电阻应当小于10Ω,且不超过4Ω设备的地网性电阻;(3)将发射性信号线防护的相关工作做好。在信号线位置上进行避雷针的安装,以实现对所有信号线的屏蔽,避免其与外界发生接触情况。从而进一步提升广播电视中无线的发射技术应用的安全性及稳定性,保障广播电视中无线的发射技术实际应用效果。
3结语
综上所述,当前是我国广播电视业实现突破性发展的关键时期。为了能够进一步推动我国广播电视业的快速发展,就需要对广播电视中无线的发射技术,进行综合性的分析及研究,探索出广播电视中无线的发射技术在新时期突破创新的有效性路径。从而能够不断提升广播电视中无线的发射技术综合水准,以实现广播电视中无线发射性技术的创新优化,为我国广播电视业在新时期的蓬勃性发展提供重要的技术保障。
参考文献
关键词:分布式入侵检测;;协作
Abstract:ThispaperpresentsalevelofcollaborationhybridDistributedIntrusionDetectionSystemModel.Themodelwillbetheprotectionofthenetworkisdividedintoanumberofsafetymanagementarea,mainlyduetothedetectionofagents,surveillanceagents,policyenforcementagentiscomposedofthreeparts.Thewholemodelinthedistributionofsourcesofdata,analysisofthedistributionofdetection,multi-regionalcollaborationofthethreetestinglevelsreflectthecharacteristicsoftheDistributedIntrusionDetection.
Keywords:DistributedIntrusionDetection;agent;collaboration
前言
在宽带网建设中,除了增加骨干网传输通路的带宽、网上服务器的处理能力及路由器速度以外,主要是缓解用户接入网瓶颈。目前,宽带用户接入技术主要有高速数字环路(xDSL)、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆(HFC)和宽带无线接入网(如MMDS和LMDS)等手段。其中,宽带无线接入是近年来新兴的一种接入手段。本文将重点探讨宽带无线接入技术及其应用前景。
1.无线接入技术发展的特点
1.1首先,话音通信和宽带数据通信逐渐无线化。随着固定无线接入系统和移动通信系统在技术和市场方面的发展,通过无线方式进行通信的用户数量急剧增长,在几年后,无线话音通信和窄带数据通信的用户数量将可能超过有线用户。目前在中国的部分地区,移动电话用户的增长数量已超过有线电话用户的增长。
1.2无线通信须适应IP业务的发展。随着计算机的普及和电子商务等新业务的发展,数据通信业务量正以指数规律增长,其中使用IP协议进行数据通信的业务量更是急剧增加。固定无线接入系统和移动通信系统须适应IP通信业务发展的需求,并逐渐向高速、宽带通信网推进。
1.3无线通信与有线通信始终在互补支持发展。与无线通信相比,有线通信具有容量大、速率高、宽频带和传输质量稳定的特点,能满足高速数据通信和宽带多媒体业务的通信需求。在无线通信方面,第三代移动通信拟达到的目标是静止状态下为2Mbit/s,10GHz频段下的固定无线接入通信已可实现20Mbit/s左右或更高速率。更高频段的无线接入亦在向更高速率迈进,无线通信正利用其实现个人通信的优势始终与有线通信在互补支持发展着。
2.无线接入系统在通信网中的定位
无线接入技术的主要作用是,在一定条件下,用于提供本地交换局至用户终端之间的通信传输,但不提供局间漫游服务。在建筑物内或局部区域,可通过移动终端提供服务。在地形复杂的山区、海岛或用户稀少、分散的农村地区,铺设有线电缆比较困难、投资大,用户经济实力较低,只有选用无线接入技术,才能解决电话普及与运营企业的经济效益的矛盾。在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统可作为有线通信网的临时应急系统快速提供基本业务服务。
在通信网中,无线接3.无线接入技术
3.1MMDS接入技术
MMDS多路微波分配系统已成为有线电视系统的重要组成部分,MMDS是以传送电视节目为目的,模拟MMDS只能传8套节目,随着数字图像/声音技术和对高速数据的社会需求的出现,模拟MMDS正在向数字MMDS过渡。MMDS的频率是2.5~2.7MHz。它的优点是:雨衰可以忽略不计;器件成熟;设备成本低。它的不足是带宽有限,仅200MHz。许多通信公司看中用LMDS技术来作为数据、话音和视频的双向无线高速接入网。但由于MMDS的成本远低于LMDS,技术也更成熟,因而通信公司愿意从MMDS入手。它们正在通过数字MMDS开展无线双向高速数据业务,主要是双向无线高速英特网业务。
近年,我国有的大城市已经成功地建成了数字MMDS系统,并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目,同时还将传送高速数据,成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目,而应该充分发挥数字系统的功能,同时传送高速数据,开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展,同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。
3.2LMDS接入技术
本地多点分配业务LMDS工作于24GHz~38GHz频段,带宽在1.3GHz左右,传输容量大和应用灵活等特点使其成为目前倍受瞩目的天线宽带接入技术。
一个完整的LMDS系统由四部分组成,分别是本地光纤骨干网、网络运营中心(NOC)、基站系统、用户端设备(CPE)。
宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的,所采用的调制方式与微波传输相似,主要为相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之处是MMDS和LMDS均采用一点多址方式,微波传输则采用点对点方式。
LMDS的特点是:
(1)LMDS的带宽可与光纤相比拟,实现无线“光纤”到楼,可用频带至少1GHz。与其他接入技术相比,LMDS是最后一公里光纤的灵活替代技术。
(2)光纤传输速率高达Gb/s,而LMDS传输速率可达155Mb/s,稳居第二。
(3)LMDS可支持所有主要的话音和数据传输标准,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz频率上,被许可的频率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz获得的许可较多,该频段具有较宽松的频谱范围,最有潜力提供多种业务。
LMDS的缺点是:
(1)传输距离很短,仅5~6Km,因而不得不采用多个小蜂窝结构来覆盖一个城市。
(2)多蜂窝系统复杂。
(3)设备成本高。
(4)雨衰太大,降雨时很难工作。
3.3WCDMA接入技术
WCDMA技术能为用户带来最高2Mbit/s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地传递。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通过有效地利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,而且WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。
3.43G通信技术
在上述通信技术的基础之上,无线通信技术将迈向3G通信技术时代。3G强大的带宽和传输速率给多媒体通信提供了高速传输的可能性。从通信容量上,3G较第二代移动通信系统有大幅提升。另外,3G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,使传输速率有了大幅提高,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,其传转数据速率为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,无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps。
3.54G通信技术
[论文摘要]随着现代科学技术的飞速发展,构建完善坚强可靠的电力通信网,显得越来越重要。文章结合电力通信的特点和需求及无线新技术的特性,分析无线通信技术在电网通信中的应用前景。
一、概述
电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。
二、无线技术介绍
(一)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、无线终端及应用管理服务器等组成。
(二)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.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。
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:InfraredDataAssociation,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:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。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:UltraWideband,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,降低成本。
三、无线技术优劣分析
(一)WLAN技术分析
Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。
(二)WiMax技术分析
WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。
(三)WMN技术分析
WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。
(四)3G技术分析
3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。
(五)LMDS技术分析
本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。
(六)MMDS技术分析
MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。
(七)集群通信技术分析
数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。
数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。
(八)点对点微波通信技术分析
微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。
(九)卫星通信技术分析
利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。
但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。
四、无线技术综合比较
目前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。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。
首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。
从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。
从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。
从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。
从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。
从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。