超寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展分析

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摘要：近些年來，伴隨著我國科學技術(shù)水平的高速提升，超寬帶無線通信技術(shù)憑著運營效率高、成本低以及準確性高等優(yōu)勢在眾多領域都得到了十分廣泛的應用。該項技術(shù)不僅為人們的日常交流與溝通提供了很大的便利，也為社會信息的共享與高效利用創(chuàng)造了良好的條件。目前，無線通信技術(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，該項技術(shù)的應用已經(jīng)引起了社會各界的高度重視，大量的技術(shù)人員開始投身到相關(guān)課題項目的研究工作中。文章也主要針對該項技術(shù)的特點、發(fā)展趨勢以及主要內(nèi)容三大方面的內(nèi)容進行簡單分析，希望能為我國通訊行業(yè)的發(fā)展提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：超寬帶；無線；通信技術(shù)

超寬帶無線通信技術(shù)主要是指在具有一定寬度的寬帶上實現(xiàn)信號的傳遞與利用，在最開始，該項技術(shù)主要是由美國軍方研發(fā)的，其主要應用于軍事偵察領域。然而目前，我國的寬帶辦理、移動通信以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等業(yè)務都在一定程度上應用到了無線通信技術(shù)，這為該項技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的應用平臺。就通信行業(yè)未來五年的規(guī)劃來看，該項技術(shù)將在人們的日常生活中得到更大比重的應用。超寬帶無線通信技術(shù)作為一項新的信息技術(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，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)通信技術(shù)的完善與改進，展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。

1超寬帶無線通信技術(shù)的特點

1.1傳輸效率高

超寬帶無線通信技術(shù)應用在很大程度上為人們的日常生活提供了便利，同時其使得人和人的關(guān)系更密切，新通信時代的到來有力推動了各大行業(yè)的進步。目前，世界上的超寬帶無線通信技術(shù)的傳輸效率能夠達到上千兆，即使在信號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，由于距超寬帶無線通信技術(shù)會在很大程度上受到長距離與高頻信號的干擾，因此，該項技術(shù)的通信距離往往偏短，而通信距離的大幅度縮短也會在很大程度上提升傳輸效率。目前，我國超寬帶無線通信的發(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，當信號的帶寬能夠達到7GHz、信噪低于-10dB時，信道流量甚至可以達到每秒1G，這是傳統(tǒng)通信技術(shù)遠遠無法實現(xiàn)的傳輸速度。

1.2發(fā)射功率低

在短距離的信號傳輸中，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現(xiàn)的，其能夠有效促進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)國際相關(guān)標準的具體規(guī)定，UWB信號的發(fā)射功率需要低于美國信噪的標準值-41.3dBm/MHz。因此，就理論分析而言，UWB信號產(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，緩解越來越緊張的能源局勢；另一方，UWB信號的發(fā)射功率低能夠有效提升信號的隱蔽性與安全性，使得其攔截與探測難度大大提升，這對于軍事機密的安全傳輸來說起著非常重要的作用。

1.3互補性

超寬帶無線通信技術(shù)具有明顯的互補性特征，其主要體現(xiàn)在該項技術(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充，4G能夠有效實現(xiàn)網(wǎng)絡漫游與移動，同時在大范圍內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)絡的無縫覆蓋。而WiFi則能夠在限定范圍內(nèi)實現(xiàn)高速度的信號傳輸，有效彌補了4G網(wǎng)絡在信號傳輸速率方面的局限性。在此基礎上，為了促進超寬帶無線通信技術(shù)的改進與完善，這要求相關(guān)的技術(shù)人員應該加強對該項技術(shù)的研究與重視，實現(xiàn)網(wǎng)絡技術(shù)體系的一體化發(fā)展，實現(xiàn)技術(shù)之間的互補與協(xié)調(diào)，并通過互補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。與此同時，超寬帶無線通信技術(shù)的互補性對于市場的細分與建立來說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，為其良好應用奠定可靠的基礎。

1.4多徑傳播

在多徑傳播中的信號與能量衰減是無線通信面臨的重要問題，以往的無線通信技術(shù)由于受到建筑物以及多徑的干擾，使得其信號傳輸失真性較強。同時相關(guān)設備也無法實現(xiàn)對信號多徑干擾源的準確定位，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信號的高效傳播造成了嚴重的負面影響，尤其在建筑群中，其負面作用更大。超寬帶無線通信技術(shù)的應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，其能夠在復雜的傳播環(huán)境中被有效識別，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，由于超寬帶無線通信多徑傳播的優(yōu)勢，使得其在軍事行業(yè)與商業(yè)機密的傳輸中得到了十分廣泛的應用，并受到人們的青睞。

2超寬帶無線通信發(fā)展趨勢

2.1產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

伴隨著超寬帶無線通信技術(shù)在我國的大范圍推廣，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)成為該項技術(shù)的必然趨勢，無線通信的各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了商業(yè)生產(chǎn)。因此，我國的三大運營商也在一定程度上加強對該項技術(shù)相關(guān)業(yè)務的開發(fā)與推廣，目前，我國已經(jīng)實現(xiàn)了超寬帶無線通信技術(shù)的商業(yè)化應用，這對其他東亞國家、南非地區(qū)起到了很大的引導與榜樣作用。自2007年開始，西方國家就開始使用全面的無線通信技術(shù)，各國對該項技術(shù)的限制也越來越少，其只要確保信號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，該項技術(shù)即可投入生產(chǎn)。對于該項技術(shù)的發(fā)展前景，社會各界都對其給予了很大的期望，我國各大運營商也對其投入了大量的資金與人才，并相繼申請專利，這為該項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了一定的基礎。

2.2應用規(guī)模增大

由于超寬帶無線通信技術(shù)使用的帶寬寬度很大，其能夠具有全部頻譜的應用能力，因此，相較于傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)，無線通信技術(shù)的應用規(guī)模更大。這項技術(shù)在眾多領域都得到了十分廣泛的應用，例如軍事領域、交通領域、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備中都起著非常重要的作用。該項技術(shù)的應用對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，無線通信技術(shù)的應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。在將來的應用中，超寬帶無線通信技術(shù)將全面代替有線連接，并更好地實現(xiàn)在更大空間上的應用。

2.3技術(shù)專業(yè)化

目前，由于我國超寬帶無線通信技術(shù)的發(fā)展歷史相對較短，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)應用不標準以及相關(guān)制度體系不完善等，這都會在很大程度上對該項技術(shù)的良好使用造成嚴重的負面影響。因此，這要求相關(guān)的工作人員在未來的發(fā)展中應該加強對技術(shù)的改進與完善，從而為其更大規(guī)模的應用奠定良好的基礎。相較于西方發(fā)達國家，我國對于該項技術(shù)的研究相對較為落后，并且其關(guān)注重點主要在超寬帶無線通信技術(shù)上，這對4G時代的到來奠定了良好的基礎。同時，各家各戶對超寬帶無線通信技術(shù)的認識也越來越多，但是還是遠遠不夠，甚至眾多電子產(chǎn)品企業(yè)對超寬帶無線通信技術(shù)的應用還停留于藍牙階段，因此，這要求相關(guān)的技術(shù)人員應該加強對技術(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)部門也應該加強對該項技術(shù)的重視，通過出臺相關(guān)的政策、文件說明等手段鼓勵企業(yè)積極應用該項技術(shù)。同時，政府還相關(guān)加強對相關(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，該項技術(shù)在我國已經(jīng)展現(xiàn)出了明顯的專業(yè)化趨勢，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，其對于技術(shù)的應用越來越成熟。

3超寬帶無線通信技術(shù)的主要內(nèi)容

3.14G技術(shù)

伴隨著移動技術(shù)的改革與升級，第四代移動技術(shù)4G的研發(fā)與應用受到了社會各界的高度重視，其已經(jīng)成為通信行業(yè)關(guān)注的熱點課題。與此同時，技術(shù)人員也在一定程度上加強了對4G技術(shù)的改進與完善，然而因為移動網(wǎng)絡會在很大程度上受到技術(shù)更新?lián)Q代的影響。另外，移動網(wǎng)絡憑借著自身的平滑性，在應用4G網(wǎng)絡時能夠?qū)崿F(xiàn)快速連接，這為其進入網(wǎng)絡提供了很大的便利，然而這也對商業(yè)模式的改革產(chǎn)生了一定的影響。就我國目前而言，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，對于大部分的業(yè)務需求都能夠較好地滿足。自2014年起，我國的4G技術(shù)已經(jīng)進入了初步的使用階段，并取得了良好的應用效果，從此我國步入了4G網(wǎng)絡時代。伴隨著該項技術(shù)的不斷普及，相關(guān)的業(yè)務也展現(xiàn)出了快速發(fā)展的明顯趨勢，這為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造了很大的商業(yè)價值與巨額的經(jīng)濟利潤。

3.2無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)又稱WLAN或WiFi，相較于4G網(wǎng)絡技術(shù)，其數(shù)據(jù)流量更大，一般可以達到十幾兆至幾十兆。目前，該項技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的普及，其應用技術(shù)標準一般都是802.11，我國也主要采用該技術(shù)標準。局域網(wǎng)的發(fā)展十分快速，其主要先在西方國家興起，然后再在我國得到了眾多運營商的大力的推廣與應用。因此，這要求相關(guān)的技術(shù)人員應該加強對WLAN技術(shù)的改進與研究，加強其與IT行業(yè)的聯(lián)系，同時進一步提升該項技術(shù)的經(jīng)濟效益。然而WLAN技術(shù)在中國的推廣并非一帆風順的，在初期，由于安全性、技術(shù)性以及漫游收費等問題的爆發(fā)，使得該項技術(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)應用初期高端商業(yè)客戶的匱乏也是導致其發(fā)展止步不前的重要原因，這在很大程度上降低了運營商的經(jīng)濟效益，大大打擊了其發(fā)展積極性。因此，在未來的發(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)人員應該加強對新技術(shù)的應用，不斷實現(xiàn)WLAN技術(shù)的改進與補充，進一步完善通信技術(shù)體系。

3.3UWB信號

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

4結(jié)論

綜上所述，超寬帶無線通信技術(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，且其在實踐應用方面還具有一定的缺陷，但是其應用前景十分美好。伴隨著通訊設備的智能化發(fā)展，其對技術(shù)的要求也越來越高，超寬帶無線通信能夠為智能化設備的應用提供可靠的技術(shù)支持。盡管目前該項技術(shù)在頻率管理與規(guī)范化應用方面還具有一定的不足，同時其還需要面對日益嚴峻的市場環(huán)境，但是伴隨著技術(shù)應用規(guī)模的不斷擴大，該項技術(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，最終占領更大的市場份額。

參考文獻：

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

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

作者:吳遠鵬 單位:湖北君信達科技股份有限公司