Resumen: este artículo se divide en tres partes: primero, explica la tendencia de rápido desarrollo de la comunicación móvil inalámbrica y la comunicación fija por cable;
Este artículo se centra en el rápido proceso de desarrollo y las tendencias futuras de las redes celulares de comunicaciones móviles inalámbricas de analógicas a digitales y el próximo sistema de tercera generación.
Por último, se explica brevemente que si la comunicación por microondas o la comunicación inalámbrica por satélite quiere desempeñar un papel importante, debe acelerar su ritmo y seguir desarrollándose.
[Palabras clave] Comunicaciones inalámbricas; comunicaciones móviles; redes celulares; comunicaciones por satélite
1 Las comunicaciones móviles inalámbricas y las comunicaciones fijas por cable se desarrollan juntas.
La gente suele considerar las comunicaciones fijas por cable y las comunicaciones móviles inalámbricas como los dos componentes principales de la infraestructura de la información (NII/GII). En los últimos años
En los últimos años, su velocidad de desarrollo se ha acelerado significativamente y se desarrollarán aún más rápido después de entrar en la próspera era de la información del nuevo siglo.
Contribuir. La red de comunicación fija por cable tradicional es la Red Telefónica Pública Conmutada (PSTN). Su construcción se ha ampliado constantemente durante mucho tiempo, lo que ha llevado a la gente a instalar teléfonos de terminal fija. Sin embargo, desde la década de 1990
Desde mediados de la década de 1990, Internet ha surgido, generando un impacto sin precedentes en las redes de comunicación tradicionales en todo el mundo. Amplio
Más del 60% de los usuarios de comunicaciones han comenzado a instalar computadoras y el volumen del negocio de comunicación de datos está creciendo rápidamente cada año, superando con creces la tasa de crecimiento de las llamadas telefónicas tradicionales.
Tasa de crecimiento anual. De acuerdo con este impulso, después de entrar en el nuevo siglo, el volumen total de servicios globales de datos e información se recuperará en unos cinco años.
El volumen total de servicios de información telefónica aumentará en el futuro. Por lo tanto, las futuras redes de transmisión de comunicaciones estarán dominadas por la información de datos.
El punto de red de conmutación de paquetes (Packet Switching), y soporta la transmisión de comunicaciones telefónicas, sin utilizar ya el circuito de conmutación original.
(circuito conmutado), pero aún garantiza las métricas únicas de Calidad de Servicio (QoS) del teléfono. A medida que avanza la tecnología informática y
con más capacidades, las comunicaciones de datos se expandirán a comunicaciones multimedia que incluyen información de audio y video. De esta forma, se abre el futuro de las comunicaciones fijas por cable.
La red de información, una red de comunicaciones unificadas que puede realizar la transmisión de todos los servicios de información, definitivamente será una red de comunicaciones de gran capacidad.
Las redes de comunicaciones móviles inalámbricas son principalmente redes celulares en ciudades de todo el mundo, y cada ciudad está dividida en varias células.
Distrito,
Se instala una estación base de radio en el centro de cada área, y todos los terminales móviles y teléfonos inalámbricos personales del área están conectados directamente a la estación base.
La conexión a través de una línea inalámbrica se denomina acceso inalámbrico. Las comunicaciones móviles solían ser solo teléfonos móviles, pero recientemente también están disponibles
Al igual que las redes cableadas, los usuarios de dispositivos móviles pueden conectarse a Internet cuando sea necesario para transmitir datos e información. Con el avance de las computadoras,
en el futuro, también se transmitirán comunicaciones multimedia que incluyen información de audio y video. El terminal móvil está conectado a la estación base mediante acceso inalámbrico.
Al Centro de Conmutación de Comunicaciones Móviles MSC (Centro de Conmutación de Comunicaciones Móviles).
Igual
Además de otras estaciones base de radio de la red celular, está conectado a la central urbana de la red de comunicaciones fijas por cable. Esto significa que la red de comunicación móvil inalámbrica debe estar conectada a la red de comunicación fija de la ciudad. Si un terminal móvil y un teléfono móvil personal portátil quieren comunicarse con un terminal móvil en la misma comunidad o en la misma ciudad
El terminal o el teléfono móvil personal se comunican directamente entre sí, por supuesto, pueden también conectarse a través de una red de comunicación móvil inalámbrica. Pero la red de comunicaciones móviles inalámbricas se limita a esta ciudad.
Las redes móviles de diferentes ciudades aún necesitan conectarse a través de la red nacional de comunicaciones fijas por cable. Si algún teléfono inalámbrico quiere ser cierto.
Actualmente, las comunicaciones nacionales o internacionales deben accederse de forma inalámbrica y luego conectarse a la red fija de la ciudad. Por lo tanto, la red de comunicación fija por cable no sólo realiza diversos servicios de comunicación para acceso por cable, incluidos los servicios requeridos por los usuarios originales de PSTN, sino que también realiza acceso inalámbrico.
En varios servicios de comunicación, el volumen total de servicios de comunicación de red fija es muy grande y aumenta año tras año. Esto es en el diseño futuro.
Cuando la red de comunicación es fija, se requiere un cálculo cuidadoso para considerar la gran capacidad y la tendencia de aumento de capacidad año tras año. Esto requiere líneas de transmisión y equipos internos en las redes de comunicaciones que puedan agregar capacidad fácilmente según sea necesario.
En vista de la enorme contribución de TDM en la red de comunicaciones digitales en el pasado, el sistema digital ha evolucionado de PDH a SDH. Sin embargo,
su velocidad digital máxima ha sido difícil. aumentando y se ha convertido en un factor para que la red de comunicaciones siga aumentando su capacidad "Cuello de botella electrónico". Afortunadamente, la fibra óptica se utiliza como línea de transmisión de energía con un enorme potencial que puede desarrollarse y utilizarse. Y, a partir de mediados de la década de 1990, la multiplexación por división de longitud de onda/multiplexación por división de longitud de onda densa.
(WDM/DWDM) se ha puesto en uso comercial en líneas de fibra óptica, mostrando ventajas incomparables. Por lo tanto, casi todas las líneas troncales de la red de comunicación por cable
El departamento utiliza fibra óptica y está equipado con un sistema de multiplexación por división de longitud de onda en la propia red de comunicación, para facilitar la futura expansión, se han iniciado consideraciones de energía.
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La red ha evolucionado hasta convertirse en una red óptica, que utiliza varios dispositivos/componentes ópticos basados en WDM para implementar el enrutamiento de longitud de onda.
Y puede aumentar aún más la capacidad de la red.
Para quienes utilizan la comunicación telefónica, aunque los teléfonos terminales fijos instalados en el pasado tienen un funcionamiento confiable, son diferentes de los teléfonos portátiles que se han vuelto populares en los últimos años
Comparados Con los teléfonos móviles inalámbricos, los usuarios siento que llevo un teléfono móvil y un número conmigo, y puedo llamar y encontrar a la otra parte en cualquier momento y en cualquier lugar.
Es decir, llamar es mucho más flexible y cómodo que los terminales fijos de antaño. Por lo tanto, las ventas de teléfonos móviles para comunicaciones han aumentado dramáticamente en los últimos años. Especulación internacional:
En menos de 2010, el número total de teléfonos móviles inalámbricos propiedad de usuarios globales será igual al número total de terminales de telefonía fija que los usuarios necesitan
Cuando quieras Para realizar una llamada, prefiere utilizar su teléfono móvil. Hoy en día, las redes de comunicación móvil inalámbrica no solo proporcionan teléfonos, sino que también intentan crear computadoras portátiles para intercambiar información de datos e incluso comunicación multimedia. Después de todo, los recursos del espectro de radio son limitados, la comunicación móvil inalámbrica puede proporcionar todos los canales.
El ancho de banda de la señal no es tan amplio como el de la comunicación fija por cable. Por lo tanto, cuando los usuarios requieren servicios de comunicación de gran ancho de banda,
por ejemplo, los usuarios necesitan que Internet/WWW proporcione una gran cantidad de datos e información durante mucho tiempo cuando navegan por Internet, o los usuarios necesitan mirar Programas específicos en casa.
Cuando se utilizan servicios VOD/MOD para programas de televisión o películas de entretenimiento de alta calidad, es necesario utilizar "cable".
Visita".
En general, a menos de diez años del nuevo siglo, hay dos predicciones extremadamente importantes para el desarrollo del negocio de las comunicaciones: una es alrededor de 2005.
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En 2010, el volumen total de servicios globales de datos e información alcanzó el volumen total de servicios telefónicos tradicionales y luego lo superó año tras año, en segundo lugar, alrededor de 2010,
El total; El número de usuarios de comunicaciones móviles inalámbricas a nivel mundial aumentó a medida que aumenta el número total de usuarios de comunicaciones fijas por cable tradicionales, la capacidad de las redes de comunicaciones fijas por cable será cada vez mayor y las redes de comunicaciones móviles inalámbricas serán cada vez más comunes en el futuro. Las tecnologías de redes de comunicación seguirán coexistiendo.
Las redes celulares entrarán en la tercera generación de lo analógico a lo digital.
La forma más básica y principal es utilizar las redes celulares. del uso de tecnología inalámbrica de alta potencia
El área cubierta por el transmisor de radio tiene un diámetro de 40 km y una ciudad se divide en varias según la forma de las células hexagonales cercanas entre sí y el radio. de cada celda puede ser inferior a 1 km. La estación base de radio BS (base) está ubicada en el centro de dicha celda, con baja potencia de transmisión, se puede utilizar con todos los terminales móviles MS (estación móvil) o teléfonos móviles personales. p>
Cuando el MS se mueve de un área a un área adyacente, cambia para contactar el área adyacente BS, lo que se denomina "conmutación" "transversal". La longitud de onda utilizada por un área determinada BS es diferente de la longitud de onda del área adyacente BS, pero puede ser la misma que la longitud de onda de una o dos áreas más, lo que se denomina.
La "reutilización de frecuencias" no causará interferencias, lo cual es la ventaja de las redes celulares y ahorra el uso de recursos del espectro de radio.
A principios de la década de 1980 se comenzaron a comercializar las comunicaciones móviles celulares. En aquella época se utilizaban teléfonos analógicos. Debido a los rápidos avances en los circuitos integrados, la codificación del habla y las comunicaciones digitales.
El desarrollo de las tecnologías de la información está teniendo mucho éxito. En la segunda mitad de la década de 1980, las redes celulares evolucionaron hacia la digitalización, lo que se denominó segunda generación ZG (segunda generación). Durante el período de transición, los teléfonos móviles podían usarse en modo dual, tanto analógico como digital. p>
Existe una organización de estándares GSM (Mobile Task Force) en Europa, que más tarde se denominó la segunda generación del espectro de 900 MHz.
GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles). acceso múltiple por división de tiempo"
dirección "tdma (acceso múltiple por división de tiempo) A mediados de la década de 1990, apareció CDMA nuevamente.
(código
división múltiple). acceso), también a mediados de la década de 1990, Estados Unidos designó el ancho de 1850-1990 MHz como 14 MHz
Acerca del
Espectro para PC de "Servicios de Comunicaciones Personales" (Personal Communications) . . servicios), ha estado en curso.
A finales de la década de 1990, mantuvo un impulso sostenido de desarrollo
Durante el período en que la tecnología del sistema 2G continuó floreciendo, la tercera generación. en discusión a nivel internacional.
Es necesario adoptar en la medida de lo posible tecnologías avanzadas previsibles, y cuidar los sistemas y equipos instalados antes de realizar las reservas.
Establezca un estándar reconocido mundialmente, comúnmente conocido como IMT-2000 (Telecomunicaciones Móviles Internacionales), establezca
Prepare
Utilice el espectro de 2000 MHz y la prueba comenzó en el año 2000. Los sistemas 3G no sólo protegen los teléfonos móviles, sino que también conceden gran importancia al desarrollo de datos.
Según las comunicaciones, los sistemas inalámbricos y las redes de comunicación por cable conceden la misma importancia a la transmisión de datos, incluido Internet/Protocolo de Internet IP y. servicios de banda ancha
Incluso para comunicaciones multimedia con una velocidad de datos de 2 MB/s... La Organización Internacional de Normalización ha revisado los esquemas de transmisión de radio y los paquetes de datos presentados por varios países
Incluidos. El esquema de China incluye el dúplex por división de frecuencia CDMA FDD (dúplex por división de frecuencia) y el CDMA dúplex por división de tiempo TDD (dúplex por división de frecuencia y tiempo) siempre no brinda ventajas a las comunicaciones inalámbricas en cuanto a rendimiento, costo y capacidad.
En las comunicaciones móviles digitales inalámbricas, la tecnología de codificación de voz es muy pesada para poder aprovechar al máximo el espectro.
Sí, esto es muy diferente a los teléfonos digitales con cable, que utilizan. Modulación de código de pulsos de 64 kb/s por teléfono, o modulación de código de pulsos adaptativa, 32 kB/s por canal, sin dificultad en la codificación de voz para comunicaciones inalámbricas LPC (codificación predictiva lineal) temprana y "predicción lineal excitada por código". CELP en los años 1980.
(Predicción lineal excitada por código), la velocidad digital de cada voz se reduce a 5 ~ 13 kb/s. Al mismo tiempo, durante la codificación
En este proceso, también debemos considerar superar el daño y el ruido de fondo causado por la propagación de ondas de radio para garantizar la calidad de la llamada. En el sistema 3G, también es necesario considerar la tecnología de codificación de audio y video necesaria para la comunicación multimedia, que no sólo ahorra espectro sino que también garantiza la calidad de la comunicación.
Normalmente, cada estación base de radio debe estar equipada con varios conjuntos de transceptores de RF. Ahora está pasando de lo analógico a lo digital.
La digitalización aprovechará al máximo el procesamiento de señales digitales DSP y ASIC, y tenderá a utilizar cada vez más tipos nuevos.
El software que da como resultado una estación base programable permite el uso de varios estándares de interfaz aérea.
Las estaciones base utilizarán amplificadores de potencia lineales de banda ancha y equipos de RF de banda ancha para aumentar el contenido digital y acercar el procesamiento digital lo más posible a las antenas.
Puede manejar múltiples frecuencias de radio simultáneamente y permitir que el software complete más funciones. Dado que las comunicaciones móviles digitales admiten múltiples usuarios que utilizan CDMA o
en comparación con las comunicaciones analógicas, las comunicaciones digitales de acceso múltiple TDMA pueden reducir la cantidad de transceptores de radio, pueden procesar dentro de una banda de frecuencia más amplia y permitir
El procesamiento de frecuencias más altas desde banda base hasta IF y RF utiliza procesamiento digital.
Cuando las estaciones base aprovechan los dispositivos programables de esta manera, se les llama "radios de software". radio), se vuelven bastante flexibles y permiten equipar más fácilmente los equipos de las estaciones base.
Antena inteligente o antena inteligente. Los terminales móviles y los teléfonos móviles inalámbricos también tenderán a las radios de software. Cuando los servicios y las tecnologías estándar cambian, las radios definidas por software pueden adaptarse rápidamente a las nuevas tecnologías sin necesidad de un reemplazo total.
Equipos, reduciendo así los costes de inversión.
El mayor uso del procesamiento de señales digitales puede promover el desarrollo de la tecnología de antenas inteligentes en las comunicaciones inalámbricas. Requisitos de antena inteligente
Utilice varias antenas. Las estaciones base suelen disponer de varias antenas direccionales, cada una responsable de un sector, para el acceso inalámbrico a los terminales móviles de esa zona.
Particularmente ventajoso es que también se pueden cambiar múltiples haces rápidamente a través del proceso adaptativo para obtener una ganancia de apertura y una ganancia de diversidad óptimas.
Beneficia y suprime las interferencias, mejorando así el rendimiento. Si la antena receptora utiliza dos ramas de antena, existe suficiente separación en el espacio.
Aproveche los beneficios de la diversidad espacial. Si solo tienes una estación, también puedes beneficiarte del uso de diversidad de polarización. En las antenas inteligentes adaptativas se pueden obtener más beneficios instalando múltiples antenas para la transmisión. Para los sistemas TDMA, la tecnología inalámbrica inteligente puede aumentar la capacidad de comunicación de la línea inversa
El procesamiento de señales de la carretera puede optimizar el ajuste del haz de la línea delantera. Para los sistemas CDMA, todos los terminales móviles utilizan la misma banda de frecuencia, pero con codificaciones diferentes. En los sistemas 3G, los usuarios pueden especificar un símbolo especial (piloto) si utilizan velocidades de datos más altas.
símbolo) para controlar el procesamiento adaptativo de la antena para reducir las interferencias entre usuarios y así aumentar la capacidad de comunicación, es decir, cuando hay varios usuarios.
Más usuarios todavía pueden realizar llamadas telefónicas mientras utilizan datos de alta velocidad.
Por razones de seguridad pública, las redes de comunicaciones móviles inalámbricas a veces necesitan medir con bastante precisión un determinado terminal móvil o individuo en un determinado lugar.
Desplazarse a una ubicación geográfica a la vez se llama geolocalización. Ahora tiene funcionalidad portátil independiente.
Con suficiente equipo adicional, podemos utilizar el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) para medir a las personas móviles en exteriores.
Tu propia posición. En el futuro, en la era 3G, los teléfonos inalámbricos móviles personales podrán disponer de funciones de posicionamiento, asistidas por la red.
No es necesario llevar un dispositivo de mano GPS independiente para realizar trabajos de posicionamiento en este entorno. En otras palabras, los nuevos teléfonos móviles de comunicación vienen con funciones auxiliares.
AGPS (Sistema de Posicionamiento Global Asistido) determina tu ubicación en exteriores o incluso en interiores. Cuando es necesario, la red proporciona terminales de comunicación.
En este caso, el propio teléfono móvil de comunicación no necesita rastrear continuamente los satélites GPS.
El sistema 3G de las redes móviles es coherente con las futuras redes cableadas de conmutación de paquetes y se centra en proporcionar comunicaciones de datos a la mayor velocidad posible. Las redes celulares
también deberían proporcionar transmisión digital asimétrica. Al igual que la línea de abonado digital asimétrica ADSL de la red cableada, proporciona transmisión de datos de alta velocidad en la dirección desde la estación base de radio hasta el usuario
. La red cableada consiste en establecer equipos multitono discretos multiportadora (DMF, discreto)
multitono), mientras que la red inalámbrica se basa en multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) multiportadora
Dispositivos de multiplexación por división de frecuencia), que son necesarios para que los usuarios móviles accedan a Internet para solicitar grandes cantidades de información.
Sí.
Las comunicaciones por satélite y las comunicaciones por microondas juegan un papel importante.
Además de depender principalmente de las redes celulares urbanas, como se mencionó en el apartado anterior, las comunicaciones móviles inalámbricas también son muy importantes.
El futuro es brillante. Los satélites geoestacionarios han demostrado a lo largo de los años ser extremadamente fiables para las comunicaciones fijas y la radiodifusión y también pueden proporcionar movilidad a larga distancia de forma ventajosa.
Comunicaciones móviles, comunicaciones por satélite de órbita baja y órbita media. Si llevamos a cabo una investigación profunda sobre tecnología, equipos y costos, aún podemos lograr mucho.
Desempeñar un papel en las comunicaciones móviles personales globales. Se han propuesto comunicaciones inalámbricas estratosféricas (estratosfera). Si continúa la investigación específica,
desempeña un papel único tanto en las comunicaciones fijas como en las comunicaciones móviles. Además, las comunicaciones fijas inalámbricas incluyen las bien conocidas comunicaciones de retransmisión digital por microondas.
También existe el recientemente promocionado WSL, Wireless Subscriber Loop (WSL), que es muy adecuado para zonas menos pobladas.
En comparación con la construcción de cables ópticos y líneas cableadas de abonados telefónicos locales, tiene las ventajas de una construcción rápida y una baja inversión. Las comunicaciones por radio de ondas milimétricas y las comunicaciones inalámbricas por infrarrojos se han instalado y probado en muchos lugares y han demostrado ser beneficiosas para las comunicaciones de corto alcance. En resumen, muchas prácticas internacionales deberían
La experiencia de aplicaciones y pruebas muestra que las comunicaciones inalámbricas tienen muchas ventajas y son dignas de ampliar el alcance de las aplicaciones prácticas. Se puede afirmar que, tras la entrada en el nuevo siglo, las comunicaciones inalámbricas se desarrollarán rápidamente y cooperarán con las comunicaciones por cable, dignas de ser los dos componentes principales de la infraestructura de la información.
Los satélites geoestacionarios alguna vez proporcionaron comunicaciones internacionales y transmisiones de televisión confiables y gozaron de una gran reputación. En los últimos años, el desarrollo se ha fortalecido, especialmente
se ha relajado la banda de frecuencia de transmisión, se ha aumentado la potencia de transmisión y se ha mejorado la eficiencia de la antena, incluso
con la instalación de equipos ATM. y la expansión de las funciones comerciales, cada vez hay más aplicaciones terrestres. Una aplicación es la instalación de "aberturas muy pequeñas" en el suelo.
Las estaciones satelitales de antena, llamadas VSAT, facilitan comunicaciones dedicadas de área amplia para grandes empresas. También se pueden proporcionar satélites geoestacionarios a tierra.
Comunicaciones móviles de larga distancia, pero terrestres Los terminales móviles deben estar equipados con grandes antenas de satélite, que son difíciles de transmitir en centros urbanos con muchos edificios de gran altura. Por este motivo, se han desarrollado comunicaciones móviles globales terrestres que se despliegan a cientos o cientos de metros del suelo. Lanzamiento en órbita baja de 1.000 kilómetros.
Decenas de satélites móviles se denominan LEO (tierra baja o -bit). También se ha desarrollado un lanzamiento en órbita media, a unos 10.000 kilómetros de altura. p>
Estas diez familias de satélites móviles se denominan MEO (Órbita Terrestre Media) [Según esto, la distancia original es de 36.000.000 km de la tierra.
Una familia de tres satélites, que funcionan de forma sincrónica. con la esfera, se llama GEO (Órbita Geoestacionaria o -BI)] Mientras que el sistema de órbita terrestre baja Iridium sufrió recientemente reveses poco después de su apertura para uso comercial, otro sistema, Globalstar, se está abriendo para su uso comercial sin problemas.
Pero hay que tratarlo con calma. Las teorías y tecnologías de estos sistemas globales de comunicación móvil inalámbrica LEO/MEO son correctas, pero los operadores tienen razón.
Los requisitos del usuario, el equipo y el coste del mismo. Los teléfonos móviles se han considerado de antemano y la carga del usuario no debería ser demasiado costosa.
Si podemos aprender de la experiencia y analizar las razones cuidadosamente, es probable que sea un éxito total, y podemos hacerlo. Lo esperamos con entusiasmo.
Un futuro mejor. Las comunicaciones fijas inalámbricas también deberían avanzar y aprovechar al máximo las ventajas únicas de las comunicaciones inalámbricas.
Debido a la limitación de los recursos del espectro, para continuar con el desarrollo y la aplicación, debemos considerar aumentar la frecuencia de la aplicación o acortar la longitud de onda de la aplicación, es decir, extenderse desde las microondas (ondas cm
) a ondas milimétricas o incluso a ondas infrarrojas, en el proceso de dicha expansión, se encontrarán nuevos problemas de propagación de ondas y problemas de equipos uno por uno y deben recibir apoyo y aliento de todas las partes involucradas.