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超寬帶無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展分析

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超寬帶無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展分析

摘要:近些年來(lái),伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的高速提升,超寬帶無(wú)線通信技術(shù)憑著運(yùn)營(yíng)效率高、成本低以及準(zhǔn)確性高等優(yōu)勢(shì)在眾多領(lǐng)域都得到了十分廣泛的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)不僅為人們的日常交流與溝通提供了很大的便利,也為社會(huì)信息的共享與高效利用創(chuàng)造了良好的條件。目前,無(wú)線通信技術(shù)得到了十分迅猛的發(fā)展,并展現(xiàn)出了美好的發(fā)展前景,該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)引起了社會(huì)各界的高度重視,大量的技術(shù)人員開始投身到相關(guān)課題項(xiàng)目的研究工作中。文章也主要針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)以及主要內(nèi)容三大方面的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,希望能為我國(guó)通訊行業(yè)的發(fā)展提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞:超寬帶;無(wú)線;通信技術(shù)

超寬帶無(wú)線通信技術(shù)主要是指在具有一定寬度的寬帶上實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與利用,在最開始,該項(xiàng)技術(shù)主要是由美國(guó)軍方研發(fā)的,其主要應(yīng)用于軍事偵察領(lǐng)域。然而目前,我國(guó)的寬帶辦理、移動(dòng)通信以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等業(yè)務(wù)都在一定程度上應(yīng)用到了無(wú)線通信技術(shù),這為該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的應(yīng)用平臺(tái)。就通信行業(yè)未來(lái)五年的規(guī)劃來(lái)看,該項(xiàng)技術(shù)將在人們的日常生活中得到更大比重的應(yīng)用。超寬帶無(wú)線通信技術(shù)作為一項(xiàng)新的信息技術(shù),其為人們的交流與溝通創(chuàng)造了良好的技術(shù)環(huán)境,并大大提升頻譜的利用效率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)通信技術(shù)的完善與改進(jìn),展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。

1超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的特點(diǎn)

1.1傳輸效率高

超寬帶無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在很大程度上為人們的日常生活提供了便利,同時(shí)其使得人和人的關(guān)系更密切,新通信時(shí)代的到來(lái)有力推動(dòng)了各大行業(yè)的進(jìn)步。目前,世界上的超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的傳輸效率能夠達(dá)到上千兆,即使在信號(hào)功率密度偏低的條件下,依然能夠維持較高的傳輸速度。另外,由于距超寬帶無(wú)線通信技術(shù)會(huì)在很大程度上受到長(zhǎng)距離與高頻信號(hào)的干擾,因此,該項(xiàng)技術(shù)的通信距離往往偏短,而通信距離的大幅度縮短也會(huì)在很大程度上提升傳輸效率。目前,我國(guó)超寬帶無(wú)線通信的發(fā)射功率極其低,但是傳輸效率依舊能夠穩(wěn)定在每秒100兆至500兆的合理范圍內(nèi)。甚至就理論分析,當(dāng)信號(hào)的帶寬能夠達(dá)到7GHz、信噪低于-10dB時(shí),信道流量甚至可以達(dá)到每秒1G,這是傳統(tǒng)通信技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的傳輸速度。

1.2發(fā)射功率低

在短距離的信號(hào)傳輸中,其發(fā)射功率甚至可以低于1毫瓦,這主要是由于帶寬的犧牲實(shí)現(xiàn)的,其能夠有效促進(jìn)超寬帶與窄寬帶的共同使用,最大程度提升現(xiàn)有資源的利用效率。根據(jù)國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的具體規(guī)定,UWB信號(hào)的發(fā)射功率需要低于美國(guó)信噪的標(biāo)準(zhǔn)值-41.3dBm/MHz。因此,就理論分析而言,UWB信號(hào)產(chǎn)生的干擾僅僅為一寬帶的噪聲,一方面,這能夠?qū)崿F(xiàn)UWB信號(hào)與現(xiàn)有通信系統(tǒng)的良好共存,從而有效提升頻譜的利用效率,緩解越來(lái)越緊張的能源局勢(shì);另一方,UWB信號(hào)的發(fā)射功率低能夠有效提升信號(hào)的隱蔽性與安全性,使得其攔截與探測(cè)難度大大提升,這對(duì)于軍事機(jī)密的安全傳輸來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用。

1.3互補(bǔ)性

超寬帶無(wú)線通信技術(shù)具有明顯的互補(bǔ)性特征,其主要體現(xiàn)在該項(xiàng)技術(shù)在接入方式、覆蓋規(guī)模以及適用范圍等方面,例如4G與WiFi技術(shù)都能夠在一定方面互相補(bǔ)充,4G能夠有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)漫游與移動(dòng),同時(shí)在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫覆蓋。而WiFi則能夠在限定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速度的信號(hào)傳輸,有效彌補(bǔ)了4G網(wǎng)絡(luò)在信號(hào)傳輸速率方面的局限性。在此基礎(chǔ)上,為了促進(jìn)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的改進(jìn)與完善,這要求相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究與重視,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的一體化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)技術(shù)之間的互補(bǔ)與協(xié)調(diào),并通過(guò)互補(bǔ)的接入方式與通信手段,全面滿足客戶的多樣化需求,為客戶提供更高質(zhì)量的通信服務(wù)。與此同時(shí),超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的互補(bǔ)性對(duì)于市場(chǎng)的細(xì)分與建立來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用,其能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)整體的全面發(fā)展,改善其發(fā)展不均衡的現(xiàn)狀,為其良好應(yīng)用奠定可靠的基礎(chǔ)。

1.4多徑傳播

在多徑傳播中的信號(hào)與能量衰減是無(wú)線通信面臨的重要問題,以往的無(wú)線通信技術(shù)由于受到建筑物以及多徑的干擾,使得其信號(hào)傳輸失真性較強(qiáng)。同時(shí)相關(guān)設(shè)備也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)多徑干擾源的準(zhǔn)確定位,尤其在密密麻麻的建筑群中,其追蹤工作難度更大。多徑干擾在很大程度上對(duì)信號(hào)的高效傳播造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響,尤其在建筑群中,其負(fù)面作用更大。超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用能夠有效緩解該問題,其主要在室內(nèi)使用,并且其能夠有效抵抗多徑傳播的干擾,其能夠在復(fù)雜的傳播環(huán)境中被有效識(shí)別,而不受到環(huán)境的干擾與破壞,并且其衰減量能夠大大降低,這在很大程度上提升了通信效率與質(zhì)量。因此,由于超寬帶無(wú)線通信多徑傳播的優(yōu)勢(shì),使得其在軍事行業(yè)與商業(yè)機(jī)密的傳輸中得到了十分廣泛的應(yīng)用,并受到人們的青睞。

2超寬帶無(wú)線通信發(fā)展趨勢(shì)

2.1產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

伴隨著超寬帶無(wú)線通信技術(shù)在我國(guó)的大范圍推廣,其已經(jīng)形成了一套系統(tǒng)的商業(yè)規(guī)模,產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為該項(xiàng)技術(shù)的必然趨勢(shì),無(wú)線通信的各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了商業(yè)生產(chǎn)。因此,我國(guó)的三大運(yùn)營(yíng)商也在一定程度上加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)相關(guān)業(yè)務(wù)的開發(fā)與推廣,目前,我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用,這對(duì)其他東亞國(guó)家、南非地區(qū)起到了很大的引導(dǎo)與榜樣作用。自2007年開始,西方國(guó)家就開始使用全面的無(wú)線通信技術(shù),各國(guó)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的限制也越來(lái)越少,其只要確保信號(hào)頻帶的寬度能夠控制在合理的范圍內(nèi),并且能夠有效抵抗各種干擾,該項(xiàng)技術(shù)即可投入生產(chǎn)。對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展前景,社會(huì)各界都對(duì)其給予了很大的期望,我國(guó)各大運(yùn)營(yíng)商也對(duì)其投入了大量的資金與人才,并相繼申請(qǐng)專利,這為該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。

2.2應(yīng)用規(guī)模增大

由于超寬帶無(wú)線通信技術(shù)使用的帶寬寬度很大,其能夠具有全部頻譜的應(yīng)用能力,因此,相較于傳統(tǒng)的無(wú)線通信技術(shù),無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模更大。這項(xiàng)技術(shù)在眾多領(lǐng)域都得到了十分廣泛的應(yīng)用,例如軍事領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)以及人們的日常生活等,其在家庭、娛樂、辦公以及大量的電子通訊設(shè)備中都起著非常重要的作用。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人們的生活水平與生活方式也起著潛移默化的影響,傳統(tǒng)的有線通信技術(shù)已經(jīng)被完全淘汰,無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用為人們的辦公與生活都提供了很大的便利,其使得生活的節(jié)奏更快,人們的工作效率更高。在將來(lái)的應(yīng)用中,超寬帶無(wú)線通信技術(shù)將全面代替有線連接,并更好地實(shí)現(xiàn)在更大空間上的應(yīng)用。

2.3技術(shù)專業(yè)化

目前,由于我國(guó)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史相對(duì)較短,因此,其不可避免存在一定的缺陷,例如頻率管理不規(guī)范、技術(shù)應(yīng)用不標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)制度體系不完善等,這都會(huì)在很大程度上對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的良好使用造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此,這要求相關(guān)的工作人員在未來(lái)的發(fā)展中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的改進(jìn)與完善,從而為其更大規(guī)模的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。相較于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究相對(duì)較為落后,并且其關(guān)注重點(diǎn)主要在超寬帶無(wú)線通信技術(shù)上,這對(duì)4G時(shí)代的到來(lái)奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí),各家各戶對(duì)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越多,但是還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,甚至眾多電子產(chǎn)品企業(yè)對(duì)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用還停留于藍(lán)牙階段,因此,這要求相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)技術(shù)專業(yè)性水平的提升,使其發(fā)揮更大的作用。另外,政府相關(guān)部門也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的重視,通過(guò)出臺(tái)相關(guān)的政策、文件說(shuō)明等手段鼓勵(lì)企業(yè)積極應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。同時(shí),政府還相關(guān)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)科研工作的資金與人才投入,為技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。近些年來(lái),該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)展現(xiàn)出了明顯的專業(yè)化趨勢(shì),其存在的眾多問題都被相關(guān)的技術(shù)人員一一克服與處理,其對(duì)于技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟。

3超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的主要內(nèi)容

3.14G技術(shù)

伴隨著移動(dòng)技術(shù)的改革與升級(jí),第四代移動(dòng)技術(shù)4G的研發(fā)與應(yīng)用受到了社會(huì)各界的高度重視,其已經(jīng)成為通信行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)課題。與此同時(shí),技術(shù)人員也在一定程度上加強(qiáng)了對(duì)4G技術(shù)的改進(jìn)與完善,然而因?yàn)橐苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)在很大程度上受到技術(shù)更新?lián)Q代的影響。另外,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)憑借著自身的平滑性,在應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)快速連接,這為其進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)提供了很大的便利,然而這也對(duì)商業(yè)模式的改革產(chǎn)生了一定的影響。就我國(guó)目前而言,4G技術(shù)已經(jīng)成型,并形成了自身完善的商業(yè)模式,其已經(jīng)具有了一定的發(fā)展規(guī)模,對(duì)于大部分的業(yè)務(wù)需求都能夠較好地滿足。自2014年起,我國(guó)的4G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了初步的使用階段,并取得了良好的應(yīng)用效果,從此我國(guó)步入了4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。伴隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷普及,相關(guān)的業(yè)務(wù)也展現(xiàn)出了快速發(fā)展的明顯趨勢(shì),這為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造了很大的商業(yè)價(jià)值與巨額的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

3.2無(wú)線局域網(wǎng)

無(wú)線局域網(wǎng)又稱WLAN或WiFi,相較于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其數(shù)據(jù)流量更大,一般可以達(dá)到十幾兆至幾十兆。目前,該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的普及,其應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般都是802.11,我國(guó)也主要采用該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)的發(fā)展十分快速,其主要先在西方國(guó)家興起,然后再在我國(guó)得到了眾多運(yùn)營(yíng)商的大力的推廣與應(yīng)用。因此,這要求相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)WLAN技術(shù)的改進(jìn)與研究,加強(qiáng)其與IT行業(yè)的聯(lián)系,同時(shí)進(jìn)一步提升該項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。然而WLAN技術(shù)在中國(guó)的推廣并非一帆風(fēng)順的,在初期,由于安全性、技術(shù)性以及漫游收費(fèi)等問題的爆發(fā),使得該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展受到了很大的阻礙。除了技術(shù)自身原因的限制之外,技術(shù)應(yīng)用初期高端商業(yè)客戶的匱乏也是導(dǎo)致其發(fā)展止步不前的重要原因,這在很大程度上降低了運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)濟(jì)效益,大大打擊了其發(fā)展積極性。因此,在未來(lái)的發(fā)展中,伴隨著信息技術(shù)水平的高速提升,相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用,不斷實(shí)現(xiàn)WLAN技術(shù)的改進(jìn)與補(bǔ)充,進(jìn)一步完善通信技術(shù)體系。

3.3UWB信號(hào)

UWB信號(hào)是無(wú)線通信的基礎(chǔ)條件,從本質(zhì)分析,UWB信號(hào)主要是通過(guò)發(fā)射與接受短波脈沖產(chǎn)生的,相較于傳統(tǒng)的無(wú)線信號(hào),由于UWB信號(hào)的發(fā)射功率極其低,因此,其無(wú)法被有效探測(cè)與攔截,UWB信號(hào)的隱蔽性與安全性更強(qiáng),其探測(cè)難度更高。目前,UWB信號(hào)在家庭、辦公以及電子通訊產(chǎn)品中都得到了十分廣泛的應(yīng)用,這在很大程度上為數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)創(chuàng)造了有利的外部條件。各大開發(fā)商企圖將該項(xiàng)技術(shù)與電器、環(huán)境以及生產(chǎn)設(shè)備等連接起來(lái),利用無(wú)線通信技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化、數(shù)字化環(huán)境的全面建設(shè),使得人們的生活方式更加簡(jiǎn)便與靈活,辦公效率更高,例如藍(lán)牙技術(shù)就在很大程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)UWB信號(hào)的高效使用。在傳統(tǒng)的應(yīng)用階段,由于信號(hào)傳輸效率偏低,因此,其主要應(yīng)用于鼠標(biāo)、耳機(jī)以及音響等小型計(jì)算機(jī)設(shè)備中,然而UWB信號(hào)的傳輸速度相對(duì)較高,其能夠在顯示器、視頻會(huì)議以及移動(dòng)設(shè)備中得到十分廣泛的應(yīng)用,其適用性更廣。另外,在移動(dòng)手機(jī)與筆記本電腦等便攜式通信設(shè)備中,UWB信號(hào)也起著非常重要的作用,利用UWB信號(hào),人們可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng),并在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

4結(jié)論

綜上所述,超寬帶無(wú)線通信技術(shù)屬于一種新型的信息技術(shù),其相關(guān)的技術(shù)與理論體系還不夠完善,且其在實(shí)踐應(yīng)用方面還具有一定的缺陷,但是其應(yīng)用前景十分美好。伴隨著通訊設(shè)備的智能化發(fā)展,其對(duì)技術(shù)的要求也越來(lái)越高,超寬帶無(wú)線通信能夠?yàn)橹悄芑O(shè)備的應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支持。盡管目前該項(xiàng)技術(shù)在頻率管理與規(guī)范化應(yīng)用方面還具有一定的不足,同時(shí)其還需要面對(duì)日益嚴(yán)峻的市場(chǎng)環(huán)境,但是伴隨著技術(shù)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大,該項(xiàng)技術(shù)必然發(fā)揮出更加重要的作用,并形成系統(tǒng)化的商業(yè)發(fā)展模式,最終占領(lǐng)更大的市場(chǎng)份額。

參考文獻(xiàn):

[1]周俊超寬帶無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討[J]-《中小企業(yè)管理與科技》-2016(05).

[2]孫亮論超寬帶無(wú)線通信技術(shù)及發(fā)展[J]-《城市建設(shè)理論研究:電子版》-2016(12).

作者:吳遠(yuǎn)鵬 單位:湖北君信達(dá)科技股份有限公司