宽带无线通信技术概述概况

宽带无线通信技术概述概况
宽带无线通信技术概述概况

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项XXXX年度课题

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度课题申报指南 二○一○年五月

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度网上公示的申报课题分属以下五个项目: 项目1:LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目2:移动互联网及业务应用研发 项目3:新型无线技术 项目4:宽带无线接入与短距离互联研发和产业化 项目5:物联网及泛在网 项目1 LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目目标: 本项目“十二五”期间的目标是:实现LTE产业化及规模应用;开展LTE-Advanced关键技术、标准化及整体产业链的研发和产业化。具体包括: 1) LTE研发和产业化:完成TD-LTE的多频多模芯片、终端、系统和仪表设备等产业链各环节的产业化,解决产品开发及实际应用中的关键技术,实现规模应用。 2)LTE-Advanced标准化、研发和产业化:积极参与3GPP LTE 增强型技术的标准化工作,拥有一定数量的基本专利,对关键技术进行研发,形成完整产业链,研制出具有国际竞争力的产品。建立技术试验环境,建设2~3个规模试验网。 3)TD-SCDMA及其增强型优化和提升:支持一致性测试仪表开发和完善、开发新的业务应用等。 2011年本项目主要考虑安排基带芯片、仪表等产业链薄弱环节

中还需支持的课题以及高铁等特殊环境下的研发课题。 课题1-1 TD-LTE面向商用多模终端基带芯片研发 课题说明:终端基带芯片是TD-LTE产业链最重要的环节,也是我国比较薄弱的环节。由于难度大、国际竞争压力大,时间紧迫,所以应立即启动,并确保足够投入。 研究目标:开发面向商用的支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM的多模终端基带芯片,TD-LTE能够满足3GPP R8、R9和国相关规的要求, TD-SCDMA支持3GPP R7版本。 考核指标:提供1000片面向商用的多模芯片给终端厂家,用于运营商牵头的规模试验。完成面向商用芯片的研发。所提供芯片应能够满足3GPP R7、R8、R9和国标准主要指标要求。向TD-LTE终端设备厂商提供面向商用的基带芯片。主要技术指标如下: –支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM多模; –下行支持2×2 MIMO方式; –下行支持单/双流波束赋形解调; –下行支持64QAM、16QAM、QPSK和BPSK调制方式; –支持可变速率带宽,包括5MHz, 10MHz, 15MHz和20MHz; –支持非对称时隙配置; –半导体工艺线宽:65nm及以下。 完成芯片优化工作,重点是芯片的性能、稳定性和功耗指标能达到面向商用要求。 申报单位须提供具体说明:与国际、国相关标准的符合程度;芯

2014宽带无线通信试题(答案)

2014宽带无线通信试题参考答案 做题人:近水云深1、 答: SISO信道容量: SIMO信道容量: MISO信道容量(发端未知信道状态信息): MISO信道容量(发端已知信道状态信息): 2、答:无线信道的特性由直射、反射、散射、绕射等物理现象决定的; 小尺度衰落包括平坦衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落(快衰落)、慢 衰落; 1——平坦慢衰落,2——平坦快衰落,3——频选慢衰落,4——频选快衰落。3、CDMA有直序扩频-CDMA(DS-CDMA)和跳频-CDMA两种主要方式; 对于DS-CDMA扩频方式主要通过自相关克服多径干扰,互相关克服多址干扰,具体如下: 自相关:

互相关: 对于所有的t,好的码字有和的关系成立 ——消除了多径干扰 ——消除了多址干扰 对于跳频-CDMA: 多径干扰通常已经消除; 多址干扰通过编码的方式来纠正。 4、CDMA的最佳接收机采用的是最大似然算法; 线性多用户检测算法有:解相关算法和最小均方差算法; I=I MAI+f*I MAI; I=f* I MAI; 最大容量因子=(1+f)/f=2.8 。 5、CDMA系统下行使用正交扩频码,上行使用非正交扩频码(下行需要区分多个用户,上行可以直接用扰码进行区分同一小区不同用户); CDMA系统用户容量定义:对于给定宽带的信道,能给多少用户提供服务;因为Wash-Hadamard码为正交码,所以系统用户容量为N。 K=3G/SIR+1;当SIR为10dB时,K=39;SIR为1dB时,K=385; 6、Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; 收发结构框图:

ZigBee无线传输技术综述

ZigBee无线传输技术综述 0 引言 ZigBee的基础是IEEES02.15.4,这是IEEE无线个人区域网工作组的一项标准,被称作IEEES02.15.4(ZigBee)技术标准。ZigBee协议由五家公司共同提出:Honeywell、Invensys、三菱电气、摩托罗拉和飞利浦。IEEF802.15.4工作组为ZigBee定义了三个免受权频段:2.4GHz(全球应用),915MHz(美国)和868 MHz(欧洲)。 ZigBee采用DSSS技术,与蓝牙等无线通讯技术相比,它具有如下特点: (1)功耗更低:ZigBee Alliance网站公布,以一般电池电力而言,ZigBee产品可使用数月至数年之久。它非常适用于那些需要一年甚至更长时间才需更换电池的设备(如典型的监控设备)。 (2)接入设备多:ZigBee的解决方案支持每个网络协调器带有255个激活节点,多个网络协调器可以联接大型网络。2.4GHz频段可容纳16个通道,每个网络协调器带有255个激活节点(蓝牙只有8个),ZigBee技术允许在一个网络中包含4千多个节点。 (3)成本更低:ZigBee只需要80C51之类的低档处理器以及少量的软件即可实现,无需主机平台。从天线到应用实现只需1块芯片即可。蓝牙需依靠较强大的主处理器(如ARM7),芯片构架也比较复杂。 (4)传输速率更低:ZigBee的低功率导致了低传输速率,其原始数据吞吐速率在2.4GHz(10channels)频段为250kbps,在915MHz(6cha-nnels)频段为40 kbps,在868MHz(1channel)频段为20kbps。传输距离为10~20m。 1 ZigBee协议栈 ZigBee标准采用分层结构,根据开放式通信系统互联模型,从上往下具有物理层、数据链路层、网络层、应用支持子层和应用层。从网络层以上的协议有ZigBee联盟制定,IEEES02.15.4标准定义物理层和数据链路层。 1.1 物理层(PHY) 物理层是协议层的最底层,主要工作是要启动与关闭无线传输接收器、传输与接收数据、使用频道的选择、在目前频道上做讯号能量侦测、数据调变传输与接收解调、空闲频道评估(CCA)和针对接收的封包执行链路品质指示(LQI)。 IEEE802.15.4定义了两个物理层标准,分别是2.4GHz和868/915MHz物理层。2.4GHz 的物理层通过采用16相调制技术,能够提供250 kbps的传输速率。868 MHz的传输速率为20 kbps,916 MHz上的传输速率则是40 kbps。 物理层提供两个服务:数据服务和管理服务。数据服务:在物理无线信道上接受和发送物理协议数据单元。管理服务:维护一个由物理层相关数据组成的数据库。 物理层负责下面的任务: (1)无线收发信机的激活和去激活。 (2)在当前信道上的能量检测。 (3)链路质量指示,用在接受的数据包上。 (4)清除信道估计算法用在CSMA/CA技术中。 (5)信道频率选择。 (6)信道数据的接受。 1.2 数据链路层(MAC) 物理层之上的数据链路层基于物理层所提供的服务,负责设备间无线数据链路的建立,维护和结束,确认模式的帧传送与接受,信道接入控制,帧校验,预留时隙管理和广播信息管理。IEEE802.15.4的MAC层可足够灵活地来处理这些数据通信。MAC层有两种信道访问

常用无线网络通信技术解析

常用无线网络通信技术解析 发表时间:2017-10-19T10:33:32.157Z 来源:《基层建设》2017年第17期作者:陶庆东 [导读] 摘要:随着我国信息技术不断发展,促进了无线网络通信技术的不断进步,出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术,在实际应用过程中,发挥了至关重要的作用,因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术,旨在为相关工作者提供借鉴。 广东省电信工程有限公司广东东莞 523000 摘要:随着我国信息技术不断发展,促进了无线网络通信技术的不断进步,出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术,在实际应用过程中,发挥了至关重要的作用,因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术,旨在为相关工作者提供借鉴。 关键词:无线网络;通信技术;分析 无线网络随着局域网的发展而不断发展,无线网络不需要进行布线,就可以实现信息传输,为人们的通信提供了较大的便利。无线网络不仅具有质量高的优点,同时还可以降低通信成本,所以在许多的领域中,都可以应用无线网络通信,以此提高各领域的工作效率,充分发挥无限网络的的应用优势。目前我国无线网络通信技术有很多种,与人们的生活也息息相关,所以应常用网线网络技术的深入的分析,以此不断提高无线网络通信技术水平。 1 无线广域网 无线广域网不仅可以实现与私人网络进行无线连接,同时还可以与遥远的观众进行无限连接。在无限广域网中,常使用的通信技术,主要有以下几种,GPS、GSM、以及3G,下面就针对这三种技术进行探讨。 1.1 GPS GPS是一项重要的定位技术,其主要基础为子午仪卫星导航系统,它可以在海陆空进行三维导航,同时还具有较强的定位能力,美国在1994年全面建成。GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机三部分组成,GPS系统的卫星共有24颗,它们在轨道平面上均匀分布,其主要负责两方面工作,其一是对卫星进行监控,其二计算卫星星历;对于GPS用户设备主要由两部分组成,一部分为GPS信号接收机硬件,另一部分为GPS信号接收机处理软件。GPS在工作过程中,通常利用GPS信号接收机,对GPS卫星信号进行接收,并对信号进行相应的处理,进行确定相关的信息,包括用户位置以及速度等等,以此实现GPS定位以及导航的目的。GPS系统具有一定的特点,包括操作简便、高效率以及多功能等,最初,在军事领域中应用GPS,随着GPS系统的不断发展,GPS应用范围越来越广,在民用领域中应用力度逐渐加大,特别是在工程测量中,可以实现全天候的准确监测,大大提高了工程测量的精度,促进工程测量的行业的不断发展。 1.2 GSM GSM是全球移动通信系统的简称,是蜂窝系统之一。GSM发展的较为迅速,在欧洲和亚洲,已经将GSM作为标准,目前在世界上许多的国家,都建立的GSM系统,这主要是因为GSM系统具有一定的优势,如稳定性强、通话质量高、以及网络容量等等,这主要是因为GSM系统在工作中,可以实现多组通话在同一射频进行,GSM系统一般主要有包括三个频段,即1800MHZ、900MHz以及1900MHz。 1.3 GPRS GPRS是指通用分组无线业务,它是一种新的分组传输技术,在应用过程中,GPRS具有较多的优点,包括广域的无线IP连接、接口传输速率块等等。在GPRS系统运行过程中,通过分组交换技术,一方面可以实现多个无线信号共一个移动用户使用,另一方面可以实现一个无线信道共多个移动用户使用。信道资源会在移动用户进行无数据传输过程中让出来,这样可以实现无线频带资源利用率的提升。 2 无线局域网 无线局域网主要指的网络传输主要通过无线媒介,包括无线电波以及红外线等。对于无线局域网通信技术覆盖范围,一般情况下,在半径100m左右,目前IEEE制订的无线局域网标准,主要采用的是IEEE802.11系列标准,对于网络的物理层,作出的主要规定,同时还规定了媒质访问控制层。该系列的标准有很多种,包括IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b等等,对此进行简单的介绍。 2.1 IEEE802.11 对于无线局域网络,最早的网络规定为IEEE802.11,2.4GHZ的ISM工作频段是其工作的主要频段,物理层主要采用技术主要有两项,即红外线技术、跳频扩频技术等等,主要能够解决两项问题,一种为办公室局域网问题,另一种为校园网络用户终端无线接入问题。IEEE802.11数据传输速率可以达到2Mbps,随着我国网络技术的发展,IEEE802.11也得到了研究和发展,陆续推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a,其中陆续推出了IEEE802.11b的数据传输速率可以达到11Mbps,IEEE802.11a的数据传输速率可以达到54Mbps,以此满足不断发展的高带宽带网络应用的需要、 2.2 IEEE802.11b 在现实生活使用中,我们可以将IEEE802.11b称作为Wi-Fi,2.4GHz频带是IEEE802.11b工作主要的频带之一,物理层主要由支持两个速率,即5.5Mbps和11Mbps,IEEE802.11b传输速率会受许多因素的影响,包括环境干扰和传输距离等,传输速率可以进行相应的切换。直接序列扩频DSSS技术是IEEE802.11b主要采用的技术。对于IEEE802.11b,可以将其工作模式可以分为两种,一种为点对点模式,另一种为基本模式,其中点对点模式是指两个无线网卡计算机之间的相互通信;基本模式还包括两种通信方式,一种为无线网络的扩充的时的通信方式,另一种指的是有线网络并存时的通信方式。 2.3IEEE802.11a 在美国,IEEE802.11a主要有三个频段范围,即5.15-5.25GHz、5.725-5.825GHz,物理层和传输层的速率可以达到54Mbps和 25Mbps,正交频分复用的独特扩频技术是IEEE802.11a主要采用的技术,通过该技术,可以实现传输范围的扩大,同时对于数据加密,可以达到152位的WEP。 3 无线个域网 在网络架构的底层,设置无线个域网WPAN,一般点对点的短距离连接使用无线个域网。对于无线个域网,使用的通信技术包括红外、蓝牙以及UWB等等,对此下面进行详细的介绍和分析。 3.1 蓝牙 蓝牙作为一种短距离无线通信技术,主要应用小范围的无线连接。蓝牙技术的传输速率为1Mbps,有效的通信范围在10m-100m范围,2.4GHz频段是蓝牙运行的频段,传输速率可以通过GFSK调制技术来实现,同时通过FHSS扩频技术还可以将信道分成若个的时隙,

2014宽带无线通信试题

西安电子科技大学 研究生课程考试试题 考试科目:宽带无线通信(Z08TE1007/X17TE1241X1/X17TE0229)考试日期:2015年1月12日考试时间:120分考试方式:(闭卷)任课教师: 学生姓名:学号: 注:所有学生请将试题与答卷同时交回。请务必填写是选修课还是必修课,以及是博士生和硕士生。 必修/选修:博士/硕士: 1.令h表示归一化信道增益,ρ表示在单个天线上信噪比,N表示天线数,请给出SISO信道,SIMO信道,MISO信道(包括发端已知信道状态信息和发端未知信道状态信息)的信道容量表达式(8分)。 2.无线信道的特性由哪些物理现象决定的(4分);小尺度衰落有哪四种(4分);令T s为符号周期,T c为相干时间,T m为时延扩展,请给出下图的四个区域分别对应的信道类型(4分)。 T s 12 T m 34 T c T s 3.CDMA有哪两种主要的方式(2分);分别说明这两种方式如何克服多径干扰和多址干扰(8分)。 4.CDMA的最佳用户接收机采用什么算法(2分);给出两种线性多用户检测的算法(2分);如果忽略背景噪声,令I MAI表示系统同小区用户的多址干扰,f是其他小区的多址干扰与同小区的多址干扰的比率,问一个没有多用户检测的系统中的全部干扰如何表示(2分);若采用多用户联合检测,此时的干扰如何表示(2分);若f为0.55,则有多用户检测的系统的最大容量增益因子为多少(2分)。 5.扩频码分为正交扩频码和非正交扩频码,CDMA系统的下行使用哪种扩频码,上行使用哪种扩频码(2分);CDMA系统用户容量的定义(2分);如果一个正交CDMA系统采用N×N维Wash-Hadamard码,该系统的用户容量为多少(2分);

无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。 无线局域网概述 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时,美国陆军研发出了一套无线电传输技术,采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年,夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络,称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机,采用双向星型拓扑连接,横跨夏威夷的四座岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从此,无线网络正式诞生。 1.无线局域网的优点 (1)灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 (2)安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。 (3)易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 (4)故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。

(5)易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2.无线局域网的理论基础 目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。 (1)红外线(Infrared Rays,IR)局域网 采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。 (2)扩频(Spread Spectrum,SS)局域网 如果使用扩频技术,网络可以在ISM(工业、科学和医疗)频段内运行。其理论依据是,通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。

无线通信网络基本知识详解

无线网络基本知识 一、基本概念 1、什么是无线局域网 无线局域网络(Wireless Local Area Networks;WLAN) 是利用射频(Radio Frequency;RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps(802.11b),最高速率可达54Mbps(802.11a),传输距离可远至20km以上。它是对有线连网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 2、为什么使用无线局域网络 通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大,线路容易损坏,网中的各节点不可移动。特别是要把相离较远的节点联接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的连网需求形成了严重的瓶颈阻塞。并且,对于局域网络管理主要工作之一,是铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作,很容易令人烦躁,也不容易在短时间内找出断线所在。再者,由于配合企业及应用环境不断的更新与发展,原有的企业网络必须配合重新布局,需要重新安装网络线路,虽然电缆本身并不贵,可是请技术人员来配线的成本很高,尤其是老旧的大楼,配线工程费用就更高了。因此,WLAN就是解决有线网络存在以上问题而出现的,架设无线局域网络就成为最佳解决方案。 3、什么情形需要无线局域网络 无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网络之不足,以达到网络延伸之目的,下列情形可能须要无线局域网络: a.无固定工作场所的使用者 b.有线局域网络架设受环境限制 c.作为有线局域网络的备用系统 4、无线局域网络的优点 a.安装便捷 一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点(Access Point) 设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 b.使用灵活 在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 c.经济节约 由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 d.易于扩展 WLAN有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络

无线充电技术综述

无线电能技术综述 微航磁电技术有限公司 简要:叙述了无线电能传输的概念和发展历程,着重对电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式三种无线电能传输进行了详细分析;电磁感应式传输距离近、效率低且需要补偿;电磁共振式是对感应式的突破。可以在几米的范围内传输中等,其研究前景较好;电磁辐射式传输距离远,功率较大,但传输较远距离时需要高效整流天线和高方向性天线,其研制难度较大。关键词:无线电能传输;电磁感应;磁谐振;微波 所谓无线电能传输(Wirelss Power Transmission——wPT)就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。无线输电分为:电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式。电磁感应可用于低功率、近距离传输;电磁共振适于中等功率、中等距离传输;电磁辐射则可用于大功率、远距离传输。近年来,一些便携式电器如笔记本电脑、手机、音乐播放器等移动设备都需要电池和充电。电源电线频繁地拔插,既不安全,也容易磨损。一些充电器、电线、插座标准也并不完全统一,这样即造成了浪费,也形成了对环境的污染。而在特殊场合下,譬如矿井和石油开采中,传统输电方式在安全上存在隐患。孤立的岛屿、工作于山头的基站,很困难采用架设电线的传统配电方式。在上述情形下,无线输电便愈发显得重要和迫切,因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。在无线输电方面,我国的研究才刚刚起步,较欧美落后。在此旨在阐述当前的技术进展,分析无线输电原理,为我国在无线输电方面的深入研究提供参考。 1 无线电能传输技术的发展历程 最早产生无线输能设想的是尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla),因而有人称之为无线电能传输之父。1890年,特斯拉就做了无线电能传输试验。特斯拉构想的无线电能传输方法是把地球作为内导体,把地球电离层作为外导体,通过放大发射机以径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约8 Hz的低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。最终因财力不足,特斯拉的大胆构想没能实现.2 J。其后,古博(Goubau)、施瓦固(Sohweing)等人从理论上推算了自由空间波束导波可达到近100%的传输效率,并随后在反射波束导波系统上得到了验证。20世纪20年代中期,日本的H.Yagi和S.Uda发明了可用于无线电能传输的定向天线,又称为八木一宇田天线。20世纪60年代初期雷声公司(Raytheon)的布朗(w.C.Brown)做了大量的无线电能传输研究工作,从而奠定了无线电能传输的实验基础,使这一概念变成了现实J。在实验中设计了一种效率高、结构简单的半波电偶极子半导体二极管整流天线,将频率2.45GHz的微波能量转换为了直流电。1977年在实验中使用GaAs—Pt肖特基势垒二极管,用铝条构造半波电偶极子和传输线,输入微波的功率为8 W,获得了90.6%的微波——直流电整流效率。后来改用印刷薄膜,在频率2.45 GHz时效率达到了85%。自从Brown 实验获得成功以后,人们开始对无线电能传输技术产生了兴趣。1975年,在美国宇航局的支持下,开始了无线电能传输地面实验的5 a计划 ]。喷气发动机实验室和Lewis科研中心曾将30 kW的微波无线输送1.6 km,微波——直流的转换效率达83%。1991年,华盛顿ARCO电力技术公司使用频率35 GHz的毫米波,整流天线的转换效率为72%。1998年,5.8 GHz印刷电偶极子整流天线阵转换效率为82%。前苏联在无线电能传输方面也进行了大量的研究。莫斯科大学与微波公司合作,研制出了一系列无线电能传输器件,其中包括无线电能传输的关键器件——快回旋电子束波微波整流器。近几年,无线电能传输发展更是迅速。Wildcharge、Powercast、SplashPower、东京大学,相继开发出非接触式充电器。MIT在2007年6月宣布,利用电磁共振成功地点亮了一个离电源约2 m远的60 w电灯泡,这项技术被称为WiTricity。该研究小组在实验中使用了两个直径为50 cm的铜线圈,通过调整发射频率使两个线圈在10 MHz产生共振,从而成功点亮了距离电力发射端

几种无线通信技术的比较.

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一.几种无线通讯技术 (一)ZigBee 1.简介: Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee―基站‖却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

超宽带无线通信技术解析

超宽带无线通信技术 摘要:超宽带(UWB)具有传输速率高、通信距离短、平均发射功率低等特点,非常适合于短距离高速无线通信。文章对UWB的发送接收技术和信道建模方式进行了讨论,指出UWB将定位于各种消费类电子设备和终端间的高速无线连接。对于IEEE的UWB标准,文章认为由于目前形成了脉冲无线电和多频带正交频分复用(OFDM)两大方案,因此最终采用哪种方案还需等待。 关键词:超宽带;脉冲无线电;无线个域网 无线技术在通信发展进程中一直扮演着重要角色。伴随着移动通信十几年来的蓬勃发展以及3G、B3G等概念的日益普及,无线家族中的另一成员——短距离宽带无线接入技术近年来异军突起。从蓝牙、HomeRF到IEEE 802.11(即Wi-Fi)系列,越来越多的人开始感受到了短距离无线通信技术所带来的诸多便捷,甚至有人认为短距离无线通信技术具有与3G抗衡之势。 超宽带(UWB)技术是目前备受关注的一种新型短距离高速无线通信技术。多年来,这项技术一直在军事领域中使用。UWB在民用领域开放后,有望凭借其超高的传输速度和低功率、低成本等优势给短距离无线接入市场注入新的活力。 1 UWB的特点 应用于无线通信领域的UWB是一种低功率的无线电技术。按照2002年美国联邦通信委员会(FCC)在向民用领域开放UWB时的定义,超宽带技术指的是信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)不小于0.2或绝对带宽不小于500 MHz,并使用指定的3.1 GHz~10.6 GHz频段的通信方式。与其他传统的无线通信技术相比较,UWB的技术特点主要有: (1)传输速率高 UWB系统使用上千兆赫兹的超宽频带,所以即使把发送信号功率谱密度控制得很低,也可以实现高达100 Mb/s~500 Mb/s的信息速率。根据仙农信道容量公式,如使用7 GHz带宽,那么即使信噪比低至-10 dB,理论信道容量也能达到1 Gb/s[1],因此实际中实现100 Mb/s以上的速率是完全可能的。 (2)通信距离短 由于随着传播距离的增加高频信号强度衰减太快,因此使用超宽频带的系统更适合于进行短距离通信。理论分析表明,当收发机之间的距离大于12 m时,UWB的信道容量低于传统的窄带系统。 (3)平均发射功率低 在短距离应用中,UWB发射机的发射功率通常可做到低于1 mW,这是通过牺牲带宽换取的。

超宽带UWB无线通信技术

超宽带(UWB)无线通信技术 摘要本文介绍了UWB的概念、主要技术特点,并把UWB与目前较为广泛使用的IEEE802.11、Bluetooth等短距离无线通信技术进行了比较,最后对UWB的应用前景进行了分析与展望。 UWB(Ultra Wide Band,超宽带)是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。这种原来专属军方使用的技术随着2002年2月美国联邦通信委员会(FCC)正式批准民用而备受世人的关注。UWB具有一系列优良独特的技术特性,是一种极具竞争力的短距无线传输技术。 1、UWB的概念 超宽带技术UWB(Ultra Wideband)是一种无线载波通信技术,即不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术,适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定,从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。 从频域来看,超宽带有别于传统的窄带和宽带,它的频带更宽。窄带是指相对带宽(信号带宽与中心频率之比)小于1%,相对带宽在1%到25%之间的被称为宽带,相对带宽大于25%,而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。 从时域上讲,超宽带系统有别于传统的通信系统。一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制,而UWB是利用起、落点的时域脉冲(几十纳秒)直接实现调制,超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行,而且以这一过程中所持续的时间,来决定带宽所占据的频率范围。 2、UWB的主要技术特点 UWB是一种“特立独行”的无线通信技术,它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。UWB解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。 UWB具有以下特点: 2.1抗干扰性能强 UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来,在解扩过程中产生扩频增益。因此,与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比,在同等码速条件下,UWB具有更强的抗干扰性。 2.2传输速率高

宽带无线通信结课论文

宽带无线通信结课论文 题 目:Wimax技术及发展前景Wimax技术及发展前景 摘要:WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 的全名是微波存取全球互通,将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后,由于成本较低,将扩大宽带无线市场,改善企业与服务供应商的认知度。其中IEEE 802.16 WiMAX是宽带移动的重要里程碑,促进了移动宽带的演进和发展。 关键词:WiMAX技术 802.16 发展 一、Wimax技术 Wimax其实是以IEEE 802.16e 标准的技术为基础所创造出来的一个营销名字。这项技术的发展原本是要支持10至66GHz 频段之间一对多的宽带无在线网。这种技术有许多种部署,可以支持标准的无线固网宽带到手机上的行动数据等各种不同应用 。它的主要目的是要用在都会网络上。当然,这种技术用在户外宽带上绝对比Wi-Fi 更适合。例如,一

台WiMax 网络基地台,其覆盖范围可达到3 公里之大 。 WiMAX又称为802·16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提 供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。该技术以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础。一如当年对提升802.11使用率有功的Wi-Fi 联盟,WiMAX 也成立了论坛,将提高大众对宽频潜力的认识,并力促供应商解决设备兼容问题,借此加速WiMAX 技术的使用率,让WiMAX 技术成为业界使用IEEE 802.16 系列宽频无线设备的标准。虽然WiMAX 无法另辟新的市场﹙目前市面已有多种宽频无在线网方式﹚,但是有助于统一技术的规范,有了标准化的规范,就可以以量制价,降低成本,提高市场增长率。 WiMAX传输互联网在前景,WiMAX网络使用的做法是,类似于移动电话。 开展某一定地理范围内被分成多个一系列重叠的区域称为单元。每一个单元提供覆盖范围为用户在该邻域。 当旅行到主要从一个单元到另一个,无线连接是递送关闭从一个单元到另一个。WiMAX网络包括两个主要组件:一个基站和订户设备。 WiMAX基站安装在一个立式或高楼为广播此无线信号。 订户接收信号在WiMAX启用笔记本电脑,Mobile Internet Device (MID)(或者甚至了WiMAX调制解调器。 WiMAX标准支持移动,便携式和固定服务选项。 这使无线供应商提供宽带互联网访问区域相对不发达通过电话和电缆公司。 用于固定WiMAX部署中,服务提供商提供客802.16系列各标准负责的技术领域 户端设备(CPE),作为指向无线“modem”以提供的界面为WiMAX网络为特定位置,如家庭、网吧,或办公室。 WiMAX也以及适合新兴市场作为的经济方法提供高速度互联网。这些条蜂窝电话或无线笔记本电脑告诉人们的强度无线信号。这些图形背后indicators的世界的无线通信。 无线网络旅行空中使用无线电信号工作在给定频率,称为频谱。 经距离,无线电信号会变弱因天气、建筑物、甚至枝叶.这就是为什么无线网

宽带无线通信-汇总-答案

1、无线ad hoc网络路由、可扩展性和容量 网络节点的移动性使得网络拓扑结构不断变化,传统的基于因特网的路由协议无法适应这些特性,ad hoc网络路由是指能够在两个节点之间提供高质量高效率通信的路由协议。 基于网络结构下的路由协议可以分为平坦路由、分层路由和GPS定位路由三大类。平坦路由又可以分为先验式路由协议和反应式路由协议。先验式路由协议主要包括FSR、FSLS、OLSR、TBRPF等。反应式路由协议主要包括AODV、DSR等。 考虑到Ad Hoc网络的带宽有限并且网络规模远比有线的Internet小,无线多跳网络路由协议的可扩展性设计问题就主要集中在由网络节点增多和移动导致的过大的路由信息开销上。路由表的大小同样也是Ad Hoc网络中需要考虑的要素,因为较大的路由表暗示着较大的路由控制包并因此暗示着大量的连接开销。 网络容量是无线Ad Hoc网络一个关健的参数,是指网络所支持的可获得的传输能力,以节点平均每秒成功传输的数据量来衡量。它取决于很多因素,例如,网络架构、干扰、功率消耗、MAC协议和路由策略等。 4.2、试述多载波调制与OFDM调制的区别和联系? 解:多载波调制将共享的宽带信道划分为N个子信道,将数据流分为N个子数据流,数据流分别调制在不同的载波。在总带宽为B的情况下,子数据流带宽为B/N,若B/N < Bc(相干带宽)意味着每个子载波都是平坦衰落(没有ISI)。 OFDM是一种特殊的多载波通信方案,OFDM不用带通滤波器来分隔子载波,而是通过快速傅立叶变换(FFT)来选用那些即便混叠也能够保持正交的波形。即一个OFDM信号包括频率间隔为Δf的N个子载波,总的系统带宽B被分为等距离的子信道,所有的子载波在TS=1/Δf 区间内互相正交。这样,在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输。单个用户的信息流被串/并变换为多个低速率码流,每个码流都用一个子载波发送。这样,尽管总的信道是非平坦的,具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相干带宽,因此就可以大大消除信号波形间的干扰。又由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交,它们的频谱是相互重叠的,这样不但减小了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。 2.4、WSSUS-HO信道的物理含义是什么? 解:WSSUS-HO是指广义平稳不相关散射同质信道,在该信道中,具有不同多普勒频移的信号是不相关的,具有不同时延的信号也是不相关的,散射体在统计上具有全向散射和线性均匀性,在任一位置来自不同角度的信号是不相关的。 3.6、MUD的基本原理是什么?最大程度能增加多少系统容量? 解:MUD认为所有用户的信号都是有用信号,可以减少干扰就意味着增加系统容量,减轻远近问题的影响。MUD可以用在基站、移动台或者二者同时使用,由于在一个蜂窝系统中,基站(BS)有所有码片序列的信息,所以MUD目前被预想在上行链路中使用(移动台到基站)。 若忽略背景噪声,一个没有多用户检测的系统中的全部干扰为I = I MAI+ f ×I MAI,这里I MAI是同小区用户的多址干扰,f是其他小区的多址干扰与同小区的多址干扰的比率。对于一个同小区多址干扰都被抑制的理想系统中,全部干扰就剩下I = f ×I MAI。由于用户数量大致和干扰成比例,最大容量增益因子是(1 + f )/f。蜂窝系统中f 的典型值是0.55;换算成最大容量增益因子为2.8。

无线通信技术应用与发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项(精华)

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项 2011年度课题申报指南 二○一○年五月 “新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度网上公示的申报课题分属以下五个项目: 项目1:LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目2:移动互联网及业务应用研发 项目3:新型无线技术 项目4:宽带无线接入与短距离互联研发和产业化

项目5:物联网及泛在网 项目1 LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目目标: 本项目“十二五”期间的目标是:实现LTE产业化及规模应用;开展LTE-Advanced关键技术、标准化及整体产业链的研发和产业化。具体包括: 1)LTE研发和产业化:完成TD-LTE的多频多模芯片、终端、系统和仪表设备等产业链各环节的产业化,解决产品开发及实际应用中的关键技术,实现规模应用。 2)LTE-Advanced标准化、研发和产业化:积极参与3GPP LTE 增强型技术的标准化工作,拥有一定数量的基本专利,对关键技术进行研发,形成完整产业链,研制出具有国际竞争力的产品。建立技术试验环境,建设2~3个规模试验网。 3)TD-SCDMA及其增强型优化和提升:支持一致性测试仪表开发和完善、开发新的业务应用等。 2011年本项目主要考虑安排基带芯片、仪表等产业链薄弱环节中还需支持的课题以及高铁等特殊环境下的研发课题。

课题1-1 TD-LTE面向商用多模终端基带芯片研发 课题说明:终端基带芯片是TD-LTE产业链最重要的环节,也是我国比较薄弱的环节。由于难度大、国际竞争压力大,时间紧迫,所以应立即启动,并确保足够投入。 研究目标:开发面向商用的支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM 的多模终端基带芯片,TD-LTE能够满足3GPP R8、R9和国内相关规范的要求, TD-SCDMA支持3GPP R7版本。 考核指标:提供1000片面向商用的多模芯片给终端厂家,用于运营商牵头的规模试验。完成面向商用芯片的研发。所提供芯片应能够满足3GPP R7、R8、R9和国内标准主要指标要求。向TD-LTE终端设备厂商提供面向商用的基带芯片。主要技术指标如下:–支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM多模; –下行支持2×2 MIMO方式; –下行支持单/双流波束赋形解调; –下行支持64QAM、16QAM、QPSK和BPSK调制方式; –支持可变速率带宽,包括5MHz, 10MHz, 15MHz和20MHz; –支持非对称时隙配置;

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