急需“中国现代社会生活的变迁”一文

无线通信技术的发展及其在数字社区中的应用

1、无线通信技术的发展

回顾通信发展史,我们发现了一个很有意思的过程:1832年,摩尔斯发明了电报,它传递的信息是由大家熟知的点划码组成的,也就是人类最早的通信是以数字的方式进行的。后来,贝尔发明了电话,开创了电信行业。一个多世纪以来,以电话业务为主的电信业走了一条成功的道路,取得了很大的发展。但随着人类社会的发展,电信业务也从早期的电报电话发展到今天的多种业务并存,通信规模也发生了翻天覆地的变化。随着科学技术的发展,现代通信已经进入数字时代。20世纪90年代,信息革命的浪潮,建设信息高速公路的号角响起,信息和知识的爆炸式增长,特别是互联网商业化后的快速发展,使传统电信业受到了巨大的冲击和冲击。启示在于,问题的核心在于“信息”。在信息和知识已经成为社会经济发展的战略资源和基本要素的时代,人们需要随时随地获取信息,原有的点对点的固定电话通信方式已经远远不能满足需求。人类需要宽带无线通信技术来满足多媒体化、大众化、多样化、全球化和个性化的信息交流。无线通信是指利用电磁波传输信息的通信方式。早在1897年,马可尼就利用800KHZ中波信号进行了世界上第一次从英国到北美纽芬兰的跨大西洋无线通信实验,开创了人类无线通信的新纪元。在无线通信的早期,由于技术条件的限制,人们使用长波和中波进行通信。短波通信于20世纪20年代初被发现,直到60年代卫星通信兴起之前,一直是远距离国际通信的重要手段,对于应急通信和军事通信仍有一定的实用价值。

20世纪40-50年代,出现了传输带宽大、性能稳定的微波通信,成为长距离、大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路,还能同时传输高质量的彩色电视信号;Er逐步进入从中等容量到大容量的数字微波传输。20世纪80年代中期以来,随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现,以及一系列自适应衰落对策和高态调制检测技术的发展,数字微波传输发生了革命性的变化。特别需要指出的是,从80年代到90年代发展起来的一套高速多态自适应编码调制解调技术、信息信号处理和信号检测技术,在卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输、通用高速有线/无线接入,甚至高质量磁记录等诸多领域的信号设计、信号处理和应用中发挥了重要作用。随着国民经济和社会发展的信息化,人们应该通过信息化来创新工作方法、管理方法、经营方法、财务方法、思想交流方法、文化教育方法、医疗保健方法以及消费和生活方式。无线通信也从固定模式发展到移动模式,移动通信的发展至今大约经历了五个阶段;

第一阶段,20世纪20年代初至50年代初,主要用于舰船和军事装备,采用短波频率和电子管技术。在这个阶段的末期,出现了150MHZ的VHF单工公用移动电话系统MTS。

第二阶段是从20世纪50年代到60年代。此时频段扩展到UHF450MHZ,器件技术已经过渡到半导体,多为移动环境下的专用系统,手机与公用电话网的连接问题已经解决。

第三阶段,70年代初至80年代初,频段扩展至800MHZ。美国贝尔研究所在70年代末提出了蜂窝系统的概念,并进行了AMPS测试。

第四阶段是20世纪80年代初至90年代中期,是第二代数字移动通信的兴起和大发展阶段,逐步走向个人通信业务。此时,各种系统和服务,如D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等。出现了,频段扩展到900MHZ~1.9GHZ,除了公用蜂窝电话通信系统外,还有无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道移动通信系统等多种类型。

第五阶段是90年代中期至今。随着数据通信和多媒体业务的发展,满足移动数据、移动计算和移动多媒体业务需求的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化和相应的集成工作、原型开发和外场测试工作正在快速推进,包括从第二代向第三代移动通信的平稳过渡。对于第三代移动TMT-2000,他们相继参与了标准的制定。经过多次整合努力,五类RTT技术标准于10月25日199910至10月5日110 ITU-R TG8/1在芬兰赫尔辛基举行* *。中国的TD-SCDMA方案也成为其中之一。需要指出的是,相应的UTRAWCDMA DS和TIA cdma2000MC的雏形已经诞生,包括基于GSM和csmaOne后向兼容的第二代半过渡设备(G)EDGE,cdma IS-95B HDR(2.4Mbit/s峰值速率,64QAM调制)和cdma2000-1X等

此外,已经产生了无线应用协议(WAP)和无线连接技术(蓝牙)来连接互联网移动浏览应用。从网络角度来看,接入网可分为有线接入网和无线接入网,同轴混合接入网有光缆、铜缆、双绞线、电话(通常是铜线)接入网等。无线接入技术是近年来发展迅速的一个新技术领域。它在概念上有了很大的飞跃,即不需要有线物理传输介质,而是用无线传输手段来替代部分甚至全部接入网,从而达到降低成本、提高灵活性、延长传输距离的目的。无线接入网有很多种,如移动医疗系统、蜂窝移动通信系统、集群通信系统、点到多点微波通信系统、微波蜂窝无线本地接入系统(PHS、PAS、PACS、DECT)。短距离内的接入技术主要有蓝牙、红外、DECT、IEEE802.11和* * *无线接入协议(SWAP)/HomeRF系统。继广域网(WAN,Wind,Area Network或城域网(MAN)和局域网(LAN)之后,人们最近又提出了“WPAN”。这个新概念把小规模应用提升到网络理论的高度。在短时间内,WPAN已经成为一个新的热点,吸引着人们的注意力。WPAN研究组成立不到1,就已经演变成IEEE802.5 (WPAN工作组,成立于1999年3月),可见其重要性。

相比较而言,蓝牙系统更具代表性,它是按照WPAN的理念发展的。事实上,蓝牙和WPAN的概念是相辅相成的,蓝牙已经是WPAN的原型。自爱立信、IBM、Inter、诺基亚、东芝作为原始发起组织首次发起以来,在超过1年的时间里,吸引了近2000家具有国际影响力的公司参与。1999年底,美国3COM、朗讯、微软、摩托罗拉四家公司与上述五家公司一样,是蓝牙的发起组织,使其在与SWAP、IEEE802.11等同类应用标准的竞争中脱颖而出,发展前景更加明朗。为了促进蓝牙的发展,蓝牙的标准是非专利的。蓝牙已成为目前通信领域的新热点,并有望在不久的将来成为小规模无线多媒体通信的国际标准。总之,无线通信技术有着光明的前景。

2.中国无线通信技术的发展

目前,中国是全世界通信技术运营商和设备制造商关注的焦点,每个人都希望在中国市场占据自己的发展空间和市场份额。中国移动通信的发展非常迅速,中国移动通信的发展趋势一直为世界所关注。1987 165438+10月,中国广东正式开通首个TACS模拟蜂窝移动通信系统,实现了手机用户“零”的突破。1994年底,广东率先开通了GSM数字蜂窝移动通信系统,到1995,全国已有15个省市也开通了GSM移动通信网。截至目前,全国各省、自治区、直辖市均已建成GSM网络,实现了国内外全自动温度巡测。目前,我国正在积极准备21世纪初第三代移动通信的商用试验。

自1987以来,中国手机用户数量迅速增加,尤其是GSM网络正以意想不到的速度发展。这主要是因为GSM系统在技术和经济上比TACS系统有更大的优势,更重要的是中国在GSM运营领域引入了竞争机制,促进了GSM网络的发展。中国移动通信用户超过8000万,居世界第二。

在过去的10年里,中国在移动通信领域的科学研究和设备生产也取得了可喜的进展。国内的交换系统、基站、手机等移动通信设备已经陆续投产并投放市场,第三代移动通信系统的开发研究也在与世界同步。由此可见,中国无线通信在运营和制造方面已经取得了第一阶段的成功。

3.无线通信技术的未来趋势。

21世纪的电信技术正在进入一个关键的转折点,未来十年将是技术发展最活跃的时期。信息社会的到来和IP技术的兴起正在深刻地改变着电信网络的面貌和未来技术的发展趋势。未来无线通信技术的主要发展趋势是宽带化、分组化、集成化和个性化,主要特征如下:

(1)宽带是通信和信息技术发展的重要方向之一。随着光纤传输技术和高渗透性网络节点的进一步发展,有线网络的宽带化正在全球范围内展开,无线通信技术也在向无线接入的宽带化方向演进。无线传输速率将从第二代系统的9.6Kbit/s发展到第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s。

(2)核心网的融合和接入网的多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变。网络的分组化和宽带化使得在同一个核心网上传输各种业务信息成为可能。网络的融合、管制的逐步开放和市场竞争的需要将进一步促进传统电信网络和新兴计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最有潜力的部分。未来网络可以通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路接入等不同的接入设备接入核心网,实现用户所需的各种业务。固定通信和移动通信等不同业务的技术融合,特别是无线应用协议(WAP)的问世,将极大地促进无线数据业务的发展,并进一步推动移动业务和IP业务的融合。

(3)信息的个性化是下世纪初信息产业进一步发展的主要方向之一。移动IP是未来实现信息个性化的重要技术手段,各种IP应用和移动IP技术在手机上的实现正逐渐成为人们关注的焦点之一。移动智能网技术和IP技术的结合将进一步推动全球个人通信趋势。

(4)移动通信网络的结构正在发生深刻的变化。随着数据业务在网络中主导地位的形成,从现有的电路交换网络向IP网络过渡的趋势不可阻挡。IP技术将成为未来网络的核心关键技术,IP协议将成为电信网络的主导通信协议。随着通用分组无线业务(GPRS)的引入,用户将以端到端的分组传输方式发送和接收数据,打破了传统的数据接入连接。基于IP组网,移动骨干网开始了IP应用的实践。

4.无线通信技术在数字社区中的应用。

无线通信技术的发展为数字社区的实现提供了强有力的保障,而数字社区又提供了强有力的保障。数字社区的特点是广泛和方便的信息交流。无论是在实验室、办公室还是家中,计算机及其外设的应用越来越普及,小区内的设备也由计算机控制。如果它们之间的通信还是有线的,会给使用带来很大的不便。蓝牙技术为我们建立了一个无线的工作环境和生活环境。蓝牙标准已经建立了与计算机以及与互联网、PSTN、ISDN(综合业务数字网)、LAN、WAN、xDSL(xDSL)的接口协议,其目标是用单一的蓝牙标准建立与许多国际标准的连接。目前以1mB/s的速度完全可以克服这些任务,未来按照IEEE802.15的发展规划,速度可以提升到20mB/s以上..我们可以用无线电缆连接办公室和家里的电子设备,甚至是键盘、鼠标等等。我们有一个无线业务包,以便携电脑和掌上电脑为代表,通过无线的方式与其他设备或网络相连,这样我们就有了移动办公。

随着互联网和移动通信的快速发展,人们对计算机以外的各种数据源和网络服务的需求日益增加。数码相机、数码摄像机等设备都配备了蓝牙系统,不仅可以避免使用线缆的不便,还可以避免内存溢出的困扰。拍摄的照片或图像可以随时随地通过手机或其他配备蓝牙系统的设备发送回指定的计算机。PDA(个人数字助理)安装了蓝牙系统后,通过无线方式接收、发送电子邮件甚至浏览网页将更加方便。蓝牙的硬件电路可以小型化,非常适合在耳机上应用。配备蓝牙系统的耳机可以使其与手机无线连接,还可以使人们在小区域内自由走动和听音乐,在大区域内召开电话会议。小型化、低功耗、低成本的特点,为蓝牙在人们日常生活中的应用开辟了几乎无限的空间。比如蓝牙组成的无线电电子锁,比其他非接触式电子锁或ic锁具有更高的安全性和适用性,各种无线电遥控器(尤其是汽车防盗和遥控)比红外遥控器具有更强大的功能,因此在餐厅用餐时,双向无线传输菜单或呼叫服务员提供指定服务(如加茶加饮料)会更方便。蓝牙制成的传感器可以随时监测家中冰箱存量的变化,从而随时反映用户需要的物品。如果再连上互联网,就可以实现网购了。

未来的信息家电将以互联网和家庭网络为基础,通过无线连接实现双向传输,是一种具有一定智能和3C(计算机、通信、消费者)一体化的信息产品。利用蓝牙技术设计的数字移动电话、家庭和办公室电话、小型PBX和其他电话系统已经实现了真正的个人通信。蓝牙提供低成本、低功耗的无线接入,符合现代通信技术和应用的发展趋势,在信息家电和移动通信领域具有巨大的发展潜力。蓝牙技术从提出到现在,短短两年时间就风靡全球。根据市场研究和预测,1999年蓝牙产品的全球销售额几乎为零,2000年将飙升至3670万美元,2006年将达到65438+2600万美元,2006年将达到6.99亿美元。2002年,采用蓝牙技术的计算机外设将达到654.38+0.5亿台,采用蓝牙技术的笔记本电脑将达到2500万台。2003年,全球90%以上的笔记本电脑将采用蓝牙技术,2006年,全球将推出6.7亿台采用蓝牙技术的信息家电。

回顾无线通信的发展,个人通信的移动性和多媒体综合业务的无缝覆盖的需求将越来越突出。频谱延伸到毫米波、亚毫米波的电磁“无线光纤”,乃至激光、粒子通信领域的无线通信,将有着越来越广阔的活动舞台和光明的发展前景。市场是发展的动力。尽管中国移动通信和互联网发展迅速,但目前中国手机和互联网用户的普及率仍然很低。面对中国6543.8+0.2亿的人口,无论是网络规模还是容量,中国都有很大的发展空间。同时,竞争态势的形成促使运营企业积极拓展新的业务和应用,为用户提供丰富的选择,满足用户多种、多层次的需求。因此,在移动通信和互联网方面的应用开发也有很大的发展潜力。积极推动无线领域的科技进步和技术创新,在全球信息化和经济全球化的环境下,为实现科教兴国战略,增强中华民族的综合国力,为国际社会和全人类的发展做出积极贡献。