一、概述

無(wú)線通信嚴(yán)格意義上應(yīng)分為無(wú)線電波通信和無(wú)線光波通信。無(wú)線光波通信由于其光波在陸上自由空間的傳播特性，目前的技術(shù)應(yīng)用不是很廣泛。因此，現(xiàn)在通常我們大家所說(shuō)的無(wú)線通信多是指無(wú)線電波通信，無(wú)線通信屬于通信系統(tǒng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)的一種；無(wú)線通信傳輸網(wǎng)絡(luò)與有線通信傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，兩者只是傳輸信道的差別。

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1、定義

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的《無(wú)線電規(guī)則》，電信（telecommunication）定義為利用有線電、無(wú)線電、光或其它電磁系統(tǒng)對(duì)于符號(hào)、信號(hào)、文字、圖像、聲音或任何性質(zhì)的信息的傳輸、發(fā)射或接收。而無(wú)線電通信（radio communication）則為使用無(wú)線電波的電信。

根據(jù)GB/T 2900.54《電工術(shù)語(yǔ) 無(wú)線電通信 發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)行》中隊(duì)無(wú)線電波（radio waves）的定義是：不通過(guò)人為導(dǎo)引而在空間傳播的電磁波，其頻率通常在3000GHz以下。頻率3000GHz左右的電磁波既可以視為電波，也可以視為光波。作為信息傳輸載體的無(wú)線電波都具有一定的頻率和波長(zhǎng)，即位于無(wú)線電頻譜中的一定位置，并占據(jù)一定的寬度。無(wú)線電頻譜是電磁譜的一部分。無(wú)線電頻譜（radio spectrum）一般指9kHz~3000GHz頻率范圍內(nèi)發(fā)射無(wú)線電波的無(wú)線電頻率的總稱。

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2、無(wú)線電通信的由來(lái)

1873年麥克斯韋爾建立了電磁場(chǎng)理論；1887年赫茲驗(yàn)證了電磁波的存在；1895年意大利的馬克尼發(fā)明了無(wú)線電，開(kāi)啟了無(wú)線電波的實(shí)際應(yīng)用。隨后，馬可尼和俄國(guó)的波波夫分別利用電磁波傳遞電報(bào)碼的試驗(yàn)獲得成功，開(kāi)創(chuàng)了人類使用無(wú)線電通信的紀(jì)元。再后來(lái)隨著通信技術(shù)的發(fā)展，利用無(wú)線電波開(kāi)展的通信業(yè)務(wù)種類越來(lái)越多。

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二、關(guān)于無(wú)線電頻率

1、無(wú)線電頻率的概念

對(duì)于無(wú)線電通信，無(wú)論是無(wú)線電通信技術(shù)的采用和無(wú)線電業(yè)務(wù)的應(yīng)用，都離不開(kāi)無(wú)線電頻率，無(wú)線電頻率是無(wú)線電通信中一個(gè)非常重要的概念。在GB/T 2900.54中對(duì)無(wú)線電頻率（RF，Radio Frequency）的定義為：周期性無(wú)線電波的頻率或?qū)?yīng)的周期性電磁振蕩的頻率。可見(jiàn)，無(wú)線電頻率是指無(wú)線電波的電磁振蕩的周期性變化，變化值越大，其頻率越高。無(wú)線電頻率是自然界中存在的一種電磁波，是一種看不見(jiàn)摸不著、而又真實(shí)存在的物質(zhì)，是一種各國(guó)可均等獲得的寶貴自然資源，它具有以下六種特征：有限性；排他性；復(fù)用性；非耗竭性；固有的傳播特性和易污染性，其具體釋義詳見(jiàn)下表2-1。

表2-1：無(wú)線電頻率的特征

2、無(wú)線電頻率的劃分

為了使不同頻率的無(wú)線電波傳輸不同無(wú)線電業(yè)務(wù)，且互相之間不受影響，必須進(jìn)行頻率的劃分，讓不同的通信業(yè)務(wù)傳輸使用相應(yīng)的頻率范圍（即頻段）。《無(wú)線電規(guī)則》中對(duì)（頻段）的劃分給出了明確的定義，詳見(jiàn)下表2-2中。無(wú)線電頻率規(guī)劃可分為國(guó)際頻率規(guī)劃和國(guó)內(nèi)頻率規(guī)劃。國(guó)際無(wú)線電頻率規(guī)劃是依據(jù)國(guó)際電聯(lián)（ITU）通過(guò)的具有法律效力的《無(wú)線電規(guī)則》，它形成全球無(wú)線電通信共同遵守的框架。通常是由ITU定期召開(kāi)的世界無(wú)線電通信大會(huì)（WRC）確定和修改。

表2-2：無(wú)線電頻段的劃分的定義

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國(guó)內(nèi)頻率規(guī)劃一般是由各國(guó)政府依據(jù)《無(wú)線電規(guī)則》，結(jié)合各國(guó)的具體情況實(shí)施。在我國(guó)通常由國(guó)務(wù)院的通信管理部門研究制定《中華人民共和國(guó)無(wú)線電頻率劃分規(guī)定》，它成為我國(guó)無(wú)線電頻率規(guī)劃的法律依據(jù)。

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三、無(wú)線電波的傳播

由于無(wú)線電波的傳輸介質(zhì)是自由大氣空間，因此，無(wú)線電通信必須要研究和利用無(wú)線電波傳播的基本特性和傳播特性，以保障無(wú)線電通信的傳輸質(zhì)量和效率。其基本特性包括方向性、能量密度、特性阻抗、極化形式、輻射與散射等。傳輸特性包括抗衰耗/衰落特性、抗干擾特性、提高頻率利用率特性等等。

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四、關(guān)于無(wú)線電業(yè)務(wù)

1、概念

根據(jù)《無(wú)線電規(guī)則》以及我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13622《無(wú)線電管理術(shù)語(yǔ)》中的定義，無(wú)線電通信業(yè)務(wù)（radio communication service）是指為電信用途所進(jìn)行的無(wú)線電波的傳輸、發(fā)射及接收。因此，無(wú)線電業(yè)務(wù)是與無(wú)線電頻率密切相關(guān)，即各項(xiàng)無(wú)線電業(yè)務(wù)應(yīng)嚴(yán)格按照《無(wú)線電規(guī)則》劃定的頻段來(lái)開(kāi)展。

2、分類與定義

一百多年來(lái)，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線電通信應(yīng)用非常廣泛，可提供各種的無(wú)線電業(yè)務(wù)，來(lái)滿足人類的需求。依據(jù)《無(wú)線電規(guī)則》以及我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13622，將無(wú)線電業(yè)務(wù)通常分為地面無(wú)線電業(yè)務(wù)和空間無(wú)線電業(yè)務(wù)，一共有30余種。地面無(wú)線電業(yè)務(wù)主要分固定業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)、廣播業(yè)務(wù)和無(wú)線電測(cè)定業(yè)務(wù)，移動(dòng)業(yè)務(wù)又分為陸地、水上和航空移動(dòng)業(yè)務(wù)。陸地移動(dòng)業(yè)務(wù)主要分為公眾移動(dòng)通信業(yè)務(wù)和專用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。等等。

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五、無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)

1、系統(tǒng)的構(gòu)成

對(duì)于無(wú)線電通信系統(tǒng)應(yīng)是有發(fā)信部分、收信部分和空間傳輸媒介三部分組成，如下圖5-1所示。發(fā)信部分和收信部分利用自由空間傳輸媒介連接，此時(shí)收發(fā)雙方遵守共同的空中接口規(guī)范，自由空間媒介傳輸?shù)氖菬o(wú)線射頻信號(hào)。無(wú)線電通信通常大多為雙工的，即通信雙方都配置收/發(fā)設(shè)備。發(fā)信部分的設(shè)備應(yīng)包括發(fā)信機(jī)、發(fā)射天線及饋線等；收信部分的設(shè)備應(yīng)包括接收天線、饋線和接收機(jī)。這些設(shè)備的基本功能簡(jiǎn)單描述詳見(jiàn)下表5-1中。為了提高無(wú)線電通信質(zhì)量，不同業(yè)務(wù)的收/發(fā)信設(shè)備將會(huì)配置不同的功能單元；為了提高天線轉(zhuǎn)換效率，將有不同形式的天線，以適應(yīng)于不同的無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)，包括如今廣泛使用的多輸入多輸出天線（MIMO）等形式。

圖5-1：無(wú)線電通信系統(tǒng)示意圖

表5-1：無(wú)線電通信系統(tǒng)基本組成設(shè)備的功能簡(jiǎn)述

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2、無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

在現(xiàn)代無(wú)線電通信系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用中，通常可分為長(zhǎng)距離無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)、短距離無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)及異構(gòu)無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)。它們往往可形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

長(zhǎng)距離無(wú)線電通信系統(tǒng)主要適用于長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，像我們常用到的如微波通信、衛(wèi)星通信、短波通信等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的通信雙方的設(shè)備（收/發(fā)）通常是對(duì)等的。

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短距離無(wú)線電通信系統(tǒng)主要適用于無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)之中，以實(shí)現(xiàn)通信終端的移動(dòng)性，即形成移動(dòng)通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信系統(tǒng)是無(wú)線電通信的一大特點(diǎn)，此時(shí)系統(tǒng)的通信雙方的設(shè)備（收/發(fā)）往往是不對(duì)等的，核心網(wǎng)側(cè)的設(shè)備稱之為基站設(shè)備，且是固定的；用戶側(cè)的設(shè)備稱之為終端設(shè)備，且為移動(dòng)的。移動(dòng)通信系統(tǒng)又分為公用移動(dòng)通信系統(tǒng)和專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。公用移動(dòng)通信系統(tǒng)如目前熱門的公用數(shù)字蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)，另外還有過(guò)去曾使用的無(wú)線市話系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)等；專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的種類較多，如集群通信系統(tǒng)；室內(nèi)分布系統(tǒng)；固定無(wú)線接入系統(tǒng)（包括3.5GHz系統(tǒng)、26GHz系統(tǒng)、SCDMA系統(tǒng)等）；移動(dòng)無(wú)線接入系統(tǒng)（包括WMAN、WLAN、WPAN（含UWB及藍(lán)牙）等）；及其它VHF/UHF通信系統(tǒng)（包括業(yè)余無(wú)線電系統(tǒng)、無(wú)中心多信道選址系統(tǒng)、對(duì)講機(jī)系統(tǒng)等）；等等。而異構(gòu)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要用于為提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)效率（如頻譜效率、覆蓋效率、抗擾效率等）而采用的相應(yīng)技術(shù)，如Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SON）、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)等。

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欲詳細(xì)了解相關(guān)異構(gòu)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)介紹的請(qǐng)進(jìn)入：Ad hoc網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)

六、無(wú)線電管理

由于無(wú)線電通信的通信信道是大氣空間，無(wú)線電管理則是無(wú)線電通信的必備保障機(jī)制。無(wú)線電管理的首要任務(wù)是無(wú)線電頻率規(guī)劃。隨著無(wú)線電業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，無(wú)線電頻率資源越來(lái)越緊張，如何解決頻率資源短缺，有效合理地開(kāi)發(fā)、利用無(wú)線電頻率資源，滿足各行各業(yè)對(duì)無(wú)線電頻率日益增長(zhǎng)的需求，已成為世界無(wú)線電管理面臨最主要的課題。隨著衛(wèi)星通信的不斷發(fā)展，對(duì)衛(wèi)星軌道的管理也成為無(wú)線電管理的重要的一部分。無(wú)線電管理的其他任務(wù)還包括無(wú)線電臺(tái)站（指無(wú)線電收發(fā)信機(jī)）的管理、電磁兼容（EMC）分析、無(wú)線電監(jiān)測(cè)和監(jiān)督檢查、無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的管理等等。在我國(guó)，目前是由設(shè)在工業(yè)和信息化部的無(wú)線電管理委員會(huì)行使我國(guó)政府的無(wú)線電管理職能。

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