无线通信技术研究

2017-12-29郑莉中国移动通信集团设计院有限公司有线所

数码世界 2017年7期

关键词：传输速率频带卫星通信

郑莉中国移动通信集团设计院有限公司有线所

无线通信技术研究

郑莉中国移动通信集团设计院有限公司有线所

无线通信技术以其高度的灵活性，极强的实用性，在当前社会中得到了广泛使用。本文先对无线通信技术的概念做了简单介绍，然后分析了其中几种较为典型的、较为常用的技术，最后对其进行了总结。

无线通信技术移动通信 WLAN

无线通信技术在以其高度的灵活性和极强的实用性，得到广泛的关注和持续的发展。无论是传统的移动通信，还是后来蓬勃兴起的无线接入，都无不彰显着无线通信技术的强劲势头。

1 无线通信技术基本概念

无线通信技术，不依赖有线电缆，而用电磁波取而代之作为信息传输介质，把信息在空间内传播。其好处显而易见：一方面由于摆脱了电缆的桎梏，因此在部署时更具有灵活性，可随时随地获取并传送所需要的信息，无论是军事领域还是普通家用，都受到了极大欢迎；另一方面，在艰苦环境中，比如台风、涝灾等，具备持久性和可靠性，体现出了极强的实用性。

无线通信技术涵盖的内容非常广泛，主要包括有：微波通信、移动通信、宽带无线接入（WPAN技术、WLAN技术、WiMAN技术、WWAN技术等）、卫星通信等。

2 典型无线通信技术介绍

2.1 微波通信

微波通信使用0．3GHz至300GHz频段，传播速度约为光速。国家通信网以及各种专用通信网，比如高速数据、电视会议等，多采用这种方式。

微波通信在早期使用简单的四相移键控（QPSK）以及八相移键控8PSK，后为提高频带利用率采用了多元正交幅度调制（16QAM、64QAM、256QAM等）。微波通信有几大显著特点：其一传输容量大，很适合传送宽频带信号；其二可以制成高增益天线，从而使得信息传输时的干扰有效减少；其三铺设成本低廉，所需铺设周期也较短。因此，现代微波通信也被用于地理环境复杂而造成的其他传输系统铺设代价昂贵的场景，较经济适用。而目前，将数字微波技术用于固定宽带技术也彰显出良好的市场前景。

2.2 移动通信

移动通信历经几代的技术革新，业务承载能力在持续提升。第一代（1G）采用频分多址技术（FDMA），是蜂窝电话的标准；第二代（2G）采用全球移动通信（GSM），其后延续为2．5G的通用分组无线服务（GPRS），传输速率能达到56Kbps至114Kbps，同被2G使用的技术还有码分多址（CDMA）；第三代（3G）涌现了更多的标准，传输速率已经能达到几百Kbps；第四代（4G）到来后，下行速率能到100Mbps，上行速率也能到20Mbps。

作为4G的延伸，第五代（5G）移动通信技术的研究目前已进行地如火如荼。5G可能使用极高频28GHZ和60GHz以期望更高的频谱效率、更低的延迟、支持更大的用户并发连接请求等。5G的控制信道使用华为提出的极化码作为上下行编码方案，而数据信道的上下行编码方案则归属高通公司的LDPC码。随着5G技术的成熟，相信5G网络不久便可真正投入使用。

2.3 WLAN技术

WLAN技术用于同信道的有两个频率区间，其一在2．4GHz至2．4835GHz范围，被称为2．4GHz频带，另一在5．15GHz至5．825GHz范围，被称为5GHz频带。常见的使用场景包括家用无线路由器提供的无线Wi-Fi，大型商场、机场或是校园内运营商提供的WLAN接入，比如人们所熟知的CMCC，Chinanet等。

WLAN遵循IEEE802．11系列标准，它们定义了网络中设备无线通信的相关机制，包括射频信号的调制和编解码方式、数据传输速率等。这系列标准包括802．11a，802．11b，802．11g，802．11n等，根据无线环境情况，网络中设备自行改变调制解调方式，传输速率可在1Mb/s至54Mb/s之间自动调整。

WLAN组网分为两种类型：一种需要通过接入点AP连接到Internet，这种方式下P可看作一个WLAN中的基站或中心；另一种是由无线设备彼此对等互联而形成的无中心系统。目前许多地方，尤其是大城市，WLAN几乎已经实现了全覆盖。

2.4 卫星通信

这是一种通过人造卫星来转发无线电波的无线通信技术，能够实现两个及以上的地球站彼此通信，其组成部分包括通信卫星、管理控制系统和地球站，通信卫星承担了信号转发的职责。

卫星通信的工作频段有多个，极为常用的是C波段，其频率在4GHz至6GHz，原因是在这个范围内频段较宽，可以利用微波中继技术，同时天线尺寸也较小。卫星通信可以利用多种多址技术，包括FDMA、SDMA、随机多址等。而其承载的业务也是多种多样的：一方面可以是固定业务，如在两站之间传输语音、数据等；另一方面也可以是广播业务，如电视、IP广播等；还可以是移动业务，如移动终端之间的通信。