关于宽带无线通信技术及其发展(精)

关于宽带无线通信技术及其发展(精)
关于宽带无线通信技术及其发展(精)

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关于宽带无线通讯技术及其发展

摘要:本文简要阐述了宽带无线技术、3G通讯技术、超宽带无线技术、Wi-Fi 与Wi-Max的优缺点及解决方案,并认为宽带无线接入将成为NCBW(下一代宽带无线及3G通讯技术发展的重要接入与传送支撑技术。

关键词宽带无线通讯技术;传愉速度;Wi-Fi;Wi-Max

未来宽带互联网的接入层面,无线将是关键技术。本文将介绍宽带无线接入、3G 通讯技术、超宽带无线通讯技术及近年来迅速发展的Wi-Fi与Wi-Max等宽带技术,并对未来的4G移动通讯技术进行展望。

一、宽带无线接入技术概述

宽带无线接入技术从所使用的频带上分为两类,一个是高频段的LMDS系统,另外一个是低频段的MMDS系统。各国对此都有不同的频段划分,前者一般占用

26GHz、28GHz、36GHz、38GHz等频段,后者一般占用2.5GHz、3.5GHz、

5.8GHz、10.5GHz等较低频段。LMDS系统的特色在于可用带宽较大,但是全天候可靠覆盖范围一般在5公里以内,适合商务热点地区的使用;MMDS系统的特色在于受雨衰影响小,全天候可靠覆盖范围一般在10公里以上,但是带宽较小,适合SME 和SOHO用户使用。

宽带无线接入系统一般由基站(BTS、远端用户站(RT和网管系统(EMS组成,基站负责对远端站进行覆盖,并提供与核心网络的多种业务接口。基站设备包括与有线网络相连的接口模块、调制与解调模块以及通常置于楼顶或塔顶的射频收发模块。基站多数采用多扇区覆盖,即使用在一定角度范围内聚焦的扇区天线,覆盖远端站。远端站也由室外单元(含定向天线、射频单元和室内单元(调制与解调单元以及与用户室内设备相连的业务接口单元组成,通常采用口径很小的室外定向天线,室内单元可提供多种类型的用户接口。网管设备(EMS主要与基站相连,有带内网管、带

外网管和本地网管三种方式,实现对系统的操作维护、性能监测、软件下载等功能。

二、宽带无线接入技术应用

1.宽带无线技术

我国已进行了2.4、3.5,5.8、26GHz等无线接入频谱的规划,使WLAN、LMIS、MMDS等宽带无线技术在我国得到了快速发展。

WLAN规划了2.4和5.5GHz两段颇率,现在需要进一步加强WLAN相关技术的研究工作,特别是漫游和认证管理,为其运营盈利提供良好的基础网络平台。LMIS 为本地多点分配系统,工作频段范围为10-40GHz。系统通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信号调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将信号还原为基带信号,实现数据双向对称高带宽无线传输,可以提供语音、IP和桢中继等业务。但是,由于LMDS受天气因索、设备成本及有线宽带迅速发展等因素的影响而受到限制。

MMDS是一种提供宽带业务的点对多点分布,频率在3.5GHz的宽带固定无线接入技术。MMDS可透明传输业务,在基站端与网络的接口为Tl/E1、100Base-T和OC-3等,可以为用户提供Internet的接入、本地用户的数据交换、语音业务和VOD 视频点播业务。MMDS频段可应用于半径为几十公里的覆盖范围。为了更好地解决这一频段的无线接入问题,我国正在考虑3.3GHzTDD方式的无线接入频段的规划。

在向下一代网络(NGN迈进的过程中,全球无线/移动通讯的发展呈现出6大趋势,即传送宽带化、应用个性化、接入多样化、网络数据化、系统互补化及有线/无线一体化。因此,宽带无线接入将成为向NGBW(下一代宽带无线及3G通讯技术发展的重要的接入与传送支撑技术。

2.3G通讯技术

3G通讯技术是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务的全球漫游移动通讯技术,能实现静止2Mbps传输速率、中低速384kbps、高速144kbps速率的通讯。国际电联ITU在2000年5月确定将WCDMA、CDMA 2000和TD-SCDMA三大主流无线接口标准写入3G通讯技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》。

由于3G通讯技术商用情况没有人们预想的进展,许多国家将WLAN和2.5G的相互整合提上议事日程。WLAN技术标准是由IEEE所制定的, 2001年11月15日, IEEE试验性地批准了新的技术标准802.119。这是一种混合标准,既适应传统的802.llb标准,在2.4GHz频段提供最高llMbps传输速率;又符合8O2.lla标准,可以在5.5GHZ频段下提供54Mbps传输速率,从而解决了各种无线网络设备互连的问题。

3.超宽带无线技术

超宽带无线技术(UWB是一种无载波通讯技术,它不采用载波,而是利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的带宽非常宽。目前美国联邦通讯委员会FCC开放的频段是3.1-10.6GHz,故UWB系统发射的功率谱密度可以非常低,在实现同样传输速率时功率消耗仅有传统技术的1/10-1/100,所以短距离UWB无线通讯系统与其他窄带无线通讯系统可以共存。UWB的传输速率可达几十Mbps-几Gbps;其收发信机结构简单,成本低于全数字化;并且其固有的抗多径衰落功能很强;具有隐蔽性好、低截获率、保密性好等非常突出的优点,能很好地满足现代通讯系统对安全性的要求。由于UWB信号定位精度高,所以在透视成像雷达、人体医学

成像、穿地探测雷达等方面得到了越来越多的应用。

UWB技术目前有两种相互竞争的技术标准,一是IEEE支持的MBOA标准,推

广由英特尔等倡导的“多频带方式”和德州仪器Tl的方案统一而成的OFDM方式;另一是以摩托罗拉为首的DSSS(CDMA标准。两者的分歧体现在UWB技术的实现方式上,分别采用多频带方式和单颇带脉冲方式。现在,IEEE802委员会已将UWB 作为局城网PAN的基础技术候选对象。

4.Wi-Fi与Wi-Max

Wi-Fi是指无线局域接入技术WLAN。无线局城网由无线网卡、无线接入点(AP、计算机和有关设备组成,采用单元结构,将整个系统分成许多单元,每个单元称为一个基本服务组(BSS。一个无线局城网可由一个基本服务区(BSA组成,一个BSA通常包含若干个单元,这些单元通过AP与某骨干网(有线网或无线网相连。

Wi-Max为全球微波接入技术,是针对微波频段提出的一种新的空中接口标准,用于将无线热点连接到互联网,也可连接公司与家庭等环境至有线骨干线路。Wi-Max无线网络提供的是进入家庭的宽带服务,同时可以承担Wi-Fi热点区域之间数据的传输任务,但是Wi-Max无法代替Wi-Fi。带有基于802.16e标准的Wi-Max芯片设备已经面市,它将允许设备直接连接到Wi-Max天线。预计Wi-Max 技术将于2009或2010年植入笔记本电脑,最终会看到Wi-Fi和Wi-Max同时内置在移动电脑里。Wi-Max的覆盖范围和传输速率对3G通讯技术构成了威胁,在成本等各个方面的优势使得业内人士将Wi-Max技术看作是一项打破产业格局的技术。IEEE802.16e标准的制定增加了Wi-Max移动性、安全性和高速数据传输特征,使其进一步融入到移动通讯之中,这可能是未来4G移动通讯技术的雏形。

目前在我国国内电信业务主要包括语音和数据,语音业务又可以分为电路话音和IP话音,数据接入业务从方式上可以分为DDN专线接入、以太网接入、xDSL接入和CABLE接入。宽带无线接入技术必须可以提供满足这些应用的方案,考虑到无线资源的珍贵性,一般不在空中信道传输64kbps的话音业务。总体说来,宽带无线接入要满足两大类应用,一类是面向连接的业务,主要是指针对传统电路方式的业务或以电路仿真方式提供的业务,包括普通电话业务、ISDN 2B+D 或30B+D业务、低于E1的电路承载业务,如N×64kbit/s等以及对应于目前DDN 业务所提供的速率等级,还有就是E1或高于E1的数字电路承载业务;另一类是无连接的业务,主要是指针对基于IP方式来提供的应用;它们包括:基于IP 方式的实时业务、因特网接入(www浏览、E-mail、高速文件传送等局域网互联、虚拟专用网VPN等等。从本质上看,面向连接的业务采用独占资源方式工作,可以为用户提供高服务等级的服务,但是对系统的时延和抖动性能需要较高,而无连接业务采用资源共享方式工作,对系统的时延和抖动性能要求不高,但是对不同等级用户的不同QOS保证稍微弱了一些。

由此衍生出三类采用不同技术的宽带无线接入系统,即:

(1单纯支持面向连接业务的BWA系统--这项技术来源于以前的窄带无线接入系统和微波传输系统,空中资源以时隙为单位分配,如DDN等业务单纯支持无连接业务的BWA系统;

(2单纯支持面向无连接业务的BWA系统-这项技术源于无线局域网系统在远距离的应用,即远距离无线网桥设备,如802.11协议的远程网桥等;

(3混合系统--同时支持电路型和分组型业务的BWA系统--空中资源分配方式一般基于ATM协议、DOCSIS协议或他们的衍生协议

目前有线通信系统占据数据业务的大多数份额,但是宽带无线接入有着有线系统无法比拟的优势,首先,宽带无线接入系统建设速度很快,又可以按需安装,这大大减低了运营商的投资风险,因为诸如CABLE接入、以太网接入等方式要求运营商在初期大规模投入,建设或改造现有有线网络,投资风险很大;其次,对于ADSL方式,这是基于双绞线网络的技术,目前的有效长度只有4公里,直线距离则更短一些。因此宽带无线接入在数据运营领域的份额将会急剧提升,电信咨询公司Strategis集团公司经过调查后认为宽带固定无线接入系统到2005年将占据15%到20%的美国宽带市场。

三、宽带无线接入技术的发展方向

相对于窄带无线接入技术仅能提供语音业务而言,宽带无线接入技术具提供更多的业务的能力,它是随着数据业务迅猛发展的不断提高的。无线通讯系统和有线通信系统相比有两个特殊点,即无线频谱资源有限和无线传输环境恶劣。宽带无线接入技术的发展也是围绕在解决这两个难点展开。总结下来,宽带无线接入系统的有以下几个关键技术:

1、调制技术

调制技术的发展使得在单位带宽内所能传输的数据率越来越高,早期的宽带无线接入技术多采用QPSK和FSK调制,调制效率为2-3bit/symbol;目前出现的系统已经普遍采用16QAM和64QAM调制技术,调制效率提高为4-6bit/Symbol。因为高效调制技术对解调信噪比要求也相应提高了,会减小BWA系统的有效覆盖范围,如果要保持原来的覆盖,就必须采用纠错性能更好的信道编码,这样做有时会使系统的冗余开销增加,导致得不偿失,因此在点对多点的宽带无线接入系统中,64QAM是目前实用化的最高调制方式,256QAM或更高等级的调制一般多用于点对点传输系统。

目前还出现了自适应调制技术,使得宽带无线接入系统可以根据当前通信环境的信噪比情况自动设定调制方式,使系统能更好的适应传输环境的变化,保持无线通信链路的通畅;某些先进的系统甚至支持在同一无线链路中,针对不同的用户时隙设定不同调制方式的新技术,这样的宽带无线接入系统既能兼顾与中心站相距较远的用户接入(比如可以采用QPSK,又可以兼顾近距离用户的高容量需求(比如采用

64QAM,考虑到一般情况下的热点效应(离基站/热点越近,需求的带宽就越高,这种技术的应用前途将会很大。

少量的宽带无线接入系统还采用了OFDM技术,既可以增加系统容量,又可以增加一定的抗干扰能力。

2、天线技术

宽带无线接入系统将会在今后的数据业务领域占有越来越多的份额,而频谱资源始终是有限的,这就要求增加频率的复用效率,扇区天线技术在其中发挥着非常重要的作用,高复用效率要求扇区天线的主波束增益尽可能均匀,旁瓣尽可能低,另外对于扇区天线的角度要求也越来越苛刻,从90度到30度,甚至小到12度,而且,极化复用也越来越多的用于实际工程中,这些都对天线设计提出

了全新的要求,目前在天线设计领域除了采用更加强大的设计工具(如神经网络等等以外,波束成型(Beam Forming和智能天线(Smart Antenna的概念也被从移动通信领域移用到固定的宽带无线接入系统中来。 3、动态带宽分配技术宽带无线接入系统的频谱资源有限,因此必须使信道资源尽可能充分的被用户利用,动态

带宽分配技术(DBA的效率就成为焦点,早期系统往往简单采用以太网的

CD/CSMA 技术,效率很低,随后各个宽带无线接入设备制造公司都推出了各自的 DBA 机制,目前比较公开的有参考 ATM 和 DOCSIS 协议的,这两种协议可以同时支持电路型业务和分组型业务。优秀的 DBA 技术不仅可以用最小系统开销来最大地提高系统资源的利用率,而且还可以对不同业务、不同用户提供不同的QOS 保证,比如 IP 电话、会议电视等基于分组型的实时性业务,因此各个 BWA 设备制造商都极其重视这项技术的开发,这也是运营商最关心的技术特色之一。

四、宽带无线接入技术的运营前景宽带无线接入技术是一种新的解决方案,为运营商和用户提供了一种新的选择。但是宽带无线接入系统只是构成整个电信运营解决方案中的一个环节,必须要多种有线数据产品配合才可以真正发挥作用。宽带无线接入技术在国外多用于最终用户,但是在我国国内,BWA 系统更多地被用于集团用户,比如酒店、小区、商住楼等等,目前宽带无线接入技术和 HPNA 技术、xDSL 技术、以太网技术紧密结合在一起,为不同需要的场合提供多种类型的电信业务。从运营商角度看,国内电信运营商的格局正从绝对垄断走向多元竞争。中国电信在有线网络建设方面有深厚基础,尤其在有线接入网建设方面具有绝对优势,牢牢把握住固定用户接入的手段,而其它新兴运营商却试图打破目前这一局面,宽带无线接入系统成为它们近期切换接入市场唯一选择,对于这些运营商来讲宽带无线接入系统投资少、建网周期短、提供业务快。另一方面国外电信运营商进入中国市场是不可避免。运用宽带无线接入技术进行宽带数据接入运营是国外电信运营商极为重要的一种运营方式,这必将进一步加剧国内运营商在宽带无线接入领域内的竞争,促进宽带无线接入设备的应用。从制造商的角度看,由于无线接入设备只有针对城市市场才能有较大的利润空间和市场容量,因而纷纷开

发宽带无线数据接入产品,包括 MMDS 和 LMDS 产品。宽带无线接入技术尽管存在某些问题,但在市场需求的驱动下也正日益走向成熟,应用步伐在不断加快。多家老牌电信设备制造商纷纷购并在宽带无线接入领域有创新力的中、小新兴公司,这说明电信设备制造巨头看好宽带无线接入市场。这些购并能有效重新整合各方面资源,促进宽带无线接入市场的迅速发展。

“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

浅析无线通信网络技术及发展趋势

浅析无线通信网络技术及发展趋势 发表时间:2018-11-16T09:48:48.303Z 来源:《基层建设》2018年第30期作者:戴山壮[导读] 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 中国移动广东有限公司东莞分公司 523129 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。本文探讨了光纤通信技术的特点以及发展趋势,旨在为下一步的研究工作指明方向。 关键词:无线通信;网络技术;网络安全 现代科技的发展使得通信技术得到较快发展。在通信产业高速运行的中国,也让人感受到通信市场竞争越来越激烈。各通信公司争先强化通信网络的建设工作以赢得市场份额。可以说,通信网络的建设是保证营运商赢得市场的关键。然而在其建设中不可避免的出现了很多网络安全问题,直接影响了通信网络服务质量,降低了人们的生活安全度,甚至威胁着人们的隐私权和国家的信息安全。 1通信网络建设中不安全问题存在的特点 各种通信建设项目都存在着这样或那样的安全问题,通信网络建设也不列外,其建设过程中同样充满了各种大大小小的风险。然而,有时仅以人的力量是无法控制这种不安全问题的不确定性的,因为它们有些是由客观因素造成的,有些又是由人为因素造成的。我们能做的就是在建设过程中控制那些可以预见的不安全因素,把建设中的不安全因素降到最低,减少损失度,尽量保障公民与企业与国家的信息安全。通信网络建设除具有一般网络建设中的不安全因素的特点外,还具有它自身独特的的特点: 1.1 不安全因素存在客观性 通信网络建设中的不安全问题有着一定的客观性,如客观存在对网络有害的地质环境等。 1.2 不安全因素存在主观性 由于社会的不安定因素的存在,在通信网络建设中还存在人为破坏网络安全的主观因素。 1.3 不安全因素存在偶然性 任何一种风险都存在着偶然性,网络建设过程中的风险不安全因素也同样,有时因多种其他因素引起的偶然性原因造成。 1.4 不安全因素存在必然性 在经过大量的不安全因素的事故资料研究后,我们发现通信网络建设过程中存在着某些必然发生的不安全因素,需要我们找出规律,有效避免。 1.5 不安全因素存在可变性 在通信网络建设过程中,各种不安全因素会随着项目的进度而变化,因此在建设过程中的任何一个时期都要注意这些可变性的不安全因素。 2通信网络建设的中存在的不安全问题 2.1 通信网络建设中设备因素 通信网络建设过程中需要大量网络建设本身的设备如大型交换机、服务器、光纤、光缆、电缆和相关土建的大型设备,这些与网络计算机相关的设备的易损性也极大地影响网络安全,同样如果这些网络设备本身存在质量问题,将极大关系到通信网络建成后的通信网络质量。 2.2 通信网络建设中系统平台问题 如果说通信网络建设中,硬件好比是一个人的躯体,那么软件平台就相当一个人的中枢神经,软件平台质量的好坏,包括此平台的运行是否稳定,后续售后服务是否到位,软件平台是否可以升级,是否具有可持续发展性,都大大地关系到通信网络建设中的安全问题。另外由于目前我国通信系统所使用的软件平台多是商用软件或是在商用的基础上加以改进的,因此源代码的不安全性,是通信网络建设中的一个重大的安全隐患。 2.3 人类或动物因素的破坏 人为因素的破坏主要由两部分组成,一是人类活动的无意识的偶然性的破坏,如在建筑过程中将通信网络的光缆挖断等;二是人们主观性有意的破坏活动,有的甚至是一种犯罪活动,如偷挖光缆,或是因某种行业竞争进行网络破坏,或是损害社会利益破坏通信网络建设的一种行为。动物破坏网络建设的安全问题一般都比较小,影响面不大,一般指被动物咬断光纤,咬断网线的一些偶然性的事件。 2.4 自然灾害的影响 近年来,地球上的自然灾害频发,如海啸、地震、泥石流、水灾、火灾等,这些自然灾害对通信网络建设的损害是巨大的,有的是无法恢复的,但这一切又是现有人类的技术水平,人类的力量所不能抵抗的,在损害网络安全的这些灾害发生后,人类只能尽可能地恢复和弥补,将损失降到最小。 2.5 战争的影响 世界的总体虽然是和平的,但某些在局部地区也常常有局域性的战争爆发,像海湾战争等,各国家内也时有发生的各种不同等级不同性质的战争,由于现代科技的发展,现代战争对地球的损害几乎是毁灭性的,战争离不开通信设备,也是战争双方首先要破坏的设施,因此战争成为通信网络建设不安定因素和破坏者之一。 3提高通信网络建设安全的策略 通信网络建设过程中,建设周期内会面临各种各样的安全问题,并且大量的安全问题之间存在着内在的错综复杂的关系,有的安全问题与外界因素交互影响,使得网络建设的安全问题题显得复杂化、多样化和多层次化。我们应该在网络建设过程中采取有力的方法手段将这些安全问题最小化,保证通信网络建设的正常运行。 3.1 加强网络建设人员管理 通信网络建设项目往往周期长、规模大、涉及范围广,人员是决定通信网络建设项目的重要因素,项目决策人可以为项目起到好的导向和管理作用,技术人员、施工人员和具体的业务管理人员,则细致到网络建设的各个部分,每个人的工作都影响到网络建设的安全问题,如,采买设备的人员采买的质量是否过关,技术人员在具体实施过程中是否认真等。

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入(Multiple Access)和双工(Multiplexing)。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术:FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术:FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短

波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址(Frequency Division Multiple Access)技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代(First Generation,下称1G)无线通信系统。这些系统中,话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制,这些

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:

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。

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);

无线网络技术及应用

邮电大学工程硕士研究生堂下考试答卷 2016学年第二学期 考试科目无线网络技术及应用 姓名 年级 专业 2016年 6月28日

D2D终端直通技术研究 摘要:D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下,允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术,通过提高空间利用率从而提高频谱利用率,在某些场景下使移动通信变得更加直接和高效,缓解基站压力,提高用户体验。本文首先给出了D2D通信系统的基本概念、技术特点,重点关注干扰管理、模式选择、资源分配和功率控制。最后对D2D通信技术在下一代网络中的应用提出了一些构想。 关键词:D2D通信技术;蜂窝网络;资源分配;下一代网络 一、D2D的概念及技术特点 D2D(Device-to-Device)通信,也称为邻近服务(Proximity Service,Pro Se),是由3GPP组织提出的一种点到点的无线通信技术,它可以在蜂窝通信系统的控制下允许LTE终端之间利用小区无线资源直接进行通信,而不经过蜂窝网络中转。作为面向5G的关键候选技术,D2D技术能够提升通信系统的频谱效率,减轻系统负荷,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。同时,由于降低了通信距离,D2D技术还可以降低移动终端发射功率,减少电池消耗,提高终端续航时间。LTE-D2D 有以下几个技术特点。 (1)工作在许可频段 基于LTE技术的D2D工作在许可频段,作为LTE通信技术的一种补充,它使用的是蜂窝系统的频段,通过基站对无线资源的控制使得对小区其他用户的干扰控制在可接受围,因此可以给用户提供干扰可控的环境和较高质量的通信服务。并且利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路短距离的特点,可以实现频谱资源的有效利用,获得资源空分复用增益。而蓝牙、Wi-Fi Direct、Flash Lin Q等技术,工作在免许可频段,存在严重干扰,通信QoS无法得到保障。 (2)网络参与D2D通信流程

无线网络通信新技术的应用

无线网络通信新技术的应用 【摘要】文中对无线局域网中以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网进行了介绍。探讨了无线网络通信新技术,它们包括WiMAX技术、3G技术简介和UWB超宽带技术的介绍,指出随着无线网络通信新技术的应用,依靠网络为工具进行沟通和交流,已经成为时代的需要,需要人类更好地探索与开发。 【关键词】无线局域网;无线电波;无线媒介;网络通信 0.引言 无线局域网是指以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介(比如电缆)而构成的网络。无线局域网内使用的通信技术覆盖范围一般为半径100m左右,也就是说差不多几个房间或小公司的办公室。当然实际的覆盖范围受很多因素影响,比如通信区域中的高大障碍物。无线网络通信技术作为下一代通信网当中最具有潜力的IT领域技术之一,业界越来越对关注无线网络通信技术的反战。随着移动通信和Internet的用户不断增长,各种通信技术陆续更新换代并相互融合,新的无线网络技术更是层出不穷,其中就有3G、WiMax 等。在这些技术当中,无线网络通信技术充当着一个核心角色,又由于当今用户对网络化、无线化移动化、便携化的强烈需求,各种数据业务需求相继出现。 1.无线网络通信新技术 改革开放30多年,随着高科技的发展,我国的通讯科技水平得到不断的提高和发展,网络不仅在传输带宽上得到了飞速的发展,在通信方面也演变出了迅猛的网络连接方式,就如同现今的人人皆有的手机一样,无线网络正逐渐成为人们流行追逐的目标和企业完善体系必备选择方案。其中衍生出了如下无线网络新技术的出现: 1.1关于WiMAX技术的简介 WiMAX技术源于英特尔,随其发展日益进入到了人们的生活当中,设备商同时利润能不断增大。它是针对微波和毫米波频段的空中接口标准的一项无线城域网技术,主要用于无线接入点连接互联网,DSL的无线扩展技术给居民用户和中小企业带来便携和移动的好处,其技术优势主要三点,第一,传输距离够远,传输距离最远可以到达50公里左右,而与之前WIFI而言,是无法比拟的。覆盖的信号范围很广,只要用过建立少数的基站就能实现全面的覆盖,解决了无线网络范围的问题。第二,接入速度够快,WiMAX采用OFDM调制方式,频道设置带宽为20MHz,由室外固定天线稳定接受无线电波,因此,WiMAX所提供的最高接入速度可以达到70M每秒,对于无线网络而言,这是一个超越了宽带速度上十倍的速度。第三,具有较为广泛的多媒体通信服务,由于其本身具有良好的安全性以及可扩展性,从而实现了包括了语音、视频等传输的电信级多媒体通信服务。WiMAX作为一种新型宽带无线城域的接入结束,随着标准化工作进展,演变为可编写、移动以及充分应用到互联网接入技术,此技术将备受业界关注。 1.2关于3G技术知识的简介 3G技术,它是指第三代手机(3G)的应用开始。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,WAP与web的结合是一种趋势,如时下流行的微博客网站:

无线通讯网络技术在军事中的应用

Application of the Wireless Communication Network Technology in Military 无线通讯网络技术在军事中的应用 中国自动化学会 孙柏林近年来,随着科技的发展和网络的延伸,人们在任何时间、任何地点对信息进行访问和处理的愿望正逐渐地成为现实,无线连接已经成为信息技术和产品发展的重要方向之一。无线通讯 网络技术在军事中的应用是多方面的,完全可以预期,随着军事需求的索引,技术发展的推动,无 线通讯网络技术必将会在军事领域获得广泛地应用。 孙柏林 (1936-) 男,研究 员,曾主持 设计"XT-21 尾随机信号 产生器"、 "ZSK-1自动 随机振动均 衡分析仪"、"战役训练作战模拟系统"等大型工程 项目,编著有《作战系统工程导论》、《国防战 略系统分析(军备控制)》、《军备冲突决策》、 《计算机战役战术训练模拟系统军事总体设计原 理》等专著。先后在国内外有关学术会议以及学术 刊物上发表过150多篇学术论文与文章,曾获1992 年全军和军事科学院研究工作二等奖、三等奖及 1996年度军队科技进步奖三等奖。 21世纪,是无线技术的时代! “无论你身处何地、身处何时,无线 技术将使你取你所需。”随着21世 纪的到来,无线技术的使用已经深 入到人们的日常生活,并改变了人 们商业贸易的模式。自19世纪末电 磁波的发现以来,无线通讯的发展 可说是日新月异。不论是在军事或 商业用途、人们的日常生活里几乎 都已经跟无线通讯脱离不了关系了。 近年来,随着科技的发展和网络的 延伸,人们在任何时间、任何地点 对信息进行访问和处理的愿望正逐 渐地成为现实,无线连接已经成为 信息技术和产品发展的重要方向之 一。这种趋势在军事领域也不例外。 其实,无论是无线通讯技术还是网 络技术,它们的出现都必须是和军 事密切相关的。随着高科技的迅速 发展,现代战争从基于资源的平台 中心战进展到协同作战的网络中心 战,一种全新的作战样式:21世纪 作战系统工程—“网络中心战”— 正在形成,而这与无线通讯网络技 术的迅速发展息息相关! 1 射频识别技术在军事中的 应用 射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是20 世纪90年代开始兴起的一种自动 识别技术。射频识别技术是一项利 用射频信号通过空间耦合(交变磁 场或电磁场)实现无接触信息传递 并通过所传递的信息达到识别目的 的技术。 射频识别系统通常由电子标 签(射频标签)和阅读器组成。电 子标签内存有一定格式的电子数 据,常以此作为待识别物品的标识 性信息。应用中将电子标签附着在 待识别物品上,作为待识别物品的 电子标记。阅读器与电子标签可按 约定的通信协议互传信息,通常的 情况是由阅读器向电子标签发送命 令,电子标签根据收到的阅读器的 命令,将内存的标识性数据回传给 阅读器。这种通信是在无接触方式 下,利用交变磁场或电磁场的空间 耦合及射频信号调制与解调技术实 现的。

无线通信领域的新技术

无线通信领域的新技术——感知无线电 李忠孝 无线电通信频谱是一种宝贵的资源,伴随着无线通信业务量和新技术的快速发展,频谱资源日趋紧张。如何开放频谱和提高频谱利用率对频谱管理提出了严峻的挑战。感知无线电技术在这种情况下应运而生。感知无线电(CR:Cognitive Radio)提供了一种依伺机接入方式共享和利用频谱的手段,它可以有效地解决这两个问题。 感知无线电是一种无线电系统,它能够自动地检测周围的环境情况,智能地调整系统的参数以适应环境的变化,在不对授权用户造成干扰的条件下从空间、频率、时间等多维地利用空闲频谱资源进行通信。它区别于其他传统无线电系统的主要特点是:1)对环境情况的感知能力;2)对环境变化的自适应性;3)系统功能模块的可重构性;4)自主地工作和运行等。 感知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的智能技术。具有认知功能的无线通信设备可以感知周围的环境,再利用已经分配给授权用户,但在某一特定的时刻和环境下并没有被占用的频带,即动态利用“频谱空穴”;并能够根据输入激励的变化实时地调整其传输参数,在有限信号空间中以最优的方式有效地传送信息,以实现无论何时何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱利用的高效性。感知无线电的一个认知周期包涵三个基本过程:感知频谱环境;信道识别;功率控制和频谱管理。其中,感知频谱环境是感知无线电的最显著特征,能够感知并分析特定区域的频段,找出适合通信的频谱空穴,即频谱空穴的检测和选择。根据不同的感知灵敏度和感知速度,频谱检测的方法有匹配滤波器、能量检测、循环平稳特征检测、协同检测等。 感知无线电技术是无线电发展的一个新里程碑,其应用会带来历史性的变革。对于频谱管制者而言,该技术可以大大提高可用频谱数量,提高频谱利用率,有效利用资源;对于频谱持有者而言,利用该技术可以在不受干扰的前提下开发二级频谱市场,在相同频段上提供不同的服务;对设备厂商而言,该技术可以带来更多的机会,具备感知无线电功能的设备将更具竞争力;对终端用户而言,可以带来更多带宽,在感知无线电技术成熟后,用户可以享受到单个无线电终端接入多种无线网络的优势;在军事通信方面,根据感知无线电的特点可以“见缝插针”地利用空闲频谱通信,提高通信的可靠性和对抗能力。因此,感知无线电技术必将是未来无线通信的一个重要发展方向,为无线电资源管理和无线接入市场带来新的发展契机和动力。 目前,CR的发展还处于初级阶段,各项理论和技术处于研究和探索之中,但它已得到了各界的关注,很多著名学者和机构投入到它的研究中。启动了很多针对此的研究项目,最引人注目的是IEEE802.22工作组。该工作组制定了利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准,这是第一个引入感知无线电概念的IEEE技术标准化活动。

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

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。

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;

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。

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