在數(shù)字化社區(qū)中無(wú)線通信息技術(shù)的應(yīng)用分析

1、在數(shù)字化社區(qū)中無(wú)線通信息技術(shù)的應(yīng)用分析    作者：佚名      畢業(yè)論文   2010-12-16 18:45:56    關(guān)鍵詞：無(wú)線通；信息技術(shù)；數(shù)字化 1、無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程  回顧通信發(fā)展的歷史，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常有趣有過(guò)程：1832年莫爾斯發(fā)明了電報(bào)，它傳送的信息是由眾所周知的點(diǎn)劃碼組成的，即人類最早的通信是采用數(shù)字方式進(jìn)行的。以后貝爾又發(fā)明了電話，并由此造就一個(gè)電信產(chǎn)業(yè)。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，以電話服務(wù)

2、為主的電信業(yè)走了一條成功之路，取得了極大的發(fā)展。然而隨著人類社會(huì)的發(fā)展，電信業(yè)務(wù)也從早期的電報(bào)、電話發(fā)展到今天多種業(yè)務(wù)并存的局面，通信的規(guī)模也發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代通信又進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代。20世紀(jì)90年代信息革命的浪潮，建設(shè)信息高速公路的號(hào)角聲，信息和知識(shí)爆炸式的增長(zhǎng)，特別是因特網(wǎng)商用化后的迅猛發(fā)展，使傳統(tǒng)的電信業(yè)受到巨大的震動(dòng)和沖擊。帶給我們的啟示是，問(wèn)題的核心在于“信息”。在信息和知識(shí)已成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略資源和基本要素的時(shí)代中，人們更加需要隨時(shí)隨地獲取信息，原來(lái)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的固定電話通信方式已遠(yuǎn)不能滿足需求了。人類需要寬帶的無(wú)線通信技術(shù)，來(lái)滿足多媒體化、普及化、多樣化

3、、全球化和個(gè)性化的信息交流。無(wú)線通信是指采用電磁波進(jìn)行信息傳遞的通信方式。早在1897年，馬可尼使用800KHZ中波信號(hào)進(jìn)行了從英國(guó)至北美紐芬蘭的世界上第一次橫跨大西洋的線無(wú)電報(bào)通信試驗(yàn)，開創(chuàng)了人類無(wú)線通信的新紀(jì)元。在無(wú)線通信初期，受技術(shù)條件的限制，人們大量使用長(zhǎng)波及中波進(jìn)行通信。20世紀(jì)20年代初人們發(fā)現(xiàn)的短波通信，直到20世紀(jì)60年代衛(wèi)星通信興起前，它一直是遠(yuǎn)程國(guó)際通信的重要手段，并且目前對(duì)應(yīng)急通信和軍用通信依然有一定實(shí)用價(jià)值。 20世紀(jì)40年代到50年代產(chǎn)生了傳輸頻帶較寬、性能較穩(wěn)定的微波通信，成為長(zhǎng)距離大容量地面干線無(wú)線傳輸?shù)闹匾侄?。模擬調(diào)頻傳輸容量高達(dá)2700路，亦可同時(shí)傳輸高質(zhì)量

4、彩色電視信號(hào)；爾號(hào)逐步進(jìn)入中容量至大容量數(shù)字微波傳輸。80年代中期以來(lái)，隨著頻率選擇性色散衰落對(duì)數(shù)字微波傳輸中斷影響的發(fā)現(xiàn)及一系列自適應(yīng)衰落對(duì)抗技術(shù)與高狀態(tài)調(diào)制與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)字微波傳輸產(chǎn)生了一個(gè)革命性變化。特別應(yīng)該指出的是20世紀(jì)80年代到90年代發(fā)展起來(lái)的一整套高速多狀態(tài)自適應(yīng)編碼調(diào)制解調(diào)技術(shù)與信息號(hào)處理及信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)今衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、全數(shù)字HDTV傳輸、通用高速有線/無(wú)線接入，乃至高質(zhì)量磁性記錄等諸多領(lǐng)域的信號(hào)設(shè)計(jì)與信號(hào)處理及應(yīng)用，發(fā)揮了重要作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的信息化，人們要通信息化開創(chuàng)新的工作方式、管理方式、商貿(mào)方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫(yī)療

5、保健方式以及消費(fèi)與生活方式。無(wú)線通信也從固定方式發(fā)展為移動(dòng)方式，移動(dòng)通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個(gè)階段； 第一階段為20年代初至50年代初，主要用于艦船及軍有，采用短波頻及電子管技術(shù)，至該階段末期才出現(xiàn)150MHZ VHF單工汽車公用移動(dòng)電話系統(tǒng)MTS. 第二階段為50年代到60年代，此時(shí)頻段擴(kuò)展至UHF450MHZ，器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過(guò)渡，大都為移動(dòng)環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決了移動(dòng)電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問(wèn)題。 第三階段為70年代初至80年代初頻段擴(kuò)展至800MHZ，美國(guó)Bell研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并于70年代末進(jìn)行了AMPS試驗(yàn)。 第四階段為80年代初至90年代中，為第二代數(shù)字移動(dòng)通

6、信興起與大發(fā)展階段，并逐步向個(gè)人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn)；此時(shí)出現(xiàn)了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行，頻段擴(kuò)展至900MHZ1.9GHZ，而且除公眾蜂窩電話通信系統(tǒng)外，無(wú)線尋呼系統(tǒng)、無(wú)繩電話系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、無(wú)中心多信道選址移動(dòng)通信系統(tǒng)等各類移動(dòng)通信手段適應(yīng)用戶市場(chǎng)需求同時(shí)興起并各顯神通。 第五階段為90年代中至今，隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的第三代移動(dòng)通信開始興起，其全球標(biāo)準(zhǔn)化及相應(yīng)融合工作與樣機(jī)研制和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作在快速推進(jìn)，包括從第二代至第三代移動(dòng)通信

7、的平滑過(guò)渡問(wèn)題在內(nèi)。對(duì)于第三代移動(dòng)TMT-2000紛紛參與標(biāo)準(zhǔn)的制定，經(jīng)多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬蘭赫爾辛基召開的ITU-R TG8/1第18次會(huì)議上5類RTT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共6種方案成為最終結(jié)果。中國(guó)的TD-SCDMA方案也已成為其中之一。應(yīng)該指出，UTRAWCDMA DS及TIA cdma2000MC的相應(yīng)起步樣機(jī)已經(jīng)誕生，包括以GSM、csmaOne后向兼容為基礎(chǔ)的第二代半過(guò)渡設(shè)備（G）EDGE、cdma IS-95B HDR（2.4Mbit/s峰值速率，64QAM調(diào)制）及cdma2000-1X等亦已推出。 此外，為接續(xù)

8、Internet移動(dòng)游覽應(yīng)用的無(wú)線應(yīng)用協(xié)議（WAP）與無(wú)線連接技術(shù)藍(lán)牙（Blue tooth）已經(jīng)產(chǎn)生。從網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)看，接入網(wǎng)可分成有線接入網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)、光纜同軸混合接入網(wǎng)、銅線電纜、對(duì)絞線、電話（一般為銅線）接入網(wǎng)等等；無(wú)線接入技術(shù)是近些年迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域，它從概念上產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍，即不需要纜線類物理傳輸媒質(zhì)而采用無(wú)線傳播手段來(lái)代替部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部，從而達(dá)到降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。無(wú)線接入網(wǎng)品種繁多，如移動(dòng)衛(wèi)生系統(tǒng)，蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，集群通信系統(tǒng)，一點(diǎn)到多點(diǎn)微波通信系統(tǒng)，微波蜂窩的無(wú)線本地接入系統(tǒng)（PHS、PAS、PACS、DECT）等。

9、短距離之內(nèi)的接入技術(shù)主要有藍(lán)牙（Blue tooth）、紅外線、DECT、IEEE802.11和共享無(wú)線接入?yún)f(xié)議（SWAP）/HomeRF等系統(tǒng)。繼廣域網(wǎng)（WAN、Wind、Area Network或城域網(wǎng)，MAN，Metropolitan Area Network）、局域網(wǎng)（LAN，Local Area Network）之后，最近人們又提出了“無(wú)線個(gè)域網(wǎng)”（WPAN、Wireless Personal Area Network）。這一新概念將小范圍應(yīng)用提升至網(wǎng)絡(luò)理論的高度。在短短的時(shí)間，WPAN成為一個(gè)

10、受人矚目的新熱點(diǎn)，WPAN的研究組成立不到1上，就演變?yōu)镮EEE的專門工作組IEEE802.5（即WPAN Working Group，于1999年3月成立），可見(jiàn)其受重視的程度。 比較而言，Blue tooth系統(tǒng)更具有代表性，它正根據(jù)WPAN的概念向前發(fā)展。事實(shí)上，Blue tooth和WPAN的概念相輔相成，Blue tooth已經(jīng)是WPAN的一個(gè)雛形。從它最初由Ericsson，IBM，Inter，Nokia和Toshiba公司作為原始發(fā)起組織而推出，1年多時(shí)間已吸引了近2000個(gè)國(guó)際上有影響的公司參與。1999年底，美國(guó)的4家公司3C

11、OM，Lucent，Microsoft和Motorola，與上述5公司一樣作為Blue tooth的發(fā)起組織，使它在與SWAP、IEEE802.11等類似應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)中 脫穎而出，發(fā)展前景更加明朗。為了推動(dòng)Blue tooth的發(fā)展，Blue tooth的標(biāo)準(zhǔn)是非專利的，Blue tooth已成為目前通信領(lǐng)域的一個(gè)新熱點(diǎn)，預(yù)計(jì)不遠(yuǎn)的將來(lái)就可成為小范圍無(wú)線多媒體通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?？傊瑹o(wú)線通信技術(shù)前景一片光明。 2、我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展 當(dāng)前，中國(guó)是世界各國(guó)通信技術(shù)運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商關(guān)注的焦點(diǎn)，大家都希望在中國(guó)的市場(chǎng)上占有自己的發(fā)展空間和市場(chǎng)份額。移動(dòng)通

12、信在中國(guó)發(fā)展十分迅速，中國(guó)移動(dòng)通信的走向一直為世人所矚目。1987年11月，我國(guó)廣東正式開通了第一個(gè)TACS制式模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)電話用戶“零”的突破。1994年底，廣東又首先開通了GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，至1995年，全國(guó)已15個(gè)省、市也相繼開通了GSM移動(dòng)通信網(wǎng)。迄今為止，全國(guó)各省、自治區(qū)、直轄市面上都建設(shè)了GSM網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)和國(guó)際的全自動(dòng)溫游。目前我國(guó)正在積極準(zhǔn)備在21世紀(jì)初期開展第三代移動(dòng)通信的商用試驗(yàn)。 從1987年至今，我國(guó)移動(dòng)電話用戶數(shù)的增長(zhǎng)很快，尤其是GSM網(wǎng)更是以人們始料不及的速度在迅猛發(fā)展。這主要是因?yàn)镚SM系統(tǒng)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面均比TACS系統(tǒng)有較大的優(yōu)

13、勢(shì)，更重要的是我國(guó)在GSM運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域引入了競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，促進(jìn)了GSM網(wǎng)的發(fā)展。我國(guó)的移動(dòng)通信用戶已超過(guò)了8000萬(wàn)，位居世界第二。 近10年來(lái)，我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的科研、設(shè)備生產(chǎn)等方面也取得了可喜的進(jìn)步。國(guó)產(chǎn)移動(dòng)通信設(shè)備交換系統(tǒng)、基站和手機(jī)等都已經(jīng)投入生產(chǎn)，并陸續(xù)投放市場(chǎng)，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的開發(fā)和研究也正與世界同步?？梢?jiàn)，中國(guó)無(wú)線通信在運(yùn)營(yíng)業(yè)與制造業(yè)上已取得了第一階段的成功。 3、今后無(wú)線通信技術(shù)的趨勢(shì) 21世紀(jì)的電信技術(shù)正進(jìn)主一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期、未來(lái)十年將是技術(shù)發(fā)展最為活躍的時(shí)期。信息化社會(huì)的到來(lái)以及IP技術(shù)的興起，正深刻的改變著電信網(wǎng)絡(luò)的面貌以及未來(lái)技術(shù)發(fā)展的走向。未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的主要趨

14、勢(shì)是寬帶化、分組化、綜合經(jīng)、個(gè)人化、主要特點(diǎn)體現(xiàn)為以上幾個(gè)方面: （1）寬帶化是通信信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。隨著光纖傳輸技術(shù)以及高通透量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步發(fā)展，有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶化正在世界范圍內(nèi)全面展開，而無(wú)線通信技術(shù)也正在朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn)，無(wú)線傳輸速率將從第二代系統(tǒng)的9.6Kbit/s向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的最高速率2Mbit/s發(fā)展。 （2）核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，接入網(wǎng)絡(luò)多樣化。未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式將向核心網(wǎng)/接入網(wǎng)轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化，使在同一核心網(wǎng)絡(luò)上綜合傳送多種業(yè)務(wù)信息成為可能，網(wǎng)絡(luò)的綜合化以及管制的逐步開放和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，將進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融

15、合。接入網(wǎng)是通信信息網(wǎng)絡(luò)中最具開發(fā)潛力的部分，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，接入核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種業(yè)務(wù)。在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)通信等不同業(yè)務(wù)的相互融合，尤其是無(wú)線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的問(wèn)世，將極大地推動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展，進(jìn)一步促進(jìn)移動(dòng)業(yè)務(wù)與IP業(yè)務(wù)的融合。 （3）信息個(gè)人化是下世紀(jì)初信息業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的主要方向之一。而移動(dòng)IP正是實(shí)現(xiàn)未來(lái)信息個(gè)人化的重要技術(shù)手段，在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)各種IP應(yīng)用以及移動(dòng)IP技術(shù)正逐步成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。移動(dòng)智能網(wǎng)技術(shù)與IP技術(shù)的組合將進(jìn)一步推動(dòng)全球個(gè)人通信的趨勢(shì)。 （4）移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的變革，隨著網(wǎng)絡(luò)中

16、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量主導(dǎo)地位的形成，現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)向IP網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡的趨勢(shì)已不可阻擋，IP技術(shù)將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，IP協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導(dǎo)通信協(xié)議。隨著移動(dòng)通信通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）的引入，用戶將在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入接式。以IP為基礎(chǔ)組網(wǎng)，開始了移動(dòng)骨干網(wǎng)IP應(yīng)用的實(shí)踐。 4、無(wú)線通信技術(shù)在數(shù)字社區(qū)中的應(yīng)用 無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證，數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證。數(shù)字化社區(qū)的特點(diǎn)是信息的交流非常的廣泛和方便，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室、辦公室還是家庭，計(jì)算機(jī)及其外設(shè)的應(yīng)用越來(lái)越普及，社區(qū)中的設(shè)備也都有電腦控制。如果它們之間的通信仍然采用有線方

17、式的話，這將給使用帶來(lái)很大的不便。Blue tooth技術(shù)為我們建立一個(gè)全無(wú)線的工作環(huán)境和生活環(huán)境，Blue tooth標(biāo)準(zhǔn)已制定了和計(jì)算機(jī)以及與Internet、PSTN、ISDN（Integrated Services Digital Network）、LAN、WAN、xDSL（xDigital subscriber loop）等網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議，其目標(biāo)是用單一的Blue tooth標(biāo)準(zhǔn)來(lái)建立起和眾多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的連接。目前它用1Mb/s的速率已完全可以勝認(rèn)這些工作，將來(lái)根據(jù)IEEE802.15的發(fā)展計(jì)劃，可以將速率

18、提高到20Mb/s以上。我們可以使用無(wú)線電纜來(lái)連接辦公室和家庭中的電子設(shè)備，甚至包括鍵盤、鼠標(biāo)等也采用無(wú)線傳輸。我們擁有一個(gè)無(wú)線公務(wù)包，以便攜計(jì)算機(jī)和掌上計(jì)算機(jī)為代表，采用無(wú)線方式和其他設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)相連接，使我們擁有一個(gè)可流動(dòng)的辦公室。 Internet和移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，使人們對(duì)電腦以外的各種數(shù)據(jù)源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求日益增長(zhǎng)。數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等設(shè)備裝上Blue tooth系統(tǒng)，既可免去使用電纜的不便，又不可不受內(nèi)存溢出的困擾，隨時(shí)隨地可將所攝圖片或影像通過(guò)同樣裝上Blue tooth系統(tǒng)的手機(jī)或其他設(shè)備傳回指定的計(jì)算機(jī)中。PDA（Personal Digit

19、al Assistant）裝上Blue tooth系統(tǒng)后，采用無(wú)線方式收、發(fā)E-mail甚至瀏覽網(wǎng)頁(yè)將更為方便。Blue tooth的硬件電路可以做到微型化，在Headset上應(yīng)用非常合適。裝上Blue tooth系統(tǒng)的Headset可以使它和手機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接，也可以使人在小范圍內(nèi)自由走動(dòng)地打電話、收聽(tīng)音樂(lè)，在較大的范圍內(nèi)召開電話會(huì)議。微型化、低功耗和低成本的特性給Blue tooth在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用開拓了近乎無(wú)限的空間。例如，Blue tooth構(gòu)成的無(wú)線電電子鎖比其它非接觸式電子鎖或IC鎖具有更高的安全性和適用性，各種無(wú)線電

20、遙控器（特別是汽車防盜和遙控）比紅外線遙控器的功能更強(qiáng)大，在餐館酒樓用膳時(shí)菜單的雙向無(wú)線傳輸或招呼服務(wù)員提供指定的服務(wù)（如添茶、加飲料等）將更為方便等。利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器可以隨時(shí)監(jiān)視家庭中的冰箱存量的變化，從而隨時(shí)反映出用戶所需要的物品，如果再連接到Internet上的話，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上購(gòu)物。 未來(lái)的信息家電將以Internet和家庭網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以無(wú)線連接實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，是具有一定智能的3C（Computer、Communication和Consumer）相融合的信息產(chǎn)品。以藍(lán)牙技術(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)字手機(jī)、家庭及辦公室電話、小型PBX等電話系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的個(gè)人通信。藍(lán)牙提供了低成本、低功耗的無(wú)線接入式，順應(yīng)了現(xiàn)代通信技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展潮流，在信息家電和移動(dòng)通信等方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。藍(lán)牙技術(shù)自提出以來(lái)，在短短的2年內(nèi)已風(fēng)靡全球。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查和預(yù)測(cè)，1999年藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)品全球銷量幾乎為零，2000年猛增到3670萬(wàn)美元，2001年將