无线通信核心技术.docx
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无线通信核心技术
无线通信技术应用及发展
无线通信技术热点领域
近几年来，全球通信技术发展日新月异，特别是近两三年来，无线通信技术发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼发展态势。
其中最具代表性有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也涉及集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。
蜂窝移动通信从上世纪80年代浮现到当前，已经发展到了第三代移动通信技术，当前业界正在研究面向将来第四代移动通信技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来国内宽带无线顾客数增长势头强劲。
宽带无线接入研究重点重要涉及无线城域网（WMAN）、无线局域网（WLAN）和无线个域网（WPAN）技术;模仿集群通信应用开始得比较早，但随着技术发展，数字集群通信技术越来越赢得人们关注;卫星通信以其特殊技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视一种领域;手机视频广播作为一种新无线业务与技术，正在成为当前最热门无线应用之一。
无线通信技术演进路线
2.1无线技术与业务发展趋势
无线技术与业务有如下几种发展趋势:
（1）网络覆盖无缝化，即顾客在任何时间、任何地点都能实现网络接入。
（2）宽带化是将来通信发展一种必然趋势，窄带、低速网络会逐渐被宽带网络所取代。
（3）融合趋势明显加快，涉及:
技术融合、网络融合、业务融合。
（4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。
（5）终端智能化越来越高，为各种新业务提供创造了条件和实现手段。
（6）从两个方向相向发展——
①移动网增长数据业务:
1xEV-DO、HSDPA等技术浮现使移动网数据速率逐渐增长，在本来移动网上叠加，覆盖可以持续;此外，WiMAX浮现加速了新3G增强型技术发展;
②固定数据业务增长移动性:
WLAN等技术浮现使数据速率提高，固网覆盖范畴逐渐扩大，移动性逐渐增长;移动通信、宽带业务和WiFi成功，促成802.16/WiMAX等各种宽带无线接入技术诞生。
（7）B3G概念兼顾了移动性和数据速率。
近几年来，全球移动通信市场经历了一种繁华发展时期。
从移动通信顾客数量来看，究竟，全球移动顾客超过固定顾客，国内在10月移动顾客数也超过了固定顾客数。
底全球移动顾客超过17亿，截至6月，国内移动顾客达到3.63亿，固定和移动电话普及率分别达到26%和28%，均超过世界平均水平，固定电话和移动电话总数均为世界第一。
从电信业务收入来看，全球移动电话和固定电话收入相称，发展趋势是移动电话收入增长较快，固定电话收入缓慢下降。
但国内电信业务收入中，移动电话收入已经不不大于固定电话收入，数据业务收入所占比例虽然还较小，增长不久。
与此同步，互联网和宽带业务增长迅速，重要有这样三个特点：
中华人民共和国互联网顾客已经超过1亿户，但普及率只有国际平均水平一半，增长潜力巨大；宽带接入顾客迅速增长，6月底宽带顾客达到3270万；但宽带业务收入与业务量增长不匹配。
从国内通信移动市场发展来看，国内移动业务运营模式雏形已经形成。
移动通信新业务健康发展始于良好收费模式，价值链已经初步建成;以移动短信业务为代表移动数据业务逐年稳固迅速发展，年业务收入近300亿元。
移动手机已经向兼有照相机、MP3、视频、PDA、钱包等通信和娱乐功能相结合个人消费品迅速发展；业务品牌更加多样化，开始走向良性发展轨道。
但国内在移动业务运营模式良性发展同步，还存在诸多问题:
一方面，相对于网络而言，业务领域原则化限度明显滞后。
业务原则化起步较晚,分散不成体系。
各种手机操作系统存在，增长了业务开发和互联互通难度。
另一方面，运营商过度强调业务差别化，缺少统一原则。
运营商业务差别化竞争方略虽然可以迅速提高公司效益，但同步也影响了顾客选取和跨运营商、跨地区互通，减少了规模效应，影响整个行业发展。
从长远看来，业务原则统一才是发展大趋势。
此外，终端滞后以及资费等问题也影响着无线通信市场发展。
2.2各种无线通信技术发展演进
图1中有两条主线，第一条是蜂窝通信发展主线,蜂窝通信技术从1G、2G向3G、4G发展;第二条线涵盖了WLAN、WPAN、Bluetooth、WiMAX、RFID等技术发展。
这些技术都朝向移动、宽带、高速方向发展。
各种无线技术原则比较见图2。
2.2.1蜂窝移动通信原则演进
总结这些年来蜂窝移动通信技术演进过程（见图3），可以得出这样几种特点:
（1）无线接口频谱效率更高，速率更快。
一方面，每浮现一代新技术，每15～退出一代;速率从几十kbit/s、几百kbit/s到几Mbit/s再到几百Mbit/s。
另一方面，技术在平稳中演进。
第一代模仿系统已经基本退出;第二代GSM/CDMA数字系统处在主导地位，占据约95%市场;3G技术已经成熟开始商用，此后将与2G长期并存，最后逐渐代替2G;超3G正处在初期研究阶段，将在后进入实质商用阶段。
（2）核心网既考虑与既有网后向兼容，又积极向基于IP方向演进。
以3GPP原则为例，R99完全与GSM/GPRS兼容，R4在电路域引入软互换，R5保存电路域、分组域，增长IP多媒体子系统（IMS）。
2.2.2宽带无线接入技术发展
在IEEE802涉及无线领域中，当前重要分为四类无线接入技术，分别是个域网（PAN:
802.15）、局域网WiFi（LAN:
802.11）、城域网WiMAX（MAN:
802.16）、广域网（WAN:
802.20）。
这里着重简介WiMAX技术（802.16）。
802.16d是一种固定无线接入技术，802.16e技术目的是一种移动宽带无线接入技术，支持车速移动（120km/h），可以提供宽带接入（几十Mbit/s），覆盖范畴普通在几公里之内。
802.16e具备后向兼容802.16d能力，物理层重要采用OFDM、OFDMA技术。
当前只对无线接口物理层和MAC层进行原则化，预测来年中完毕;核心网某些原则化尚不明朗。
其频谱也许涉及既有固定无线接入频段、WLAN频段或新划分允许频段；
WiMAX也许应用涉及:
接入移动通信网、固定网无线宽带接入、单独组网。
它与3G、B3G不同在于:
3G及其增强型技术强调无处不在（持续覆盖）、移动性和全业务（话音和数据），数据速率较高；WiMAX提供是热点覆盖、游牧式移动或有限移动，以数据业务为主，数据速率高;B3G则以蜂窝移动通信技术为主，各种无线技术集成应用，提供全业务，数据速率高、覆盖持续。
802.16目的与3G、3G增强型及B3G有交叠，并在动态地变化，采用核心技术也较接近。
但从原则化限度、产品成熟度、市场应用和频谱状况等综合分析，3G及其增强型和B3G等蜂窝移动通信主导地位难以撼动。
总体上来讲，3G、WiMAX和B3G是满足不同速率和不同需求，在不同步间推出技术，是互补和共存。
国际上对WiMAX监管重要体当前频谱分派方面，当前只有韩国在底发放了WiBro允许证，使用频段为2.3GHz～2.4GHz。
2.2.3RFID技术发展
RFID（无线射频辨认技术）理念是实现物与物通信，如图4所示，它发展通过了物品辨认、跟踪记录、环境感知阶段，正向着物物通信和实时控制方向演进。
2.2.4集群通信技术
集群通信是各种顾客共用一组无线电信道专用移动通信系统技术，群组内顾客共享前向信道，支持群组呼喊;它采用PTT方式，呼喊接续快，被叫不需摘机，适合调度类业务和专用系统。
相比过去模仿集群技术，数字集群通信在系统性能、顾客体验等方面有着模仿集群不能比拟长处。
（1）数字集群采用大区制和蜂窝社区技术频率复用率高;
（2）采用数字信令方式、语音编码、调制解调；频谱运用率高、抗无线信道衰落能力强;（3）在覆盖漫游范畴、容量、保密性、业务种类（数据、短消息）等方面弥补了模仿集群通信种种局限性。
数字集群基本技术涉及:
TDMA（GT800）、FDMA/CDMA（GoTa）和FHMA（跳频）等;运营方式分专网和共网两种，专网由某一单位独自建设、维护和使用，共网由运营商负责建设和维护，各种单位通过VPN方式共同使用。
共网运营将是数字集群发展方向。
2.2.5手机视频业务与技术
手机视频业务发展是电信与广播行业融合起点之一，其基本工作模式有三种:
（1）基本传播方式：
广播方式/蜂窝移动通信方式;
（2）频带运用方式：
独占方式/共享方式;
（3）信息选播方式：
选台方式/VOD方式。
2.2.6IPTV业务应用系统
IPTV业务应用系统构造见图5，电信运营商和广播电视经营者都想借此机遇，以顾客已经熟悉TV业务为突破口，将宽带业务带入亿万家庭，为下一步提供交互式宽带电信业务打下良好基本。
国内无线通信技术原则化工作
（1）蜂窝移动通信:
已经制定了由100各种原则构成3G系列原则;涉及了TD-SCDMA、WCDMA、cdma系列原则;同步积极参加3GPPs面向将来原则制定。
（2）宽带无线接入:
SCDMA系列原则、WLAN系列原则（涉及与蜂窝移动通信互通、互操作原则）、WiMAX行业原则正在制定中。
（3）数字集群:
国内已经制定了基于GSM（GT800）和CDMA（GoTa）技术数字集群原则。
（4）短距离通信:
UWB、RFID等技术原则正在研究中。
无线网络融合趋势
融合层面涉及技术和网络融合、业务融合和行业融合三方面。
“十一五”期间，政府对实现三网融合将采用积极政策，出台系列政策和法规，增进协调发展。
推动融合四个决定因素是:
（1）消费者需要:
无缝网络单一契约享有所有需要业务;各种技术融合环境提供优化服务性能价格比体系。
（2）运营商需求:
业务转型；减少基本设施建设、运维和业务开发推介成本。
（3）服务和内容提供商需要随时随处通过更各种类终端获得更多受众。
（4）各种特性无线接入技术、NGI/NGN、IMS、家庭网络技术为网络融合提供了技术支持。
网络融合时代有三个发展趋势:
无线技术和移动技术融合、多媒体数据网络通过宽带固定与无线融合、广播业务和电信业务融合，最后达到无处不在网络服务。
WAP技术
WAP技术
WAP（无线通讯合同）是在数字移动电话、因特网或其她个人数字助理机（PDA）、计算机应用之间进行通讯开放全球原则。
这一原则诞生是WAP论坛成员努力成果，WAP论坛是在1997年6月，由诺基亚、爱立信、摩托罗拉和无线星球（UnwiredPlanet）就共同构成。
WAP目的就是通过WAP这种技术，就可以将Internet大量信息及各种各样业务引入到移动电话、PALM等无线终端之中。
无论你在何地、何时只要你需要信息，你就可以打开你WAP手机，享有无穷无尽网上信息或者网上资源。
如：
综合新闻、天气预报、股市动态、商业报道、当前汇率等。
电子商务、网上银行也将逐个实现。
你还可以随时随处获得体育比赛成果、娱乐圈趣闻以及幽默故事，为生活增添情趣，也可以运用网上预定功能，把生活安排有条不紊。
WAP合同涉及如下几层：
1、WirelessApplicationEnvironment（WAE）2、WirelessSessionLayer（WSL）3、WirelessTransportLayerSecurity（WTLS）4、WirelessTransportLayer（WTP）其中，WAE层具有微型浏览器、WML、WMLSCRIPT解释器等等功能。
WTLS层为无线电子商务及无线加密传播数据时提供安全面基本功能。
WAP技术（赵军）
一、背景
移动通信和因特网是当前通信行业发展最快两个领域。
移动通信使得人们可以随时随处和她人通信，因特网使人们可以获得丰富多彩信息。
依照预测到全球移动顾客将超过5亿（涉及模仿，数字蜂窝，PCS，PHS）到将超过10亿。
另据记录，截至到1999年7月连人因特网主机数已达到56218000（来源WWW.iSC.org）。
但当前移动通信业务只限于话音和短消息，因特网只提供固定接入方式。
移动通信和因特网结合起来将创造一种新市场——无线因特网市场。
人们通过手持终端，可以随时随处连接因特网，享有各种服务如收发E－mail，获得交通信息，股票信息，天气信息，新闻以及电话簿查询。
二、为什么需要WAP
但是将Internet业务引入无线网络还存在许多困难。
由于和固定Internet接入相比，无线网络在市场应用，网络带宽和终端能力等方面有很大差别。
一方面，移动顾客也许没有任何使用桌面计算机经验，因而无线计算设备必要简朴易用，
要比最简朴桌面机还要简朴。
在移动环境中，顾客不是做“网上冲浪”而是要获得有价值
信息，长时间等待网页下载是让人无法忍受。
与普通价格在1000美元左右桌面计算机相比，手机价格平均在150美元左右，因而必要给市场提供低成本，高附加值产品。
WAP应用是专为手机顾客开发，可觉得顾客提供实时，精确信息。
另一方面，无线网络与有线相比，带宽要窄得多，且延迟大，误码率高，连接稳定性差。
因而规定合同必要简朴。
WAP合同栈专为无线网络进行了优化，合用于各种无线传播技术，如GSM，CDMA，PDC等。
最后，与性能优越PC机相比，手机CPU运算速度慢，内存容量小，显示屏幕小，键盘小，电池寿命有限。
针对这种状况，需要开发手机专用WAP微浏览器，这种微浏览器只需要最低限度RAM，ROM，CPU显示和键盘就可以工作。
由此可见，WAP技术合用于无线环境，是实现无线因特网核心技术之一。
三、WAP概述
WAP（WirelessApplicatonProtoc）是由WAP论坛制定一套全球化无线应用合同原则。
WAP论坛是由EricssonMotorala,Nokia和P于1997年6月发起成立一种工业组织。
它目的是使互联网内容和各种增值服务合用于手机顾客和各种无线设备顾客，并创立一种全球化无线应用合同，使其合用于不同无线网络技术，并促使业界采用这种原则。
当前WAP论坛成员超过100个，其中涉及全球90％手机制造商总顾客数加在一起超过1亿移动网络运营商，以及软件开发商。
WAP论坛和其她电信原则化组织如欧洲电信原则委员会（ETSI）万维网联盟（W3C）电信工业协会（TIA）和因特网工程任务组（IETF）等有着密切合伙关系。
WAP合同是基于已有因特同原则，如IP，HTTP，XML，SSL，URL，Scripting等。
并针对无线网络特点进行了优化。
WAP是一种开放原则，能保证不同厂家产品之间互相兼容，并容许不断引入新技术。
WAP合同独立于底层承载网络，可以运营于所有网络之上，涉及当前GSM，窄带CDMA，CDPD，以及将来GPRS，宽带CDMA等无线网络。
WAP原则和终端设备也相对独立，合用于各种型号手机，寻呼机和PDA
已发布WAP规范有WAP1.0WAP1.1，最新WAP1.2将于1999年12月发布。
WAP1.1规范定义了无线应用环境（WirelessApplicationEnvironmen）和无线合同（WirelessProtocol）无线应用环境涉及
※WML微测览器
※WMLScrPt语言
※WMLSCript原则库
※无线电话应用接口（WirelessTB6phonyApplicationInterface）
※WAP内容类型
※无线合同涉及：
※无线会话合同（WSP）
※无线传播层安全性（WTLS）
※无线事务解决合同（WTP）
※无线数据报合同（WDP）
※线网络接口定义
四、WAP应用环境
WAP应用环境涉及WAP客户机WAP网关WAP内容服务器。
WAP客户机涉及WAP微浏览器和无线电话接口（WTAI）。
微浏览器负责解释WML和WMLScript。
微浏览器类似于原则Web例览器，是专为手机设计，其生成代码紧凑、高效并能提供灵活，强大顾客界面。
无线电话应用接口用于电话业务扩展，涉及呼喊控制，网络文本消息，电话簿接口，事件解决，批示控制。
例如。
对于呼喊前转业务，可以提供应顾客一种界面，提示顾客选取是接受呼喊，还是前转给其她人或前转到语音信箱。
WAP网关位于Web服务器和WAP客户机之间，它重要作用是将HTTP合同以及TCP／IP合同转换为WAP合同。
顾客祈求内容在WAP同关中翻译成普通HTTP祈求，通过URL寻址到普通HTTPServer，获得内容后转换成WMLdeck返回给移动顾客。
WML是一种标记语言，与HTML类似，是基于W3CXML语言。
WML文献由一组顾客交互定义好单元构成。
顾客交互一种单元称为卡片，顾客可以在卡片之间先后浏览。
WML采用小标签，比HTML更合用在手持终端上实现。
WMLScript是一种脚本语言，类似于JaVaScript。
Web服务器提供信息内容，内容可以HTML格式文献或编译过WML和WMLSCriPt格式文献。
五、WAP合同
WAP合同栈参照了Inernet合同，针对无线环境进行了优化。
WAP合同是一种轻量级合同。
合用于各种无线网络。
无线会话合同（WSP）提供两种会话服务：
※在WTP上基于连接服务该服务保证数据传播。
※无连接服务、该服务不保证数据传播。
WSP重要用于测览器应用重要特性涉及：
※HTTP1.1头，指出扩展模式
※能力协商
※二进制编码，以减少合同开销
※对例如内容类型，字符集，设备能力及其她静态参数使用客户／服务头
※异步祈求应答（同步解决各种祈求应答）
无线事务解决合同（WTP）是轻量级传播合同，能在无线数据包网络中有效运营。
实现WTP可以提高数据包服务可靠性（可靠性通过唯一传播标示，确认，重传及删除重复消息获得）。
与基于连接服务相比提高效率（WTP没有显示连接建立与拆除）WTP基于消息能较好地为例如浏览等应用服务。
WTP应实现3种不同传播类别类别o，类别1，和类别2：
※类别0：
不保证传播消息，无成果消息。
用于不可靠PUSH服务。
※分类别1：
保证传播消息，无成果消息。
用于可靠PUSH服务。
※类别2：
保证传播消息，不保证传播成果消息。
该类别用于基本祈求／应答传播服务。
一种WAP会话可以包括各种该类型传播。
可靠性通过唯一传播标示，确认重传，及删除重复消息获得。
无线传播层安全性（WTLS）是WAP构造中安全层，提供加密，授权及数据完整性功能。
WTLS从TLS派生得到，运营在不可靠传播层上。
WTLS定义3种类别下列功能必要由不同类别提供：
※1类服务能使用互换公共密钥建立全传播，使用对称算法加密解密数据，使用消息授权编码算法、协商算法和安全性参数检查数据完整性。
※2类服务除完毕1类服务功能外能互换服务器确认。
服务器确认用于对服务器授权。
※2类服务除完毕2类服务功能外能互换客户确认。
客户确认用于对客户授权。
安全WTLS连接必要在对等双方握手时协商。
在握手过程中协商参数县互换公共密钥信息。
WTLS可以提供两种不同类型握手过程：
完全或简略握手。
无线数据报合同（WDP）运营于不同网络类型支持数据承载能力上．WDP是普通数据报服
务，使用下层承载能力为上层提供一致服务与下层承载网络无关。
五、WAP原则化进展
WAP论坛于1999年12月推出WAP1.2规范涉及如下新特性：
※顾客档案管理
容许服务器获得更多客户信息如顾客个人资料，手持终端类型。
容许服务器基于顾客
喜好而制定发送内容。
终端顾客可以发送个人化信息。
运营商可觉得顾客提供特定服务。
※PUsh
Push是指网络积极向顾客发送消息
PUSH消息可以是警告或内容。
运营商运用PUSh技术可以增长提供业务深度和广度,如提供
新闻更新，邮件警告，股票到价提示等。
※无线电话应用（WTA）
WTA使得语音与数据业务更完整结合，如提供WML脚本到手机呼喊控制接口。
※安全机制
用于电子商务安全机制，如加密算法数字签字公众加密钥匙。
蓝牙
前言
信息时代最大特点便是更加以便迅速信息传播，正是基于这一点技术人员也在努力开发更加出众信息数据传播方式。
蓝牙，对于手机乃至整个IT业而言已经不但仅是一项简
蓝牙适配器图片
单技术，而是一种概念。
当蓝牙联盟信誓旦旦地对将来前景作着美好憧憬时，整个业界都为之震动。
抛开老式连线束缚，彻底地享有无拘无束乐趣，蓝牙予以咱们承诺足以让人精神振奋。
什么是蓝牙？
所谓蓝牙（Bluetooth）技术，事实上是一种短距离无线电技术，运用“蓝牙”技术，可以有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间通信，也可以成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间通信，从而使这些当代通信设备与因特网之间数据传播变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。
蓝牙采用分散式网络构造以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用2.4GHzISM（即工业、科学、医学）频段。
其数据速率为1Mbps。
采用时分双工传播方案实现全双工传播。
蓝牙名称来源
蓝牙这个名称来自于第十世纪一位丹麦国王HaraldBlatand，Blatand在英文里意思可以被解释为Bluetooth（蓝牙）由于国王喜欢吃蓝梅，牙龈每天都是蓝色因此叫蓝牙
蓝牙来源
蓝牙创始人是瑞典爱立信公司，爱立信早在1994年就已进行研发。
1997年，爱立信与其她设备生产商联系，并激发了她们对该项技术浓厚兴趣。
1998年2月，5个跨国大公司，涉及爱立信、诺基亚、IBM、东芝及Intel构成了一种特殊兴趣小组（SIG），她们共同目的是建立一种全球性小范畴无线通信技术，即当前蓝牙。
蓝牙名字来源于10世纪丹麦国王HaraldBlatand——英译为HaroldBluetooth（由于她十分喜欢吃蓝梅,因此牙齿每天都带着蓝色）。
在行业协会筹办阶段，需要一种极具备体现力名字来命名这项高新技术。
行业组织人员，在通过一夜关于欧洲历史和将来无限技术发展讨论后，有人以为用Blatand国王名字命名再适当但是了。
Blatand国王将当前挪威，瑞典和丹麦统一起来；她口齿伶俐,善于交际,就犹如这项即将面世技术，技术将被定义为容许不同工业领域之间协调工作，保持着个各系统领域之间良好交流，例如计算，手机和汽车行业之间工作。
名字于是就这样定下来了。
关于BluetoothSIG
BluetoothSIG（BluetoothSpecialInterestGroup蓝牙技术联盟）是一家贸易协会，由电信、计算机、汽车制造、工业自动化和网络行业领先厂商构成。
该小组致力于推动蓝牙无线技术发展，为短距离连接移动设备制定低成本无线规范，并将其推向市场。
BluetoothSIG在全球设立办事处涉及：
美国西雅图（全球总部）；美国堪萨斯市（美国总部）；瑞典马尔默市（欧洲、中东和非洲地区（EMEA）总部）；中华人民共和国香港特别行政区（亚太区总部）。
BluetoothSIG全体职工涉及执行董事麦弗利博士，营销总监AndersEdlund，以及销售人员、工程专家和运营专家等。
除了BluetoothSIG（蓝牙技术联盟）增援，成员公司志愿者在经营BluetoothSIG过程中也发挥了重要作用。
BluetoothSIG发起公司是Agere、爱立信、IBM、英特尔、微软、摩托罗拉、诺基亚和东芝。
10月13日，BluetoothSIG（蓝牙技术联盟）宣布联想公司取代IBM在该组织中创始成员位置，并及时生效。
通过成为创始成员，联想将与其她业界领导厂商杰尔系统公司、爱立信公司、英特尔公司、微软
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