无线数据传输(以下简称无线数传)始于无线电报至今已有100多年历史了,100年来无线数传无论是工作频率,还是数据速率、调制方式等技术都取得了令人赞叹的进步。随着计算机技术的普及应用,信息化渗透到社会各个层面,无线数传将会有更大的发展空间。无线数传分为两大部分:固定无线数传(微波中继干线、卫星等),数据设备是固定不可移动;另一种是移动无线数传(简称移动数传),数据设备主要在移动,它可以在移动中工作,也可以在静态下工作,近年数字移动电话开展的数据传输业务越来越受到人们的欢迎。 一、为什么要提出宽带移动数据传输 最早移动数传可以讲是从欧洲与美洲间轮船上收发电报开始的,二次世界大战推动了移动数传的发展,上世纪六十年代,由于微电子和计算机两大技术惊人的发展,推动了信息化,移动数传开始了新的征途。八十年代UHF频带的窄带移动数传,其数据传输速率在9600b/s以下,主要用于遥控、遥测等自动控制业务。随着互联网的出现,社会信息化进程加快,计算机数据网络需要,各专业部对多媒体信息传输需要,高速移动数传成为人们的要求和希望。数字移动电话中GPRS和CDMA-1X的移动数据传输的速率已达几十kb/s,甚至可达到100kb/s。为了满足日益增长对高速移动数传的要求在国际电联(1TU)制定第三代移动通信规范(3G),对3G移动电话提出了最低的移动数传速率要求,不论是3G中WCDMA、CDMA-2000和TD-SCDMA,其移动数传的速率不低于表1的要求。

从目前开展多媒体业务的数据网络要求来分析,显然表1的规定还满足不了使用要求。 为了满足计算机互联多媒体业务的数据网络的需要,国际IEEE局域网/城域网标准委员会(LMSC)成立了802标准工作组,标准工作组分为:工作组、研究组,主要开发网络层(PHY)和媒质接入控制层(MAC)的规定。分别对无线个域网(WPAN)、无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WBAN)进行标准制定,表2是这四个标准中对无线传输速率的规定。

802.15和802.11是用于近距离、小范围的计算机互连(上网),802.16是较远距离的计算机互连(上网),由于距离较远(1.5~10km)就出现数据设备移动工作的问题,802.16e就解决移动中数据设备上网的问题。 由此可见,随着多媒体业务发展需要,宽带移动数据传输已成为需要努力解决的问题。 专业无线通信中新业务也就是宽带移动数传,指挥车在行进中要上网了解各方面情况,反恐突发事件发生现场适时图象的传输,直升飞机摄录的适时图象,多方位无人监视器视频信号传输等等,多媒体信息传输都需要宽带移动数传,因此宽带移动数传成为专业无线通信技术中新亮点。 二、宽带移动数传中需要研究的几个问题 在中国应用宽带移动数据(特别是专业部门业务需要),需解决如下问题: 1.明确规定宽带移动数传在中国使用的工作频率及频点。 国家对窄带无线数传规定了专用频段:220MHz、500MHz(480~520 MHz微功率),800MHz(821~824、866~869MHz),它保证使用的有序顺利进行。面对日益增长对宽带移动数传的需求,除利用数字移动电话中数据业务外,对专业部门多媒体信息宽带移动数传没有用的频段,出现了干扰的无序问题,因此积极开展研究确定宽带移动数传专用频率已是势在必行。从目前频率分配情况分析,2GHz以下已无频率资源可用,只有在2GHz以上去寻找,考虑到移动通信、电波传播的特点最好不要超过6GHz(视距、多径衰落、传播损耗等),选择工作频段建议在2GHz~6GHz之间进行。选定了工作频段,还要确定每一条信道占有的频带宽度和最小频道间隔。因此工作频段、工作频率点、占有频带宽度、最小频道间隔是需要研究的重要问题。而这些问题的确定,又与宽带移动数传稳态传输最高数据速率和调制方式密切相关,应先要解决了它们才为确定工作频率等奠定基础。 2.宽带移动数传数据速率定多少。 宽带移动数传数据速率是多少,要确定这个问题,先要了解专业部门传输多媒体信息的要求。众所周知,多媒体信息包括:声音、文字、表格、静止图象(照片)和动运画面(适时图象)、同步控制指令等数据。在众多信息中,图象占据信息(数据量)的大部分:例如一幅640×480中等分辨率的彩色照片,其数据是7.37Mb/帧,而活动图象以每秒30帧速度播放视频信号数据速率达220Mb/s。当然这些图象中存在大量空间、时间、结构和视觉的冗余量,利用人们视觉的惰性,色彩分辨的弱点,可以对图象采用多种方法的压缩,减少冗余量,满足不同使用需要,国际关于图象压缩技术标准是:
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