1.4 无线电新技术的发展

1.4.1 第三代移动通信（3G技术）

“3G”或“三代”是第三代移动通信技术的简称，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G服务能够同时传送声音（通话）及数据信息（电子邮件、即时通信等）。代表特征是提供高速数据业务。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、CDMA等数字手机（2G），第三代手机（3G）一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，未来的3G必将与社区网站进行结合。3G网络能够成为我们的信息助手，帮助我们更好地生活、学习和工作，让我们更好地体会科技进步带来的快乐和便利。

3G业务具有以下几个特点。

1.支持大容量通信

3G采用码分多址技术，是以“码”来区分使用者的，码的数量可以非常多，同时只要在线的使用者不传送数据，频宽就可以供其他使用者运用，再加上功率控制等机制，可将使用者的数目大幅提升。

2.提供多媒体增值业务

增值业务是提升产品的主要卖点，而宽带是解决多媒体庞大通信量的唯一解决方案。第三代移动通信技术使用宽带传输，其速率可高达2Mbps，大大改善了传统第二代移动通信只能传送9.6KB数据量的窘境。再者，由于无线的实用性与手机容易携带的方便性，使无线通信具有广阔的市场空间。此外，影音、视频等多媒体传输的需求也是消费者殷切期盼的服务。第三代移动通信能同时提供电路交换与分组交换服务供使用者选择，能提供多样化的增值业务。

3.低功耗工作环境

多路径接收器是CDMA特有的设备，由于多路径接收，发送端不需要发送太强的能量，又因功率控制的运用，离基地台较近的手机可发送较小的能量，这样除了能减少噪声的干扰外，更能增加使用者数量，同时还有减低电磁波能量、增加电池使用时间、减低制造成本及降低影响健康风险等优势，使业界与使用者达成双赢的最佳途径。

4.提高通话质量

由于第二代移动通信系统很容易受到衰减，如雨衰或长路径衰减等影响，而第三代移动通信系统利用多路径接收技术将部分可用的噪声回解成信息，在信道编码上也采用了高复杂度的回旋编码，甚至在数据传输上也使用了涡轮编码的规格，使得通信质量大幅提升，并使高质量的数据传输成为可能；同时利用软件来切换，使得在基地台边缘切换时不至于影响通信质量，可使通信更为顺畅。

5.提高安全性

无线传输在空中进行时，所有的信息都可能被拦截下来进行分析和译码，故安全性的考虑也相当重要。第三代移动通信系统使用复杂度极高的编码方式，在采用虚拟乱码加以搅拌后，信息就如同噪声一般散布在空中，安全性相对提高，这也是CDMA技术原本应用于美军军方系统的原因之一。

6.实现全球无缝通信

第三代移动通信系统为满足各个不同地区、不同市场的需求，整合了现今陆地移动通信及卫星通信技术等无线通信系统，并成为全球通行的系统标准，使全球所有用户都能在任何时间、任何地点，接受高质量、高速率的宽带无线多媒体通信服务。

另外，第三代移动通信系统在多元操作环境及多层次架构下的应用业务十分丰富。通过第三代移动通信手机，可传送声音、影像、数据等多种格式，实现视频电话、无线点播、互动游戏、移动电子商务等多种业务。这些业务的具体特征如下：

• 视频电话：随着3G网络的到来，人类梦寐以求的视频电话服务成为可能。这种以前只有在科幻电影和童话故事中才会出现的动人场面，将在不久的将来被广大3G用户享受到。
• 实时数据通信：由于3G网络可以让每台手机实时在线，能够满足手机用户在互联网上的实时数据通信要求，因此可以预计该服务将会在3G网络中得到快速发展。
• 无线点播业务：借助3G网络的带宽，可以使用户实现从文字点播、图片点播向音频点播、视频点播的跨越。考虑到3G网络的成熟过程和用户的承受力，业务形式可能会从带宽需求相对较低的音频点播等业务开展起来，逐步向视频点播过渡。
• 互动游戏业务：基于3G网络的带宽，会使在Internet上已经蓬勃开展、包含视频和丰富图片的互动游戏业务快速发展到3G移动终端上。这种趋势会使在2G网络中受到发展制约的互动游戏在3G网络中迸发出新的火花。
• 移动电子商务类业务：3G网络的安全和速度促进了移动电子商务的开展，这也符合我国政府社会信息化的要求。
• 移动位置类业务：移动位置服务（LBS）技术逐渐成熟，基于用户位置和用户状态而衍生出的业务将越来越丰富，这类业务是移动网络区别于固定通信网络的主要特点之一，将成为移动通信和固定通信运营商的竞争焦点。

1.4.2 数字集群通信

1.数字集群通信的基本特征

移动通信网分公众移动通信网与专业移动通信网两大领域。专业移动通信系统是在给定业务范围内，为部门、行业、集团服务的专用移动通信系统，典型的应用如应急通信、生产调度和公共安全指挥系统等。集群通信系统属于专业移动通信，是一种高级移动调度系统，代表着专用移动通信网的发展方向。所谓集群通信系统，即系统所具有的可用信道可为系统的全体用户公用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、公用信道设备及服务的无线调度通信系统。

随着数字技术的发展，集群通信系统已经发展为数字集群通信系统，其频谱利用率比模拟系统的大为提高，且具有更大的容量。数字集群通信系统的优点主要有：频谱利用率高，信号抗信道衰落的能力高，保密性好，多种业务服务、网络管理和控制更加有效和灵活。

集群通信的特点非常明显，单工、半双工为主的运作方式是其最主要的特征。集群通信系统主要采用信道动态分配方式（单工或半双工），并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应。集群通信具有快速调度、群呼、组呼、通播、直通、强拆、强插、缩位寻址、优先呼叫、滞后进入、环境侦听、动态重组、VPN组网等特殊功能，其中不少功能非公众移动通信系统所具有。集群通信系统具有快速接入响应、入网时间短的特点，一般入网时间仅需300～500ms。

2.国际数字集群发展及应用情况

1998年3月，国际电信联盟（ITU）根据各国提交的集群通信系统标准制订了APCO 25、Tetrapol、EDACS、TETRA、DIMRS、IDRA和FHMA等7个数字集群通信系统的国际标准。这7个标准中，APCO 25、Tetrapol和EDACS等为采用频分复用（FDMA）的技术标准，TETRA、DIMRS、IDRA等为采用时分复用（TDMA）的技术标准，FHMA为采用跳频多址技术的标准。

从应用情况来看，TETRA和iDEN两个系统应用较为广泛。

TETRA在全球范围内取得了较大的成功，它是欧洲电信标准委员会唯一认可的数字集群标准，TETRA已被接受为我国数字集群行业标准。欧洲和欧洲自由贸易地域的大部分国家已经建设和使用TETRA系统。在美国，TETRA已作为APCO TDMA标准之一，并且俄罗斯也将把TETRA作为标准。如今，TETRA已经成为一个全球化的领先数字集群技术，至2008年底为止共签署2200多个TETRA数字集群合同，分布于94个国家。并且TETRA标准正在持续发展，TETRA版本2将带来高速数据和其他方面的增强。

iDEN系统于1994年在美国洛杉矶问世，经过约3年的推广，相继在北美、南美及亚洲13个国家投入商业应用。在运营商和最终用户反馈的基础上，摩托罗拉对iDEN网络进行了不断改进和完善，于1997年底进入成熟期。iDEN在全球许多地区得到了广泛的应用，到2006年底，iDEN系统在全球范围内手机用户保有量已经超过2700万，iDEN覆盖的区域遍及亚洲的日本、韩国、菲律宾、新加坡、以色列以及美洲的美国、加拿大、墨西哥、哥伦比亚、巴西、阿根廷和秘鲁等国家。

3.我国数字集群发展及应用情况

从我国的应用情况来看，TETRA和iDEN都有较快的发展。我国已建和运营的共网有：福建集群电话公司的iDEN网、深圳运联通的iDEN网、上海联通国脉的iDEN网，由北京正通网络通信有限公司负责建设和运营的“北京市数字集群无线政务网”（TETRA网）也已经正式开通。2008年北京奥运会，正通公司建设了7300多个基站和6个交换机的较大规模800MHz TETRA数字集群共网。该网络可容纳9万用户，目前网络有7万多用户。为迎接2010年广州亚运会，由广东电信建设了179个基站和2个交换机的800MHz TETRA数字集群共网，该网络可容纳5万用户。为迎接2011年世界大学生运动会，由深圳市公安局建设了769个基站和2个交换机的350MHz TETRA数字集群专网，该网络可容纳25000用户。另外，根据2008年SKP China（SKP中国咨询公司）对数字集群业务在上海、江苏、浙江三个地区的市场调研，仅长三角地区对数字集群业务有潜在需求的企业就高达182648家，涉及用户数达240万左右。可以看出，我国的数字集群产业有相当大的发展前景。

在数字集群产业的相关标准事业上，我国也取得了长足发展。广东省的华为技术有限公司与中兴通讯股份有限公司的数字集群技术走在国内前列，华为技术有限公司研发了以GSM技术为基础的GT800数字集群系统，中兴通讯股份有限公司研发了以CDMA技术为基础的GoTa数字集群系统。2004年华为技术有限公司在北京宣布GT800数字集群系统产业联盟成立。两大集群系统的形成，意味着长期以来我国集群通信市场被几家有实力外商垄断的局面被打破，由欧洲的TETRA和美国的iDEN两种标准双雄争霸演绎成四雄割据的格局已初露端倪。时至今日，我国已经形成了数字集群多标准体制，分别是TETRA、iDEN、GoTa和GT800。

1.4.3 近距离无线通信技术

1.蓝牙技术

①蓝牙技术基本概况

1999年，蓝牙技术标准1.0版正式公布。蓝牙选用的频率为2.4GHz，处于全球各地可用、无须注册、公开、免费的ISM频段之内。蓝牙采用时分多址（TDMA）的分组传输技术；数据发送限在最长625μs时隙之内，基带发送速率为1Mbps，跳频速率为1600次/秒或3200次/秒。

蓝牙支持面向连接的同步链路和无连接异步链路。同步连接链路用预定时隙传送语音，速率为64kbps；异步非连接链路用任意时隙传送数据，速率为721kbps（非对称接线）或432.6kbps（对称接线）。发射功率分三级：100mW、2.5mW和1MW，通信距离分别为100m、10m和1m。功率超过2.5mW时必须采用功率限制装置，按实际通信距离调整发送功率。

②蓝牙技术支持的蓝牙无线网

蓝牙技术支持点—点、点—多点无线连接。它们是构成蓝牙无线网的基础。蓝牙无线网的基本网是由八台设备构成的微微网，网中任何时候只允许有一个主叫设备，其余均为从设备。主叫设备用时钟和跳频序列来同步各个从设备。建立微微网之前，各设备处于待机状态，每1.28s（此为唤醒周期）监听一次消息。设备一旦被唤醒，就在预先设定的32个跳频（大多数国家这样设定）频率上监听信息，主设备负责联网的初始化工作，它用寻呼消息的方式为有地址的设备建立连接。未知地址的设备，如公用传真机，则用查询消息建立连接。主设备在16个跳频上发送一串相同的寻呼消息给从设备，如果没能收到应答，再改用另外16个跳频发送相同的寻呼消息。主设备到从设备的最大时延为2个唤醒周期，时延为0.5个唤醒周期。一个主设备最多只能建立7个连接，建立了连接的从设备称为活动从设备，未建立连接的从设备称为休眠设备，只保持同步，不参加数据传送。无数据传送的活动从设备，为了节电，可主动申请或由主设备置为保持模式。保持模式下内部定时器仍在工作，一旦退出保持模式立即可以参与数据传送。还有一种比保持模式更省电的监听模式，它的监听间隔通过编程被加大。

将各个微微网的主设备再用点—点、点—多点无线相连，则构成散弹网。开发蓝牙的目的，是要提供一个全球可用的短距无线通信网的标准。每个蓝牙设备都有一个48位的蓝牙设备地址码（BD-ADDR），在通过认证、加密等安全审查后，构筑可互信的群组，保证无线连接不受侵扰。

③蓝牙硬件设备组成

蓝牙设备的硬件部分由无线射频（RF）单元、基带单元和链路管理单元构成。无线射频单元按照ISM频段要求，在2.402～2.480GHz之间安排79个带宽为1MHz的频点，跳频速率、发射功率、距离等应达到要求。基带单元负责跳频及数据/信息帧的传输。链路管理单元负责同步/异步链路管理、检错纠错、物理层的认证和加密。软件有多层次无线网协议栈，如果与Internet相连，还要吸收现成的HTTP、PPP、SMTP、UDP、POP、FTP、ICTP和TCP/IP等协议。

软件协议栈和蓝牙硬件之间还有一层主机控制接口（HCI）层。本层以上的由主机负责，本层以下的由蓝牙硬件完成。软件通过HCI层与硬件进行透明交互。

蓝牙技术中，通过对协议的不同组合，可实现如下一些典型的应用：探知网中可用服务及其特性、交互通信、无绳电话、传真、耳机使用、文件传输、拨号联网、局域网接入等。

蓝牙技术的成功关键在于成本。2000年6月公布的第一代蓝牙模块的成本为20美元，开发商的奋斗目标是降到5美元以下。日立公司将它的16位H8S系列单片机与Silicon Wave公司的Odessey芯片组相配套，实现点—点、点—多点无线连接的个人网。Odessey芯片组实现微微网的硬件部分及底层协议栈部分。Silicon Wave公司的品牌芯片组，含有SiW1501和SiW1601。前者是一块7×7mm封装的无线射频Modem芯片，其上集成有：无线射频收发器、2.4GHz合成器和Modem功能块等。Silicon Wave使用的是带有AD/DA的直接转换式无线电结构，所以整个系统得到简化。后一个芯片完成数据处理、数据分组、检错/纠错、电源控制等功能。

市场研究专家预计，像当今的IrDA一样，在不久的将来，蓝牙将成为手机的标准接口。如今，60%以上的手机都具备蓝牙功能，蓝牙技术在移动电脑方面也得到了广泛应用。

2.无线高保真（Wi-Fi）

Wi-Fi于1992年9月正式定案，包括802.11a和802.11b两个标准，后来又有802.11g加入。802.11a的速率为54Mbps，占用5.0GHz自由频段，传输范围为50m，30个接点，使用OFDM复用技术。802.11b的速率为11Mbps，占用2.4GHz自由频段，传输范围为100m，30个接点，采用比OFDM简单的DSSS扩频技术。因2.4GHz自由频段也被无绳电话、微波炉使用，干扰较大，实际的传输范围要减少一些。802.11g标准可以向下兼容802.11a和802.11b。其速率为54Mbps时占用自由频段5.0GHz，为11Mbps时占用自由频段2.4GHz，传输范围均为100m，支持30个接点。使用两套复用技术：5.0GHz时用OFDM，2.4GHz时用CCK调制技术。现在的802.11g标准适合用户较少的环境或对带宽要求不高的场合，距离不能太长，免得信号漏泄导致入侵者从远端闯入。

3.ZigBee

ZigBee是符合802.15.4标准的低复杂度、低功耗、低成本的WPAN网。采用四层协议外加安全层。802.15.4标准提供两个物理层，即2.4GHz和868GHz/915GHz物理层，传输速率为250Kbps和20Kbps/40Kbps，对应的传输范围是100m～10m，两个物理层都用DSSS技术、但因避开干扰而跳频方法略有不同，高数据率的物理层的传输范围小，低数据率的传输范围大。低数据率的最大节点数是65000个，高数据率网的最大节点数为255个。网络层支持星形/对等网，负责它们的建立、维修和绑定服务，完成寻址、路由、安全管理等任务，并且能自组织，部分设备可动态寻址，使用双握手协议，可靠性高。ZigBee的耗电少，电流45mA，且占空率很小，仅0.1%，待机率99.9%，电池供电用两年，宜用于工业控制、远程监控、楼宇自动化和家庭网络等。

4.超宽带技术（UWB）

超宽带技术（Ultra Widewand，UWB）是2002年由美国开禁的原军用无线通信技术。该技术用纳秒级的窄脉冲传输数据，占用频带非常宽（几吉赫带宽，而2.4MHz的无线局域网为数十兆赫）。FCC（美国联邦通信委员会）规定UWB在3.1～10.6GHz频段中占用带宽为500～1000MHz，因此它有比扩频技术更加微小的功率密度（10nW/MHz，而2.4MHz的无线局域网为10mW/MHz）。所以它不干扰其他业务，也不受其他业务干扰。UWB也称为脉冲无线电通信或无载波通信。

UWB使用吉赫级的大带宽，适合短距离应用，可以满足更多用户的接入需求和获得每秒数百兆字节的高速传输。

该技术可用在家庭网络，适于MP3、数码相机、摄像机下载、多用户游戏、低价VoIP通话、无线扬声器、无线显示屏等场合。

UWB还有一些特殊用途，如精确测距、防撞检测、穿墙检测、地下探查、墙内探查等，前景广阔。

5.HomeRF（家用射频）

①HomeRF网技术

HomeRF网是一种无线局域网（WLAN），专为家庭用户设计。它工作在ISM频段的2.4GHz，传输距离较长，可达150m，可用于语音电话、视频点播、远程教育等领域，将来有可能变成继xDSL Cable之后，可选的宽带网络传输规范。其成本较高，且技术未公开，有碍进一步发展。

②900MHz简单通信技术

900MHz简单通信技术实现的是与红外IrDA同样的功能，但它可改善传送方向性方面的限制，同时可以传到远一些的距离。Micrel Semicinductor生产QwikRadio系列的900MHz RF接收器芯片MICRF003。900MHz也在全球可用的ISM频段之内。MICRF003只需外接2只电容和一只7.12MHz的晶体，就可无线接收，然后直接输出数据；传输率为2400 bps，数据传输方式为开关键控；使用单一5V工作电压，电流为4mA；芯片价格为1.8美元。

6.NFC（邻区通信）

NFC最初是RFID和网络技术的结合，现在发展成为网络连接技术。它能自行快速建立自己的无线网络。不论是蓝牙设备、Wi-Fi设备还是蜂窝设备，NFC都能建立虚拟连接，实现数据传送。

NFC是一种邻区通信标准。与非接触射频识别（RFID）的邻区无线通信标准类似，不同的是识别和连接可双向进行。使用的射频频率为13.56MHz。通信范围小于20cm。作为从设备时无须电源。装有NFC的手机、蓝牙或WiFi设备，装有NFC的PC或笔记本电脑乃至打印机、鼠标等，只要近距离相邻就可以实现互相传输数据。所谓安装，仅仅就是邻近放置，简单到真正的零安装。

NFC有三种应用：（1）两个通信设备的虚拟连接；（2）实时获取资料和预定，如展板之后贴有NFC模块就可以用装有NFC模块的手机自行及时取得展板信息。如果要预定，则可立即通过手机联网通过信用卡支付；（3）移动商务，只要是支持Mifare非接触卡的交通和金融系统，都可以用NFC手机完成原来Mifare卡的业务。

NFC还有一个安全性方面的特点。它能够在一个设备上组合所有的身份识别和认证，解决记忆众多密码的烦恼，提高数据的安全性。

7.IrDA（红外数据协会标准）

红外线是一种波长介于微波与可见光之间的电磁辐射，最早用在自动控制中，作为非接触开关，利用了它简单开合的逻辑能力。红外线用于传输数据信息始于1991年，由于各个厂家使用自己的协议进行收发，彼此间不能通用，制约了它的发展。后来，成立了红外数据协会（The Infra-red Data Association，IrDA），几乎各个著名的半导体厂商都是会员。他们共同制定了IrDA标准V1.0～V1.2。红外通信技术属于无线通信范畴，它将数据或信息进行编码，用红外脉冲的“有”与“无”向外发送，对方收到后再进行解码恢复。红外线因器件物理条件的限制，发射具有方向性。IrDA标准规定的有效接受角度为30°（即发、收连线左右各15°内有效）。红外线只能直射不能绕行，所以收发的直线空间不可有障碍物。不过，阻断的光路一旦恢复，系统能够自动重新连接。因接收角的限制，IrDA只能进行点—点的通信。IrDA传送速率有两种：低速红外（Slow Infra-red，SIR）时为2.4～115.2kbps，传送距离1m；高速红外（High Infra-red，HIR）时为1～4Mbps，传送距离3m。它用于移动计算和通信产品中。Linear Technology公司生产的廉价IrDA接收芯片LT1328，只需外接4只电容和一只红外接收管，如TEMIC的接收管BPV22NF。LT1328使用单一5V工作电压，静态电流2mA；脉宽1.6ms的脉冲为“0”，无脉冲为“1”；传输率可在SIR，HIR规定的高低速率之间切换，速率115kbps时传输距离为1m。

1.4.4 WiMAX技术

WiMAX（微波接入全球互通）是指无线宽带数据传输系统。WiMAX基于IEEE802.16-2004及ETSIHiperMAN空中接口标准，是一个高性价比的替代有线和DSL服务的固定无线技术。

1.WiMAX技术的特点

①简便、快捷的低成本方案

WiMAX通过天线来实现，避免了安装电缆的昂贵费用，可为家庭带来高速的互联网服务。对于使用者来说，无论是个人或者企业，WiMAX都是一次技术上的飞跃。当今的无线网络的解决方案符合各显其能、各尽其用的宗旨。比如，无线网络热点（公共访问接入点）已实现了互联网的无线连接，但是在特殊环境中，比如旅馆或者机场，使用者进行操作的范围受到限制，如果他离开服务区域，连接就会被中断。另外，无线网络虽然很快，但是如果无计划地随意拓宽，就会丧失可靠的信息来源。WiMAX提供了补救方法。

与移动电话用户熟悉的漫游相比，移动电话的使用者在移动中会自动从一个网络转换到另一个网络，数据的传输也自动完成。WiMAX能提供更加简便、快捷、灵活的网络接入方式，配置伸缩性强，可平滑升级。WiMAX能够根据业务需求区域灵活部署基站，网络建设初期可选用最小配置，根据业务增长可逐步增加设备。

WiMAX无“最后一公里”瓶颈限制。作为一种无线城域网技术，WiMAX可以将WiFi热点连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现“最后一公里”的宽带接入。

WiMAX能够同时支持数百个企业级和家庭DSL连接，并提供广泛的多媒体通信服务，能够实现电信级的多媒体通信服务，支持语音、视频和Internet。

WiMAX将设备与所运用的技术完美交融在一起，要达成最终成功的运用，还需要合适的WiMAX终端设备。WiMAX实现了宽带移动传输，但是面向未来的技术方案仍处于最后研发阶段，比如视频交流、在线游戏或者海量数据交换。

②高数据流的长距离无线技术

WiMAX技术实现了无线互联网，更便于使用，同时，人们只会受到远远低于极限值的微弱辐射。WiMAX所能提供的最高接入速度是75Mbps，目前实际应用时每3.5MHz载波可传输净速率为18Mbps，频率利用系数高。

WiMAX采用OFDM/OFDMA技术，具备非视距传输（NLOS）能力，可方便更多用户接入基站，大大减少了基础建设投资。WiMAX的无线服务范围在城市地区保持高数据流量的情况下可以远至几公里，它的性能远远超过现有的无线网络技术，在定向通信连接中服务范围在保持一定数据流量的情况下可以达到50km，由于其极高的性能，WiMAX技术被认为是DSLUMTS连接的最佳备用方案。

③无线技术更安全

WiMAX在安全性、数据保护等方面，也同其他无线通信方式一样采取了积极的技术措施。这种技术使得信息被译成密码从空中传输，使任何可能的破坏失去作用。在将来的系统中，主要的弱点有可能出现在互联网，因为互联网是一个开放的架构。普通的家庭中实现无线网络应该是很快就会实现的事情，所以更简单实用的方法是：没有连线，没有不适合的连接件。无线技术专家延斯赞德教授是斯德哥尔摩皇家理工大学（KTH）无线系统中心的主任，他确信：不久的将来大部分的电子产品都将是无线的，并可随时在线。

2.WiMAX技术支持业务类型

针对WiMAX技术的特点，WiMAX论坛提出WiMAX需要支持的业务有以下5类：

• 多人交互式游戏
• VoIP和视频会议
• 流媒体下载
• 网页浏览与及时信息
• 媒体内容下载

3.WiMAX技术应用场景

与其他接入方式相比，WiMAX宽带无线接入具有部署速度更快、扩展能力更强及灵活性更高的优点，其典型应用的场景有如下几种。

①Internet接入

针对有综合布线的小区和大楼，在楼顶安装WiMAX客户端的室外单元ODU，并在建筑物或小区内安装用户端的室内单元和以太网交换机，利用现有综合布线接入用户，通过无线空中接口提供宽带上网服务。WiMAX真正实现了宽带无线化，使互联网摆脱了线的束缚，与此同时，WiMAX又能根据用户需求提供高带宽，使终端用户真正体验到高科技所带来的极速体验。

②网吧、话吧

话吧主要采用了新一代网络通信技术：软交换VoIP（Voice over IP），进行电话超市的商业运营。目前VoIP通信技术已经广泛运用于语音运营业务，尤其是在电话超市业务的运用中，收益最显著，而且语音质量已可以与传统电路相媲美。而网吧主要需要高速率的Internet接入，经营Internet上网、在线网络游戏、语音聊天（QQ，MSN等）、在线视频点播播放电影等业务。

③村村通工程

对于农村和偏远地区的低端用户来讲，通信业务主要集中在廉价的语音电话和小数据流量的数据业务。农村通信服务要求系统覆盖范围大，不依赖线缆的铺设，接入速度快，成本低。WiMAX（802.16-2004）技术非常适合这一市场，提高了我国农村普遍服务的质量，在更短的时间内缩小与城市之间的“数字鸿沟”。

④视频实时监控

WiMAX网络让大信息量的视频传输成为可能，可以让传统的视频监控在应用WiMAX技术的无线宽带上得以延伸。实时监控的业务应用非常广泛，几乎可以涵盖大部分行业，常见的有宾馆大厅监控、银行营业厅监控、保险公司监控、交通道路的车流量监控，还可以衍生到幼儿园监控、家庭防盗监控、煤矿井下作业面监控等。从另一方面看，WiMAX无须铺设管线，避免了耗时耗力的管道线路施工建设，通过无线传输给实时监控的业务提供方便快捷的接入手段。

⑤局域网互连

对于大型企业，如果在地域内有多个企业分部，利用WiMAX宽带固定无线接入系统，则可以方便地实现总部和各个分部的局域网连接。

⑥窄带业务或基站互连

通过WiMAX宽带固定无线接入系统提供E1接口，可以满足GSM移动基站的接入，并支持3G网络基站互连。

⑦IPTV应用

根据国外运营商运营IPTV的成功经验，随着用户规模的扩大，IPTV等多业务的承载网络将走向多边缘业务网络。据分析，每个IPTV视频流用户的网络带宽需求大概在2Mbps左右，WiMAX技术能够提供足够的带宽给IPTV提供相应的宽带接入方式。

1.4.5 4G技术

1.4.5.1 4G技术的基本特点

与第三代移动通信系统技术相比，第四代移动通信系统技术除了通信速度大为提高之外，还可以借助IP进行通话。第四代移动通信系统技术的国际标准化作业，由国际电联的无线部门（ITUR）负责实施，4G技术在通信特点方面较3G移动通信技术相比，有许多超越之处，4G技术将紧随3.5G技术后推出，将成为市场主流技术。

4G技术集3G技术与无线局域网于一体，并能够传输高质量视频图像，图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对无线服务的要求。4G系统的灵活性要比3G强得多，能自适应地分配资源，能够处理业务流变化、信道条件不同的环境，有很强的自组织性和灵活性，对无线频率的使用效率比2G和3G系统都高得多。在价格方面，4G系统与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G技术可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G技术有着不可比拟的优越性。

1.4.5.2 第四代移动通信中的关键技术

从技术层面来看，第四代移动通信系统技术中以正交频分复用技术（OFDM）最受瞩目，特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用，提出了相关的理论基础。例如，无线区域环路（WLL）、数字音频广播（DAB）等，都将在未来采用OFDM技术，而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术，提供增值服务。

对于电信产业而言，OFDM仍有许多问题有待解决，不过部分标准化制订的工作已经接近尾声而即将商用化（如数字音频广播），但若要应用在移动通信领域则仍需时日。而选择OFDM作为第四代移动通信的核心技术，主要理由包括无线电频率使用效益高、抗噪声能力强、适合高速数据传输等因素，因而受到无线通信专家的青睐。

在时代交替之际，旧有系统之整合与升级是产业关心的话题，目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统；而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计，CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失，而是成为其应用技术的一部分，或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音频广播，其实真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此，未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部分将是CDMA的延伸技术。

目前第一代、第二代、第三代移动通信的基础架构均是交换层架构，而第四代不仅要考虑到交换层级技术，还必须涵盖不同类型的通信接口，也就是说第四代主要是运用路由技术为主的网络架构。

除此之外，另一项技术就是网络化。在第四代移动通信系统中，交换网络将会被取代，而射频（RF）、线性放大器与信道的控制均是相当重要的组件。至于硬件上如何实现第四代网络架构，则是通过利用傅里叶变换来发展硬件架构。