無線移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

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1、無線移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用　劉威（北京城市學(xué)院理工學(xué)部北京100083）摘要：本文介紹無線移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程及業(yè)務(wù)內(nèi)容和頻譜分配，同時(shí)提出在北京城市學(xué)院以無線移動(dòng)辦公及無線移動(dòng)電子商務(wù)為基礎(chǔ)，開展產(chǎn)學(xué)研一體化無線移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐的設(shè)想。關(guān)鍵詞：無線通信；移動(dòng)通信；頻譜　　一、前言當(dāng)前以3G為代表的無線移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)成熟，面對如饑似渴的市場需求，它正處在蓄勢待發(fā)的狀態(tài)。信息產(chǎn)業(yè)部專家指出，移動(dòng)通信的持續(xù)高速增長引人注目，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)收入在整個(gè)電信業(yè)務(wù)收入中所占比重達(dá)到44.6％。與此同時(shí)，基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的增值業(yè)務(wù)也發(fā)展迅速，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入已經(jīng)占到移動(dòng)通信業(yè)務(wù)收入的15％

2、。因此，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)已成為中國信息通信業(yè)持續(xù)快速增長的一個(gè)主要推動(dòng)力。從各方面的情況來看，中國發(fā)展3G的條件已基本具備。北京城市學(xué)院身處無線移動(dòng)通信市場的熱點(diǎn)，應(yīng)該提前抓住這一歷史機(jī)遇，順應(yīng)中國信息通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大流，以產(chǎn)學(xué)研一體化的方式，立足無線移動(dòng)通信應(yīng)用領(lǐng)域，為北京的城市建設(shè)和數(shù)字奧運(yùn)服務(wù)。本文將從回顧歷史開始，通過分析探討各種無線移動(dòng)通信業(yè)務(wù)模式和頻譜情況，探討適合北京城市學(xué)院的無線移動(dòng)通信研發(fā)和應(yīng)用思路。二、無線移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展歷史和趨勢無線移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展始于上一世紀(jì)20年代，經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段。第一階段從上一世紀(jì)20年代至40年代，為早期發(fā)展階段。在這期間，首先在短波

3、幾個(gè)頻段上開發(fā)出專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，其代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到30～40MHz?？梢哉J(rèn)為這個(gè)階段是現(xiàn)代移動(dòng)通信的起步階段，特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低。第二階段從40年代中期至60年代初期。在此期間內(nèi)，公用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)開始問世。這一階段的特點(diǎn)是從專用移動(dòng)網(wǎng)向公用移動(dòng)網(wǎng)過渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)的容量較小。第三階段從60年代中期至70年代中期，使用150MHz和450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)了無線頻道自動(dòng)選擇并能夠自動(dòng)接續(xù)到公用電話網(wǎng)。這一階段是移動(dòng)通信系統(tǒng)改進(jìn)與完善的階段，其特點(diǎn)是采用大區(qū)制、中小容量，使用450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)了

4、自動(dòng)選頻與自動(dòng)接續(xù)。第四階段從70年代中期至80年代中期。這是移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展時(shí)期。1978年底，美國貝爾試驗(yàn)室研制成功先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。第五階段從80年代中期開始，這是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時(shí)期，開發(fā)了新一代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。數(shù)字無線傳輸?shù)念l譜利用率高，可大大提高系統(tǒng)容量。另外，數(shù)字網(wǎng)能提供語音、數(shù)據(jù)多種業(yè)務(wù)服務(wù)，并與ISDN等兼容。實(shí)際上，早在70年代末期，當(dāng)模擬蜂窩系統(tǒng)還處于開發(fā)階段時(shí)，一些發(fā)達(dá)國家就著手?jǐn)?shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究。到80年代中期，歐洲首先推出了泛歐數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)(GSM)的體系。目前，我們正處在這

5、一階段的第三代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)時(shí)代。這一時(shí)代的特點(diǎn)是通信頻帶進(jìn)一步加寬，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所占的比重大幅度增加，全面走向移動(dòng)多媒體通信。當(dāng)今無線移動(dòng)通信的發(fā)展主要體現(xiàn)在五大技術(shù)的發(fā)展中：一是舉世矚目的3G技術(shù)，二是3.5ghz寬帶固定無線接入的推廣應(yīng)用，三是WLAN標(biāo)準(zhǔn)的選用，四是寬帶無線技術(shù)新寵WIMAX，五是超寬帶無線接入技術(shù)UWB。這些技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用導(dǎo)致無線移動(dòng)通信的總體走勢是接入多元、網(wǎng)絡(luò)一體和綜合布局。三、無線移動(dòng)通信技術(shù)相關(guān)業(yè)務(wù)及頻譜管理　　信息產(chǎn)業(yè)部最新公布的電信業(yè)“十一五”規(guī)劃應(yīng)前期研究的22項(xiàng)課題，這些課題廣泛涵蓋了通信業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、法制與行管、網(wǎng)絡(luò)融合、第三代移動(dòng)通信、普遍

6、服務(wù)、電子商務(wù)與電子政務(wù)等關(guān)系到未來通信發(fā)展的重點(diǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，總共包括69個(gè)子課題。分析這些課題，我們可從中找到適合我們自身特點(diǎn)的研究方向。從圖一和圖二中可看出，在各種不同的應(yīng)用環(huán)境下，其業(yè)務(wù)帶寬需求是不同的，從而產(chǎn)生不同的頻譜分配和應(yīng)用差異?！?．衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)是利用衛(wèi)星通信的多址傳輸方式，為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠(yuǎn)距離的漫游和機(jī)動(dòng)、靈活的移動(dòng)通信服務(wù)，是陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的擴(kuò)展和延伸，在偏遠(yuǎn)的地區(qū)、山區(qū)、海島、受災(zāi)區(qū)、遠(yuǎn)洋船只及遠(yuǎn)航飛機(jī)等通信方面更具獨(dú)特的優(yōu)越性。2．無線接入系統(tǒng)無線接入系統(tǒng)（又稱無線本地環(huán)路），就是通過無線的方式，在有線管道鋪

7、設(shè)比較困難、投資大、電話用戶密度大的市和近郊區(qū)，或電話用戶稀少的遠(yuǎn)郊區(qū)、農(nóng)村、山區(qū)等地方，提供固定電話的服務(wù)，作為有線電話網(wǎng)的補(bǔ)充和延伸。無線接入系統(tǒng)所使用的頻段有150MHZ、450MHZ、800/900MHZ、1－3GHZ及3GHZ以上；所采用的技術(shù)有模擬蜂窩技術(shù)（包括TACS、AMPS、NMT等技術(shù)），數(shù)字蜂窩技術(shù)（包括GSM－DCS1800-PCS1900、800/1900MHZCDMA、DAMPS、PDC等技術(shù)），數(shù)字無線技術(shù)（包括DECT、PH