寬帶無線通信系統的發展趨勢

林朋雨

摘 要：我國寬帶無線通信技術的發展非常之迅速，技術也日趨成熟，人們對于無線網絡的需要也日漸頻繁，WI-FI，3G，4G 這些無線互聯網的產物在我們生活中非常常見，無線網絡已經成了生活中必不可少的一部分。本文簡要的闡述了寬帶無線通信技術、超寬帶無線技術發展的基本情況。并對未來的移動通訊技術進行展望。

關鍵詞：寬帶無線通信技術；無線網絡；發展趨勢

一、寬帶無線通信系統概述

寬帶無線系統一般由遠端用戶站（RT）、基站（BTS）、和網管系統（EMS）組成，基站負責對遠端站點進行覆蓋，并且提供與核心網絡的多種業務接口技術。遠端站由室外和室內單元組成，通常會采用口徑很小的室外定向天線，網管設備（EMS）主要與基站相連，能實現對系統的性能監測、操作維護、軟件下載等基本功能。

寬帶無線通信技術從所使用的頻帶上可分為兩類，一個是高頻段的LMDS系統，另一個是低頻段的MMDS系統。LMDS系統的特色在于可用的帶寬較大，但是可靠覆蓋范圍一般在5公里以內，適合商務熱點地區的使用；MMDS系統的特色在于受雨衰影響小，全天候可靠覆蓋范圍在10公里以上，但是帶寬較小，適合SME和SOHO用戶使用。

二、寬帶無線系統的應用

1.寬帶無線技術

我國已經進行了2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz、等無線接入頻譜的規劃。LMIS為本地多點分配系統，基本工作頻段范圍為10-40GHz。系統通過扇區或基站設備將ATM骨干網基帶信號調制為射頻信號發射出去，在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收信號并將其還原為基帶信號，實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸?？梢蕴峁┱Z音、IP和楨中繼業務。

MMDS是一種提供寬帶業務的點對多點分布，頻率在3.5GHz的寬帶固定無線接入技術。MMDS頻段可應用于半徑為幾十公里的覆蓋范圍。為了更好地解決這一頻段的無線接入問題，我國正在考慮3.3GHzTDD方式的無線接入頻段的規劃。在向下一代網絡前進的過程中，全球無線移動通訊的發展呈現出6大趨勢，即傳送寬帶化、應用個性化、接入多樣化、網絡數據化、系統互補化及有線無線一體化。

2.超寬帶無線技術

超寬帶無線技術（UWB）是一種無載波通信技術，它不采用載波，而是利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據信號，因此其所占帶寬非常的寬。目前美國聯邦通訊委員會（FCC）開放的頻段是3.1-10.6GHz，故UWB系統發射的功率譜密度非常低，在傳輸同樣的速率時功率消耗僅有傳統技術的1/10-1/100，所以短距離UWB無線通信系統與其他窄帶無線通信系統可以共存。UWB其收發信機結構非常簡單，成本低于全數字化；具有較好的隱蔽性、低截獲率、保密性好等非常突出的優點，能很好地滿足現代通信系統對于安全性的要求。另一方面由于UWB信號定位精度及高，所以在透視成像雷達、人體醫學成像、穿地探測雷達等方面得到了越來越多的應用。

三、寬帶無線通信系統的前景

寬帶無線接入技術能夠提供更多的業務，它是隨著數據業務迅猛發展而不斷提高的。無線通信系統和有線通信系統相比有兩個特殊點，即無線頻譜資源有限和無線傳輸環境惡劣。寬帶無線接入技術的發展也是圍繞著解決這兩個難點而展開的。總結下來，寬帶無線接入系統有以下幾個關鍵的技術：

1.調制技術

調制技術的發展使得在單位帶寬內所傳輸的數據速率越來越高，早期的寬帶無線技術多采用QPSK和FSK調制；目前出現的系統已經普遍采用16QAM和64QAM調制技術，因為高效調制技術對解調信噪比要求也相應提高了。在點對多點的寬帶無線接入系統中，64QAM是目前最實用化的調制方式，256QAM或更高等級的調制一般多用于點對點傳輸系統。目前還出現了自適應調制技術，使得寬帶無線接入系統可以根據當前的通信環境信噪比的情況自動設定調制方式，使系統更好的適應傳輸環境的變化，保持無線通信鏈路通暢。

2.天線技術

寬帶無線接入系統將會在今后的數據業務領域中占有越來越多的份額，而頻譜資源始終是有限的，這就要求增加頻率的復用率，而扇區天線技術在這其中發揮了非常重要的作用，高復用效率要求扇區天線的主波束增益盡可能的均勻，旁瓣盡可能低。這些都對天線的設計提出了全新的要求，目前在天線設計領域波束成型和智能天線的概念也被用到固定的寬帶無線接入系統中來。

3.固定寬帶技術

固定寬帶技術就是利用寬帶接入網絡，借助設備產生無線互聯信號，本身固定寬帶技術在操作和服務上都有很大的優勢。因此這項服務的應用也注定了會更加廣泛，具體表現就是固定 IP 地址的使用。IP 的操作相對于更為簡單，采用不同的網絡，通過設置 IP 便可以建立網絡互聯。IP 協議的應用對人們的工作生活學習有著深遠的影響。生活中，我們可以使用固定 IP 來保證我們的用網安全。 IP 地址的使用對于我們創建和維護文明有序的網絡環境有著非常重要的意義，時還是現在被社會認知的網絡通信協議標準?；跓o線互聯通信給我們帶來了很大的便利，對于我們維護和諧的用網環境，加強對網絡維護的需求也隨之有了更高要求。

四、無線新技術發展的未來發展基礎

無線技術的優化與協作突出表現在以下技術發展方向：網絡的分層、異構和互操作，包括無線資源管理和干擾控制、感知無線電、異系統切換和互操作；業務融合與多樣性 ：包括傳統固網和非移動網絡業務與移動網絡業務的融合，移動網絡支持新的業務和新的用戶類型 ；此外，要應對成千上百倍增長的高速數據業務，能夠獲得更多的頻譜將是最為直接的方式。各個國家的政府都在積極研究利用3GHz、5GHz以及以上頻段的規劃問題。由于多種業務都在動態發展過程中，越來越多的業務希望能夠使用低頻段，而頻率資源將成為日益稀缺的資源。

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