Análisis de la historia del desarrollo de la comunicación inalámbrica.

Resumen: En la actualidad, el campo de la tecnología móvil e inalámbrica se encuentra en un período de rápido desarrollo. Varias tecnologías móviles e inalámbricas innovadoras surgen constantemente y entran rápidamente en uso comercial. El mercado de aplicaciones móviles e inalámbricas es extremadamente activo, y las tecnologías móviles e inalámbricas ellos mismos también están evolucionando rápidamente Innovar continuamente. La tendencia de desarrollo futuro de la comunicación inalámbrica es la siguiente: desde la perspectiva de la comunicación móvil pública a gran escala, la tecnología 3G o súper 3G será dominante, formando así una cobertura amplia y sin fisuras del mundo; mientras que WLAN, WiMAX, UWB y otras Las tecnologías de acceso de banda ancha constituirán, por sus diferentes características técnicas propias, un complemento eficaz de la red pública de comunicaciones móviles en diferentes áreas de cobertura o áreas de aplicación.
Palabras clave: comunicación inalámbrica, red celular, estado de desarrollo, tendencia,
historia de desarrollo de la comunicación inalámbrica
, la comunicación inalámbrica también se ha desarrollado de un modo fijo a un modo móvil, y el desarrollo de la comunicación móvil ha experimentado alrededor de cinco etapas: la
primera etapa es de Desde principios de la década de 1920 hasta principios de la década de 1950, se utiliza principalmente en barcos y militares, utilizando tecnología de tubo electrónico y frecuencia de onda corta, hasta el final de esta etapa, apareció el sistema de telefonía móvil pública MTS de 150MHZVHF simplex car.
La segunda etapa es de la década de 1950 a la década de 1960. En este momento, la banda de frecuencia se amplió a UHF450MHZ, y la tecnología del dispositivo ha pasado a los semiconductores. La mayoría de ellos son sistemas dedicados en el entorno móvil, y la conexión entre teléfonos móviles y Se ha solucionado el problema de las redes de telefonía pública.
La tercera etapa es la extensión de la banda de frecuencias a 800 MHz desde principios de la década de 1970 hasta principios de la de 1980. El Bell Research Institute de Estados Unidos propuso el concepto de sistema celular y realizó experimentos AMPS a fines de la década de 1970.
La cuarta etapa es desde principios de la década de 1980 hasta mediados de la década de 1990, que es la etapa de auge y gran desarrollo de la segunda generación de comunicaciones móviles digitales, y gradualmente se movió hacia la dirección de los servicios de comunicación personal; en este momento, D- AMPS, TACS, ETACS, GSM/DCS, cdmaOne, PDC, PHS, DECT, PACS, PCS y otros sistemas y operaciones comerciales, la banda de frecuencia se extiende a 900 MHz ~ 1,9 GHZ, y además de los sistemas de comunicación de teléfonos celulares públicos, inalámbrico sistemas de paginación, sistemas telefónicos inalámbricos, sistemas troncales, sin centro Todo tipo de medios de comunicación móvil, como el sistema de comunicación móvil de selección de sitio multicanal, han surgido simultáneamente para satisfacer las necesidades del mercado de usuarios y han demostrado sus habilidades especiales.
La quinta etapa es desde mediados de la década de 1990 hasta el presente. Con el desarrollo de los requisitos comerciales de comunicación de datos y multimedia, comenzó a surgir la tercera generación de comunicación móvil que satisface las necesidades de operaciones de datos móviles, computación móvil y multimedia móvil. estandarización y trabajo de integración correspondiente y desarrollo de prototipos Y el trabajo de prueba de campo avanza rápidamente, incluida la transición sin problemas de la segunda generación a la tercera generación de comunicaciones móviles. Para el TMT-2000 móvil de tercera generación, han participado en la formulación de estándares.Después de muchos esfuerzos de integración, la 18ª reunión de ITU-RTG8/1 celebrada en Helsinki, Finlandia, del 25 de octubre al 5 de noviembre de 1999, cinco tipos de estándares técnicos RTT Un total de 6 esquemas se convirtió en el resultado final. El programa TD-SCDMA de China también se ha convertido en uno de ellos.
Además, se han producido el protocolo de aplicación inalámbrica (WAP) y la tecnología de conexión inalámbrica Bluetooth (Bluetooth) para aplicaciones de navegación móvil continua por Internet. Desde el punto de vista de la red, la red de acceso se puede dividir en red de acceso por cable y red de acceso inalámbrico, red de acceso híbrido coaxial de cable óptico, cable de cobre, par trenzado, red de acceso telefónico (generalmente cable de cobre), etc.; tecnología de acceso inalámbrico es un nuevo campo tecnológico que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años, ha dado un gran salto de concepto, es decir, no necesita medios físicos de transmisión tipo cable y utiliza métodos de transmisión inalámbricos para reemplazar parte de la red de acceso o incluso acceso la red Todos ellos, para lograr el propósito de reducir costos, mejorar la flexibilidad y extender la distancia de transmisión. Hay muchos tipos de redes de acceso inalámbrico, como sistemas de salud móviles, sistemas de comunicación móvil celular, sistemas de comunicación de enlace troncal, sistemas de comunicación de microondas punto a multipunto, sistemas de acceso local inalámbrico celular de microondas (PHS, PAS, PACS, DECT), etc. . Las tecnologías de acceso a corta distancia incluyen principalmente Bluetooth (Bluetooth), infrarrojos, DECT, IEEE802.11 y protocolo de acceso inalámbrico compartido (SWAP)/HomeRF y otros sistemas. Siguiendo la red de área amplia (WAN, Wind, AreaNetwork o red de área metropolitana, MAN, MetropolitanAreaNetwork), la red de área local (LAN, LocalAreaNetwork), la gente ha propuesto recientemente una "red de área personal inalámbrica" ​​(WPAN, WirelessPersonalAreaNetwork). Este nuevo concepto eleva las aplicaciones a pequeña escala al nivel de la teoría de redes. En poco tiempo, WPAN se ha convertido en un nuevo foco de atención. El grupo de investigación de WPAN evolucionó a IEEE802.5 (Grupo de trabajo de WPAN, establecido en marzo de 1999), un grupo de trabajo especial de IEEE, que se estableció en marzo de 1999. su grado de atención.
Con el fin de promover el desarrollo de Bluetooth, el estándar de Bluetooth no está patentado. Bluetooth se ha convertido en un nuevo punto de acceso en el campo de la comunicación en la actualidad, y se espera que se convierta en un estándar internacional para la comunicación multimedia inalámbrica a pequeña escala en el futuro cercano. En resumen, el futuro de la tecnología de comunicación inalámbrica es brillante.
La tendencia futura de la tecnología de comunicación inalámbrica
La principal tendencia del desarrollo de la tecnología de comunicación inalámbrica en el futuro es la banda ancha, la paquetización, la economía integral y la personalización. Las características principales se reflejan en los siguientes aspectos:
(1) La banda ancha es una de las direcciones importantes para el desarrollo de la tecnología de la información y la comunicación. Con el mayor desarrollo de la tecnología de transmisión de fibra óptica y los nodos de red de alto rendimiento, la banda ancha de las redes cableadas está en pleno apogeo en todo el mundo, y la tecnología de comunicación inalámbrica también está evolucionando en la dirección del acceso inalámbrico a la banda ancha y la tasa de transmisión inalámbrica. aumentará desde Los 9,6 Kbit/s del sistema de segunda generación se desarrolla hacia la tasa más alta de 2 Mbit/s del sistema de comunicación móvil de tercera generación.
(2) La red central está integrada y la red de acceso está diversificada. El modelo estructural de la futura red de información cambiará a la red central/red de acceso. La paquetización y la banda ancha de la red permitirán transmitir información comercial múltiple en la misma red central. La integración de la red y la apertura gradual de el control y el mercado La necesidad de competencia promoverá aún más la integración de las redes de telecomunicaciones tradicionales y las redes informáticas emergentes. La red de acceso es la parte con mayor potencial de desarrollo en la red de información de comunicación. En el futuro, la red puede acceder a la red central a través de diferentes dispositivos de acceso, como acceso fijo, acceso celular móvil y acceso de bucle local inalámbrico para realizar diversas funciones. requerido por los usuarios tipo de negocio. Técnicamente, la integración de diferentes servicios como comunicaciones fijas y móviles, especialmente la llegada del Protocolo de Aplicación Inalámbrica (WAP), promoverá en gran medida el desarrollo de servicios de datos inalámbricos y promoverá aún más la integración de servicios móviles y servicios IP.
(3) La personalización de la información es una de las direcciones principales para el mayor desarrollo de la industria de la información a principios del próximo siglo. La IP móvil es un medio técnico importante para realizar la personalización de la información en el futuro. La realización de diversas aplicaciones IP y tecnología IP móvil en teléfonos móviles se está convirtiendo gradualmente en uno de los focos de atención de las personas. La combinación de tecnología de red inteligente móvil y tecnología IP promoverá aún más la tendencia de la comunicación personal global.
(4) La estructura de la red de comunicación móvil está experimentando un cambio profundo. Con la formación del dominio del tráfico de datos en la red, la transición de la red de conmutación de circuitos existente a la red IP es irresistible, y la tecnología IP se convertirá en la núcleo de la futura red La tecnología clave, el protocolo IP se convertirá en el protocolo de comunicación dominante de la red de telecomunicaciones. Con la introducción del servicio general de radio por paquetes (GPRS) en las comunicaciones móviles, los usuarios enviarán y recibirán datos en el modo de transmisión de paquetes de extremo a extremo, rompiendo el modo tradicional de acceso a datos. Sobre la base de las redes IP, comenzó la práctica de la aplicación de IP en la red troncal móvil.
Además de las comunicaciones móviles públicas tradicionales, las investigaciones y aplicaciones recientes en el campo del acceso inalámbrico de banda ancha global son muy activas, y los puntos de acceso siguen emergiendo, trayendo aire fresco a la industria de las comunicaciones inalámbricas. Esto incluye tecnología de acceso inalámbrico fijo de banda ancha, tecnología WLAN, tecnología WiMAX, tecnología UWB, etc., presentando una situación en la que están floreciendo cien flores. La aparición y el desarrollo de estas tecnologías han inyectado vitalidad a toda la industria de las comunicaciones inalámbricas.
WiMAX, el nuevo favorito de la tecnología inalámbrica de banda ancha
Según los datos, "WiMAX" se ha convertido recientemente en la palabra clave de comunicación más buscada en Internet. Esta tecnología se ha convertido en el nuevo favorito de la industria inalámbrica debido a sus características de cobertura de larga distancia y alto ancho de banda. .
El nombre completo de WiMAX es World Interoperability for Microwave Access, es decir, el sistema de interoperabilidad global para acceso por microondas, y su estándar técnico es IEEE 802.16. WiMAX también ha organizado su propia alianza. En la actualidad, esta alianza ha desarrollado decenas de miembros, la alianza está liderada por Intel, y ZTE de mi país también está entre ellos. El objetivo de WiMAX es facilitar la aplicación de IEEE 802.16.
Las ventajas de WiMAX sobre Wi-Fi se reflejan principalmente en el hecho de que Wi-Fi resuelve el problema de acceso de la red de área local inalámbrica, mientras que WiMAX resuelve el problema de la red de área metropolitana inalámbrica. Wi-Fi solo puede transmitir una señal de conexión a Internet hasta 300 pies, y WiMAX puede transmitir la señal hasta 31 millas. La velocidad de conexión de la red Wi-Fi es de 54 megabits por segundo, mientras que WiMAX es de 70 megabits por segundo. Algunos expertos creen que la cobertura y la velocidad de transmisión de WiMAX supondrán una amenaza para la 3G. Las ventajas en varios aspectos, como el costo, hacen que la gente de la industria considere la tecnología WiMAX como una tecnología que rompe el patrón industrial.
Recientemente, British Telecom (BT), France Telecom, Qwest Communications, Reliance Telecom y XO Communications se han unido al Foro WiMAX.Actualmente, el Foro WiMAX tiene 98 miembros y los operadores representan el 25%.
Tecnología de acceso inalámbrico de banda ultraancha UWB
UWB es una tecnología de comunicación en el dominio del tiempo que utiliza pulsos de período ultracorto para la modulación y envía la señal directamente como 0 o 1 sin usar una portadora, lo cual es completamente diferente de la comunicación inalámbrica anterior. La señal generada por la modulación de pulso es una señal de banda ultraancha con una densidad espectral extremadamente baja. La frecuencia central de la señal está entre 650 MHz y 5 GHz, y la potencia promedio es del orden de submilivatios. Tiene fuertes capacidades antiinterferencias y multitrayecto. , y tiene múltiples canales disponibles. . En comparación con el sistema CDMA, el sistema de comunicación en el dominio del tiempo tiene una estructura simple y un costo relativamente bajo. La tecnología UWB tiene las notables características de alta velocidad, bajo costo y bajo consumo de energía.
La característica más llamativa de UWB es su alta tasa de transferencia de datos. Xtreme Spectrum Company predice que los productos que desarrollarán tendrán la capacidad de transmitir alrededor de 100 Mbps en un radio de 10 metros, e Intel ha fijado la meta en 500 Mbps.
Análisis de tendencias Para la tecnología UWB, deberíamos verla de esta manera: con su velocidad única y rango de aplicación especial, también ocupará un lugar en el campo de la comunicación inalámbrica. Debido a su alta velocidad y cobertura estrecha, es muy adecuado para construir una red de información de alta velocidad para familias. Tiene un cierto impacto en la tecnología Bluetooth, pero tiene poca amenaza para la tecnología móvil actual, WLAN y otras tecnologías, e incluso puede convertirse en un buen complemento para ella.
  La red móvil acelera la evolución de
     HSDPA a banda ancha más rápido que la velocidad comercial esperada. El CEO de GSMA dijo que el progreso comercial de HSPA es tres años más rápido que el de GSM y WCDMA, debido a tres razones principales: la presión de WiMAX, el vigoroso desarrollo de los servicios de Internet, los servicios que brinda la versión inicial de 3G son no muy diferente de los de 2G.
    La red de comunicaciones móviles se está convirtiendo rápidamente en una plataforma de servicios de Internet de banda ancha. El consejero delegado de Vodafone cree que la aplicación de Internet debe entrar rápidamente en la red móvil, y han comenzado a colaborar con Google, Myspace y YouTube. La velocidad de estandarización e investigación y desarrollo de LTE (Proyecto de Evolución a Largo Plazo) se está acelerando. Al mismo tiempo, WiMAX mejora la velocidad de actualización de la tecnología de comunicación móvil celular. Después de la introducción de la serie WiMAX 802.16 a principios de 2004, comenzó una nueva ronda de competencia tecnológica en todo el campo de la comunicación inalámbrica, lo que aceleró la evolución de la tecnología de comunicación móvil celular.
     3GPP y 3GPP2 comenzaron la estandarización de la tecnología de evolución 3G E3G a fines de 2004 y principios de 2005, respectivamente. Entre ellos, 3GPP lanzó el plan LTE, y los requisitos técnicos propuestos son: lograr una tasa de enlace descendente de 100 Mbit/s y una tasa de enlace ascendente de 50 Mbit/s, y la eficiencia espectral es de 2 a 4 veces mayor que la de la versión R6 , que puede soportar mejor los servicios de transmisión IP y reducir los costos. 3GPP planea completar la investigación de parámetros principales en 2006 y completar la estandarización en junio de 2007. 3GPP2 propone el plan de evolución de la interfaz de radio (AIE). AIE se divide en dos fases: la primera fase adopta la tecnología multiportadora CDMA2000 1xEV-DO y se agrupan un máximo de 15 portadoras, que pueden admitir servicios de datos a una velocidad de 46,5 Mbit/s de enlace descendente y 27 Mbit/s de enlace ascendente; la segunda fase utiliza mejoras La interfaz inalámbrica admitirá servicios de datos a una velocidad de 100 Mbit/s a 1 Gbit/s en el enlace descendente y de 50 Mbit/s a 100 Mbit/s en el enlace ascendente. La primera fase se puso en marcha a principios de 2006 y la segunda fase se completó en abril de 2007.
    En 2006, WiMAX hizo un progreso sustancial. El estándar IEEE 802.16m traerá velocidades de transmisión inalámbrica de datos de hasta 1 Gbps, y su lanzamiento es de gran importancia para las perspectivas futuras de WiMAX.
     La introducción y promoción de WiMAX, y el inicio y aceleración de la estandarización E3G han hecho que el campo de la comunicación móvil inalámbrica muestre una clara tendencia de banda ancha y desarrollo móvil, es decir, el acceso inalámbrico de banda ancha se está desarrollando hacia la movilidad, mientras que la comunicación móvil se está desarrollando hacia banda ancha
    Las tecnologías móviles e inalámbricas están evolucionando hacia la integración. En
     la actualidad, el campo de la tecnología móvil e inalámbrica se encuentra en un período de rápido desarrollo. Varias tecnologías móviles e inalámbricas innovadoras están surgiendo y están entrando rápidamente en uso comercial. El mercado de aplicaciones móviles e inalámbricas es extremadamente activo. Móvil, inalámbrico La tecnología inalámbrica en sí también está constantemente innovando en su rápida evolución. Bajo la tendencia general de convergencia de redes, varias tecnologías móviles e inalámbricas como 3G, WiMAX y WLAN se están fusionando entre sí en la evolución.
     Bajo la tendencia general de integración múltiple, varias tecnologías inalámbricas como 3G, WiMAX y WLAN aprenden unas de otras en la competencia, y nuevas tecnologías de radiofrecuencia, como MIMO y OFDM, que son adoptadas por las tecnologías inalámbricas anteriores en el mismo tiempo, emerge. Al mismo tiempo, en la ruta de evolución de la comunicación móvil celular de 3G a E3G y luego a B3G/4G liderada por ITU y 3GPP/3GPP2, y el acceso de banda ancha inalámbrica liderado por IEEE desde la red de área personal inalámbrica a la red de área local inalámbrica, la tecnología inalámbrica En el camino de la evolución de la red de área metropolitana a la red de área amplia inalámbrica, el contenido de la otra parte ha comenzado a agregarse. Por ejemplo, el rendimiento de transmisión de banda ancha de la comunicación móvil se mejora continuamente, y el rendimiento de roaming y seguridad de acceso inalámbrico de banda ancha se mejoran constantemente.
     Aprovechando las lecciones de las características de transmisión de datos de alta velocidad de WiMAX, las comunicaciones móviles celulares lanzaron LTE, el proyecto "3G Long Term Evolution", para mejorar el rendimiento de la transmisión de banda ancha. El establecimiento de LTE ha traído muchas similitudes entre las líneas técnicas del sistema de comunicación móvil celular y WiMAX, que se posiciona como "acceso de banda ancha de baja movilidad".
     Cuando la comunicación móvil celular aprende de WiMAX y WLAN, WiMAX y WLAN también agregan seguridad a nivel de operador y otros contenidos. En términos de seguridad, WiMAX y WLAN proporcionarán diferentes niveles de soluciones de seguridad basadas en políticas de seguridad de varios niveles (WEP, WPA, WPA2, AES, VPN, etc.), para que las empresas y los usuarios individuales puedan elegir soluciones de seguridad que satisfagan sus necesidades. necesidades de acuerdo con diferentes estrategias de desempeño de costos; en términos de capacidades de roaming, WiMAX y WLAN también se están moviendo hacia una mayor cobertura, de puntos de acceso a puntos de acceso a toda la ciudad; en términos de tecnología, WiMAX y WLAN se comprometerán a construir IP- basadas en tecnologías de conmutación y una plataforma de servicios abierta que hace que las redes sean más inteligentes y fáciles de administrar.
     Bajo la tendencia general de "inalámbrica + banda ancha", ya sea tecnología de comunicación móvil celular o tecnologías de banda ancha inalámbrica como WiMAX y WLAN, todas se enfrentan a la misma prueba: desvanecimiento de trayectos múltiples de canal y eficiencia de espectro. Bajo tales circunstancias, OFDM y MIMO se convierten en la elección común de varias tecnologías inalámbricas. Si bien OFDM resuelve el problema del desvanecimiento de trayectos múltiples, aumenta la cantidad de portadoras, lo que da como resultado un aumento en la complejidad y el ancho de banda del sistema; MIMO puede aumentar efectivamente la tasa de transmisión del sistema y mejorar la eficiencia espectral sin aumentar el ancho de banda del sistema. Por lo tanto, la combinación de OFDM y MIMO se ha convertido en una fuerza importante para promover el desarrollo de "inalámbrico + banda ancha".
      En el curso de la convergencia de varias redes inalámbricas, continúan surgiendo muchas aplicaciones comerciales nuevas. Desde servicios personales ricos y coloridos hasta aplicaciones industriales en auge, desde la comunicación entre personas hasta la comunicación entre personas y máquinas, y entre máquinas y máquinas, las aplicaciones comerciales inalámbricas tienden a diversificarse. Las aplicaciones comerciales inalámbricas cada vez más diversificadas muestran el futuro brillante de la sociedad de la información inalámbrica.