無線通信個人報告.doc

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CDIO實踐教學 調研報告 無線通信 學年學期： 2011-2012學年上學期 學 號： 100310123 姓 名： 李曉葉 專業(yè)班級： 通信工程10級1班 成 績： 二〇一一 年 十一 月 目 錄 1 緒論 4 1.1定義 4 1.2無線通信先驅 6 1.3無線通信技術 6 2無線光通信技術的現(xiàn)狀 7 2.1無線光通信系統(tǒng)的構成 7 2.2國外研究現(xiàn)狀 8 2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 8 3、無線光通信系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢 9 3.1、頻帶寬，速率高 9 3.2、頻譜資源豐富 9 3.3、適用任何通信協(xié)議 9 3.4、架設靈活便捷 10 3.5、安全可靠 10 3.6、經(jīng)濟 10 4、無線光通信系統(tǒng)存在的問題 10 5、無線光通信的應用 11 5.1不具備有線接入條件或原帶寬不足時提供高效接入方案 11 5.2 有效解決“最后一公里”問題 11 5.3 力助局域網(wǎng)互聯(lián) 11 5.4 應急備用方案 11 5.5快速組建電信網(wǎng)絡 11 6、FSO研究的發(fā)展趨勢 12 6.1、發(fā)射、接收的瞄準的研究 12 6.2、減小大氣對通信的影響 12 6.3、傳輸速率的提高 12 7、無線通信技術熱點 12 7.1 3G時代的來臨 13 7.2后3G時代的LTE技術 13 7.3準4G技術標準WiMAX 13 7.4 WiFi 13 7.5短距離無線通信技術Zigbee 13 7.6對新技術的趨勢分析及展望 14 8、通信人才需要具備的素質 14 8.1 整體特征：規(guī)模大、素質高、結構優(yōu) 15 8.2 缺什么？創(chuàng)新型、復合型人才 15 8.3 為什么缺？ 四大結構性矛盾突出 16 8.4 怎么辦？打造合理的人才培養(yǎng)模式 16 9 總結 17 10指導老師批閱意見 18 1、緒論 無線通信(Wireless Communication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領域中，發(fā)展最快、應用最廣的就是無線通信技術。在移動中實現(xiàn)的無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信。無線通信主要包括微波通信和衛(wèi)星通信。微波是一種無線電波，它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬，通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛(wèi)星通信是利用通信衛(wèi)星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯(lián)系。 1.1定義 無線通信(Wireless Communication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領域中，發(fā)展最快、應用最廣的就是無線通信技術。在移動中實現(xiàn)的無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信。 從最初的電報開始經(jīng)過150多年的現(xiàn)代電信的發(fā)展是來自各界的成千上萬科學家、工程師和研究人員的辛勤勞動的結果。他們當中只有少數(shù)獨立負責發(fā)明的人成了名，而大多數(shù)達到頂點的發(fā)明是許多個人的成果。這里匯集了部分對于無線電通信發(fā)展中起到重要作用的歷史人物。 1.2無線通信先驅 克拉克1917年出生英格蘭的Minehead。在蘇聯(lián)（USSR）發(fā)射第一個人造地球衛(wèi)星Sputnik-1前12年，克拉克于1945年在“無線世界”中發(fā)表文章建議利用靜止衛(wèi)星實現(xiàn)世界范圍的無線電覆蓋。從此，衛(wèi)星通信成為世界通系統(tǒng)的非常重要的組成部分?？死说钠渌l(fā)明有地球觀測的衛(wèi)星平臺的利用和操作靈活的低加速的星際間飛行的太陽帆。 巴登（Bardeen）、比拉特恩（Brattain）和邵克萊（Shockley）：晶體管是由在美國貝爾實驗室工作的這三位物理學家于1947年發(fā)明的。 莫爾斯 1791年4月27日生于美國麻薩諸塞州查爾斯頓市。1872年4月日在紐約城去世。莫爾斯是電磁紀錄電報的發(fā)明者，是點劃電報碼的開發(fā)者，即稱為莫爾斯碼。莫爾斯在其早年酷愛藝術，一直到1832年，在41歲的時候，莫爾斯完成了他的電報的設計，在1837年8月進行公開演示。莫爾斯提出專利申請，獲得美國專利。但他向國會申請貸款建設實驗性公眾電報線路直到1843年才獲得批準。最后在1844年5月24日莫爾斯從華盛頓向巴爾地摩（60公里）發(fā)送了他的第一次電報。雖然電報現(xiàn)在已在很大程度上被較多的現(xiàn)代通信業(yè)務代替，但莫爾斯的最初的概念仍在使用并且莫爾斯碼仍然保持為發(fā)送信息的通用標準。 貝爾于1847年4月3日生于蘇格蘭的愛丁堡。1922年8月2日在Baddeck去世。1876年3月10日貝爾在美國波斯頓宣布“瓦特森先生來了，我需要您”，組成第一個智能句子在電話線里傳送。雖然有一些其它發(fā)明者在所建議的系統(tǒng)上將聲音在一定的距離傳送，但貝爾是第一個獲得發(fā)明專利的。僅在兩年后，1878年3月25日他做出了如下預測：“電話電纜可以鋪在地下或架空，利用支線將私人住宅，鄉(xiāng)村，商店，工廠等連接起來，通過主電纜和中心交換實現(xiàn)任何兩個地方的直接通信是可能的。我相信，電話面向公眾是必然的結果，不僅如此，我確信，在將來，電線將不同城市的電話公司的電話局連接起來，一個人能夠與不同地方的人打電話”。貝爾不但在29歲時發(fā)明了電話，他在電信和航空方面有許多發(fā)明。他整個一生還努力幫助聾啞人。 馬克尼于1874年4月25日生于意大利的寶龍那（Bolongna）。1937年7月20日在羅馬去世。作為一個學生的馬克尼對電磁和赫茲波的應用特別感興趣。1896年6月2日他申請了他的第一個關于無線電的專利。馬克尼是高度實踐和企業(yè)化的人，他很快將他的發(fā)明商業(yè)化，并于1897年7月在倫敦建立他的第一個無線電報公司。在1899年，他操縱發(fā)送跨英吉利海峽的無線電信號。1901年發(fā)送了跨大西洋（從英格蘭的康沃爾到荷蘭的信號山）的信號。1907年，開通了大西洋彼岸的無線電業(yè)務，1909年他獲得了諾貝爾物理獎。1920年在改進的馬克尼公司演播室開始聲音廣播。在1924年，他發(fā)明了能提供世界范圍通信業(yè)務的天波傳輸。馬克尼的一生都貢獻給無線電通信的發(fā)展并由他自己或其領導的公司共獲得近800項專利。 波波夫1859年3月16日生于烏克蘭。1906年1月13日在圣彼得堡去世。波波夫是圣彼得堡附近的Kronstadt的諾羅斯皇家海軍學校的物理講師。在赫茲演示他的電磁波的存在之后，波波夫進行了利用接收機監(jiān)測電磁波存在的實驗。在1895年5月7日向諾羅斯物理和化學學會演示了他的實驗，幾天后，在喀瑯施塔德斯基提出報告。該報告的結論是試驗的目的，“是為了顯示在一定距離不用導線傳送信號在理論上是可行的，換句話說，發(fā)送無線電報，必須借助電磁發(fā)射”。 斯戳格（Strowger）：1838年生于Rochester附近。1902年去世。在1889年他發(fā)明了自動電話交換機，他覺察到由于設計或差錯，本地電話操作者將其業(yè)務電話接到他的競爭對手的電話局。因此，他有了自動電話交換機的設想，根據(jù)這個思想終于在美國的La Port( Indiana)安裝了世界第一個商用自動交換機。 考勞羅夫（Korolev）：1906年12月30日生于蘇聯(lián)的Zhitomir。1966年1月14日在莫斯科去世。從1947年開始，考勞羅夫指導蘇聯(lián)火箭設計，在1957年10月4日發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星。他負責指導更多的現(xiàn)代火箭的開發(fā)工作?；鸺夹g對人造地球衛(wèi)星的發(fā)射是非常重要的。他還指導包括Molniya-1通信衛(wèi)星系列在內(nèi)的很多衛(wèi)星的開發(fā)工作。 赫茲1857年2月22日生于德國的漢堡，1894年1月1日在波恩去世。赫茲在于1887~1888年在Karisruhe大學發(fā)現(xiàn)電磁波。1887年赫茲驗證了電磁波的存在。證明了麥克斯威爾的電磁場的理論。赫茲的發(fā)現(xiàn)是無線電技術的基礎，也是后來廣播和電視的發(fā)展的基礎。 伏特1745年2月18日生于意大利的科摩（Como），1827年3月5日在科摩去世。伏特研究利用化學反應產(chǎn)生電。他發(fā)現(xiàn)第一個電荷，他是開發(fā)通信用電池的先驅。 特斯拉1856年7月10日生于塞爾維亞的斯密廉（Smilian）。1943年1月7日在紐約城去世。特斯拉研究交流電和高頻無線電波。在1899年他演示了不用導線傳送電能的實驗，并在美國克羅里達州建設一座發(fā)射臺，它可以清楚的接收到一千里外的信號。他發(fā)明了兩個電路間感應耦合系統(tǒng)。他得到了一百多項專利，例如電容器的制造，電導體的絕緣，頻率表等。 波特1845年9月11日生于法國的Magneux。1943年3月28日在法國的Sceaux去世。他用終生來開發(fā)一種快速印字電報。當他成功的改進了各種裝置后，在國際電器展覽會上演示了能同時發(fā)送六種信息的設備。波特系統(tǒng)在全世界的地面和水上通信鏈路使用70多年。 李德福利特（Lee de Forest）：1906年他在夫萊名的二極管上又加上一個電極，他的三級管改善了接收并可以進行放大。 1.3 無線通信技術 無線光通信技術高速率數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構成光通信分為有線光通信和無線光通信兩種。其中，有線光通信即光纖通信，在過去的幾年中，由于人們對傳輸速率的要求越來越高，使用高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩魯?shù)量每年都在遞增，光纖通信因為能傳輸高速率的數(shù)據(jù)，已成為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡之一，如今在廣域通信網(wǎng)中更有80%以上的信息是通過光纖傳輸?shù)?。無線光通信又稱自由空間光通信(FSO，F(xiàn)ree Space Optical communication)。其作為一種光通信技術，具有三十多年的研究歷史。最初，由于光學器件制造成本較高，無線光通信的研究僅限于星際通信和國防通信領域。近年來，由于光通信器件制造技術的飛速發(fā)展，導致無線光通信設備的制造成本大幅下降，尤其是其解決了從光纖骨干網(wǎng)到用戶之間的"最后一英里"的問題，人們才又逐漸開始了無線光通信的民用研究。 無線技術給人們帶來的影響是無可爭議的。如今每一天大約有15萬人成為新的無線用戶，全球范圍內(nèi)的無線用戶數(shù)量目前已經(jīng)超過2億。這些人包括大學教授、倉庫管理員、護士、商店負責人、辦公室經(jīng)理和卡車司機。他們使用無線技術的方式和他們自身的工作一樣都在不斷地更新。 從七十年代，人們就開始了無線網(wǎng)的研究。在整個八十年代，伴隨著以太局域網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以具有不用架線、靈活性強等優(yōu)點的無線網(wǎng)以己之長補"有線"所短，也贏得了特定市場的認可，但也正是因為當時的無線網(wǎng)是作為有線以太網(wǎng)的一種補充，遵循了IEEE802.3標準，使直接架構于802.3上的無線網(wǎng)產(chǎn)品存在著易受其他微波噪聲干擾,性能不穩(wěn)定,傳輸速率低且不易升級等弱點，不同廠商的產(chǎn)品相互也不兼容,這一切都限制了無線網(wǎng)的進一步應用。 這樣，制定一個有利于無線網(wǎng)自身發(fā)展的標準就提上了議事日程。到1997年6月，IEEE終于通過了802.11標準。 802.11標準是IEEE制定的無線局域網(wǎng)標準，主要是對網(wǎng)絡的物理層(PH)和媒質訪問控制層(MAC)進行了規(guī)定，其中對MAC層的規(guī)定是重點。各廠商的產(chǎn)品在同一物理層上可以互操作，邏輯鏈路控制層(LLC)是一致的，即MAC層以下對網(wǎng)絡應用是透明的（如圖一所示）。這樣就使得無線網(wǎng)的兩種主要用途----"(同網(wǎng)段內(nèi))多點接入"和"多網(wǎng)段互連"，易于質優(yōu)價廉地實現(xiàn)。對應用來說，更重要的是，某種程度上的"兼容"就意味著競爭開始出現(xiàn)；而在IT這個行業(yè)，"兼容"，就意味著"十倍速時代"降臨了。 在MAC層以下，802.11規(guī)定了三種發(fā)送及接收技術：擴頻(SpreadSpectrum)技術；紅外(Infared)技術；窄帶(NarrowBand)技術。而擴頻又分為直接序列(DirectSequence,DS)擴頻技術(簡稱直擴)，和跳頻(FrequencyHopping,FH)擴頻技術。直序擴頻技術，通常又會結合碼分多址CDMA技術。根據(jù)預測，今后幾年，無線網(wǎng)在全世界將有較大的發(fā)展，單只美國無線局域網(wǎng)銷售額就將從1997年的2.1億美元增加到2001年的8億美元。 2、無線光通信技術的現(xiàn)狀： 2.1、無線光通信系統(tǒng)的構成 無線光通信系統(tǒng)是以大氣作為傳播媒質來進行光信號的傳遞的。只要在收發(fā)兩個端機之間存在無遮擋的詩句路徑和足夠的光發(fā)射頻率，就可以通信。一個無線光通信系統(tǒng)包括三個基本部分：發(fā)射機、信道和接收機。在點對點傳輸?shù)那闆r下，每一端都設有光發(fā)射機和光接收機，可以實現(xiàn)全雙工的通信。系統(tǒng)所用的基本技術是光電轉換。光發(fā)射機的光源受到電信號的調制，通過作為天線的光學望遠鏡，將光信號通過大氣信道傳送到接收機望遠鏡；在接收機中，望遠鏡收集接收到光信號并將它聚焦在光電檢測器中，光電檢測器將光信號轉換成電信號。由于大氣空間對不同光波長信號的透過率有較大的差別，可以選用透過率較好的波段窗口。對基于FSO的系統(tǒng)來說，最常用的光學波長是近紅外光譜中的850nm；還有一些基于FSO的系統(tǒng)使用1500nm的波長，可以支持更大的系統(tǒng)功率。 2.2、國外研究現(xiàn)狀 在FSO領域，國外已經(jīng)開始了將近10年的研究，但是FSO產(chǎn)品真正投入使用也就是最近幾年的事情。在FSO這個領域里，國外幾個大的FSO廠家，包括LightPointe、AirFiber、Canon、Terabeam。 LightPointe將自由空間光學技術用于創(chuàng)造、設計和制造電信公司等級的光傳輸設備，向電信服務商提供比傳統(tǒng)光纜傳輸速度更快、成本更低的高速通訊解決方案。LightPointe的系統(tǒng)以超快的帶寬速度提供安全可靠的無線傳輸，速度最高可達2.5Gbit/s，產(chǎn)品適應性強，可解決城市地區(qū)的連接問題。 AirFiber位于美國加洲SanDiego，主要服務于大城市大樓寬帶接入。它的產(chǎn)品稱為OptiMesh，網(wǎng)絡結構為網(wǎng)眼狀拓撲結構，冗余備份短距離622Mbit/s無線光傳輸系統(tǒng)。 Canon主要產(chǎn)品有：CanobeamDT-50，速率從25Mbit/s到622Mbit/s，可連接FastEthernnet、FDDI、ATM。特點是具有自動跟蹤系統(tǒng)，調整探測器件的位置以檢測激光束的光軸，所以不因建筑物的擺動而使傳輸中斷。同時，鏡頭自動跟蹤特性增加傳輸距離達2km。CanobeamIII：數(shù)據(jù)速率達到622Mbit/s，有不同的網(wǎng)絡接口，如ATM、FDDI、FastEthernet，并可選擇SNMP的TCP/IP。 TeraBeamInternetSystems產(chǎn)品是基于IP的無光纖點到多點網(wǎng)絡，發(fā)送和接收機，固定在辦公室窗戶上小衛(wèi)星碟。這些衛(wèi)星碟型天線的波束與安裝在樓內(nèi)的基站相連。 2.3、國內(nèi)研究現(xiàn)狀 目前在中國，無線光纖技術基本處于起步階段，有幾家公司在實驗室作出了樣機，但是沒有規(guī)模性的生產(chǎn)，主要原因有FSO本身的可靠性問題，一些人對FSO技術存有一定程度的誤解和疑慮；還有一些用戶對FSO技術了解不多。 桂林三十四所、清華同方有限公司、中科院成都光電技術研究所、深圳飛通有限公司、上海光機所等幾家單位，有比較成熟的樣機。 桂林三十四所產(chǎn)品的主要性能參數(shù)有以下一些，傳輸速率：8Mbit/s，34Mbit/s，155Mbit/s；工作波長：850nm；通信距離：1~4km；光發(fā)射功率：小于40mW。 清華同方推出了面向未來的無線光鏈路的自由空間通信產(chǎn)品OWLinkE100。清華同方在快速追蹤系統(tǒng)具有自動校準功能獲得了專利，其產(chǎn)品還遵循眼睛安全標準。 中科院成都光電技術研究所，開發(fā)的產(chǎn)品主要性能參數(shù)有傳輸速率:10Mbit/s；工作波長：850nm；通信距離：1~4km；發(fā)射功率：3~30mW。 上海光機所承擔的"無線激光通信系統(tǒng)"具有雙向高速傳輸和自動跟蹤功能。其傳輸速率可以達到622Mbit/s，通信距離可以達到2km。自動跟蹤系統(tǒng)采用雙波長同光路接收鏡筒和高靈敏度位敏探測器，實現(xiàn)靈敏的伺服跟蹤。 深圳飛通有限公司開發(fā)出的樣機，其速率有155Mbit/s、622Mbit/s以及1.25Gbit/s幾種，通信距離最遠可達4km。 3、無線光通信系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢： 3.1、頻帶寬，速率高 從理論上講，F(xiàn)SO的傳輸帶寬與光纖通信的傳輸帶寬相同，只是光纖通信中的光信號在光纖介質中傳輸，而FSO的光信號在空氣介質中傳輸。FSO產(chǎn)品目前最高速率可達2.5Gbit/s，最遠可傳送4km。 3.2、頻譜資源豐富 與微波技術相比，F(xiàn)SO設備多采用紅外光傳輸，有相當豐富的頻譜資源，不需要申請頻率執(zhí)照，也不需要交納頻率占用費，這是一般微波通信和無線通信無法比擬的。 3.3、適用任何通信協(xié)議 適用于任何環(huán)境，不依賴某種協(xié)議?，F(xiàn)在通信網(wǎng)絡常用的SDH、ATM、以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)等都能通過，并可支持2.5Gbit/s的傳輸速率，用于傳輸數(shù)據(jù)、聲音和影像等各種信息。 3.4、架設靈活便捷 FSO可以直接架設在屋頂，以及在江河湖海上進行通信，可以完成地對空、空對空等多種光纖通信無法完成的通信任務，而且無需埋設光纖，可以在幾小時內(nèi)建立起通信鏈路，方便快捷，大大縮短了施工周期。 3.5、安全可靠 無線光通信的安全性是非常顯著的，由于光通信具有非常好的方向性和非常窄的波束，因此竊聽和人為干擾幾乎是不可能的。 3.6、經(jīng)濟 光纖網(wǎng)絡的成本通常很高，鋪設過程耗時，而且投資不可撤回，而無線光通信技術可以在城域光網(wǎng)之外提供高帶寬連接，而成本只有在地下埋設光纜的五分之一 4、無線光通信系統(tǒng)存在的問題 FSO是一種視距寬帶通信技術，發(fā)射機與接收機之間需要嚴格的視線傳播，當通信設備安裝在高樓的頂部時，在風力的作用下建筑物會發(fā)生擺動，這樣便會影響激光器的對準。由于大樓結構中某些部分的熱脹或輕微的地震等原因，有時也會導致發(fā)射機和接收機無法對準。 惡劣的天氣情況，會對傳播信號產(chǎn)生衰耗。空氣中的散射粒子，會使光線在空間、時間和角度上產(chǎn)生偏差。大氣中粒子還會吸收激光的能量，衰減信號的發(fā)射功率。 傳輸距離與信號質量的矛盾非常突出，傳輸距離越大，光束就會越寬，接收的光信號質量越差。 激光的安全問題必須考慮。發(fā)射功率必須限制在保證眼睛安全的功率范圍內(nèi)。 5、無線光通信的應用 無線光通信的主要應用可歸納為如下幾個方面 5.1 在不具備有線接入條件或原帶寬不足時提供高效的接入方案 無線光通信可以不必在城市內(nèi)破路埋線而快速地在樓宇間實現(xiàn)寬帶數(shù)字通信，也可在不便鋪設光纜地區(qū)、沒有橋梁的大河兩岸之間實現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)通信傳輸。在1994年，加里福尼亞的ThermoTrex公司，成功地進行了在相距42km、海拔高度為2133m的兩座山峰之間的傳輸實驗，傳輸數(shù)速率為1.2Gbit/s。 5.2 有效解決“最后一公里”問題 無線光通信可以解決各種業(yè)務接入的“最后一公里”問題，提高用戶接入端的傳輸容量和速度，能夠較好地滿足電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和IP網(wǎng)三網(wǎng)合一對帶寬的要求。 5.3 力助局域網(wǎng)互聯(lián) FSO提供了臨近局域網(wǎng)之間互連互通的選擇方案，不僅可以解決局域網(wǎng)內(nèi)用戶接入的高速傳輸問題，還可方便地實現(xiàn)局域網(wǎng)之間的連接，形成更大范圍的城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。 5.4 應急備用方案 無線光通信可以作為有線通信線路故障或緊急搶險時的應急備用鏈路，也可作為大型臨時活動的通信解決方案。 5.5 快速組建電信網(wǎng)絡 對于新興的電信網(wǎng)絡運營商來說，無線光通信網(wǎng)絡可以幫助其快速組建本地網(wǎng)，以較少的資金、人力和時間完成城域網(wǎng)建設；對于傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡運營商來講，無線光通信網(wǎng)絡系統(tǒng)可以作為其光纜傳輸系統(tǒng)的補充，用于不便鋪設光纜的區(qū)域。建設周期短、所需費用少，無線光通信網(wǎng)絡系統(tǒng)可以實現(xiàn)先組網(wǎng)再銷售的商業(yè)模式。 此外，F(xiàn)SO在衛(wèi)星間、衛(wèi)星與地面站間有著重要的應用。如在1995年美國與日本所進行的聯(lián)合試驗中，實現(xiàn)了日本菊花-6衛(wèi)星與美國大氣觀測衛(wèi)星相距39000km的雙向光通信。這是一種遠距離通信應用，目前仍在研發(fā)之中，但衛(wèi)星間光通信具有容量大、不需進行ITU國際協(xié)調等優(yōu)勢，將成為重要的衛(wèi)星通信手段之一。 6、FSO研究的發(fā)展趨勢 FSO目前存在的問題主要集中在下面幾個方面：針對大樓擺動的瞄準問題；大氣中粒子對光線的散射、吸收問題；提高傳輸速率問題。這些問題影響了傳輸?shù)目煽啃?，所以對這些問題的研究成為FSO的發(fā)展方向。 6.1、發(fā)射、接收的瞄準的研究 在大風中或因地震引起大樓的擺動，發(fā)射機發(fā)送的光信號對不準接收機，產(chǎn)生的誤差大，甚至通信無法實現(xiàn)。目前的研究方向在于提高激光的瞄準，怎樣利用非機械裝置來實現(xiàn)精確的對準和快速瞄準；在接收機方面，散射光線也帶有信息，接收散射光線越多，接收的信號能量越大，但同時接收的噪聲也越大，所以盡量提高接收機接收信號總功率，又不能降低信噪比成為研究目標。 6.2、減小大氣對通信的影響 在不同的環(huán)境中不同波長的光線會有不同的傳播特性，這些不同的特性導致了在不同環(huán)境下，不同波長的光線會有不同的吸收窗口、不同的散射函數(shù)以及不同的折射率，需要尋求一種最優(yōu)波長，在通信鏈路中找出波長與性能的最優(yōu)組合。 6.3、傳輸速率的提高 FSO相對于其他接入設備最大的優(yōu)勢之一就是帶寬?，F(xiàn)在FSO產(chǎn)品的速率從2Mbit/s開始，形成多個系列，比較典型的有10Mbit/s、100Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s。有的公司采用波分復用技術，速率可以達到2.5Gbit/s、10Gbit/s。 7、無線通信技術熱點 7.1 3G時代的來臨 3G（3rd Ge ne ration）是指第三代移動通信，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。目前3G存在四種標準：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。 3G網(wǎng)絡最大的優(yōu)勢是可向電信用戶提供全網(wǎng)絡覆蓋的移動通信，支持提供移動環(huán)境下的數(shù)據(jù)服務。在信號上，3G技術可以同時支持語音和數(shù)據(jù)信號。 7.2后3G時代的LTE技術 LTE(Long Term Evolution,長期演進)項目是3G的演進，始于2004年3GPP的多倫多會議。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。LTE被廣泛采用，有最強的發(fā)展?jié)摿Α? 7.3準4G技術標準WiMAX WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互聯(lián)接入。WiMAX也叫80216無線城域網(wǎng)或802.16。WiMAX的技術起點較高，采用了代表未來通信技術發(fā)展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進技術，隨著技術標準的發(fā)展，WiMAX逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務的移動化，而3G則實現(xiàn)移動業(yè)務的寬帶化，兩種網(wǎng)絡的融合程度會越來越高。4G（4th-ge ne ration）主要是以正交頻分復用（OFDM）為技術核心。理論上，靜態(tài)傳輸速率達到1Gbps，用戶可以達到100Mbps，就可以作為4G的技術之一。 7.4 WiFi Wi-Fi 的英文全稱為wireless fidelity,在無線局域網(wǎng)的范疇是指“無線相容性認證”，實質上是一種商業(yè)認證，同時也是一種無線聯(lián)網(wǎng)的技術，以前通過網(wǎng)線連接電腦，而現(xiàn)在則是通過無線電波來連網(wǎng); 目前采用的是802.11b標準，理論數(shù)據(jù)速率可達11Mbps，覆蓋范圍從100-300米。 7.5短距離無線通信技術Zigbee Zigbee是IEEE 802.15.4協(xié)議的代名詞。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。與Wi-Fi技術相比，雖然Wi-Fi傳輸速率比Zigbee有一定的優(yōu)勢，但是從運行成本分析，Zigbee技術低成本的優(yōu)勢，將會促進其更加廣泛地應用開來。 7.6對新技術的趨勢分析及展望 新技術的崛起，將會深刻的改變著無線通信未來技術發(fā)展走向。 未來的無線通信網(wǎng)絡將會呈現(xiàn)綜合化、一體化、寬帶化趨勢。從目前移動通信的技術發(fā)展來看，LTE技術將會變成主導，形成對全世界移動網(wǎng)絡的無縫覆蓋；而WLAN、WiMAX等寬帶接入技術，將因其自己不同的技術特點，在不同覆蓋范圍與移動通信網(wǎng)絡形成有效互補。未來，寬帶化將變成無線通信技術的演進方向。 無線通信領域各種技術互為補充。不同的接入技術都有不同的覆蓋范圍、技術特點和接入速率。根據(jù)無線寬帶接入技術特點，在不同覆蓋范圍或應用區(qū)域內(nèi)，各種寬帶無線技術與移動通信網(wǎng)絡形成有效互補，可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入，可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入。 信息個人化是發(fā)展的主要方向之一。而移動正是實現(xiàn)未來信息個人化的重要技術手段，在智能移動終端上，實現(xiàn)各種應用正逐步成為人們關注的焦點之一。移動智能網(wǎng)技術與技術的組合將進一步推動全球個人通信的趨勢。 網(wǎng)絡融合趨勢。網(wǎng)絡融合已成為電信業(yè)發(fā)展的大趨勢，主要體現(xiàn)在：移動與固定網(wǎng)絡融合，通信網(wǎng)、計算機網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)融合（也即三網(wǎng)融合），信息通信網(wǎng)絡與基于傳感器和RFID的現(xiàn)實物質網(wǎng)融合。 8、通信人才就業(yè)形勢及需要的素質 在未來NGN概念中，固定網(wǎng)絡將形成一個高帶寬、IP化、具有強QoS保證的信息通信網(wǎng)絡平臺，而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網(wǎng)或城域網(wǎng)方案，都將成為大NGN平臺的延伸部分。 事實上，在3G、移動互聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合領域，目前正缺少大批擁有綜合素質、適應新形勢下業(yè)務發(fā)展需要的人才，而且，這里所說的人才不僅是技術研發(fā)人才，還包括新業(yè)務的管理、運營、銷售等等方面，是一個“人才梯隊”。通信行業(yè)是一個技術密集型的產(chǎn)業(yè)，如果缺少一支優(yōu)秀的人才隊伍，未來的發(fā)展將會面臨很大的瓶頸。短缺，又造成了企業(yè)間相互爭奪人才。有一個很有趣的故事：某企業(yè)為了招聘手機專業(yè)方面的人才，特地舉辦了現(xiàn)場招聘會，一競爭對手企業(yè)得到消息后，立即組織公司員工赴外地旅游，并下令任何人不得以任何理由請假。對人才爭奪的激烈程度，由此可見一斑。 其實，市場的發(fā)展總是先于人才儲備，3G人才靠爭奪不是長久之計，而是要從根本上解決：培養(yǎng)。企業(yè)、政府、社會機構都可以建立相應的培訓體系，通過培訓班、創(chuàng)業(yè)大賽等形式，為新業(yè)務培養(yǎng)人才隊伍。 8.1 整體特征：規(guī)模大、素質高、結構優(yōu) 電信業(yè)是高技術服務行業(yè)，賴以生存和發(fā)展的第一資源是優(yōu)秀的人才。電信業(yè)30年的發(fā)展實踐表明：人才是行業(yè)發(fā)展的關鍵要素，是推動信息通信技術創(chuàng)新的重要源泉，是促進行業(yè)持續(xù)發(fā)展的智力保障。電信業(yè)人才隊伍總體上出現(xiàn)了以下幾個顯著特點： 一是電信業(yè)人才隊伍規(guī)模不斷壯大。隨著幾家基礎電信企業(yè)不斷做大做強，吸引了大批高素質人才，人才隊伍快速壯大，十年間，從業(yè)人員由50余萬人增長到80萬人。同時，電信行業(yè)內(nèi)涵和邊界不斷擴展，電信業(yè)人才資源不再只是局限于傳統(tǒng)的基礎電信企業(yè)，大批互聯(lián)網(wǎng)和增值電信企業(yè)人才也逐漸成為電信業(yè)人才隊伍的重要組成部分。 二是電信業(yè)人才隊伍素質不斷提升。電信業(yè)人才隊伍高學歷化、年輕化的特點更加突出，本科以上學歷人才占從業(yè)人員總數(shù)超過三分之一；移動互聯(lián)網(wǎng)、3G信息服務等增值電信業(yè)務是近年來迅速發(fā)展的新興業(yè)務，約三分之二的從業(yè)人員都是35歲以下的年輕人。 三是電信業(yè)人才隊伍專業(yè)結構不斷優(yōu)化。電信業(yè)是技術密集型行業(yè)，專業(yè)技術人才成為通信業(yè)人才隊伍的主體，高級專業(yè)技術人才和高技能人才的比例不斷提高，高層次、創(chuàng)新型、復合型人才引領作用突出。 8.2 缺什么？創(chuàng)新型、復合型人才 隨著技術和業(yè)務發(fā)展演進，特別是3G、移動互聯(lián)網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息技術的快速發(fā)展，電信行業(yè)對人才的需求正在發(fā)生變化。我們應該深刻認識人才隊伍建設與國際國內(nèi)形勢、信息通信技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的關系，把握人才隊伍建設的方向。 一方面，電信業(yè)人才隊伍建設要與信息通信技術快速發(fā)展、國際競爭日趨激烈的產(chǎn)業(yè)環(huán)境相適應。信息網(wǎng)絡基礎設施成為新形勢下各國戰(zhàn)略布局的關鍵領域和優(yōu)先議程，基于網(wǎng)絡的信息服務創(chuàng)新成為經(jīng)濟社會發(fā)展和綜合國力競爭的戰(zhàn)略制高點。技術和業(yè)務創(chuàng)新的快慢以及能否掌握自主知識產(chǎn)權和標準，直接影響著能否搶占新一輪競爭的戰(zhàn)略制高點，因此，大批高素質、創(chuàng)新型、復合型的人才成為決定信息產(chǎn)業(yè)核心競爭力的關鍵。 另一方面，電信業(yè)人才隊伍建設要與深入推進兩化融合、走新型工業(yè)化道路、轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的戰(zhàn)略要求相適應。隨著信息技術更加廣泛地滲透和深入各個行業(yè)、各個領域，生產(chǎn)性信息服務、新興信息服務等新應用與新業(yè)態(tài)快速發(fā)展，需要培養(yǎng)和建設一支既懂信息通信技術，又熟悉應用和服務需求的復合型人才隊伍。此外，電信業(yè)人才隊伍建設要與電信業(yè)轉型發(fā)展的變革方向相適應。重點培養(yǎng)能夠掌握新一代移動通信、下一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等關鍵技術和標準主導權，維護網(wǎng)絡與信息安全的創(chuàng)新型人才隊伍。在適應應用模式、服務模式和商業(yè)模式融合創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合和行業(yè)資源重組的同時，促進人才資源的整合與發(fā)展。 8.3 為什么缺？ 四大結構性矛盾突出 雖然通信行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，在人才隊伍的建設上取得了一定成績，但不可忽視的是，結構性矛盾仍然存在且十分突出。 一是總量與專業(yè)分布的矛盾。通過對行業(yè)人才隊伍的調查發(fā)現(xiàn)，電信業(yè)人才在總量上并不緊缺，但是在結構上仍然存在緊缺環(huán)節(jié)，3G、下一代互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡與信息安全等新興領域專業(yè)技術人才緊缺，通信設備系統(tǒng)、終端、芯片等環(huán)節(jié)，人員規(guī)模與國際巨頭存在數(shù)量級的差距。 二是人才層次分布的矛盾。高層次創(chuàng)新人才、復合型管理人才缺乏，尤其是在新一代寬帶無線移動通信標準制定、下一代互聯(lián)網(wǎng)架構研發(fā)、移動互聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新等前沿領域的技術領軍人才奇缺。 三是人才流動與無序爭奪的矛盾。當前電信業(yè)務同構性較強，創(chuàng)新不足，核心人才或團隊的流動可能顯著削弱或增強企業(yè)的競爭力，企業(yè)對人才的爭奪更加激烈，人才流動性增大。 四是人才資源供給與需求錯位。與信息通信技術和業(yè)務日新月異的發(fā)展速度相比，人才培養(yǎng)與培訓和技術發(fā)展與產(chǎn)業(yè)應用之間存在時間上的遲滯，難以滿足行業(yè)發(fā)展對人才的需求。 8.4 怎么辦？打造合理的人才培養(yǎng)模式 總結我國電信業(yè)人才成長的路徑，有兩個基本經(jīng)驗：一是通過引進、消化吸收和再創(chuàng)新，在實踐中培養(yǎng)和培訓一批緊缺的、急需的高層次專業(yè)技術人才。我國電信業(yè)在大規(guī)模引進中起步，在應用中消化吸收再創(chuàng)新，民族通信產(chǎn)業(yè)的自主研發(fā)能力和國產(chǎn)化率不斷提高，TD-SCDMA等自主創(chuàng)新實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，通信設備制造企業(yè)和運營企業(yè)實現(xiàn)了群體突破。二是有效利用“產(chǎn)學研用”結合機制，通過機制創(chuàng)新，培養(yǎng)高層次創(chuàng)新型專業(yè)技術人才。以政府為引導、企業(yè)為主體、相關高校和科研單位積極參與的合作機制，有效整合業(yè)界力量，充分發(fā)揮人才集合優(yōu)勢，在推進技術創(chuàng)新尤其是產(chǎn)業(yè)重大專項和重點工程的關鍵技術創(chuàng)新方面，產(chǎn)生巨大的聚合效應，并造就一批具有自主創(chuàng)新能力、處于世界前沿水平的信息產(chǎn)業(yè)領軍人才，這些重大專項的產(chǎn)學研用合作研究已成為培養(yǎng)造就通信業(yè)高層次專業(yè)技術人才的一個重要渠道。 為進一步加強電信業(yè)人才隊伍建設，尤其是做好3G、下一代互聯(lián)網(wǎng)等新興領域高層次、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)工作，可以考慮重點從培養(yǎng)模式入手。一是強化校企聯(lián)合的人才培養(yǎng)模式，企業(yè)向教育部門提出訂單和需求，并為在校學生提供實習場所和基地，高等院校和企業(yè)單位就重點技術項目聯(lián)合組織開發(fā)，為行業(yè)培養(yǎng)堅實的后備人才基礎。二是強化繼續(xù)教育和在職培訓，構建定位明確、層次清晰、銜接緊密、促進優(yōu)秀人才可持續(xù)發(fā)展的培養(yǎng)和支持體系，通過企業(yè)內(nèi)部培訓、培訓機構專業(yè)培訓等渠道，加快現(xiàn)有人才知識結構與專業(yè)能力的自我轉型和提升。三是強化人才引進與交流，企業(yè)積極引進并吸引國內(nèi)外優(yōu)秀人才和團隊，聯(lián)合開展新一代寬帶無線移動通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興領域前沿技術與應用和標準的研究，為專業(yè)技術人才搭建前沿技術、標準等學術交流平臺，構建具有自主創(chuàng)新能力、掌握核心關鍵技術的高層次人才隊伍。 由于3G技術對手機軟硬件高級開發(fā)工程師有著非常高的要求，就一般企業(yè)而言，3G工程師必須擁有通信、電子類專業(yè)本科以上學歷，熟悉移動通信原理及微波通信技術，能熟練使用C或C++語言編程，具有豐富的數(shù)字電路設計或硬件開發(fā)工作經(jīng)驗，或者具備CDMA、GSM或TD-SCDMA、WCDMA等手機軟/硬件開發(fā)經(jīng)驗等。從3G對人才素質的要求來看，目前高校培養(yǎng)的應屆畢業(yè)生似乎難以符合市場的要求，事實上，3G行業(yè)相關的服務企業(yè)也更加傾向于從通信行業(yè)從業(yè)人員中進行招聘。但這并不意味著大學生就沒有入行3G的機會，通過學歷教育打下的深厚基礎，再輔以職業(yè)培訓，大學生們還是能夠在競爭激勵的3G職場找到屬于自己的一席之地。 9 總結： 綜上所述，無線光通信作為一種新興的技術，在社會的各個領域都具有著很大的開發(fā)和發(fā)展?jié)摿Γ殡S著FSO技術的不斷完善及基礎設備的不斷革新，其必將正在成為一種熱門技術，必會引起通信領域的重大變革。 10 指導老師批閱意見