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越区切换在蜂窝移动通信系统中占有重要的地位。在早期的频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）移动通信系统中，采用的是“硬切换技术”，该技术使系统在切换过程中大约丢失300ms的信息，同时占用信道资源较多。美国高通公司开发的CDMAIS－95。 无线通信系统使用了“软切换技术”，软切换过程不丢失信息、不中断通信，还可增加CDMA系统的容量。但是，软切换技术只解决了终端在使用相同载波频率的小区或扇区间切换的问题，对于不同载波的基站之间，FDDCDMA系统仍然只能使用硬切换方式。而且，处于切换过程中的每一个终端要同时接收来自两个或三个基站的信息，并在反向链路中向这些基站发送相应信息，这占用了较多的通信设备和信道，造成系统资源的浪费。 而在TD－SCDMA系统中，采用了一种新的越区切换方法，即“接力切换”。TD－SCDMA的独特之处是使用了智能天线获得用户终端的方位（DOA），采用同步CDMA技术获得用户终端与基站间的距离。若将这两个信息予以综和，基站就可以确定用户终端的具体位置，从而为接力切换奠定了基础。接力切换不丢失信息、不中断通信，节约了信道资源。 正是由于TD－SCDMA系统采用了智能天线以及使用两个基站对终端进行定位，具有对终端精确定位的功能，所以能够实现更有效的越区切换，即所谓的“接力切换”。在接力切换的过程中，同频小区之间的两个小区的基站都将接收同一个终端的信号，并对其定位，将确定可能切换区域的定位结果向基站控制器报告，完成向目标基站的切换，克服了“软切换”浪费信道资源的缺点。接力切换不仅具有上述的“软切换”功能，而且可以使用在不同载波频率的TD－SCDMA基站之间，甚至能够在TD－SCDMA系统与其它移动通信系统（如GSM、CDMAIS－95等）的基站之间，实现不丢失信息、不中断通信的理想的越区切换。在一般情况下，“接力切换”与“软切换”相比较，能够使系统容量增加一倍以上。

软切换是发生在同一频率的两个不同基站之间的切换。在码分多址(CDMA)移动通信系统中,采用的就是这种软切换方式。当一部手机处于切换状态下同时将会有两个甚至更多的基站对它进行监测，系统中的基站控制器将逐帧比较来自各个基站的有关这部手机的信号质量报告，并选用最好的一帧。可见CDMA的切换是一个"建立-比较-释放"的过程，我们称这种切换为软切换，以区别与FDMA、TDMA中的切换。软切换可以是同一基站控制器下的不同基站或不同基站控制器下不同基站之间发生的切换。所谓软切换,就是在移动台进入切换过程时,与原基站和新基站都有信道保持着联系,一直到移动台进入新基站覆盖区并测出与新基站之间的传输质量已经达到指标要求时,才把与原基站之间的联系信道切断。简单地说,软切换的特点是“先切换、后断开”。这种切换方式是在与新基站建立联系信道后,才断开与原基站的联系信道,因此在切换过程中没有中断的问题,对通信质量没有影响。 由于软切换是在频率相同的基站之间进行的,因此当移动台移动到多个基站覆盖区交界处时,移动台将同时和多个基站保持联系,起了业务信道分集的作用,加强了抗衰落的能力,因而不可能产生“掉话”。即使当移动台进入了切换区而一时不能得到新基站的链路,也进入了等待切换的队列,从而减少了系统的阻塞率。因此也可以说,软切换是实现了“无缝”的切换。 接力切换(Baton Handover) 接力切换是TD-SCDMA系统的一项特色技术，也是核心技术之一。 　　接力切换的设计思想是：利用终端上行预同步技术，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步，一旦网络判决切换，终端可迅速由原小区切换到目标小区，在切换过程中，终端从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息提高了切换成功率，缩短了切换时延。 接力切换工作流 UE收到切换命令前的场景：上下行均与源小区连接 ↓UE收到切换命令后执行接力切换的场景：利用开环预计同步和功 率控制，首先只将上行链转移到目标小区，而下行链路仍与源小区通信 UE执行接力切换完毕后的场景：经过 N个TTI后，下行链路转移到目标小区，完成接力切换 硬切换，软切换，接力切换三种切换方式比较

【T -- Z】 　　T —— Telemetry 　　遥测和远程信息处理是指远距离自动监视，测量和传输数据。 　　车辆遥感是此技术的一个最常见的应用，包括车队管理，跟踪车队的行驶距离，行驶速度，或者对油耗进行评测等。 　　车辆遥感还可以用于货物仓储物流。另外F1赛车也通过这种技术获取赛车比赛时的实时数据。 　　野生动物的跟踪和监控也是利用遥感技术实现的，科学家通过这种技术来研究濒临绝种的动植物或者研究动物的迁徙活动。气象站收集偏远地区的气象信息也是通过无线电遥感技术。 　　遥感技术还常见于 M2M(机器到机器)的通信，它可以在设备间传输小量的数据，而不需要人工介入。 　　其传输的数据可以被用来跟踪物体，或者监视环境：比如在一台冷藏车里，货物中的传感器可以检测货物的温度是否过高，一旦过高就会将信号发送给制冷设备，对货物进行降温。 　　一旦 M2M利用了蜂窝网络进行数据传送，移动运营商们就会对其引发的潜在市场引发极大兴趣。去年，市场分析机构Berg Insight 预测，到2013年全球将有超过6000万机器之间存在数据连接，届时移动运营商们会迫切的希望从中分一杯羹。 　　U —— Underground 　　虽然目前移动网络信号还无法覆盖隧道，但其实伦敦交通局 (TfL) 早已开始计划在所有地铁车站和列车上实现手机网络覆盖，并且于2007年就开始了滑铁卢线的招标工作。 　　不过 TfL在年初还曾告诉silicon.com的记者 ，由于地铁隧道的独特结构和环境会导致实现网络覆盖的项目成本过高，因此他们现在还没有收到“可信的投标书”。 　　政府的通信部长Lord Carter支持在隧道中实现手机通话，并在数字英国报告中做了阐述。该报告表示，英国政府愿意解决任何可能阻碍地下通信的障碍。不过由于经费问题，在地铁隧道实现手机信号覆盖的计划可能还要拖后。 　　虽然目前伦敦的地铁乘客还无法在地铁上打电话，但是伦敦的紧急服务部门已经可以在伦敦地下进行直接通信了。今年初， Airwave紧急服务通信系统正式在伦敦地铁网络中服役，这意味着人们遇到紧急情况时不必再跑出地铁站再打电话求救了。 　　该项目利用了现有的TfL员工使用的 Connect数字中继站系统，而不是建立一个全新的通信架构，因此极大的降低了项目成本。 　　另外，位于Glasgow的地铁乘客也可以在地铁里拨打手机了。因为无线网络运营商 Arqiva正在利用分布式天线系统，尝试将城市的15个地铁站点连接起来，未来在这些车站的乘客将能够使用wifi网络进行通信。 　　V —— Vulnerabilities 　　当前，各个公司为了防止黑客和其它不法分子盗取公司机密，采用了一系列加密协议对网络进行保护。 　　WEP(即wired equivalent privacy)是第一个无线加密标准，现在看来也是最弱的一种加密协议。不过这并不意味着现在就没有人在使用这种加密协议。据今年年初的一次调查显示，有大约四分之一的被访用户还在使用WEP加密协议。更令人担忧的是，有大约三分之一的零售商接入点没有设置加密措施。 　　对于无线网络不加以恰当的加密防护，所造成的危害是不可言喻的，早在2007年，零售连锁企业TJX 就因此而遭受灭顶之灾。该公司的WLAN网络由于只采用WEP加密方式，导致黑客在两年时间内连续盗窃了450万客户信息，包括上百万张信用卡帐号。在破解加密方式后，黑客可以收集网络中的员工用户名和密码，并以员工的身份登录网络，收集该公司的交易数据。 　　WEP的问题在于，虽然它对数据进行了加密，但是它仅采用了一个静态密钥，因此一旦黑客截获了足够多的数据包，就有可能分析破解出这个密钥。如果使用了正确的工具，这个过程会非常快：比如FBI曾经在实验环境中仅用3分钟就破解了WEP密码。 　　最新的 wi-fi安全协议是WPA2 ，即wi-fi保护接入版本2。它针对每个加密数据包都有一个不同的密钥，而不像WEP仅有一个静态密钥。与WEP相比，WPA2 还采用了不同的加密协议，以应对网络环境中的数据包监听者。 　　企业不采用WAP2的唯一原因是，WPA2需要网络硬件设备的兼容，这意味着企业必须购买支持WPA2加密协议的新型网络产品。 　　W —— WiMax 　　WiMax 是一个长距离的无线网络标准，可以算是wi-fi的长距离版本。 　　与 wi-fi不同的是， WiMax使用的是注册频段，而且工作距离可以达到数英里，而不像wifi那样只能在室内使用。WiMax 的最大传输半径可达30英里，因此常被用来实现城市中的无线联网需求。 　　WiMax 完成了有线宽带所不能完成的“最后一英里”，比如它可以通过同轴或光缆将有线宽带接入服务扩展到没有无线热点的乡村地区，实现区域内的无线宽带接入，而这要比在乡村中铺设光纤到户或同轴到户架构的成本低得多。 　　WiMax 还可以为无线基站提供后备，当做蜂窝，wifi或手机WiMax使用。 　　目前全球有多种 WiMax网络在运行。比如在英国WiMax 公司Freedom4 在曼彻斯特，Milton Keynes 和Warwick 都建设有3.6GHz频段的WiMax网络。 　　手机WiMax 正在成为当前手机运营商所研发的下一代蜂窝网络(4G或LTE)的一个技术竞争者。对于手机WiMax来说，所采用的标准是802.16e：即支持手机接入的WiMax版本理论情况的对称速率可达70Mbps(参考E —— 802.16e)。 　　X —— X-ray 　　你能想象纳米级的无线设备在我们的静脉和动脉血管中游动，从内部监视着我们的身体健康状况，随时发送身体健康数据给医疗中心并在诸如心脏病等紧急情况下发送报警信息吗? 　　根据英国电信监管局Ofcom的2008年度报告，在未来十年到二十年，上述无线体内检测技术就会出现。 　　Ofcom 认为这种植入体内的无线网络可以帮助医疗人员监视病患活动或者糖尿病人的血管和血液健康状况。 　　收集病患的健康数据后，体内的无线网络会将数据通过家庭无线宽带网络将数据传送出去或者传送给便携式监视器，让医生及时了解病患身体状况。 　　另一个采用无线技术的医疗方案是已经付诸实践的数字X光系统，可以将X光照片转换为数码图片。 　　这类设备可以让某些偏远地区的病人更容易进行x光拍照，而且可以通过网络将医生带到病人身边，而不需要病人亲自去找医生。 　　Y —— Yikes 　　不断增多的无线网络引发了人们对于长期暴露在低辐射环境下是否会影响身体健康的忧虑。 　　Wi-fi有害健康的传言也曾经一度让大中小学校关闭了刚搭建不久的wifi网络。 　　不过2006年世界卫生组织 (WHO)发表报告称，根据科学实验，没有证据证明人体暴露在手机基站信号范围内或无线局域网环境下会导致任何健康状况。 　　该报告指出：“考虑到非常低的辐射水平以及研究的时间段，并没有足够的科学证据证明来自(手机)基站和无线网络的弱RF信号(无线电波)会对健康造成影响。” 　　据WHO表示，RF信号对人体健康的唯一有科学证据的影响，就是它会导致非常轻微的人体体温增加,而且是在非常高强度的无线电波下才会出现，这种强度远远大于我们身边的手机基站功率。 　　报告还表示，无线局域网的功率更小，更不会对人造成健康损害。“由于无线局域网产品一般的RF信号强度远低于手机基站发射功率，因此暴露在无线局域网环境也不会对健康造成影响。” 　　不过由于缺乏对于这一课题的长期持续性研究 ，而且难以证明被观测对象没有接受其它辐射源辐射，对于健康的风险性研究还需要持续很长时间。 　　silicon.com的专栏作家 Peter Cochrane 对此毫不怀疑。去年他在博客中指出：“无线电波完全不像电离X射线那样能轰击细胞导致细胞分裂。因此以我们目前的身体情况和我们已经在无线电波下生活了超过100年的事实来看，无线网络辐射不会对我们的身体造成伤害。” 　　Z —— ZigBee 　　ZigBee是一种低功耗，低成本的开放式无线标准。它使用的是非注册频段，可以让设备长时间处于无线连接状态，与互联网交换数据。 　　在传输速度上，ZigBee最大只能达到250Kbps,比起蓝牙技术，它可能略显不足，但是ZigBee的优势在于功耗极低，尤其是在能源紧张的时代，这种技术还是有其自身的市场的。 　　ZigBee非常适合于远程监控以及传感器类型的网络应用。它同时也可以用于mesh 网络 (参考 M —— Mesh network)因为mesh网络的自我修复能力能够与ZigBee的遥控，全时在线以及低功耗传感器等应用特色完美搭配。 　　ZigBee的典型硬件应用包括智能仪表，自动温控器，医疗数据监控机，烟雾或防盗报警系统，大厦或家庭自动化(在家庭环境使用机器人和计算机技术)。 　　一些行业观察家认为， ZigBee的应用范围正在逐渐聚焦到一点：智能仪表。尽管如此，随着英国政府近日宣布，到2020年要将智能仪表带入千家万户，智能仪表也将成为一个庞大的市场。

【N -- S】 　　N —— 802.11n 　　802.11n 是 802.11 wi-fi 联网标准的修订版。通常所谓的n，都是指“下一代”的意思，因为802.11n 与前身802.11g相比，规定了更快的网络速度，更好的覆盖率以及更大的带宽。 　　市场对于视频流和互联网电话的迫切需求是802.11n协议出台的两大动力，市场分析机构 Gartner评价802.11n是一个“值得期待”的标准，因为它将实现全面的无线办公时代。 　　有分析师认为：“802.11n是第一个在品质上能够与100Mbps 有线以太网相媲美的 wi-fi技术。它使得企业的全无线办公梦想成为可能，并且可能在2009年到2010年间成为企业搭建新办公室或升级802.11a/b/g 系统的最佳选择。” 　　802.11n修正案整合了Mimo (多路输入多路输出) 技术。这种技术在发射器和接收器上同时使用多个天线进行数据传输，极大的提高了数据吞吐量。 　　虽然 802.11n协议到2010年才会最终确定，但不少无线设备厂商已经开发出了符合802.11n 协议草案的设备并已投放市场。 　　O —— Oyster 　　伦敦交通局(TfL)的 Oyster 卡是一种智能电子票系统，采用了RFID技术 (参考 R —— RFID)来加速人们出行时的检票过程。 　　普通的纸质带磁条车票必须通过读卡器读出车票磁条内的信息，而Oyster是用的是非接触技术，因此乘客只需要将车票在读卡器上晃一下就可以了。 　　智能卡车票采用预付费方式，并且市民可以在网上购买并充值。采用这种方式将大大减少售票处的排队情况，同时减轻了伦敦交通局员工的工作强度，让员工可以有更多的时间来处理其他事项。 　　为了鼓励大家使用这种智能卡车票， TfL还提供了一定程度的票价优惠。 　　Oyster系统于2002年建成，之后很少出现故障，最大的一次故障出现在2005年，一天早高峰时由于电脑故障导致整个系统瘫痪，最近是在去年夏天，系统在两星期内出现了两次故障。 　　丹麦研究人员曾经表示Oyster系统中所使用的Mifare Classic 芯片存在安全漏洞，可以让犯罪分子克隆Oyster电子车票。(参考 V —— Vulnerabilities). 　　未来的智能车票将会设置在手机上。早在2007年，手机运营商O2就发布了一款具有Oyster 电子车票功能的手机，车票有效期为六个月。 　　参与测试的人员只需要将手机放在Oyster系统的车票读取器上，就可以和其它电子车票一样被识别，正常乘坐伦敦的各种交通工具。在试验结束阶段，大部分测试人员都表示他们对这种应用相当感兴趣，希望继续使用。不过要在英国发布商业用的 Oyster电话或应用产品，看来还需要几年时间。 　　P —— Piggybacking 　　wi-fi 网络共享所带来的一个问题就是有些人会搭乘无线网络顺风车，即登录附近一些没有设置密码的wifi网络，利用别人的无线网络接入互联网。 　　moneysupermarket.com去年做过的一项调查显示，超过10%的 网络用户曾经在没有经过别人允许的情况下使用别人的无线网络连接。而16%的被访者表示他们设置的无线网络密码被人破解，网络流量被人盗用。 　　英国通信法2003 第21章，第125段，对于wifi顺风车者有明确的定罪：“以不诚实的手段获取电子通信服务”，其成立要素包括： 　　"(1) 犯罪分子 - 　　(a) 用不诚实的手段获得电子通信服务，并且 　　(b) 这样做的目的是为了逃避自己应缴纳的电信通信服务费用, 　　即属于犯罪。" 　　根据该法律条文规定，被判违法的人将受到五年以下有期徒刑或罚款，或二者并行的方式进行惩罚。 　　但是并不是所有人都认为借用别人家的wifi网络是犯罪行为，而且有些人愿意与陌生人分享无线网络，有些则认为保护网络安全是属于网路管理员的职责 ，就好像出门一定要锁门，是业主的责任一样。 　　Wi-fi 共享社区公司 FON提供了一种合法的手段，让人们能够共享自己的wi-fi网络给周围的人。(参考F —— FON)。 　　Q —— Quality of service 　　在无线领域，服务质量 (QoS)意味着承诺保证最低等级的无线产品服务或服务。网络中的任何元素都可以设立QoS，比如带宽，抖动，错误率等。 　　QoS 一般被用来确保网络上某一类型的数据流得到了足够的重视，比如VoIP或视频会议中的多媒体数据流等。 　　有了 QoS带宽就得到了保证，比如网络上一些对实时性要求严格的语音服务会获得足够的带宽，而对实时性要求不高的数据则有可能处于等待状态。 　　将 QoS 应用于无线网络，可以确保当某个用户在下载大型文件时，通过该网络进行的视频会议能够正常进行，不会被下载所影响。 　　802.11e 是经过批准的802.11无线标准的修正案，它针对无线局域网中对于实时性要求较高的应用项目进行了一系列QoS 优化和增强，确保了传输质量。 　　R —— RFID 　　无线电频率识别标签是一个带有天线的微型芯片，可以将数据(一般是特定的代码或身份信息)通过无线信号发送给接收器。 　　这样的标签一般会被贴在货品上，以便实现自动化的货物识别。有时候RFID标签也会贴在动物或者人的身上。 　　RFID标签可以使主动形式，也可以是被动形式。与被动式RFID标签相比，主动式RFID标签带有电池，可以将数据传送到更远的地方。而被动式标签则拥有更小的体积以及更低廉的造价，它们没有电池，需要将信号读取器贴近RFID标签才可以让这些标签获得能量，发送出身份数据。被动式标签的使用寿命较长(长达十年以上)，但是所携带的信息量要比价格较贵的主动式标签来的少。 　　除了不用接触之外，RFID标签和信号读取器之间还不必直线相对，这一点比我们常见的通过扫描条形码确定身份的系统来说要方便和灵活的多。 　　不过与零售商常用的条形码相比， RFID的成本还是太高了。因此RFID通常只用于大型货物清单，比如仓库的货架，或者用来跟踪价格昂贵的货物，比如军用设备。 　　这项技术还被用于外部的供应链管理中。追溯到2006年，英国政府曾经采用过带有RFID的护照，其中的芯片储存有护照持有者的面部特征数据以及纸质护照中所包含的基本身份信息数据。而将于2011或2012年实施的第二代电子护照还将包含指纹扫描信息以及个人详细信息。 　　金融服务业对于 RFID也很感兴趣。今年初， Barclays银行宣布该银行将在2011年之前更换全部已经发行的借记卡和信用卡，新卡片将通过RFID芯片实现非接触支付功能。 　　S —— Spectrum 　　无线电频段就是无线世界里的林志玲，人人都想得到，但是没几个人能养得起。但是无线电频段又是一个强大而且超级有价值的东西：英国电信监管机构Ofcom表示，英国的GDP中，与频谱关系密切的商业活动所贡献的金额约有370亿英镑，占GDP的3%。 　　Ofcom负责监管英国的频段使用情况，预防不同无线设备之间的信号干扰。 同时它还举行拍卖会，拍卖那些可供使用的无线电频段。 　　不同的无线电频段有不同的特点，有些频段的无线电波具有较长的传播距离，同时拥有很好的建筑物穿透力，适合用于主流的通信技术。比如，和FM广播和数字广播类似，手机和卫星电视所采用的是更高的频率段(在30MHz到30GHz之间)，而甚低频波段则被用于潜艇通信等用途。 　　Ofcom评价15GHz以下的频段为：“最抢手也是最拥挤的频段”。但是可以说，最有价值的频段是被称作超高频(UHF)中的“甜蜜点”的300MHz到3GHz部分。 　　随着2012年英国将全部模拟电视更换为数字电视，原先用于模拟电视的470MHz 到 862MHz频段(UHF频段的一部分)将被释放出来并被拍卖。 　　这一频段也被叫做数字红利 (Digital Dividend)。对于手机运营商来说，这一频段尤其有吸引力。因为该频段具有较长的波长，意味着使用该频段的网络在实现同等信号质量的前提下，所需的基站数量会更少，另外，该频段的穿透力较好，在建筑物内也能有很好的覆盖率。 　　但是并不是只有手机运营商垂涎Digital Dividend，其它适合在这一频段开展业务的行业还包括WiMax网络，手机电视以及宽带，地方电视台以及其它免费电视频道。

H —— History　　如今“无线”这个术语已经变得相当宽泛了，其所覆盖的范围从手机网络，wifi网络直到WiMax，LTE等。 　　无线的发展历史中充满着来自不同国家的物理学家和发明家的名字，他们在各自的领域为无线技术做出了不可磨灭的贡献。但是在无线的发展历史中也留下了一些问题，直到现在还有人在争论，其中之一就是到底是谁发明了无线电话。 　　1888年.试验物理学家Heinrich Hertz建立了一套装置，可以接收无线电波，这是无线电波存在的最早证明。 　　虽然 Hertz将自己的名字设定为无线电波的频率单位，但是他并没有为自己的发现设计出任何可供实用的设备。因此其他的科学家和发明家接过了赫兹的接力棒，继续将无线电技术推向实际应用领域。这些科学家和发明家包括无限的先锋 Guglielmo Marconi 以及Nikola Tesla。 　　虽然有关无线电的第一个专利是由 Tesla获得的，但是Marconi早在1897年就成功的进行了无线电信息的发送和接收试验。当时只是在公海进行了距离仅有几公里的无线传输，而且所传递的电报内容仅有一句"Are you ready?"。不过到了20世纪初，Marconi 已经可以借助风筝天线实现跨大西洋传输无线电信号了，这也证明了无线电波可以将信息传送到数千公里之外。 　　随着 Marconi 公开进行无线电试验， 美国专利局推翻了以前授予Tesla的专利，转而将其授予了Marconi。不过到了20世纪中期，美国高院重新支持Tesla 是无线电专利所有人，因此目前通常认为Tesla 是无线电的发明人。(更多有关Tesla的信息参考J —— Juice)。 　　有关电话专利的归属权也一直是争论的热点，因为Alexander Graham Bell 和 Elisha Gray是在同一天提交专利申请的：1876年情人节那天，Bell领先Gray 几小时获得了发明专利。 　　1876年3月10日，Bell第一次通过电话呼叫他的助手Thomas Watson “过来”，因此公众也认为Bell是正式使用电话的第一人。 　　而在追溯移动电话技术的发展历史时，故事要复杂的多。因为移动技术的发展是在不同时期在不同国家分别进行的。如今我们常说的蜂窝技术的概念，最早于1940年以小区站点(基站)网络的形式在贝尔实验室出现，1947年则出现了基站切换的概念。 　　他们的想法是在城市里建立一系列低功耗的基站，基站以六边形的方式排列，形成蜂窝状，信号在蜂窝之间自动切换，这就是当前手机网络的雏形。然而贝尔实验室不得不等到60年代，电子技术才跟上了他们的设想，而就算如此，美国联邦通信委员会当时并未全部批准该设想以及其所使用的频段，直到上世纪八十年代才有所改变。 　　Motorola DynaTAC 8000X 也就是最早大家见到的板砖一样的手机，是1983年FCC批准蜂窝网络建设后首款用于通信的移动电话。 　　不过世界上第一个商用移动电话网络则是欧洲的芬兰与1971年建立的，叫做ARP。ARP网络中所使用的早期移动电话体积非常庞大，需要放置在汽车上，即车后备箱里放移动电话主机，话筒和听筒则通过电线连接到驾驶座旁边。 　　目前全球有超过40亿部手机，而这么庞大的数字仅仅是一个开始。据Ericsson 预测，到2020年，全球将有超过500亿设备接入移动网络，其中不但包括手机，还包括一切常用设备。 　　Wi-fi或无线局域网是更近代的事了。最初的 IEEE 802.11 标准于1997年发布。电气工程师Vic Hayes 在上世纪90年代初为无线局域网建立了整个IEEE标准族，他也被称作是wifi之父。 I -- M】 　　I —— Indoors 　　随着第三代移动通信网络的建设，室内网络覆盖问题成了移动运营商们的一大挑战。 　　人们希望能够在室内环境使用手机数据网络，比如观看网络视频，浏览web页面等，而室内的网络信号覆盖情况却并不理想。 　　这种现象的根本原因是频谱问题：3G的频谱比2G(GSM)偏高，而高频电波穿透建筑物的能力要比低频电波差。(参考S —— Spectrum). 　　在建筑物内对移动网络信号进行补偿，确保建筑物内有高质量的3G信号覆盖，对于移动运营商来说，是一项成本巨大的工程。 　　不过也有一种变通的方法：即在室内使用wifi网络，因为大部分智能手机都带有wifi芯片，可以支持无线接入互联网(见 D —— Dual mode)。同时，wifi也是一种更快捷的数据传输方式，同时它也能大大节省手机的数据通信费用。 　　室内移动基站，即femtocells，也是移动运营商们所考虑的一种解决方案，它将用户手机的3G连接路由到用户家庭的宽带网络，一般来说是DSL连接，从而实现手机的高速数据接入。 　　J —— Juice 　　现代无线世界的圣杯，无疑是将设备的最后一条线缆去掉，通过无线方式为设备供电，即无线能量传递。 　　无线能量传递并不是一个新概念：早在19世纪，发明家Nikola Tesla就论证了一种通过无线方式点亮电灯泡的方法，即特斯拉效应。 但是除此以外，高科技推动的社会依然依赖于电池和插座，无线供电的概念一直被束之高阁。 　　不过目前这方面的研究似乎还停留在概念的建立上：几年前麻省理工的学者们用电磁耦合设备同样演示了通过无线电力传输点亮灯泡的试验。他们称这种技术为无线电力(WiTricity)，所使用的发送和接收器均为相同规格的铜线圈，因为这样才会具有相同的频率，在周围环境和非耦合对象上损失的能量最小，能够最有效的进行能量传送。 　　非营利组织无线电力联盟(Wireless Power Consortium)于去年下半年成立，其主要目的就是推动无线充电研究，建立行业标准。其成员包括奥林巴斯，飞利浦，三洋以及德州仪器等世界知名的电气公司。 　　芯片制造商高通也对无线电力的前景充满信心，最近也在公开场合展出了一套无线充电设备原型。用户只需要将手机或其它待充电设备放在充电圆盘上即可对设备充电。 　　K —— Kip Meek 　　Kip Meek 是宽带利益相关者组织( Broadband Stakeholder Group )的主席，也是英国政府的独立频段顾问。 　　Meek的工作是在移动运营商之间进行协议协调，重新分配2G 频段，这样Carter勋爵的在全英国实现2Mbps宽带的梦想才能得以实现。 　　在他的“数字英国中期报告”中记载，当时的通信部长Stephen Carter层宣布将由Meek领导的“无线电频谱现代化工程”小组来解决未来2G频段的问题。 　　在报告中， Carter建议移动运营商应该在运营商之间进行频段交易，而不是由政府出面进行频谱的重新分配。 　　在五月份Meek公布的报告中，提到了通过频谱管理方法推动实现数字英国计划。他的“优先机制”包括运营商拥有频段的所有权数量封顶，一旦运营商购买其它频段，必须同时卖掉所拥有的部分频段，即付出一些，得到一些，只要你愿意。 　　报告建议那些拥有800MHz频段的运营商应该考虑到区域覆盖率和接入义务，确保全国范围能够覆盖到下一代的移动通信服务。 　　2.6GHz频段的拍卖将会与800MHz一样，在2010年中期举行，以此来帮助那些刚进入市场的新运营商。 　　另外，Meek在报告中还提到一段适用于WiMax的2.6GHz频段将很快被拍卖，这将给那些手机网络运营商一个插足无线数据网络的机会。 　　在数字英国报告的最后，英国政府表示“基本接受”Meek的报告内容，但是对于“运营商频段数量封顶机制”的规模和结构还有待研究。 　　L —— Location 　　GPS并不是唯一一个能够确定地理位置的无线技术， wi-fi也可以实现定位功能。 　　无线定位系统主要是通过侦测wifi热点，分析不同接入点的信号强度以及查询接入点数据库等方式获知用户地理位置，因此定位精度一般在10到20米。 　　使用wi-fi进行定位具有GPS不可比拟的优势，即室内定位优势。因为大多数GPS在室内很难接收到卫星定位信号。 　　另外在拥有wifi网络的郊区或者在天气不好导致卫星信号减弱的情况下，无线定位也非常适用。 　　在未来，定位系统将是采用混合技术的全天候系统。 　　这种系统能够将几种定位技术，如GPS，wifi以及手机信号三角定位等技术结合起来，在恰当的环境下进行技术切换，以确保实现最精确的定位结果。 　　M —— Mesh networks 　　Mesh网络是由一系列节点(小型无线电发射器)组成的网络，数据通过802.11 wi-fi标准在节点间传递，最终到达用户。 　　这种网络的一个核心优势就是具有很强的适应能力：当一个节点出现故障，其它节点会接替这个节点继续传输数据，而数据的传递也是动态的，完全可以绕过故障节点顺利传输，直到达到目的地。Mesh 网络还是一种自我组织的网络，新节点加入网络后会自动融入到节点群中进行数据传输。 　　Mesh网络可以是有线网络也可以是无线网络。无线mesh网络可以用来在大型区域搭建无线网络，比如可以在城市范围内连接已有的wifi网络，并将网络覆盖到没有wifi热点的区域。在2007年，伦敦的市中心也拥有了自己的mesh网络，包含127个安置于街道路灯上或其它类似位置的节点。 　　无线 mesh网络同样也是一种成本不高的网络搭建方式，与需要固定线路的有线网络相比，发展中国家更适合采用mesh网络而不是有线网络。 　　Mesh网络是共享互联网接入的，因此对于那些互联网接入量很少的区域来说相当有利。 同时网络基础设备的维修和维护也是共享的，避免了某个节点故障导致的网络瘫痪。 　　Nicholas Negroponte(尼葛洛庞帝)的 儿童笔记本(OLPC)计划希望为发展中国家的儿童配备人手一台的笔记本，这一计划也体现出他对mesh网络寄予厚望。 　　OLPC 计划中的XO笔记本内置了wifi天线，可以与三分之一英里范围内的其它XO笔记本自动建立起一个mesh网络。 　　但是 XO电脑中的mesh组件并不总能按照设想正常工作。在去年silicon.com对OLPC架构负责人David Cavallo的采访中，David表示网络的搭建和运行遇到了一些问题，包括在较大的学校内如何处理大量XO电脑节点等问题。 　　其它利用ad hoc mesh网络的应用还包括汽车与汽车之间的碰撞警告或者道路拥堵信息传递等。

        五、光无线通信技术目前发展概况 2001年2月由美国的一些光无线设备制造商联合电信运营商，成立了空间光通信联盟(FSOAlliance)。该组织的宗旨是推动光无线技术的应用，特别是对用户和电信界宣传这种技术的发展前景，消除较普遍存在的误解。该组织已举行了多次会议，对促进光无线通信系统的大规模推广起到了积极的应用。 随着互联网应用的兴起，在许多宽带的技术之中，光无线通信以其容量和价格的优势，受到越来越多运营公司的注意，应用的范围不断扩大。现在，一些大型的电信设备公司对光无线通信系统产生了极大的兴趣，如美国的QWEST，英国BT，加拿大NT等公司已开始试用这种系统。比较典型的有Terabeam公司和Airriber公司已将光无线通信应用于商业服务。 2000年悉尼奥运会上，Terabeam公司成功地使用光无线通信设备向客户提供100Mb/s的数据连接。该公司计划在全美建设100个光无线通信城市网络。而Airriber公司则在美国波士顿地区将光无线通信网与光纤SONET网通过光节点连接在一起，完成了该地区整个光网络的建设。 在2004年CCBN展会上，英国的科飞公司(Cablefree)展示了多款光无线通信(FSO)产品。科飞展示的产品包括ACCESS系列，CF622系列以及GIGABIT系列。其中ACCESS系列是解决“最后一公里”无线宽带接入产品，提供高速数据传输能力和电信部门的各种标准数据接口，包括光缆、双绞线、G.703E1/E2/E3及STM-1等。产品系列包括A200，A500，A1000，A2000，A4000，支持距离分别是200.500.1000，2000，4000米。支持速率从2Mb/s～155Mb/s不等。英国科飞的FSO产品可作为固定、移动、宽带运营商和专业数据通信运营商的无线、微波、光缆网络的补充传输手段。为了顺应中国宽带接入网的蓬勃发展，英国科飞无线光通信有限公司北京办事处已经建立，目的在于发展中国的合作伙伴，更好地为运营商服务。 2004年9月，英国若干大学，企业合作计划投资72万英镑发展FSO产品。该计划名为ALFONSO，主要利用了格拉斯哥(Strathclyde)大学光子学院的中红外VCSEL激光器技术，Durham大学的自适应光学技术，科飞公司，SiraFerranti光子公司以及Starpoint自适应光学公司等提供了工程服务和市场开发的支持。该项研究计划的目标是发展出10G/s速率，几公里距离内传输的FSO系统。新的VCSEL激光器可以使用2200纳米的波长，具有更好的天气适应性。 在国内，清华同方研究发展中心一直致力于“最后一公里”解决方案的探索，并于2001年12月成立FSO技术跟踪研究小组，推出了光无线通信产品TFOW100-1，完成了1000米点对点通信样机的检测。TFOW100-1能提供100Mb/s的带宽，同国外同类产品相比，该产品采用了小功率激光器，大幅降低了成本，价格只有国外同类产品的几分之一。 中国宽带服务供应商长城宽带网络公司(GWBN)选用Terabeam的光无线通信产品来拓展其在中国的15个城市的宽带网络，通过Terabeam的系统，GWBN将为大中型商业用户和大型住宅社区提供可靠的宽带服务，尤其是光纤和光缆很难到达或者敷设起来成本昂贵的地方。 2004年7月，华为公司和LightPointe公司宣布扩大双方的联合战略伙伴协定。LightPointe公司是基于光无线通信技术的光纤光线产品的设计者和制造商。华为公司是全球领先的光纤网络解决方案提供商。这项交易将加快为世界各地的电信服务提供商和企业客户提供安全、可靠和高速光纤无线解决方案。根据扩大的OEM协定，华为将在欧洲、东南亚、中东、非洲、俄罗斯和拉美等地区销售和推销LightPointeFlightTM光纤无线产品，这是华为的OptiXTM产品家族的一部分。由于2003年9月签署的一项类似协定，华为已经通过在中国的所有一级服务提供商成功地安装LightPointe产品而获得了市场份额。光无线通信技术是对华为的光纤网络解决方案的有利补充。通过与LightPointe的伙伴关系，华为将向运营商客户和公司客户提供另一种方便、灵活的解决方案，同时满足他们的紧迫网络需求。 当前有很多种接入技术可供选择，如FSO、光纤、DSL以及LMDS等。其中光纤传输无疑是最可靠的通信方式，但光纤敷设的周期较长、投资很大，LMDS技术日渐成熟，它比FSO的传输距离远，但这种接入方式需要高额的初始投资和频谱许可证，对业务提供商而言，这种接入技术不如FSO经济;尽管铜缆是一种易得的传输媒介，用铜缆相连的大楼也远多于光纤，但由于DSL的带宽太低，使得这种基于铜缆的接入方式并不是解决“最后一公里”瓶颈问题的最可行的解决方案;FSO相对而言是一种比较好的方案，带宽可扩展，建设速度快，并且十分经济，其应用前景将非常广阔。       

3 3种定位方式比较3.1TOA（1）优点•100％兼容现有手机。全球在用的数亿个手机不必作任何改动就可一步到位实现定位，最大限度保护现有手机用户的利益，是当前情况下实现GSM手机定位的一种理想实现方式；•支持漫游，各种接口标准统一；•定位精度可单独优化。通过提高LMU性能，可局部提高定位精度。（2）缺点初始投资高。整个网需要建立大量LMU，投资较大。现有GSM网要实现同步还需进行改造；•业务量大时网络负担增加。当定位需求增多时，手机需频繁强制执行切换命令，使GSM网的信令传输量增加。3.2 E-OTD（1）优点•LMU数量远少于 TOA方式，可减少网络初始投资；•不需要增加手机的额外费用。现有手机无需增加硬件模块和附件，只需要进行软件更新。（2）缺点•现有手机不能适用于E－OTD定位方式，需要更新软件或全部替换；•精度低。由于同时受RTD和几何距离参数的影响，定位精度较低。此外，多径效应将影响定位精度（尤其是城市区域）。3.3 A-GPS（1）优点•网络改动少。GSM网基本不用增加其它设备，无需建立LMU。网络投资少，将受 GSM网运营商的青睐；•定位精度高。由于采用了GPS系统，定位精度较高，理论上可达到5～10m。（2）缺点•需更换手机。现有手机均不能实现A－GPS定位方式，必须更换；•手机成本、体积和功率增加。手机中增加GP S定位功能，则必须增加相应的硬件，致使手机成本增加。增加GPS的功能后，必然会增加功耗和体积。•安全风险。由于GPS受美国政府控制，存在一定的安全风险。某些领域（如军事、国家安全等）的定位应用应避免选用A－GPS定位方式。

“北斗”导航卫星为我国建立第一代卫星导航定位系统——“北斗导航系统”奠定了基础，该系统是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。该系统将导航定位、双向通信和精密授时结合在一起，为公路交通、铁路运输、海上作业、森林防火、灾害预报以及其他特殊行业提供高精度定位、授时和短报文通信等服务，并且显示了广阔应用前景。“北斗导航系统”的建立，标志着我国卫星导航技术取得突破性进展，我国成为世界上第三个自主建立卫星导航系统的国家。 　　利用各类“实践”号科学探测与技术试验卫星以及实施地球空间双星探测计划，开展了一系列空间环境探测与空间科学实验的项目，大大促进了我国空间科学的创新和发展。1999年5月发射的“实践五号”卫星是我国第一颗现代小卫星，开展了空间环境辐射探测、空间流体科学实验等，取得了重要的探测和实验成果。 　　21世纪初期发射的“探测一号”和“探测二号”卫星，主要进行太阳活动、磁层空间暴等科学探测研究，协同欧洲空间局的四颗空间探测卫星，实现了人类历史上首次对地球空间六点联合探测，取得了一些具有原创性和前沿水平的成果。 　　“神舟”号飞船把航天员送入太空，在对地观测技术方面取得重要进展，大大提高了我国对地球环境和资源、农业及自然灾害的监测能力。在空间科学方面，开展了空间生命科学、空间材料科学、微重力科学、空间天文等领域的多项实验和观测，完成了我国迄今为止最全面、最系统的空间科学计划，取得了具有国际水平的实验和观测成果，部分空间实验和理论研究达到国际领先水平。 未来空间技术路线图 　　《瞭望》：未来我国空间技术发展将在哪些方面着力？ 　　杨保华：我国将通过启动实施高分辨率对地观测系统、载人航天和探月工程等重大专项，在未来十五年实现跨越式发展；超前部署和发展若干前沿技术，力争取得重大突破，在未来十五年达到世界有先进水平，从而带动中国航天事业的全面发展。 　　未来五年，我国卫星技术的发展目标和主要任务是研制新型气象卫星、海洋卫星、地球资源卫星、立体测图卫星以及环境与灾害监测小卫星等，启动并实施高分辨率对地观测系统工程，初步形成长期稳定运行的卫星对地观测体系；研制长寿命、高可靠、大容量的地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星，建立较完善的卫星通信广播系统，并且为国外研制多颗长寿命、高可靠、大容量的地球静止轨道通信卫星；完善中国北斗导航试验卫星系统，研制新型导航定位卫星，分步建立中国卫星导航定位系统；研制空间望远镜等科学卫星，开展空间科学观测与实验；研制新技术试验卫星，加强新技术、新材料等的空间飞行验证。 　　同时，在载人航天领域，完成我国载人]航天二期工程第一阶段后续任务，进行航天器空间交会对接试验。开展短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室的前期研究。 　　在深空探测领域，开展月球探测二期工程——月球软着陆和自动巡视勘察的前期研究。 　　在“十二五”期间，我国空间技术的发展将按照国家整体规划，建立多种功能和多种轨道的，由多种卫星系统组成的国家空间基础设施，与卫星地面应用系统形成完善、连续、长期稳定运行的天地一体化网络系统；完成我国载人航天二期工程的任务，建成短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室，开展载人航天工程后续工作；完成我国月球探测二期工程任务，实现探测器月球软着陆和月面自动巡视勘察，开展月球探测三期工程的前期研究，最终实现月球样品自动取样返回。 　　此外，将适时进一步开展火星探测研究工作，逐步从月球向更遥远的深空前进。 [ 本帖最后由 xtss 于 2010-5-2 19:33 编辑 ]

远距离，超越大气层的距离 电磁感应方式的无线充电存在一个致命的缺陷，就是距离太短。随着距离的增加，充电过程中的电能损耗将变得非常大。其实除了电磁感应外，还有其他无线的能量载体可以供我们使用，最典型的就是电磁波。 电磁波，俗称无线电波，它是人们非常熟悉的一个东西。正是由于它被发现，才奠定了广播、电视和现代通信技术的基础。电磁波不仅能传输信号，它也能传输电能，特别是微波的能量传输能力最强。微波是指那些频率在300MHz到300KMHz之间的电磁波，它的波长在1m到1mm之间。因为电磁波的频率越高，能量就越集中，方向性也越强。因此，使用微波来进行无线能量传递也是一种可行的办法。通过硅整流二极管天线将微波转换成电能，转化效率可以高达95%以上。 太空发电 理论上可以将太阳能电池放在太空上，然后通过微波的方式将电能发送到地球，这可以实现超长时间充电。 在1968年，美国航天工程师彼得·格拉泽就已经提出了空间太阳能发电（SSP，Space Solar Power）的概念。他设想在大气层外通过卫星收集太阳能进行发电，然后通过微波将能量无线传输回地面，并且重新转化成电能使用。这一设想要把能量从三万多公里之外的太空精确地射向地面接收站。在太空，不存在地面上接收太阳能所必然面临的照射时间、气候、重力等问题，每年有277天可以全天接受日照，而被地球遮挡时，最长停电时间也不过75分钟。而且转换的效率也将比地面上同样规模的太阳能电站高出10倍左右。 1977~1980年，美国宇航局和能源部共同出资，对空间太阳能发电的问题进行了概念研究，得出结论：这种方式不存在不可克服的技术困难。但是后来这个计划因为耗资巨大而一度搁浅。目前把物品送上太空还是很花钱的，要在太空中组装一颗收集太阳能来发电的卫星，成本更令人难以接受。不过，随着地球上不可再生资源的逐渐消耗，这个计划又看到了曙光，已经有些国家开始小规模的实验，来验证在大气内进行微波能量传递以及从太空向地面发射微波束的实际效果。据乐观估计，2010～2020年太阳能发电卫星就可以进入实用阶段。 目前，加拿大科学家也在计划制造一架借助微波飞行的无人飞机，飞行高度33km，可以在空中连续飞行几个月。这可能是世界上第一架可以真正投入使用的远程供电飞机，它本身不携带燃料，而是从地面的微波站中获取能量。在这架无人机起飞之后，地面的高功率发射机通过天线将发射机所产生的微波能量汇聚成能量集中的窄波束，然后将其射向高空飞行的微波飞机。微波飞机通过将微波转换成直流电带动飞机的螺旋桨旋转。没有了燃料的羁绊，这种飞机的有效载荷将会大大提升。 目前离我们最近的电磁波输电技术来自美国一家名为Power Cast的公司，该技术可以为各种电子产品充电或供电，如手机、MP3等等。整个系统主要包含了两个部件，即Power Caster的发射器模块和接收器模块，前者可插在插座上，后者则嵌入在电子产品上。发送器发射安全的低频电磁波，接收器接收电磁波，据称约有70%的电磁信号能量可以转换为直流电能。该项技术的最大特点在于，它独特的电磁波接收装置，能够根据不同的负载、电场强度来作调整，以维持稳定的直流电压，这也表示在空中乱喷的电磁波功率，能够被减到最低。无线能量传输的方向性也更容易得到控制，即使是从墙上回弹回来的电磁波能量也可以被接收。另外与其他厂商的产品相比，Power Cast公司的产品造价低廉，基本接收装置成本只需5美元。只需要一个安装在插座上的发送器，以及可以安装在任何低电压产品上的“蚊型”接收器，就可以把无线电波转化成直流电，在约1m范围内为不同电子装置的电池充电。Power Cast声称已与生产手机、MP3、汽车配件、体温表、助听器及人体植入仪器等逾百家公司签署了合作协议。 共振输电，从高音歌唱谈起 除了目前已经广为人知的电磁感应和微波无线输电技术外，最近几年又出现了一种新的无线输电技术，这项技术传输能量依靠了共振的原理。 共振是一种非常高效的传输能量方式。共振进行的能量传输甚至可以引起的铁桥坍塌、雪崩等灾害，高音歌唱家唱歌时引发的共振可以震碎身边的玻璃杯。这一原理的基本含义就是：两个振动频率相同的物体之间可以高效传输能量，而对不同振动频率的物体几乎没有影响。 创新输电 麻省理工大学的小组创新性地设计了共振输电方式。 2007年6月，麻省理工大学的物理学助理教授马林·索尔贾希克和他的研究团队公开做了一个演示。他们给一个直径60厘米的线圈通电，点亮了大约2m之外连接在另一个线圈上的60瓦灯泡。这项被命名为“WiTricity”的技术就是运用了共振的原理，通过一个磁共振系统进行电能传输。 普通的电磁感应技术被用于短距离无线电力传输，因为磁场能量会随距离的增加而迅速衰减，因而在传统的磁感应中，距离只能通过增强磁场强度来增加。与此不同，Witricity使用匹配的谐振天线，可使磁耦合在几英尺的距离内发生，而不需要增强磁场强度。在这项技术中，发送端和接收端的线圈被调校成了一个磁共振系统，通电后能够以10兆赫兹的频率振动。当发送端产生的振荡磁场频率和接收端的固有频率相同时，接收端就产生共振，从而实现了能量的传输。根据共振的特性，能量传输都是在这样一个共振系统内部进行，对这个共振系统之外的物体不会产生什么影响。这个原理就像是几个厚度不同的玻璃杯不会因为同一频率的声音而同时炸碎一样。 这个技术的优势在于，当发射端通电时，它并不会向外发射电磁波，而只是在周围形成一个非辐射的磁场。这个磁场用来和接收端联络，激发接收端的共振。因此在传输能量时的损耗可以做到更小。它所消耗的电能只有传统电磁感应供电技术的百万分之一。而且在远距离电力传输时，这项技术产生的磁场也更小，强度只和地球磁场强度相似，完全不用担心会产生什么不良影响。 2008年8月在英特尔开发者论坛（IDF，Intel Developer Forum）上，西雅图实验室的约书亚·史密斯（Joshua R. Smith）领导的研究小组在“磁耦合共振”的基础上更进了一步，英特尔的展示模型不仅可以成功点亮了一个一米开外的60瓦灯泡，而且传输效率达到了75%。据麻省理工大学的马林小组称，目前他们已经将传输效率提高到了90%。这意味着，该技术已经具备了实用化的条件。不过，该技术仍旧面临着一些问题，目前使用的铜线圈非常笨重，足有0.6米高，如果要想实现整座房间内的电器都能自动充电，铜丝线圈的直径预计将达2.1米。因此，该技术下一步的研发目标是在提高传输效率的同时缩小发射端和接收端的体积，并将目前最远仅有2.7米的传输距离扩大。这些问题希望可以再未来的3到5年内解决。

10.微波存取全球互通（WiMax） WIMAX是Worldwide interoperability for Microwave Access(微波存取全球互通)的缩写，设计用于城市大小的区域内的无线网络。它可以将Wi-Fi热点相互之间以及同因特网之间进行连接，为硬线电缆或 DSL提供一种替代方法，支持家庭或企业和网络访问点之间“最后一哩”的连接。 基于城域网（MANs）的IEEE802.16规范，WiMax使用的频率在从2～11GHz的范围之间，提供高数据吞吐量（高达75Mbps）。低频传输不易被物理障碍打断，而且如果功率合适，覆盖范围可以延长导50公里（30英里）。 在过程工业中，这种新兴技术可能比较适合于长距离链接并提供无线网络的主干和整个工厂范围内的数据访问。 11.大功率900MHz无线信号 无线通信已经广泛用于油气工业领域。因为在这些领域内，为许多偏僻地区提供硬线通信连接难于操作且费用高昂。 大功率900MHz无线信号在适应SCADA（监控与数据采集系统）的远距离（10－20英里）和相对较窄的带宽方面有着比较长久和成功的历史记录。这种状况一时之间难以改变。 然而需要改变的是这些通信应用中的数据类型。特别是，随着有些领域的技术开始成熟，企业可以利用设备的诊断和其它信息来提高他们的生产设备的生产能力。由于在这些应用中的I/O接口数量较少，额外的数据不应对900MHz频带在带宽方面的局限性带来较大的挑战。 12.蜂窝技术 当我们在网络“蜂房”中旅行时，蜂窝技术将我们的电话自动地从一个发射塔传递到另外一个发射塔，从而完成移动通信。 蜂窝设备供应商们通过增加网络发射塔和其它的基础设施来支持移动电话人数的快速增加。其结果是，最后即使在许多偏远的地区也被蜂窝网络覆盖，并提供了同其它电信网络的良好连接。 这就使得蜂窝技术成为一个从遥远地区进行过程自动化数据收集的不错的选择。这种方法比起派人工进行手动数据收集来说，可要划算多了。 然而，蜂窝技术之间仍有不同，其中一些要比另外一些更加适合与过程工业的应用。 例如，全球移动通信系统（GSM）应用广泛，它的通用分组无线业务（GPRS）也是无线数据传输的良好选择。GPRS是通过将数字数据包裹在GSM移动电话的数字化语音信号之上分层进行发送的。 GSM/GPRS 是全球大多数地区包括欧洲、亚洲和非洲都使用的蜂窝技术。在全球范围内，大约今天有70％或以上的移动电话用户使用的是GSM/GPRS技术。这些网络利用TDMA(时分多址)，通过交互频率和预定时隙来传输数字语音和数据。 在美国以及美洲某些其它国家里，CDMA(码分多址)作为一种富有竞争力的蜂窝技术而被采用。同TDMA相反，CDMA技术将加密的语音和数据在同一时间内通过整个指定的频谱进行发送。 关于这种技术更多的信息，请参考后续博文“蜂窝网络”。 13. 卫星 用于对地理上分布较远的资产进行监控的另外一项选择，是卫星技术。然而对许多应用来说，卫星技术和蜂窝技术相比有很大的缺点。 例如，卫星数据传输比蜂窝方式传输费用要昂贵的多。卫星信号收发装置同竞争性技术，例如移动电话相比，由于他们的信号必须被传送到地球轨道上的卫星，所以体型要较大一些，要求的功率也较大。而且由于卫星通信技术未被广泛采用，所以它不能提供同蜂窝技术一样的规模经济。 卫星技术缺乏标准，这就增加了同其它系统――或相同技术的未来版本整合上的技术风险。 总体而言，卫星通信应留给专门的窄带应用，例如海上油气平台、海事操作，以及地理上孤立、蜂窝网络难以覆盖的地区的移动资产追踪等等。 14. 评估标准--选择哪种无线技术？ 虽然您已经看到有些无线技术并不适用于过程自动化的应用，但是也有些可以。那么到底您应该选择哪一种呢？ 答案是，当然了，“看具体情况而定”。没有一种技术可以满足所有的应用。而且，您应该为您的特定的应用制定可以成功的标准，然后对每种技术的能力进行评估，使之达到您的标准。 下面是您在评估中可能会提出您的一些问题： 15.在过程自动化领域大有前途的技术 虽然无线技术方案例如大功率900-MHz无线信号已经在油气行业应用多年，一些更新的无线技术仍然有希望在这一类过程工业中继续取得进展。         ◎自组织网络对低成本工厂内部监控以及获取来自于智能设备的诊断信息而言是一个理想的选择。这些网络在计划、安装以及扩展方面非常容易，具有内在的可靠性而且升级能力较高。         ◎Wi-Fi技术可以将来自于工厂内的低功率、短距离的无线设备的数据传输到中央数据收集点，并允许移动工作人员获取工厂信息。这种设计完善、基于标准的技术可靠、耐用而且价格适中。         ◎蜂窝技术--特指GSM/GPRS技术－对于远离工厂的数据来源等应用，例如监测远距离意外的储存罐内的库存等，是一个很好的技术方案。这种通信方式的基础设施早已就位。         ◎Wi-Max可以适用于远距离通信链路并可以提供整个工厂内的无线网络主干和数据访问。         ◎RTLS可以连续跟踪工作人员和设备的位置，在提供更有效的维护、操作以及改善安全方面颇具潜力。 我们将在后续的“自组织网络”、“蜂窝网络”和 “Wi-Fi网络”等博文中更多详细介绍这些技术。 16.总结 在本文中简要介绍了各种无线技术。虽然如今的市场上各种无线技术丰富多彩，它们的能力却是千差万别的。 对于过程自动化应用而言，有些技术比其它技术更加适用，但是没有哪种单独的技术方案可以适合于各种情况。 所以，要选择哪种技术需要您自己来决定，根据标准哪种技术可以在应用中获得成功，那就是正确的技术。

3 试验测试　　按照上述软件仿真的结构及尺寸制作天线，如图5所示。为方便测量，将一特性阻抗为50 Ω的同轴电缆的内导体焊接在与天线馈电点相连的50 Ω微带线上，外导体就近接在手机主板的地上，在同轴电缆的另一端焊SMA接头并连到矢量网络分析仪MS4622B。测试结果如图6所示，回损10 dB带宽约为120 MHz，可完全覆盖蓝牙所工作的ISM频段：2.400～2.483 GHz。 http://image.tianjimedia.com/imagelist/2008/254/5vdmrba8o8e9.jpg　　为评估该天线在室内环境中的工作性能，本文做如下实验：分别采用经过验证的某厂家介质谐振天线和本文的PIFA天线通过蓝牙测试仪测试传输数据的误包率。实验表明，二者性能相当。而在实际应用当中，采用该PIFA天线的GSM手机与NOKIA蓝牙耳机HS-11W通话距离可以达到15 m以上，符合一般终端测试规范要求。 　　4 结语 　　通过上述分析及测试结果可知，改善后的PIFA天线性能符合厂家要求。同时该天线设计简洁、灵活，可先根据电路板实际尺寸大小选定L和H后，再确定S的大小。该方案成本低、效率高、结构紧凑、馈电方便，完全适于蓝牙应用环境。

统印制倒F型天线虽然性能很高，但是其体积与工作频率基本成正比，所以在日益小型化、超薄化的手机终端中还是显的尺寸过大。　　本文以一款支持蓝牙功能的GSM手机为例，通过ANSOFT公司的HFSS 10.0进行仿真，设计一款体积小、性能好的蓝牙天线。手机主板尺寸为103 mm×41.5 mm，由于手机结构造型的要求，蓝牙芯片位于主板的右下方，从而限制了天线也只能位于手机的右下角。因为板子大小非常有限，留给蓝牙天线的尺寸只有16 mm×5 mm，所以很难采用传统PIFA天线。考虑到目前单极子天线普遍采用蜿蜒形式来减少其物理尺寸，所以可将这种形式应用于传统印制倒F型天线，如图2所示。 http://image.tianjimedia.com/imagelist/2008/254/828j6t21i3ec.jpg　　其中：d=0.5 mm，H=4 mm，S=2.3 mm，M=2 mm，N=3 mm，L=5 mm，h=1 mm。手机主板采用FR-4的材料，相对介电常数为4.2，天线馈点采用50 Ω微带线。考虑到手机外壳对天线工作频率的影响，我们在仿真的时候将天线的工作频率提高，选择在2.5 GHz。 http://image.tianjimedia.com/imagelist/2008/254/99l51n6b5303.jpg

成熟的WI-FI仍生机勃勃 IEEE最终批准802.11n标准，是2009年Wi-Fi的一个重要里程碑。当然，这并没有阻止所有芯片和设备供应商继续提供工作得很好的前标准“草案n”产品。但随着最终标准的就位，Wi-Fi芯片和产品有望继续增长。 Wi-Fi联盟(WFA)宣布了其旨在测试和认证设备间兼容性和互操作性的认证n计划。 Wi-Fi联盟在传统的草案n测试项目上又增加了四个新测试程序。新增的测试内容包括：对最多三个同时传输的空间流的测试；对提高传输效率的数据包集结的测试；对提高可靠性的多天线编码方法——空时分组码(STBC)支持的测试；对工作在2.4GHz频带、40MHz带宽系统的信道共存措施的测试。 ABI Research估计，2011年Wi-Fi芯片组的出货量将超过10亿片。Wi-Fi仍将是最主流的无线协议之一。在单流(非MIMO)产品和应用中，802.11n芯片组现已开始取代802.11g芯片。 此外，诸如智能手机、游戏机、便携式媒体播放器、电视机和照相机等更多产品将继续整合进Wi-Fi功能。博通(Broadcom)仍然是Wi-Fi芯片的领导者，但Atheros、英特尔、Marvell和Ralink继续为争夺市场占有率而战。此外，高通和Quantenna在最近以其4X4 MIMO 11n芯片组加入战局。 我们可以期待，从来年开始，Wi-Fi将提供更高速度和更宽广的覆盖范围。借助11n标准，在更多的需要比11g标准所能提供的最高54Mbps速率更快的产品中将采用MIMO技术。根据不同的MIMO配置，我们可以实现从100到600Mbps速率。 MIMO也将大大扩展Wi-Fi的通信距离。在适当条件下的某些应用中，Wi-Fi与WiMAX有一争。 两个802.11工作组正在研究数据速率大于1Gbps的Wi-Fi标准。802.11ac工作组正进行工作在6GHz以下系统的标准的研究，该标准可提供1Gbps速率。802.11ad工作组正在进行用于60GHz免申请开放频段标准的研究。802.11ad预计将用在家庭网络、用于视频传输。采用波束成形技术，在短距离内，其数据速率可达2.5Gbps。我们在近期尚看不到有关这些新标准的太多信息，但我们会及时提供所有更新和发布消息。 我们看看其它那些逐步提升功能的标准。例如，802.11s有望为网状网Wi-Fi节点提供一种方法。802.11w将更安全。 802.11u将提供与诸如蜂窝网等其它非802.11网络连接的一种方式。即将出台的802.11v将改进Wi-Fi管理。 802.11k将增加射频资源管理能力，它能使客户端射频和接入点具有相互认知能力。 此外，802.11z将允许支持Wi-Fi的设备绕过接入点直接进行点对点连接。即将出台的802.11y将在新的美国微波空间(3650到3700 MHz)实现Wi-Fi。此外，有一个工作中的空闲频段标准(802.11af)。让我们在来年关注这些标准，这些标准将在以后几年内实施。 智能手机拉动市场 尽管经济衰退在持续，从整体看，去年对无线来说是个好年。具体说，去年可说是智能手机年。但也出现了许多其它的无线产品、服务和技术。 随着越来越多的消费者接受智能手机以及它们提供的令人惊异的功能，那我们就来看看各种智能手机。在设计方面，或许我们应该着手为电源管理危机做准备了。随处可见的大量应用真正有助于推动这一市场的发展。此外，我们期望会有新的手机厂商入局。人人都想挤进这个10多亿美元的手机市场。甚至戴尔和中兴现已或即将推出新产品，特别是针对巨大且不断增长的中国市场(图2)。 智能手机多年来一直是市场规模最小的手机品类，只有少数产品真正在市场出售。其中包括某些RIM黑莓、诺基亚的手机、Palm的产品和苹果的iPhone。但今年，我们看到了众多新产品，而智能手机销售也明显火爆。新型号包括苹果的3G和3GS、RIM的黑莓Storm2和Bold、Palm的Pre和Pixi、摩托罗拉的Cliq和Droid(图3)，以及三星和LG基于Android操作系统的多款产品。 很高兴看到摩托罗拉和Palm的回归。摩托罗拉的Droid和Palm的Pre看起来是这个竞争激烈市场的伟大产品。另外，我们希望诺基亚凭借其N97和N900重新走上正轨(图4)。给所有这些新智能手机锦上添花的是大应用，我们将有一个重要的增长领域、一个很有趣的未来。下一步重要的工作重心似乎是使手机提供更好的上网体验。新浏览器、新用户界面和重新剪裁的网页大小都在开发中。 Elektrobit公司的无线方案执行副总裁Ari Virtanen认为，个人电脑希望成为智能手机，而智能手机希望具有个人电脑功能。两者都在向对方靠拢，但前景远非明朗。诺基亚的高端旗舰产品N900，既是款手机又是互联网平板电脑(图5)。它有一个800×600触摸屏和一个完整QWERTY键盘及32Gbyte内存。它还有5百万像素相机、Wi-Fi和蓝牙。N900是向我们一般可称之为移动互联网设备(MID)靠拢的另一个渐进运动的第一个举动。 上网本承继了该趋势，它整合了办公工具和通讯功能。上网可能是它们眼下最大的应用。2010年，我们将看到更多的上网本，它们的大量出现，意味着Wi-Fi和3G网络业务的大量增多。在手机方面，一些消费者希望在智能手机上见到办公应用。处理能力当然具备，但屏幕尺寸和键盘将限制都可以做些什么。但谁又知道？N900是在这一方向上迈出的一步。 Virtnen还带来了另一个有趣现象，即手机操作系统的普及，包括：苹果、谷歌Android、RIM、微软的Windows Mobile、Palm和Linux的其它几个版本。就总装机量看，Symbian仍领袖群雄，这要感谢诺基亚；但诺基亚在其N900系列手机中采用的是其新的基于Linux的操作系统——Maemo5。 Symbian靠边站了吗？亦或Maemo只是更合适的选择？诺基亚最近宣布了其对Symbian的承诺，我们可以预期不久的将来，Symbian会有一些更新和改进。此外，最近，全球第二大手机厂商三星，推出了自己的bada操作系统。 这意味着每家手机公司都希望自己控制所使用的操作系统，以便引导和掌控即将出现的许多应用的走向。开放式操作系统的理念非常诱人。但就拿Android说，开发商会将其用于除了它所开发的手机外、应用无法用于其它任一部手机的应用新导向中吗？苹果和其它使用受控操作系统的公司也许是正确的。手机制造商和运营商都想控制应用的发展趋势，但目前尚不清楚谁是赢家。 最后，根据Parks Associates的最新研究，在2009年受访的超过30％的7千万美国宽带家庭用户中，到年底将至少拥有一部智能手机。此外，40％的受访者表示，他们会为能用手机上网所带来的便利买单。随着对移动友好的社区网络和导航服务越来越受欢迎，非文本移动数据服务将继续引领2010年的行业发展。现在，因特网和电子邮件服务的锋芒已盖过了诸如移动电视和音乐等移动服务的势头。 LTE的部署 LTE是蜂窝通信行业的4G方案。发展在继续，我们可以预期LTE的未来，但眼下不会有大变化。虽然试验在继续，但预计在欧洲的某些地区甚至可能在美国会提供LTE服务。LTE手机几乎见不到，且大家都猜测LTE手机的电池寿命会有多长。采用LTE将是个渐进过程，但一些运营商试图领先一步。 Verizon将可能率先在美国提供服务，在日本的也许是NTT DoCoMo公司。ABI Research表示，预计在2011年和2012年，LTE的部署会增加。 在此期间的一年左右的时间里，经营者将继续建设其3G网络并加大投资。 在美国，Verizon公司可能以其CDMA网络保持领先，但AT＆T在为主要市场增加HSPA网络方面一直很活跃。AT＆T将持续其目前的战略，而Verizon将在采用LTE方面拔得头筹。庞大的基础设施投资迟缓了LTE的使用。但不要忘记，除所有这些全新的LTE设备外，运营商还必须支持传统的电话技术。 在运营的基础设施方面，存在一些有趣挑战。ADI公司的Jon Hall 认为有如下几个鲜明趋势。一个是基站在向多载波通用无线平台方向发展。为支持LTE的运行且同时保持与现有电话和技术的向后互操作性，多载波能力必不可少。这意味着很宽的带宽。135 MHz带宽水平是一个目标。在所有这些严格的要求外，还有对降低成本、减小尺寸以及最重要的降低能耗等要求的压力。 ADI以其丰富的数据转换器产品线来满足这些需求。数模转换器(DAC)的速度已足够快可实现直接输出发射器，其中：基带信号发送到DAC生成最后射频信号，且无需进一步变频。但尚没有满足要求的模数转换器(ADC)。下变频仍是必要的一步，但因ADC提供采样速率和带宽，眼下已可进行直接转换且接口频率也越来越高，所以使多载波接收成为现实。 未来基站的其它目标包括绿色环保和回程链路维护。大多运营商在着眼降低基站功耗，他们正在朝更环保基础设施的方向努力，这可能需要多年时间。运营商也在加大努力以规避制约着3G和4G无线数据服务特别是激增了的视频的回程链路瓶颈。 其它动态 毫微微蜂窝基站(femtocell)已出现有年，但采用的很少、实际用户更少。运营商们仍在测试毫微微蜂窝基站，有许多毫微微蜂窝基站的参考设计。主要问题似乎与技术和市场营销两者都有关。 例如，运营商如何保证家用毫微微蜂窝基站彼此不会互相干扰、也不会与其宿主宏基站相互干扰？另外，消费者会真的为家中更舒适的服务买单吗？分析人士业已大幅降低了他们的预期。真有实际需要吗？亦或只是一种技术在寻找可能的市场？ 同时，机器对机器(M2M)蜂窝项目在2009年取得长足进展、预计会有显著增长。随着AT＆T和Verizo等大运营商的介入，2010年也应是个好年景。 随着在Amazon Kindle和其它电子阅读器内整合进手机功能，嵌入式手机也已启航。预期会出现类似的产品和相关服务。 移动电视也在发展壮大。源于Qualcomm的Me-diaFLO努力，更多运营商开始提供广播电视服务。随着越来越多的手机加装电视接收功能，该产业链会呈现出更多机会。 内置地图和定位查找软件的手持GPS接收器一直在美国很受追捧。Garmin、Tom Tom和其它一些公司的业绩一直骄人，都保持着两三位数的增长势头。但市场研究公司iSuppli表示，与2008年相比，2009年的市场表现不尽如人意，并预言：未来的个人导航装置(PND)的销售将不会大起大落，在2013年将约为4120万部。PND会消逝吗？这不太可能，但来自内置在车辆和嵌入式GPS内导航系统的竞争以及手机内导航软件的蚕食，PND的增长已明显放缓。 此外，在2009年6月停止模拟电视信号的发送后，我们得到了空闲频谱。这意味着可为新的免申请无线项目提供许多兆赫带宽的频谱。目前为止，我们只看到为使农村宽带接入速度更快的一些示范项目，但这些项目工作良好，我们期望会看到更多此类项目。今年，我们应该看到一些具有创新功能的新产品。 作者: Louis E. Frenzel Electronic Design

太值得鼓励了，

学习了，深有体会~~