无线通信问题解决方法论文
1 介绍
科学技术的不断发展使得现代通信技术已经进入到了数字时代。20世纪90年代信息化革命以及信息高速公路建设的完成,让信息和知识呈现出爆炸式的增长。无线通信技术由无线终端、无线基站、应用管理服务器三部分组成。如果按照传输距离可以将其分为、基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.1的无线城域网(WMAN)、基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)和基于IEEES02.15的无线个域网(WPAN)四种类型。无线通信技术按照不同的要求可以划分为不同的类型。例如可以按照移动性将其划分为固定接入式和移动接入式;按照带宽可以分为宽带和窄带两种无线接入;按照传输距离则又可分为长距离无线接入和短距离无线接入等。
在移动通信发展过程中通信技术从固定方式发展到移动方式,大致经历了以下五个重要阶段:
第一阶段:20世纪20年代初至50年代初,移动通信技术主要是在军用装备方面使用。这个阶段的移动通信设备主要是采用电子管技术以及短波频率,直到5 0年代初,才出现了MTS 即150 MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统 。
第二阶段:20世纪50年代到60年代,这个时期的移动通信设备器件已开始向半导体过渡,频段扩展至 UHF450 ~ t Z,并形成了移动环境中的专用系统。同时,也很好的解决了移动通信网络与公用电话网的融合问题。
第三阶段:20世纪70年代初至80年代初,这个阶段提出了蜂窝移动通信系统,并在70年代末开始进行 AMPS试验。频段扩展至800 MHZ。
第四阶段:20世纪80年代初至90年代中,也就是第二代数字移动通信大发展的时期,移动通信技术开始逐步朝着个人通信业务的方向进行转变。
第五阶段:20世纪90年代中至今,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信技术开始兴起并得到应用,从而加速推进了全球移动通信技术标准化工作,使得样机研制和现场试验得到了蓬勃发展。由于第二代至第三代移动通信的平滑过渡,让数据通信与多媒体业务需求不断增加。
2 问题
现今,无线通信产业两个重要特点是:1、大众移动通信发展十分强劲,新技术麻用更新不断加快。但在一些国家和地区,存在发展不均衡问题。2、无线宽带通信技术的研究、应用不断发展全球移动市场呈总体增长,不均衡增长的趋势。北美、欧洲等发达国家的新增用户日益减少,而在亚洲、非洲等地区的发展中国家,用户数量却得到了迅猛增长。从数据新业务市场的增长来看,韩国日本呈现爆发态势,已成为全球移动通信发展的新热点。移动通信仍是发展最为迅速的领域,移动通信用户超过30亿人,四大3G标准(WEDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX)演进技术不断出现,商用的进程加速,全球有10亿人被3G网络覆盖。光通信已成为电信业务传输的主要手段,近年来得到了高速发展。在超长距离传输方面,也已达到了4000km无中继的技术水平。源于移动电话对固定电话的巨大冲击,固网主导运营商开始寻求各种形式的'FMC(Fixed MobilityConvergence,固定移动融合)整合服务。IMS(IP多媒体子系统)为网络融合提供了一个统一的结构,极大地促进了网络融合的进程,三网融合进程加速。
3 可解决的方法
3.1 无线通信领域各种技术之间的互补作用日益凸显
由于不同的接入技术具有不同的覆盖范围以及不同的适用区域和不同的接入速度,因此多元网络一体化可以实现对不同用户群体的需求覆盖,实现无线通信技术的均衡发展。如3G和WLAN之间进行互补:3G可以满足强漫游的移动性需求并解决广域网无缝覆盖,WLAN则可以实现近距离的超高速无线接入。
3.2 宽带化是现代无线通信技术重要方向
在信息化社会的环境下,随着宽带应用的不断发展,宽带化将是未来通信技术发展的重要方向之一。在未来无线宽带与有线网络的无缝衔接和数据传输速度的不断提高,也会使无线宽带得到更广泛的应用。
3.3 无线通信网络多样化和综合化
未来无线通信网络的结构,将向核心网/接入网进行转变。通信网络的多样化和综合化将随着网络管制的逐步开放和市场竞争需要而得到发展,从而推动传统的通信网络与新兴通讯网络的有机融合,提高无线通信网络普及和应用负效率。
4 小结
综上所述,未来无线通信的发展趋势为多元网络互补化、宽带化、综合化与多样化、信息个人化。无线通信网络将是一个综合一体化的解决方案,各种无线技术都将最大地发挥着自己的作用。而我国作为迅速崛起的发展中国家,信息技术的发展对于科技的发展起着不可举足轻重的作用,所以不断促进无线通信技术进行创新,并使无线通信产业得到大力发展,对我国未来经济发展和国民建设将会十分有益。
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光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的，所以客户信号一般是TDM的连续码流，如PDH、SDH等。随着计算机网络，特别是互联网的发展，数据信息的传送量越来越大，客户信号中基于分组交换的分组信号的比例逐步增加。分组信号与连续码流的特点完全不同，它具有随机性、突发性，因此如何传送这一类信号，就成为光通信技术要解决的重点。
另外，传送数据信号的光收发模块及设备系统与传统的传送连续码流的光收发模块及设备系统是有很大区别的。在接入网中，所实现的系统即为ATM-PON、EPON或GPON等。在核心网，实现IP等数据信号在光层（包括在波分复用系统）的直接承载，就是大家熟知的IP over Optical的技术。
由于SDH系统的良好特性及已有的大量资源，可充分利用原有的SDH系统来传送数据信号。起初只考虑了对ATM的承载，后来，通过SDH网络承载的数据信号的类型越来越多，例如FR、ATM、IP、10M-baseT、FE、GE、10GE、DDN、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等。
于是，人们提出了许多将IP等信号送进SDH虚容器VC的方法，起初是先将IP或Ethernet装进ATM，然后再映射进SDH传输，即IP/Ethernet over ATM，再over SDH。后来，又把中间过程省去，直接将IP或Ethernet送到SDH，如PPP、LAPS、SDL、GFP等，即IP over SDH、POS或EOS。
不断增加的信道容量
光通信系统能从PDH发展到SDH，从155Mb/s发展到10Gb/s，近来，40GB/s已实现商品化。同时，还正在探讨更大容量的系统，如160Gb/s（单波道）系统已在实验室研制开发成功，正在考虑为其制定标准。此外，利用波分复用等信道复用技术，还可以将系统容量进一步提高。目前32×10Gb/s（即320Gb/s）的DWDM系统已普遍应用，160×10Gb/s（即1.6Tb/s）的系统也投入了商用，实验室中超过10Tb/s的系统已在多家公司开发出来。光时分复用OTDM、孤子技术等已有很大进展。毫无疑问，这些对于骨干网的传输是非常有利的。
信号超长距离的传输
从宏观来说，对光纤传输的要求当然是传输距离越远越好，所有研究光纤通信技术的机构，都在这方面下了很大工夫。特别是在光纤放大器出现以后，这方面的记录接连不断。不仅每个跨距的长度不断增加，例如，由当初的20km、40km，最多为80km，增加到120km、160km。而且，总的无再生中继距离也在不断增加，如从600km左右增加到3000km、4000km。
从技术的角度看，光纤放大器其在拉曼光纤放大器的出现，为增大无再生中继距离创造了条件。同时，采用有利于长距离传送的线路编码，如RZ或CS-RZ码；采用FEC、EFEC或SFEC等技术提高接收灵敏度；用色散补偿和PMD补偿技术解决光通道代价和选用合适的光纤及光器件等措施，已经可以实现超过STM-64或基于10Gb/s的DWDM系统，4000km无电再生中继器的超长距离传输。
光传输与交换技术的融合
随着对光通信的需求由骨干网逐步向城域网转移，光传输逐渐靠近业务节点。在应用中人们觉得光通信仅仅作为一种传输手段尚未能完全适应城域网的需要。作为业务节点，比较靠近用户，特别对于数据业务的用户，希望光通信既能提供传输功能，又能提供多种业务的接入功能。这样的光通信技术实际上可以看作是传输与交换的融合。目前已广泛使用的基于SDH的多业务传送平台MSTP，就是一个典型的实例。
基于SDH的MSTP是指在SDH的平台上，同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点设备。实际上，有些MSTP设备除了提供上述业务外，还可以提供FR、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等众多类型的业务。
除了基于SDH的MSTP之外，还可以有基于WDM的MSTP。实际上是将WDM的每个波道分别用作各个业务的通道，即可以用透传的方式，也可以支持各种业务的接入处理，如在FE、GE等端口中嵌入以太网2层甚至3层交换功能等，使WDM系统不仅仅具有传送能力，而且具有业务提供能力。
进一步在光层网络中，将传输与交换功能相结合的结果，则导出了自动交换光网络ASON的概念。ASON除了原有的光传送平面和管理平面之外，还增加了控制平面，除了能实现原来光传送网的固定型连接（硬连接）外，在信令的控制下，还可以实现交换的连接（软连接）和混合连接。即除了传送功能外，还有交换功能。
互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势
近年来，随着互联网的迅猛发展，IP业务呈现爆炸式增长。预测表明，IP将承载包括语音、图像、数据等在内的多种业务，构成未来信息网络的基础；同时以WDM为核心、以智能化光网络（ION）为目标的光传送网进一步将控制信令引入光层，满足未来网络对多粒度信息交换的需求，提高资源利用率和组网应用的灵活性。因此如何构建能够有效支持IP业务的下一代光网络已成为人们广泛关注的热点之一。
对承载业务的光网络而言，下一步面临的主要问题不仅仅是要求超大容量和宽带接入等明显需求，还需要光层能够提供更高的智能性和在光节点上实现光交换，其目的是通过光层和IP层的适配与融合，建立一个经济高效、灵活扩展和支持业务QoS等的光网络，满足IP业务对信息传输与交换系统的要求。
智能化光网络吸取了IP网的智能化特点，在现有的光传送网上增加了一层控制平面，这层控制平面不仅用来为用户建立连接、提供服务和对底层网络进行控制，而且具有高可靠性、可扩展性和高有效性等突出特点，并支持不同的技术方案和不同的业务需求，代表了下一代光网络建设的发展方向。
研究表明，随着IP业务的爆发性增长，电信业和IT业正处于融合与冲突的“洗牌”阶段，新技术呼之欲出。尤其是随着软件控制（“软光”技术）的使用，使得今天的光网络将逐步演进为智能化的光网络，它允许运营者更加有效地自动配置业务和管理业务量，同时还将提供良好的恢复机制，以支持带有不同QoS需求的业务，从而使运营者可以建设并灵活管理的光网络，并开展一些新的应用，包括带宽租赁、波长业务、光层组网、光虚拟专用网（OVPN）等新业务。
综上所述，以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心，并面向IP互联网应用的光波技术已构成了今天的光纤通信研究热点，在未来的一段时间里，人们将继续研究和建设各种先进的光网络，并在验证有关新概念和新方案的同时，对下一代光传送网的关键技术进行更全面、更深入地研究。
从技术发展趋势角度来看，WDM技术将朝着更多的信道数、更高的信道速率和更密的信道间隔的方向发展。从应用角度看，光网络则朝着面向IP互联网、能融入更多业务、能进行灵活的资源配置和生存性更强的方向发展，尤其是为了与近期需求相适应，光通信技术在基本实现了超高速、长距离、大容量的传送功能的基础上，将朝着智能化的传送功能发展。
