淺談蜂窩通信技術(shù)

1、    淺談蜂窩通信技術(shù)    紀(jì)寵興摘 要 蜂窩通信技術(shù)至今已經(jīng)發(fā)展了一百余年了，在移動(dòng)端也已經(jīng)發(fā)展到第五代了。而在非移動(dòng)段爺發(fā)展出了如zigbee通信這樣的廣泛使用而成熟的技術(shù)。本文先介紹蜂窩通信的基本原理。再以移動(dòng)通信中g(shù)sm通信比對zigbee通信，解析各自的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。關(guān)鍵詞 蜂窩通信 5g gsm zigbee：tn929.53：a0引言移動(dòng)通信現(xiàn)如今已經(jīng)發(fā)展到第五代了，移動(dòng)通信的第五代就是大家經(jīng)常能聽到的5g時(shí)代，隨著華為等名企的研發(fā)，相信用不了多久我們將從4g時(shí)代進(jìn)入5g時(shí)代！其實(shí)移動(dòng)能進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的基本原理如圖1所示，信號(hào)的全方位覆

2、蓋是由信號(hào)塔搭建出來的，每個(gè)信號(hào)點(diǎn)負(fù)責(zé)自己特定區(qū)域的信號(hào)通信。從整體上看其信號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖像一個(gè)蜂窩網(wǎng)狀一樣，因此移動(dòng)通信結(jié)構(gòu)通常也稱為蜂窩移動(dòng)通信。與此類似如圖2是zigbee的蜂窩網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其實(shí)從zigbee取名就能解析其結(jié)構(gòu)（bee蜜蜂，zig聲音形容詞）。下文將舉移動(dòng)通信中的gsm通信與zigbee通信進(jìn)行對比性分析，深入說明其通信原理和應(yīng)用場合。1 gsm通信的工作模型gsm是global system for mobile communications的縮寫，譯為全球通信系統(tǒng)，發(fā)展與上世紀(jì)90年代，雖然屬于第二代蜂窩移動(dòng)通信，但已經(jīng)成熟的被100多個(gè)國家應(yīng)用，占據(jù)了近八成的全球蜂窩移動(dòng)通

3、信設(shè)備市場。在控制領(lǐng)域中常用來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，控制距離理論上沒有限制。工作模型類似c/s（客戶端/服務(wù)器）模型。如當(dāng)a要去控制b，如果邏輯上把a(bǔ)看成服務(wù)器，b看成客戶端。則a設(shè)備的mcu接到用戶的指令，會(huì)將指令打包成一個(gè)信息包，通過gsm模塊能識(shí)別的at指令將控制信息包發(fā)給b。b的gsm模塊收到信息包后丟給b設(shè)備的mcu去解析，然后mcu再去執(zhí)行相應(yīng)的控制信息。從以上分析看gsm能夠遠(yuǎn)距離的進(jìn)行一對一的精準(zhǔn)控制，這種遠(yuǎn)程控制適合跨城市甚至跨國家的場合應(yīng)用，其能夠經(jīng)常識(shí)別和傳送依賴于每個(gè)gsm設(shè)備都有一個(gè)全球唯一的id，也就是通常所說的電話號(hào)碼。2 zigbee通信的工作模型在此之前zigbee也

4、被稱為“homerf lite”、“rf- easylink”或“firefly”無線電技術(shù)，統(tǒng)稱為zigbee。其工作模型如圖2所示，每個(gè)zigbee設(shè)備在一個(gè)時(shí)刻只有協(xié)調(diào)器、路由器、終端三種角色中的一種角色。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形、樹形、網(wǎng)狀形。一般在整個(gè)蜂窩網(wǎng)啟動(dòng)的時(shí)候由協(xié)調(diào)器啟動(dòng)，分配好錄音終端所需的各種信息，建立起對應(yīng)鏈接后，協(xié)調(diào)器角色的工作使命暫時(shí)完成會(huì)轉(zhuǎn)換為路由器角色。而路由器的主要作用就是建立路由表轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)見的通信包。終端的使命就是最后的通信終結(jié)點(diǎn)或者發(fā)起點(diǎn)。zigbee的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)在于可以精準(zhǔn)的一對一通信，還能一對全局中的所有設(shè)備進(jìn)行廣播似的一對所有通信。在需要?jiǎng)澐譃槎鄠€(gè)局域網(wǎng)進(jìn)行

5、區(qū)域區(qū)別控制通信的時(shí)候，zigbee也能通過分組技術(shù)進(jìn)行區(qū)域性的分組，可以讓每個(gè)局域zigbee網(wǎng)進(jìn)行單獨(dú)的內(nèi)部通信，設(shè)立網(wǎng)關(guān)。由于zigbee設(shè)備特別是其終端設(shè)備在沒有工作時(shí)其能進(jìn)入睡眠模式，因?yàn)楣暮艿汀? gsm和zigbee通信的應(yīng)用場合上面分析gsm和zigbee通信均屬于蜂窩通信，那兩者如何選擇呢？依據(jù)前面介紹，gsm通信可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信，進(jìn)而設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)距離的工業(yè)控制。但需要以移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)備搭建為基礎(chǔ)，成本較高。尤其在一些移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施不完善的國家和區(qū)域該方案很難實(shí)施或者成本很高。但zigbee通信則依賴自己的zigbee通信協(xié)議（現(xiàn)在廣泛而成熟的協(xié)議是zigbee2007），自己搭建出了物理層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層等。其成本低，搭建和使用方便。但傳輸距離短，一般只有幾十米。這樣的技術(shù)特點(diǎn)讓zigbee廣泛應(yīng)用于智能家居、智慧工業(yè)控制、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域。參考文獻(xiàn)1 竇文君.基于gsm網(wǎng)絡(luò)的接地線檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)d.沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué)，2007.2 崔