高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)將無(wú)線通信、互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、微電子、軟件、安全加密等多種領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)結(jié)合在一起，涉及設(shè)備制造、軟件產(chǎn)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)集成和商業(yè)服務(wù)等眾多領(lǐng)域。例如，僅以各類上網(wǎng)設(shè)備為例，就涉及手機(jī)、掌上電腦或手提電腦、PDA等一系列終端產(chǎn)品和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。從網(wǎng)絡(luò)角度來(lái)看，它涉及互聯(lián)網(wǎng)和城域網(wǎng)（MAN）、局域網(wǎng)（LAN）及最近提出的“無(wú)線個(gè)域網(wǎng)”（WPAN）。從應(yīng)用角度來(lái)看，它可分為小范圍慢速移動(dòng)（或相對(duì)靜止）、大信息量的區(qū)域連接和大范圍快速移動(dòng)等多種情況，后者也是第三代及更新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容，因此它和新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)又是密切相關(guān)的。

　　高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)際上是一個(gè)正在迅速興起的領(lǐng)域。圍繞著可移動(dòng)設(shè)備如何接入互聯(lián)網(wǎng)和部分固定設(shè)備如何發(fā)揮無(wú)線通信的優(yōu)勢(shì)這些基本問(wèn)題，國(guó)際上已提出一些標(biāo)準(zhǔn)，并有許多跨國(guó)公司已經(jīng)推出或正在研制一些系統(tǒng)，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)界則正密切注視這一領(lǐng)域的發(fā)展，以期抓住這個(gè)難得的機(jī)遇。

　　引發(fā)人們對(duì)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)深入研究的，首先是無(wú)線上網(wǎng)的需求，而無(wú)線上網(wǎng)呼聲最高的，首推各類移動(dòng)終端，尤其是蜂窩網(wǎng)手機(jī)。因此，無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)首先是與“無(wú)線應(yīng)用協(xié)議”（WAP）、通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）、第三代移動(dòng)通信等概念聯(lián)系在一起的。

　　WAP是一個(gè)由無(wú)線應(yīng)用協(xié)議論壇制訂的通信協(xié)議，它的載體可為CDMA、GSM、DECT、PHS、CDPD、FLEX等系統(tǒng)。利用它，無(wú)線數(shù)字電話及其他無(wú)線設(shè)備用戶能夠即時(shí)交互訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)。WAP協(xié)議為現(xiàn)有無(wú)線通信網(wǎng)和Internet之間的通信架起了橋梁。

　　GPRS在現(xiàn)有GSM電路交換模式上增加了基于分組的空中接口，引入了無(wú)線分組交換功能，其速率可達(dá)115kbps。GSM數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑鰪?qiáng)型稱為EDGE（Enhanced Data for GSM Evolution），采用新的調(diào)制技術(shù)，高效利用200kHz帶寬內(nèi)合并在一起的8個(gè)時(shí)隙，使數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)384kB/s。

　　目前，第三代移動(dòng)通信已有多種標(biāo)準(zhǔn)，其共有特點(diǎn)是：更大的容量和覆蓋范圍；高的和可變的數(shù)據(jù)率；支持多種同步業(yè)務(wù)等。最有代表性的系統(tǒng)有W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等。

　　WAP作為移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)的橋梁，將發(fā)揮不可估量的作用。現(xiàn)在，一些大公司的網(wǎng)站都放置了大量的有關(guān)WAP和GPRS的資料，這種被稱為2.5代的移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)際上已經(jīng)是一種無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，只不過(guò)其數(shù)據(jù)傳輸速率還不夠高。

　　互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信的交叉已經(jīng)呈現(xiàn)了強(qiáng)大的生命力。網(wǎng)上的內(nèi)容太豐富、太精彩，而無(wú)線方式將使人們上網(wǎng)更方便，因此必將推動(dòng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的快速發(fā)展。手機(jī)上網(wǎng)，一方面解決了人們的部分實(shí)際需求，另一方面也催生了一種新型網(wǎng)絡(luò)概念的誕生。

　　通過(guò)改造原有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)使手機(jī)具有上網(wǎng)功能，也使得頻率資源和系統(tǒng)容量的矛盾變得更加突出。寬帶和大容量這一對(duì)矛盾促使人們開(kāi)發(fā)新的頻段和尋求更有效的辦法，其中小范圍應(yīng)用具有代表性。事實(shí)上，小范圍的應(yīng)用和大范圍快速移動(dòng)情況下的應(yīng)用有著極為巨大的市場(chǎng)潛力，兩者相輔相成，互為補(bǔ)充，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高都具有重要意義。從某種意義上說(shuō)，小范圍應(yīng)用的市場(chǎng)前景可能更為廣闊，因?yàn)樗梢宰畲笙薅鹊乩酶鞣N原有系統(tǒng)，而且無(wú)線設(shè)備的發(fā)射功率較小，有利于頻率資源的復(fù)用，系統(tǒng)的容量大，同時(shí)也減少了人們對(duì)大功率電磁波對(duì)人體是否有危害的憂慮。

　　從技術(shù)角度來(lái)看，小范圍應(yīng)用利用“無(wú)線電纜”（Wireless Cable），為大量設(shè)備提供有效、廉價(jià)的無(wú)線連接。人們可以用無(wú)線的方法，方便地將計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備、電子設(shè)備乃至醫(yī)療設(shè)備、自動(dòng)控制應(yīng)用的各種產(chǎn)品、家用電器等連接起來(lái)，形成個(gè)人網(wǎng)絡(luò)，并可與Internet連接。其典型成果有：以無(wú)線LAN為典型應(yīng)用的IEEE 802.11；由若干著名公司為核心的“家用無(wú)線電頻率工作組”(HRFWG)提出的、以家庭應(yīng)用為主要背景的“共享無(wú)線訪問(wèn)協(xié)議”(SWAP)；由Ericsson等公司發(fā)起成立并提出的小范圍解決方案“藍(lán)牙系統(tǒng)”等。另外，還有紅外數(shù)據(jù)連接(IrDA)、DECT等。這些系統(tǒng)主要工作在小范圍，大多以采用跳頻技術(shù)為主要特色，工作在2.4GHz頻段，雖然這些標(biāo)準(zhǔn)目前還在不斷修改，但已展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。目前，國(guó)際上一流的通信、計(jì)算機(jī)和軟件公司一方面協(xié)作攻關(guān)，另一方面也如火如荼地展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。

　　從網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)看，最近提出的“無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）”具有特殊的吸引力。這一新概念用網(wǎng)絡(luò)理論來(lái)概括小范圍的無(wú)線應(yīng)用，成為頗受矚目的新熱點(diǎn)。

　　比較而言，藍(lán)牙系統(tǒng)（Bluetooth）更具有代表性，它正在隨著WPAN概念的迅速推廣而蓬勃發(fā)展。事實(shí)上，藍(lán)牙系統(tǒng)和WPAN的概念相輔相成，藍(lán)牙系統(tǒng)已經(jīng)是WPAN的一個(gè)雛形。在其1999年12月發(fā)布的Version 1.0的標(biāo)準(zhǔn)中，已定義了包括使用WAP協(xié)議連接Internet的多種應(yīng)用。它能夠使蜂窩電話系統(tǒng)、無(wú)繩通信系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)增添新功能，使各類計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)設(shè)備增添無(wú)線傳輸和組網(wǎng)功能，在家庭和辦公自動(dòng)化、家庭娛樂(lè)、電子商務(wù)、無(wú)線公文包應(yīng)用、各類數(shù)字電子設(shè)備、工業(yè)控制、智能化建筑等場(chǎng)合開(kāi)辟了廣闊的應(yīng)用。跳頻、TDD和TDMA等技術(shù)的使用使得藍(lán)牙系統(tǒng)的射頻電路較為簡(jiǎn)單，通信協(xié)議的大部分內(nèi)容可以用專用集成電路和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，從技術(shù)上保證了藍(lán)牙系統(tǒng)設(shè)備的高性能和低成本，因此前景極為廣闊。從最初由Ericsson等公司發(fā)起，一年多以來(lái)，藍(lán)牙系統(tǒng)已吸引了國(guó)際上近2000家有影響公司的參與，使它在與SWAP、IEEE 802.11等類似應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，發(fā)展前景更加明朗。

　　藍(lán)牙系統(tǒng)及WPAN使人們隨身攜帶網(wǎng)絡(luò)成為可能，預(yù)計(jì)不久國(guó)內(nèi)外將會(huì)出現(xiàn)較大的市場(chǎng)需求，在若干年內(nèi)能夠滿足人們的無(wú)線上網(wǎng)和其他要求。但隨著Internet速率的提高和WPAN的發(fā)展，這種小范圍應(yīng)用的速率必然需要提高，目前，IEEE 802.15的一個(gè)工作組正在制訂將來(lái)信息速率達(dá)20Mbps以上的WPAN標(biāo)準(zhǔn)。因此，WPAN將是高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的重要部分。

　　對(duì)于大范圍應(yīng)用場(chǎng)合或大信息量的區(qū)域連接，目前主要是使用光纖系統(tǒng)。但在很多場(chǎng)合鋪設(shè)光纖存在諸多不便，或經(jīng)濟(jì)上并不合算，因此一種被稱為“無(wú)線光纖”的系統(tǒng)，即本地多點(diǎn)分布服務(wù)系統(tǒng)（LMDS）應(yīng)運(yùn)而生，有望在高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。

　　LMDS是近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的一種雙向?qū)拵Ч潭o(wú)線接入技術(shù)。目前各國(guó)為L(zhǎng)MDS分配的頻帶寬度至少有1GHz，是一種真正的寬帶系統(tǒng)，能夠滿足用戶日益增長(zhǎng)的帶寬需求。它可以為用戶提供大量的新興寬帶業(yè)務(wù)，在無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用，可以更好地解決其寬帶化和高速化問(wèn)題，是一種名副其實(shí)的“無(wú)線光纖”。

　　目前，許多通信設(shè)備制造廠商已經(jīng)推出或即將推出LMDS產(chǎn)品，如美國(guó)的TI、HP、Stanford Telecommunications、P-COM和UMS等公司，加拿大的新橋網(wǎng)絡(luò)（Newbridge Networks）、北電網(wǎng)絡(luò)（Nortel Networks），法國(guó)的Alcatel，德國(guó)的Bosch等。近年來(lái)，在世界各地也陸續(xù)建設(shè)了一些試驗(yàn)系統(tǒng)，提供各種多媒體業(yè)務(wù)，一方面對(duì)LMDS進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，為產(chǎn)品的研發(fā)、完善和工程設(shè)計(jì)提供必要的數(shù)據(jù)，另一方面驗(yàn)證在各種場(chǎng)合下LMDS系統(tǒng)的生存能力和實(shí)用性。

　　現(xiàn)在，雖然許多系統(tǒng)還都處于試驗(yàn)階段，有些基本的技術(shù)規(guī)范尚未達(dá)成統(tǒng)一，但一旦條件成熟，各項(xiàng)工作即可迅速展開(kāi)。由于LMDS在服務(wù)方面的靈活性，營(yíng)運(yùn)商可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求確定資金投入的多少、發(fā)展的模式，逐步建設(shè)LMDS系統(tǒng)，這樣就降低了系統(tǒng)的初期投資，為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和后期擴(kuò)容提供了便利條件。

　　許多國(guó)家已經(jīng)相繼分配了本地區(qū)LMDS的工作頻段，同時(shí)出臺(tái)了有關(guān)運(yùn)營(yíng)的具體管理辦法與技術(shù)要求。它們和美國(guó)一樣，大多采用拍賣頻譜的方法，并制定有利于新運(yùn)營(yíng)商的政策法規(guī)，使其通過(guò)采用這種新技術(shù)迅速進(jìn)入電信市場(chǎng)，能與擁有大量基礎(chǔ)設(shè)施的老運(yùn)營(yíng)商展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，從而有利于電信產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

　　因此，在高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)中，LMDS將是解決大信息量區(qū)域連接的一個(gè)有效方法，是使無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)走向?qū)拵Ш透咚俚囊豁?xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。進(jìn)行LMDS技術(shù)的研究是十分有必要的，LMDS產(chǎn)品的市場(chǎng)也同樣十分廣闊。

　　無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)將無(wú)線應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和終端技術(shù)聯(lián)系在一起，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)必然要作相應(yīng)的配合，這已引起人們的極大重視。在總體思路上，一方面應(yīng)該最大限度地使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，另一方面需要盡快發(fā)展先進(jìn)技術(shù)。

　　Internet技術(shù)的核心是TCP/IP協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)際協(xié)議，包括應(yīng)用、傳輸、網(wǎng)間和網(wǎng)絡(luò)接口四個(gè)層次。當(dāng)Internet能夠支持無(wú)線接入時(shí)，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議又稱為“無(wú)線ＩＰ協(xié)議”或“移動(dòng)IP協(xié)議”。

　　無(wú)線IP協(xié)議的結(jié)構(gòu)，在總體上與有線、無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)一致。這樣，這些網(wǎng)絡(luò)之間的互連就比較方便，原有固定用戶設(shè)備的協(xié)議結(jié)構(gòu)不用改變或改變很少，就可與移動(dòng)設(shè)備通信，固定用戶之間通信時(shí)所用的協(xié)議則不用改變。要達(dá)到這一目的，需要在已有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)中增加移動(dòng)性管理功能，在系統(tǒng)管理、層管理和層操作程序中添補(bǔ)相應(yīng)的模塊，以完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)尋址并實(shí)現(xiàn)透明性。由于尋址問(wèn)題一般由網(wǎng)絡(luò)層解決，故主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)層管理和操作進(jìn)行填補(bǔ)。當(dāng)原有協(xié)議用面向?qū)ο蠓椒▽?shí)現(xiàn)時(shí)，可以比較方便地填補(bǔ)移動(dòng)功能。

　　為了支持無(wú)線接入，人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了較多的研究，主要集中在以下幾個(gè)方面：移動(dòng)性管理、切換管理、IP層對(duì)QOS的支持、TCP對(duì)無(wú)線環(huán)境的支持、無(wú)線Internet的網(wǎng)絡(luò)安全措施等。

　　射頻電路是無(wú)線應(yīng)用最為關(guān)鍵的部分之一，也是無(wú)線系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸。射頻電路的發(fā)展趨勢(shì)是MMIC，即微波集成電路。

　　雖然國(guó)內(nèi)外都在強(qiáng)調(diào)射頻電路設(shè)計(jì)和研制的重要性，但高層次射頻設(shè)計(jì)和研制的人才培養(yǎng)周期較長(zhǎng)，目前處于國(guó)內(nèi)外都奇缺的狀況。

　　移動(dòng)通信、多媒體通信和Internet的市場(chǎng)前景為全球世界所矚目，高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)將它們結(jié)合在一起，必將顯現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。

　　在技術(shù)上，我們的方案基于“無(wú)線電纜＋無(wú)線光纖”為主導(dǎo)概念并綜合各種實(shí)用技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)，把各種移動(dòng)通信設(shè)備、固定通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)甚至各種家用電器，使用一種廉價(jià)的無(wú)線方法建立起它們之間的信息傳輸，使公眾蜂窩系統(tǒng)、無(wú)繩通信系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)增添新功能，使各類計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等外設(shè)乃至各種室內(nèi)電子、信息和電器設(shè)備增添無(wú)線傳輸和組網(wǎng)的功能，也可方便地應(yīng)用于各種電話系統(tǒng)、無(wú)線公文包、各類數(shù)字電子設(shè)備（如數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等）、個(gè)人助理（ＰＤＡ）、頭戴收發(fā)設(shè)備（Headset）、無(wú)線電子鎖、各種無(wú)線遙控器（特別是汽車防盜和遙控）、電子商務(wù)（如電子付賬系統(tǒng)、電子登記服務(wù)等）、工業(yè)控制等領(lǐng)域。因此，應(yīng)用空間極為廣闊，市場(chǎng)特別巨大，將會(huì)逐步形成一系列新興產(chǎn)業(yè)或用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和改善人民的生活水平具有極為重要的意義。另外，通過(guò)這一課題的研究和開(kāi)發(fā)，能使我國(guó)在無(wú)線通信和互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)領(lǐng)域，包括芯片、軟件、系統(tǒng)集成等方面，縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，在某些方面走在前列，帶動(dòng)全國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，擴(kuò)大內(nèi)需，也具有巨大的社會(huì)效益。

　　高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)際上是一個(gè)正在發(fā)展的課題，我國(guó)正抓住機(jī)遇，以期解決關(guān)鍵技術(shù)，使之迅速形成產(chǎn)業(yè)。結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，我們對(duì)高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)提出基于“無(wú)線電纜＋無(wú)線光纖”為主導(dǎo)概念并綜合各種實(shí)用技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)的解決方案。

　　具體地說(shuō)，在小范圍應(yīng)用場(chǎng)合，第一階段以藍(lán)牙技術(shù)為基礎(chǔ)，發(fā)展以WPAN為背景的各類設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，今后將向著寬帶高速WPAN的方向發(fā)展；對(duì)于大范圍應(yīng)用場(chǎng)合或大信息量的區(qū)域連接，目前以本地多點(diǎn)分布服務(wù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，研究其在MAN和LAN方面的應(yīng)用以及如何組網(wǎng)，今后將研究如何向更寬頻帶發(fā)展及如何與其他寬帶網(wǎng)絡(luò)連接等；在高速移動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合，將結(jié)合GPRS、WAP協(xié)議的應(yīng)用，配合第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的研究，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵芯片，研制主要軟件，以解決手機(jī)、便攜式電腦及其他通信設(shè)備訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的需求并構(gòu)成各類系列產(chǎn)品。

　　東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和毫米波國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，早在1998年就瞄準(zhǔn)了無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。兩個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分工合作，在這一領(lǐng)域進(jìn)行了一系列前瞻性和有現(xiàn)實(shí)意義的研究，基本上和國(guó)際同行同步地開(kāi)展研究，起步不晚，起點(diǎn)不低，機(jī)遇難得。但是，我們面臨的是一個(gè)不容樂(lè)觀的現(xiàn)實(shí)，全球經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)對(duì)我們這樣一個(gè)信息產(chǎn)業(yè)相對(duì)弱小的國(guó)家來(lái)說(shuō)，高速無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展同樣也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們相信，在這一課題的研究上，集我國(guó)科技人員之智慧，一定能夠有所突破，給我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造必要的條件。