无线通信及网络技术|物联网终端技术研究

通信技术是指将信息从一个地点传送到另一个地点所采取的方法和措施。按照历史发展的顺序，通信技术先后由人体传递信息通信到简易信号通信，再发展到有线通信和无线通信。近年来发展最快、应用最广的就是无线通信技术。

1.无线通信技术

无线通信技术包括无线电通信、微波通信、红外通信和光通信等多种形式。其中无线电通信最为广泛，它是利用电磁波信号在自由空间传播的特征进行信息交换的一种通信方式。

目前无线通信主要使用数字化通信技术。数字化通信是一种用数字信号0和1进行数字编码传输信息的通信方式。数字化通信可以传输电报、数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语音和图像等模拟信号。

数字化通信通常由用户设备、编码和解码、调制和解调、加密和解密、传输和交换设备等构成。发信端来自信源的模拟信号必须先经过信源编码转变成数字信号，并对这些信号进行加密处理，以提高其保密性；为提高抗干扰能力需再经过信道编码，对数字信号进行调制，变成适合于信道传输的已调载波数字信号并送入信道。在收信端对接收到的已调载波数字信号经解调得到基带数字信号，然后经信道解码、解密处理和信源解码等恢复为原来的模拟信号，最后送到信宿。

采用无线电进行无线通信的信号在空中传播时，无线信号强度会随着传播距离的增加而衰减，另外还会受到环境噪声和其他同频段信号的干扰。因此，无线通信的信号具有一定的时空可变不稳定性。为保证通信的质量往往需要设计复杂的通信技术，如各类数字调控解调技术。

2.无线通信网络及分类

无线通信网络是利用无线通信技术、通信设备、通信标准和协议等组成的通信网络，在该网络中通信终端能够接入网络并依赖该网络进行相互通信。

无线通信网络具有多种分类方式，如根据通信终端是否移动，可分为无线固定通信和无线移动通信。无线固定通信终端位置固定，而无线移动通信终端位置可以移动。

根据接入网络的方式不同可以分为集中式和自组织两种。集中式终端根据其位置是否固定又可分为固定式和移动式，如固定或移动基站、固定骨干节点等。典型的集中式包括各类蜂窝网络，通过安装多个固定的基站把较大通信区域覆盖，而每个基站可以管理成百上千个移动接入节点。在无线局域网络中可以利用集中式接入在一个相对小区域内形成星状网络。

自组织网络（Ad Hoc Networks）与集中式网络是完全不同的一种网络，在这种网络中，没有固定集中的控制中心，所有在网络中的节点通过一定的自组织协议加入网络，节点间的通信通过邻居节点的多跳来实现。自组织网络属于对等网络，不会因为其中一个节点的损坏而失去功能，而集中式网络如果基站损坏，将会破坏其网络的通信功能。

根据通信距离的不同，无线通信网络又可以分为短距离通信网络，通信距离在几厘米到几百米之间，如红外通信技术、RFID通信技术、NFC通信技术、蓝牙技术、ZigBee、UWB、Wi-Fi等；而长距离通信网络可以实现几公里到上千公里的通信距离，如WiMAX及各类商业网络2G、3G、4G有几公里到几十公里的通信距离，而卫星通信在卫星波束覆盖区内一跳的通信距离最远可以达到18000公里。(www.xing528.com)

3.无线通信技术的发展

无线通信技术是社会信息化的重要支撑，随着信息化社会的到来以及IP技术的兴起，未来无线通信技术将得到快速发展，其发展的主要趋势是宽带化、接入多样化、信息个人化和IP网络化等几个方面。

（1）宽带化

宽带化是通信信息技术发展的方向之一。随着光纤传输技术以及高通透量网络节点的进一步发展，有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开，而无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进，无线传输速率将从第二代系统的9.6Kbit/s向第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s开展。

（2）核心网络综合化，接入网络多样化

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，使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能，传统的电信网络与新兴的计算机网络将进一步融合，未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路等不同的接入设备接入。

（3）信息个人化

随着移动IP的发展，实现未来信息个人化已逐步变为可能，将来在手机上可以实现各种IP应用。另外，移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋向。

（4）IP网络化

随着市场需求的驱动，无线通信网络正在从现有的电路交换网络向IP网络过渡，IP技术将成为未来网络的核心关键技术，IP协议将成为电信网的主导通信协议。同时通信网络也在向下一代网络（Next Generation Network，NGN）发展，由无线移动通信和互联网络结合形成的移动无线互联网（Mobile Wireless Internet）也正在成为人们关注和应用的焦点。