淺談無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

張奎昭

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，各種先進(jìn)的通信方式層出不窮。隨著人們對(duì)通信的安全性、快速性及便捷性等要求的不斷提高，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)也在不斷的完善與優(yōu)化。本文從無(wú)線(xiàn)通信現(xiàn)階段的技術(shù)出發(fā)，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)通信;現(xiàn)狀;發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TN925? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1007-9416（2018）10-0000-00

無(wú)線(xiàn)通信作為一種常見(jiàn)的通信方式，其工作原理是通過(guò)電磁波的傳輸完成信息的交流。無(wú)線(xiàn)通信的種類(lèi)很多，其中微波通信和衛(wèi)星通信應(yīng)用最廣。微波的頻帶很寬，傳輸數(shù)據(jù)的能力很強(qiáng)，但是傳送信號(hào)的范圍較小，一般只能在100千米以?xún)?nèi)進(jìn)行傳播，因此要想實(shí)現(xiàn)微波遠(yuǎn)距離傳輸，要建立中繼站對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā);衛(wèi)星通信的傳輸距離很遠(yuǎn)，地面上的多個(gè)信息源之間可以借助通信衛(wèi)星對(duì)信息進(jìn)行傳輸。因此，衛(wèi)星通信的應(yīng)用極廣。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會(huì)信息化程度不斷加大，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)也被覆予新的內(nèi)容和用途。未來(lái)5G通信技術(shù)、光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)以及太赫茲無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等新技術(shù)將成為無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要的發(fā)展方向。

1 無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 4G技術(shù)

4G技術(shù)是基于定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)為用戶(hù)提供導(dǎo)航和定位功能的技術(shù)，現(xiàn)階段已經(jīng)十分成熟。4G信息技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)用戶(hù)現(xiàn)階段的情況和地理位置進(jìn)行定位，然后根據(jù)用戶(hù)的不同要求，呈現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的地理信息。目前4G技術(shù)發(fā)展越來(lái)越迅速，成為現(xiàn)代生活中最重要的組成部分之一，具有十分重要的價(jià)值[1]。

1.2 衛(wèi)星通信技術(shù)

借助于衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行地面通信是當(dāng)今無(wú)線(xiàn)通信的又一大方式。針對(duì)用戶(hù)分布稀疏，無(wú)線(xiàn)通信覆蓋率小的地區(qū)，通過(guò)衛(wèi)星技術(shù)將用戶(hù)設(shè)備接入無(wú)線(xiàn)通信，結(jié)合有線(xiàn)網(wǎng)，能夠大幅度提高通信效率，提高通信安全性，現(xiàn)階段已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。然而，利用衛(wèi)星進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信雖然十分高效，但也有弊端。首先，利用衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)通信需要較高的成本，且我國(guó)衛(wèi)星資源有限，地面衛(wèi)星平臺(tái)較少，租賃和建設(shè)都要耗費(fèi)大量人力物力，增加無(wú)線(xiàn)通信的成本，降低了其適用范圍。

1.3 藍(lán)牙技術(shù)

運(yùn)用藍(lán)牙技術(shù)，可以在短距離內(nèi)建立一個(gè)公共的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)接入點(diǎn)進(jìn)行信息的傳輸，這就避免了傳統(tǒng)電纜鋪設(shè)的麻煩。像電話(huà)會(huì)議、圖片傳輸、家電遙控等都能通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，伴隨著現(xiàn)代智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，藍(lán)牙技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用，為人們的日常生活及工作帶來(lái)了便利[2]。

2 無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 5G通信技術(shù)

無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)在信息技術(shù)和通信技術(shù)中起到至關(guān)重要的作用，為其他技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)自問(wèn)世以來(lái)得到飛速的發(fā)展，從第一代（1G）網(wǎng)絡(luò)到第四代（4G）網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至今，通信技術(shù)本身也發(fā)生了巨大的變化。現(xiàn)階段，4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用最為廣泛，它的下載速度高達(dá)3Gbp。然而，隨著用戶(hù)數(shù)量的急劇增加，越來(lái)越多的用戶(hù)訂閱移動(dòng)寬帶。這也對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的速度提出了更高的要求，5G通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。與4G技術(shù)相比，5G通信中下載速度可達(dá)到10Gbp，通信容量大幅度增加且降低時(shí)延。5G通信是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得以再次飛速發(fā)展的重要保障。

2.2 光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)

采用紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)和可見(jiàn)光波段進(jìn)行光無(wú)線(xiàn)通信（OWC）技術(shù)也是未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸與紅外波段的光纖通信兼容。現(xiàn)階段無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中，光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WiFi共同使用，這樣可以有效實(shí)施頻譜管理，緩解頻譜擁塞。光通信技術(shù)能為通信網(wǎng)絡(luò)提供更廣的通信覆蓋面積和更高的通信速度，優(yōu)化通信頻段的組合。具體來(lái)看，光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）因?yàn)楣饩哂衅者m性，因此光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)亦適用于環(huán)境惡劣地區(qū)，并確保無(wú)線(xiàn)通信的覆蓋范圍。（2）與傳統(tǒng)射頻通信相比，光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)成本低廉，且不易受磁場(chǎng)干擾。（3）易于加密。光具有沿直線(xiàn)傳播的特性，因此在特定的要求下，可利用“筑墻”的方式將其限定在一定范圍內(nèi)，易于控制。

其中，可見(jiàn)光是當(dāng)下最容易利用的光能，其波長(zhǎng)在390-700納米之間，利用可見(jiàn)光實(shí)現(xiàn)的通信技術(shù)稱(chēng)為可見(jiàn)光通信技術(shù)。可見(jiàn)光通信除了能夠完成無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸之外，還可以用光信號(hào)向外界傳輸當(dāng)前的通信情況，提高了無(wú)線(xiàn)通信的適用范圍。隨著研究的不斷深入，未來(lái)可見(jiàn)光通信的應(yīng)用范圍也會(huì)越來(lái)越廣泛。

2.3 太赫茲無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)

近年來(lái)太赫茲射線(xiàn)在未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的應(yīng)用中得到廣泛關(guān)注。太赫茲射線(xiàn)的頻譜在微波頻譜和遠(yuǎn)紅外頻譜之間，將無(wú)線(xiàn)通信的工作頻率移動(dòng)到太赫茲射線(xiàn)頻譜時(shí)，隨著工作頻率的增加，設(shè)備特性也發(fā)生了變化，通過(guò)對(duì)太赫茲無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，太赫茲無(wú)限通信具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因此其未來(lái)發(fā)展空間會(huì)更加廣闊。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)支持不同的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，從智能能源和智能城市等大型系統(tǒng)，到工業(yè)自動(dòng)化和智能家居等中型系統(tǒng)，再到物聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)和智能可穿戴設(shè)備等小型系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)存在于各種規(guī)模的系統(tǒng)中。物聯(lián)網(wǎng)還可以為農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等傳統(tǒng)的領(lǐng)域提供更優(yōu)異的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)將通信標(biāo)準(zhǔn)，各層的相關(guān)協(xié)議，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和路由器集成在一起構(gòu)建成一個(gè)完整的系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為無(wú)線(xiàn)通信的進(jìn)步提供了極大的便利性，因此未來(lái)會(huì)得到更加快速的發(fā)展[3]。

2.5 發(fā)展綠色通信

無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的高速發(fā)展需耗費(fèi)大量的能源，在全球能源危機(jī)的背景下，無(wú)線(xiàn)通信的成本以及社會(huì)效益，應(yīng)被考慮在范圍之內(nèi)，綠色通信的呼聲越來(lái)越高，這就對(duì)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。為了減少通信能耗，構(gòu)建合理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)施準(zhǔn)確網(wǎng)絡(luò)部署，合理安排資源調(diào)度，提高能源利用效率，開(kāi)發(fā)可再生能源，也成為未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信新的發(fā)展方向。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域得到了越來(lái)越快速的發(fā)展，各種先進(jìn)的通信方式層出不窮，然而隨著人們對(duì)無(wú)線(xiàn)通信速度，安全等內(nèi)容的不斷要求，傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通信方式已經(jīng)沒(méi)有辦法滿(mǎn)足需求，5G通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)通信，以及光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等得以迅猛發(fā)展，未來(lái)或在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中占據(jù)主要地位。除此之外，在發(fā)展無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的過(guò)程中，還應(yīng)考慮能源消耗等問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 時(shí)玉林，周琨，王臣陽(yáng).淺談現(xiàn)代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)新通信，2018（3）：11.

[2] 徐帆，王曼.現(xiàn)代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)前景展望[J].中國(guó)新通信，2017（13）：27.

[3] 白德有，王日，付蘭蘭.淺析LTE無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合[J].中國(guó)科技投資，2018（5）：298.

Talking about the Development Trend of Wireless Communication Technology

ZHANG Kui-zhao

（Pingyin No. 1 Middle School ， Jinan Shandong 250400）

Abstract： With the continuous development of social economy and information technology， wireless communication technology has also developed rapidly， and various advanced communication methods emerge in endlessly. With the continuous improvement of people's requirements for the security， rapidity and convenience of communication， wireless communication technology is also constantly improving and optimizing. This paper starts from the current technology of wireless communication， and analyses its future development trend.

Key words： wireless communication; status quo; development