超宽带无线通信技术及发展解析

电信科学2001年第11期通信发展论坛?

超宽带无线通信技术及发展

张靖1黎海涛2张平2

(1.电子科技大学电子技术系成都610054;2.北京邮电大学电信I程学院北京100876

摘要本文首先介绍r超宽带(uwB】技术的发展.然后分析了它应用于无线通信系统的性能特点.包括信号调制方式多径传播、传输速率、接收机设计、与其它无线设备兼容和共存性等方而,最后展单了它的发展趋抖和进一步研究的课题。

关键词超宽带无线通信信号

1引言 2UWB性能特点

在过去数年中,短距离无线系统,从10m到100m,由于数据业务的推动,呈现出巨大的发展潜力,特别是近年在短距离无线通信领域提出了个人局域嗍(PAN的概念。PAN的核心思想是用无线电或红外线代替传统的有线电缆,组建个人化的信息哪络。实现PAN的主要技术有:蓝牙(Blueiooill、IrDA(Ir如red Da诅As蛐ciaiion、Ho础RF以及超宽带(LwB等4种,其中具有高性能、低功耗雨I低成本无线数据通信能山的uwB成为未来富有竞争力的技术之,

众所周知,~般通信技术是把信号从基带凋制到载波上,所谓宽带通信是指具有大的调制带宽或高的数据传输速率。而 Lm足通过对具有很陡上升和下降时间的冲击脉冲进行直接调制,从而具有GHz量级的带宽:超宽带技术解决r剧扰传统无线技术多年的有关传播方面的再人难题,它开发了一个具有千兆赫兹容量和最高空间容量的新无线信道。同时,它还具有对信道衰落不敏感;发射信号功率谱密度低(数f‘mw范围, 有低截获能力;系统复杂度低;能提供数厘米的定位精度等优点:uwB尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用中,

随着近年现代微电子技术的进步和高速器件的发展,超宽带无线技术开始走向商业化。美国联邦通信委员会(Fcc眦及伞球其他标准化组织正在制定LwB无线技术规范:UwB可能在不占用蜘在已经拥挤不堪的频率资源情况下带来一种全新的

话音和数据通信方式。美国、欧洲等}午多学者目前都在对uwB 技术在宽带高速通信巾的应用潜力和面临的未来挑战进行研究。人们希望混合短距离无线通信和Intemet来实现传输数据、话音、视频等业务,进而形成新一代蜂窝系统。

2.1UWB信号

实现超宽带通信的首要任务是产生uwB信号,从本质卜看,LwB是发射和接收超短电磁脉冲的技术,可使用不同的方式来产生和接收这些信号以及对传输信息进行编码,这些脉冲可以单独发射或成组发射,并町根据脉冲幅度、相位和脉冲忙置对信息进行编码。

目前较成熟的uwB通信信号有两种:时间调制(TMUWB 和直接序列相位编码(Dsc乙wB。1"uwB采用瞬时开关技术来产生短脉冲或只有很少几个过零点的波形,可以将能量扩展到很宽的频带内i脉冲由专用宽带天线,以每秒几十兆至几百兆赫兹的高速率发射,这此脉冲在时间上蹦随机或伪随机间隔进行分布,进而可在时域和频域上产生多个噪声编码信道和一个类似噪声的信号。对脉冲进行时问编码Jl;成多个倍道,实现多址通信,直接序列相位编码uwB采用一种以(南it/s速率发射的高占空比宽带脉冲相位编码序列。脉冲序列以数百MbiI/s的速率对数据进行编码,多个编码脉冲丧示一个比特,编码增益能提供抗多释干扰能力,在短距离范围

内,DscIuwB能提供极高的数据率。

可以看到,与一般的扩频波形(直接序列扩频Dsss或跳频扩频nIss不同.uwB波形的扩频带宽是直接产生的,即单个比特未经扩频序列如PN码调制,本质上是时域概念。另外, Dsss、删嬲波形是恒包络,扩频波形占空比为10D%,即峰平比相等,存LwB中,脉冲持续时间相对脉冲间隔很短,波形的占空比为一个小的百分数,峰平比很人。

另外,uwB脉冲比传统无线信号更加难以探测,例如, mLrⅣB系统在多个成对配置的接收机和发射机之间,采用一

?3?

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种独特的时序编码在整个超宽带内每秒发射数百万个低于噪声级的编码脉冲:这些传输采用极低的发射功率,以提供难以被探测和截听的发全传输,而且由于极短的波形持续时间,更易于实现多用户通信中的分组突发传输。

2.2多径传播

多径衰减是无线通信的一大障碍,传统的无线技术由于受到建筑物内部和周嗣多径的困扰,难以对有多径干扰的位置进行精确的跟踪,而且在建筑物很拥挤的环境中很难分辨目标。此外,多径干扰和衍射现象也使传统无线电的传输特性变差,这在建筑物中尤为明显,而uwB技术特别适合室内使用,它有抗多径衰落的固有鲁棒

性。m非常窄的波形使从信道的多个反射被独立分辨,而不是在接收端被破坏,从而在窄带系统中的时变衰落被大大减小。嘞其定位精度小丁几个厘米,并通常遵循自由空间传播规律。

下面对多径传播作定量分析。扩额带宽为l 228M№的 Is-95蜂窝系统和Pcs系统可以分辨时延差异略小于1卜8的多径信号:在室外环境中,时延可能肯好几个fts,因此一些多径信号要采用fiilke技术加以分辨和接收,但室内信道中多径时延常为ns缄,它无法在相对窄带的Is_95信道中进行分辨,因此类似 Is_95这样的系统必须克服严重的Ravld小衰落,它要求信号必须在静态信号级的20dB以上,才能达到规定的性能。而带宽超过l GHz的L肘B系统.能分辨出时延小于l ns的多径信号,然后采用Rake接收机可获得足够的信号能量。

uwB系统性能受信道传播和多径的影响很大,需要对uwB 传播环境进行深入研究以更精确地预测uwB系统性能和优化收发信机漫计。

2.3传输速率

如前所述,uWB系统巾有不同的调制方法,下面将以PAM LwB系统为例分析传输距离与速率之间的关系=假设噪声为 Aw洲.未编码时系统BER达到10,编码后减小为lO 5—

109,发射功率谱密度限制在一4l dBm/MHz,工作频段从

2.5Gm到5GHz,故带宽为2.5GHz,中心频率为

3.75GHz。路径模型设为自由空间传播,采用M_PAM调制和相下检测时的黼号率为^=等em(√器腻懈为R= M \、埘‘一l』

二,这里M=2。,扎为每比特的sNR。若每个符号传送&个信肌

息比特,则符号的sNR为≈yb,还可表示为氏8。瓦/目o,这里‰ 是F℃c限制的平均发射功率谱密度,日。是发射脉冲带宽,咒指脉冲重复频率(PRF,珈是噪声功率谱密度。因此,在平均发射功率谱和系统BER一定的条件下,增加脉冲带宽或减小PRF,都会影响系统速率和上作距离。在姒上假设条件下,定鼍研究表明,当通信距离为125m时.2PAM调制时系统传输速率为250Mbil/s,8PAM调制时速率为50MKl/s;当距离为27.5m 时,2PAM涮制时系统速率为50Mbit/s,8PAM调制时速率为lOMbiL/s;当距离为L00m时,系统吞吐量严重下降。

可见,uwB在近距离能提供很高速率.结果还表明高阶 PAM调制没有提高速率,这个问题可以这样理解,PAM是一种频谱有效的调制方式,但不足功率有效的,采用其他方法,如增加灭线增益、提高编码增益、喊小噪声、增大带宽能进一步提高传输速率和距离。

从通信的角度来看,无论扩频还是uwB系统性能都由有效比特信噪比E。/』v。确定,这里Ⅳ。=^7础,☆足Bol把瑚珊’8常数,乃是系统噪声温度,B是瞬时带

宽。￡。=胛,对uwB系统. P是脉冲峰值功率,r是有效脉冲持续时间。对扩频波形而言, 同样E。由Pr决定,但r表示比特持续时问。可以看出,在给定B肌条件下,脉冲越短,带宽越宽,所需的峰值功率越高,而在柑同的予均功率量级,扩频和UwB有同样的BER性能。 2.4干扰

由于uWB发射的宽带特性,可能对其他已申请的使用频段造成干扰,因此Fcc 正在审定uwB技术的合法性。Fcc的目标是在满足市场对高效频谱利用率的L研B技术需要的同时,保证它对目前用户已经申请的频段不会造成干扰。

1998年9月,FCc第次发出征洵通知(NOI,要求工业界对发射功率严格受限时在非授权频段使用嘞技术的提出反馈意见。FCc第15条款规定了在非授权频段对无线电设备发射功率的限制,具体如下:Fcc P缸15.209规定对频率高于 960MHz,在

1MHz带宽内,测量距离3m,发射功率在500pw/m 内,相应的发射功率谱密度限制在一41.3dBm几IHz眦下。自弗一次发出征询通知后,收到了500多份意见,显示了业界对 uwB技术的浓厚兴趣。2000年5月,F℃C对工业界发出在P矾15规定下允许uⅣB发射机工作而修改条款的通知(NPRM,并征询反馈意见。

FCc还考虑在2cHz以下对发射功率谱做更低的限制,以保护cPs等,但目前还没有定义界限。美国国家电信信息管理局(mA的报道结果分析出【懈电发射机对1=作在1.2GHz和 1.5GHz GPs的影响很大,有20~35dB甚至更大的衰减,超出了}uc Part 15.209对功率的限制,需要对cPs工作频段进行保护。

由于频段共享会造成潜在的干扰。有许多因素对唧B系统与其他窄带系统的共存有影响,包括LWB系统中器件之间的隔离.信道传播的损耗,调制技术,脉冲重复频率,接收天线的增益。例如,一个LwB以脉冲重复频率发送未调制的脉冲时,会在频域产生以PRF重复出现的峰值。加入幅度调制后,I瓜电信号经过扩频后更为平坦。结果,嘞发射机产生的干扰类似宽带干

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扰,它对窄带接收机的背景噪声有影响。uwB系统中需要考虑两方面的问题:一是要求uwB进行低功率发射,这使得乙wB有很高的功效比和能低成本实现.可以省电,也限制r LfwB通信的距离;二是uwTI;系统町能受其他窄带无线通信设备的干扰。

FCc的限制仅是个丌端,对T业界来说,通过制定标准来推广这项技术并与其它无线通信设备共存是重要解决途径。例如,若L啊B应用于个人局域刚(P^N,则勺802.1la LAN邻近, 因此,uwB系统必须设计成与L州共存,这刚通过工业协作和标准化工作来完成:

25接收机

与传统的无线收发信机结构相比,uWB收发信机的结构相对简单,如图1所示。为对比分析其优点,把uwB接收机与实现短距离通信的蓝牙接收机进行比较。蓝牙采用跳频技术把l M}{z 带宽的信号扩展到79M№,发射信号的中心频率为

2.45Gm,带宽为79M№。在接收端,弱信号首先经过放大器放大后下变频到中频

IF=120MHz,下变频使用外篮技术,混频后会产生镜像信号,在低频端,解凋并饿复信号。

UWB收发信机中,信息可被几种小同技术凋制,如M.ary脉冲幅度调制或PPM 调制发射脉冲。在接收端,天线收集信号能量经放大后通过匹配滤波或柑关接收机处理,再经高增益门限电路恢复原来信息。相对于超外差接收机而言.它实现相对简

a1蓝牙

ml UWB

uA:低噪声放大器IF:中频up/d…onv州er:上/下变频器PA:功率放大器T(Rx:发送/接收RefO靶:奉振MF/co“:匹配滤波/相关器smh:频率合成

幽1接收机结构单,没有本振、功放、PLL(锁相环J、Vc0(压控振荡器、混频器等,制造成本低。LrWB接收机的?个优点是它可以全数字化实现,采用软件无线

电技术,Ⅱ』动态调整数据率、功耗等。例如,当距离增加时,u辑田齄用几个脉冲发送同一信息比特从而在接收端提高了sNR。这种灵活性是功率受限的未来移动计算所必须的?蓝牙发射机在l n耐平均发射功率时速率为1Mbit/s,工作的距离范围

为10m。而发射功率小于10pW,带宽为2.5GHz的 UWB发射机能提供同样的吞吐量和覆盖距离:这对使携式通信装置来说,口『大大延长电池工作时问。uwR技术的最重要的特点是其低成本和低系统复朵陆,可全数字化实现。它只需要一种数字方式产生脉冲,并对脉冲进行调制,而这些电路都可以被集成到一个芯片上,目前已有这种产品=另外,它只用很少的RF 或微波器件,}}j其RF设计简化,系统的频率自适应

能力很高。但是,I,ⅣB系统波、f时也面临一些挑战,一个普遍关心的『可题是在uwB接收机的频带内,宽带接收机易受到传统窄带通信机的干扰;匹配滤波器的精度;超宽带天线等也不易满足。由丁短的脉冲持续时间,为相关检测接收脉冲需要精确的定时。这些问题可通过采用先进技术来解决。若把uwB发射机设计成频率自适应,带宽自适应结构,则L邢系统能与共享频段的其他通信没备共存而不造成于扰。

26空间容量

这罩孛间容量定义为Ht/(s?击.空间容量的概念已被许多学者使用,鱼u加州Berkelev的Jan Rabaey教授等,文中采用平方米,因覆盖区域一般指两维。下面对几种典型的短距离无线通信技术进行对比。lE蛆802.11b工作的距离范围是100m,在

24GHzIsM频段,有80MHz的未用频宽。因此,在半径为100m 的覆盖范围内,3个22MHz咄E 802.11b系统可同时工作互不干扰,每个系统提供的峰值速率达

1lⅥbiI/s,总共的速率达 33Mbjt/s,产生的空间容量为1000bit/(s?击。蓝牙在低功耗模式下,在10m距离内,速度可达l Mbjl/s,10个蓝牙微微蜂窝 (口jeone括能在10m圆周范围内同时工作,速度达10M场f/s, 从而得到的空问容量近似为30000biI/【s?秆:IEEE 802.11a 的T作距离范围在50n1,峰值速率达54Mbii/s,假设在5c}Iz 频段内,有2册MHz可得到的频宽,系统的空间容量可达 83000bjf/(s?矗。LfwB系统在

10m距离范吲内的峰值速率可达50Mbit/s,系统的牵问容量达1000000bit/(s-m2。

可阱看出,目前的一些标准如蓝牙和IE阻802.11,其峰值速度和空间容量都远低丁uWB,这可从理论上找到答案。根据经典的信道容量理论,c=lh(1+s/川,最大信道容量与带宽成线性关系,I,ⅣB系统带宽一般有2GHz甚至更宽,比带宽受限的Blue伽Ih、IE盯80211以及HipernN2等无线系统有更大的容量。固此,UWB系统有支持未米高容量无线通信的巨大潜

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力。将来,随着系统功率的增大,uwB系统的上作范围将能扩展到几公里或者史远=将来,像无线以太局域网802.1lb和短距的蓝牙通信技术,都有可能被u租所取代,这是囚为LwB产品的吞吐量将比采用802.11b的产品大1000倍,也就是说uwB系统与802.11b相比,能够支持更多的用户,而且比当前无线LAN 系统速度更快、成本更低:美国的一家信息产业咨询公司认为, 就速度和传输距离而言,超宽带无线通信技术当前还只是处于其萌芽阶段,他们认为,随着功率和芯片制造技术的提高,uwB 产品的通信速度和传输距离还将不断地提高。

27MAC层

【用m系统在短距离范围内的高数据率能力,很适用于带宽/时延敏感的视频通信,为保证业务的高Oos等级,除了物理层外,还麻研究媒体访问控制(MAc层的设计。高速数据在无线信道中传播易产牛分组丢弃、突发损失、分组时延等缺点,同时, 无线信道随时倒、地点而变,用户的移动性也提出另外的要求, 如当接人点改变时,用户希卑仍能接收到同样的00s业务,问题在丁新无线链路并不一定支持要求的00s。这些都需要对MAc 层合理设计来处理:uwB系统的MAc层设计包括拧制信道接人,Qos、安全性的保证等。下面着蕈讨沦信道接人和Q0s功能。 1F髓

802.11Tge专门委员会在研究增强型的8皿.1l MAC 协c义以优化信道接人和保证(【s。802.11MAc层基本的信道接人采用分市式访问控制方式Dc}1以及建立在

DCF之上的集中访问控制I】cF,提供一种集中化轮询式的通信。欧洲提出的与802.11竞争的技术Hipe“N/2(HL2.则采_L}j不同的MAc和 00s保证方法=80211的MAc来源于ElhemeI和1P,增强Q0s的同时能后向兼容。HL2MAc基于无线A‘rM 概念,没有后向兼容的要求。HL2和80211的根本氏别在于它采用非常短固定长度的分组,集中控制随机接八资源预留信道,基于成功资源预留的 TDMA类型的信道分配。这种结构能提供好的Qos性能,但是, 与8021l MAc相比,它实现的复杂性较高。

存高速率uwB系统的MAC层设计中,可以根据它的特点进行设汁选择,这是MAc层设计时一个要考虑的重要问题。当 uwB技术走向标准化和产品化时,一个待决定的问题是:是否采纳一些其他无线网络中的MAC技术或者完全开发新的技术。这一方面要看到现存的MAc胁议是否适用于uwB应用,另一方面是根据u弭毋的特性要求加入新的技术到MAC层,一定程度上的兼容性能获得市场和用户的接受。如LwB系统中,在发射功率恒定时,速率与PRF和峰值功率成反比,在MAc 可利用这个特点,通过适当调整来灵活控制,根据通信的距离不同为每条链路提供不同数据率的信号;为使trWB系统间能共存,可在MAc层利用不同的扩频码术设计LwB系统;为解决uwB与 WLAN系统.如802.11a的共存性『HJ题,也可通过物理层和MAc 层的联合设计来实现。uwB系统成功应用的一个重要考虑是它与其它wLAN或WPAN的共存性。

3结论

已有大量关于LwB技术的性能和局限的分析,?个较普遍的误解是uwB技术是适合于所有应用的最佳设计。实际上, I用m技术最适合于拥挤的室内应用,并不适合于室外应用。因为u啊-B在大气环境下距离越远信号衰减越厉害。另一种误解是将UWB无线技术和冲击雷达技术混为一谈。LrWB无线技术采用的脉冲和冲击雷达的脉冲相似,但传输功率大大不同:商用 uwB产品将利H{接收机领域的最新技术,并将以非常低的功率 (mw级进行发射?而冲击雷达,必须以极高的功率(kw级发射信号。明晰这些区别后.我们对u疆在无线通信中应用才能有更清楚的认识。

LwB可以满足全球对更大带宽的强烈需求。全球频谱规划组织已注意到uwB 具有巨大潜力,它的优点促使全球频谱规划组织思考如何更好地推广这项先进的无线技术。2000年5月美罔pcc公布了一条uwB规9llI制订通知。最近,欧洲也正在评估邯旧规则提案,欧洲标准化组织的一些成员已经建议欧洲应该在2001年底之前确定UwB的使用规则,而英围无线通信协会已经开始带头评估啪辐射对现有系统的影响。据悉,FCc对 uwB通信的管理规则将在2001年内确定。

国际学术界对超宽带无线通信的研究也越来越深入,lE既 J0llmal on seJ刚ed A 删s in communicalions杂志将在2002年出版有关嘞技术的专辑论文“ulh Wide B舢1d Radio in M11lⅡ_Access wireless communjcalio珊”。我周也非常重视这项革命性的技术. 在2001年9月初发布的“十五”863计划通信技术主题研究项目中,把超宽带无线通信关键技术殷其共存与兼窖技术作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容,鼓励国内学者加强这方面的研发工作。

在uwB技术领域,有着广泛的研究内容,除了uwB波形、发射机.检测器、天线、倍道特点、岍B系统的多址等物理层实现技术外,牵中接几的灵活性,开放的网络还要求重新定义高层而不仅限于物理层。这方面包括Lf邪资源和移动管理、安全性、在保证Oos下UWB与固定网的互通、UWB与其它无线技术的兼容性等问题。为充分利用移动通信的潜力,还需要研究在 uwB通信中移动接人技术的日J行性、要求和性能以及相应的资源管理技术。

参考文献

l Thlor J D Itlu州ucllon Io ul妇撕debmm rd.k s,吕lc胁fHC胁ss.B0ca RmIm noida 1995

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基于MPLS的虚拟专网在光网中的实现“

赵继军赵文玉纪越峰徐大雄

(北京邮电大学北京100876

摘要本文在论述虚拟专网发展演进过程的基础上,对基于多协泌标记宝换的第二层虚拟专网的关犍技术和实现进行了论述,进而埘基于多协议标记交换机制的虚拟专阿在光网络中的实现机制进行了深人分析。

关键词虚拟专用网多悱泌标记交换光网络

1引言

随着经济和社会生活的全球化,一些企业和组织为了迅速、可靠、安全地联系各自遍布全球各地的分支机构和员工,对信息的交流提出了新的要求,为了实现这一目的,它们就需要向网络服务商租用々线,构建自已的私有网络,由于其对这一网络线路的独占性,使得此类专网的使用存在配置缓慢、费用昂贵、线路利用率低等明显的缺点,这就是最初的专网。为了解决上述不足,虚拟专用网(vPN的概念应运而生,vPN是建立在实际网络基础上的种功能性网络,这一解决方案既a』以让客户连接

*(项目来源:“863”科研项目课题编号(863—300一Ol—02—99;863— 317一Ol 一05—99;受“教育部高等学校骨下教师资助计划”资助;同时受北京市自然科学基金资助(项目编号40020。8, 到公网所能够达到的任何地方,也可以方便地解决保密性、安伞性、可扩展性、可管理性等问题,同时,降低了网络的使用成本, 减少了专网费用=由于上述优势,这一技术正在成为刚络技术巾研究和应用的热点,

在vPN的不断发展过程中,基于不同技术基础提出了多种方案,其中基丁MPLs 的方案及其在光网中的扩展最有前途。 MPLS的价值在于它能够在像口这样的无连接型网络中创建连接型业务,这正适合r光通道的面向连接的特性,其信令向智能化方向的发展也符合了vPN对网络资源的动态需求,因此,应用MPLs建市光路径来配置vPN是一种非常合适的方案,它正在成为未来vPN的发展方向。与此同时,由于MH5在光域的扩展,如GMPLs等IⅡF草案的提出,使得MPLs机制不仅适用于

LP分组业务,而且也使得其对高阶snH/s0NET、波长等粒度的业务具有了很好的适用性,并开始了将现有网络向智能光嘲推

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w1弛k㈣lIiPl……m删nlc H110ns J比E‘rrans o“ c0M.2000,48(4:679—69l

4Wln M Z Sc}dn R A oTl山e mbus血髑s 0f ul}m啪;IlE【.曲dw;Il山mm出s m

d…mu吣一汕咖……nIs也EE conⅡⅡk岫3.1998.2【2J

[作者简介】张靖,电子科技大学博上生,目前从事3c关键技术研究工作。黎海涛,北京邮电大学博士后,从事宽带无线通信方面的研究工作,已发表论文20余篇。张平,北京邮电大学教授,博士生导师。

Ultra Wideband Wireless Conlmunication Technology

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Kevwords ulh wideband,衍rele88communlcation,si印al (收稿日期2001—09—19

?7?万方数据

超宽带无线通信技术及发展作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期：被引用次数：张靖，黎海涛，张平张靖(电子科技大学电子技术系,成

都,610054，黎海涛,张平(北京邮电大学电信工程学院 ,北京,100876 电信科学TELECOMMUNICATIONS SCIENCE 2001,17(11 32次参考文献(4条 1.Win M

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渊新型扩频序列及其理论界研究[学位论文]博士 2005 19.高远超宽带系统与其他通

信系统频谱共存特性的研究[学位论文]硕士 2005 20.蒋晓虞.窦文斌对数周期天线的UWB性能分析[期刊论文]-电波科学学报 2004(z1 21.李唐.刘亚峰超宽带技术及其在CATV中的应用[期刊论文]-中国有线电视 2004(3

22.李旭光.仇洪冰.赵静跳时超宽带信号的功率谱分析[期刊论文]-现代电子技术2004(6 23.张薇.刘宏立利用GPRS无线网络加强物流管理[期刊论文]-物流技术2004(8 24.张新跃.沈树群 OFDM技术在UWB系统中的应用及前景展望[期刊论文]-数据通信 2004(5 25.徐磊.周国安.王金博时间调制超宽带通信系统分析与研究[期刊论文]-弹箭与制导学报 2004(4 26.李育红.周正超宽带无线通信技术概述[期刊论文]-北京电子科技学院学报 2004(4 27.张新跃.沈树群 UWB超宽带无线通信技术及其发展前景[期刊论文]-数据通信 2004(2 28.李唐.刘亚峰超宽带技术及其在CATV中的应用[期刊论文]-有线电视技术 2003(22 29.黄武襄超宽带技术在通信中的应用[期刊论文]-现代电信科技 2003(5 30.李唐.刘水生未来无线个人域网中的超宽带技术[期刊论文]-现代电信科技 2003(5 31.杨晓非.刘银碧.代睿 UWB技术及前景探讨[期刊论文]-数据通信 2003(4 32.陈冬梅.张德安超宽带接收中抽样积分检测电路的分析[期刊论文]-桂林电子工业学院学报 2003(2 本文链接：

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无线通信技术应用及发展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ab14460200.html, 无线通信技术应用及发展作者：郭永刚路彬来源：《电子技术与软件工程》2018年第19期摘要无线通信技术作为推动我国经济不断向前发展的重要力量，不仅促使我国生产力水平不断得到提升，而且还有效改善了人民的日常生活质量，并在电力系统之中得到了广泛的应用与发展，特别是在电力通信方面起着关键的作用，为我国电网建设提供了全面的技术保障。安全有效的电力系统可以在各个方面合理地分配电能，遇到电力系统事故可以予以及时的解决。电力通信系统作为电力系统的重要组成成分，能够促使电网调度工作达到自动化以及现代化的目的，并且从根本上保证电网的安全性以及经济性。【关键词】无线通信技术应用发展随着我国经济发展水平的不断提升，科学技术的不断进步，促使现代通信技术变得更加科学化以及数字化。由于当前信息知识更新速度较快，而且经济发展速度呈现高度上升趋势，使得人们在信息获取方面提出了更高的要求。为有效解决无线通信技术在使用过程中出现的问题与矛盾，必须要全面秉持创新理念，综合运用与之相关的技术手段来予以解决，从而在最大程度上满足人们在信息获取方面所提出的各项需求，并为其不断提供多方面的信息资源，为科学规划工作的顺利开展奠定良好基础，推动无线通信技术蓬勃发展。 1 无线通信技术的发展 1.1 无线通信技术的联合化与集成化全面结合我国当前资金状况、技术水平以及市场需求等相关方面的内容，将会采用融合方式来对目前的无线网络开展异构网络的联合工作，从而促使通信网络的形成，并成为无线通信技术发展内容之一。现阶段，我国网络融合形式包括：接入网、核心网融合以及业务融合等，对于选择不同的网络来实现接入工作时，需要先对其开展协同工作，从而促使无线网络的使用者达到无线漫游的目的。在构建未来通信终端时，需要为其添加配置能力，并不断提升该项能力，便于计算机与通信技术进行全面的融合，而且在该种技术下通信终端便不会接收到用户的干预内容，同时还可以为用户提供丰富多样的网络接入方式，便于其随时展开网络监控工作，及时更新升级与之相关的软件。除此之外，由于时代不断进步，人们需求水平不断提升，因此未来无线通信技术的构建要全面符合时代发展特征以及全方位满足用户提出的各项需求，而且无线通信技术要保证能够实现多种功能集成的目的，例如语音、数据以及图像业务的综合、无线传输模块的综合等。 1.2 无线网络通信技术的有效融合

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。

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

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

超宽带无线通信技术及应用

超宽带无线通信技术及应用毕业设计（论文）专业 ___________ 无线电技术班次11613 ____________________ 姓名 ___________ 曾麒麟

指导老师 ________ 杨新明成都工业学院二0 一四年

超宽带无线通信技术及主要应用摘要：相对有线通信，无线通信最大的优点在于其可移动性。但是，却要面对恶劣的无线通信环境和有限的频谱资源的挑战。与此同时，人们对无线通信系统的要求在不断地提高，希望其能提供更高的数据传输速率。在这样的背景下, 超宽带技术引起了人们的重视，已逐渐成为无线通信领域研究开发的一个热点。超宽带的核心是冲激无线电技术，其带宽大于目前所有通信技术的带宽，且抗干扰性能强、传输速率髙、系统容量大、功耗低等优点，满足10m之内的无线个人局域网。本文介绍了超宽带无线通信技术（UWB）的发展背景，并对脉冲信号波形的产生、调制技术进行了分析讨论，以及对UWB接收机技术、多址技术等方面进行了论述。本文仅对UWB技术在无线个人局域网和军用中的应用进行了论述，以及提出了UWB技术的不足之处和解决方案，最后对UWB技术的开发和发展前景作了展望。［关键词］超宽带无线通信技术；无线个人局域网；多址技术；脉冲调制

成都工业学院通信工程系毕业设计论文

目录前言 0 第1章绪论 (1) 第2章UWB技术简介 (3) 2.1超宽带无线技术的背景 (3) 2.2超宽带无线技术的概念 (4) 2.3超宽带无线技术的主要特点 (5) 2.4超宽带与其他近距离无线通信技术的比较 (6) 2.5超宽带系统对其它系统的干扰 (8) 第3章超宽带技术的关键技术 (9) 3.1超快带系统的基本模型 (9) 3.2脉冲成形技术 (9) 3.2.1超宽带系统对脉冲波形的要求 (10) 3.2.2 高斯脉冲的时域波形 (10) 3.2.3高斯脉冲的频谱特性 (12) 3.2.4形成因子〉对高斯脉冲的影响 (14) 3.3超宽带脉冲调制技术 (15) 3.3.1脉冲位置调制（PPM (16) 3.3.2脉冲幅度调制（PAM (16) 3.3.3多频带脉冲调制 (17) 3.4超宽带系统多址技术 (17) 3.4.1............................................................................................ TH-PPM 多址方式18 3.4.2D S-CDMA 多址方式 (19) 3.4.3P CTH超宽带多址技术 (20) 3.4.4几种多址技术的比较 (20) 第4章超宽带接收机关键技术 (22) 4.1RAKE 接收机 (22) 4.2多径分集接收策略和多径合并策略 (23) 4.2.1多径分集接收策略 (23) 4.2.2多径合并策略 (24) 4.3 定时同步技术 (24) 4.4信道估计技术 (25) 第5章UWB技术的标准化进程及其应用 (26) 5.1UWB信号的频谱管理 (26) 5.1.1规范UWB言号频谱的必要性 (26) 5.1.2F CC关于UWB言号频谱的规范 (26) 5.2超宽带技术的应用 (27) 5.2.1超宽带技术在高速无线网络中的应用 (28)

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。

浅谈无线通信技术的发展趋势

浅谈无线通信技术的发展趋势【摘要】随着科技的进步，通信技术也在不断的发展，无线通信技术也可以实现更加快速的信息传递，为社会的现代化发展提供更加有力的保障，本文以现代无线通信技术的发展为基本研究对象，对无线通信技术的现状进行分析，并研究了未来的无线通信发展。【关键词】无线通信技术现状发展前景现代通信技术正朝着高效和绿色的方向不断发展，非传统的通信技术相比也有很大的进步，随着科学技术的不断改变，人们不断提升着无线通信技术的更新和速度，我国无线通信技术也日益完善和成熟，实现了更加高速的通信事业的发展。一、无线通信的发展特点无线通信技术具有两个基本的特点，首先，我国移动通信的使用量不断的增加，人们对无线网络的需求也越来越高，通信技术正在不断的更新和发展，无线通信技术也在不断的提高。近年来，更加科学的无线通信技术不断的投入使用，使我国的无线通信技术不断的向前发展，其次，无线通信不受空间和时间的约束，为无线通信事业的发展提供了更好的条件。无线通信技术另一个特点就是移动通信的公众使

用数量正在急剧上升，同时移动通信无线网络的速度和普及率都在不断的增加，为人们提供了更多的便利，也给运营商带来更多的财富。二、无线通信技术的发展状况无线通信技术是当前通信事业发展的，核心，无线通信技术正在不断的进步，在这个过程中，无线通信技术的发展呈现以下特点： 2.1宽带固定无线接入技术快速发展宽带固定无线接入技术具有其优点，因为他网络速度快，且具有一定的灵活性，因此被人们广泛的使用和推广，也为无线接入技术的发展奠定了基本的基础，但宽带固定无线接入技术也存在一定的缺点，比如其技术到目前为止还不太成熟，也容易受到天气的影响而导致网络不佳的情况。为了更加突出地反映宽带固定无线技术的优点，在使用的过程中应注意扬长避短。 2.2蓝牙技术的不断发展蓝牙技术的使用主要解决了无线通信技术短距离内的通信问题，另一方面蓝牙技术的使用也可以实现数据信息的短距离传送，通过蓝牙设备进行连接，这是无线通信技术未来发展的重要方向。 2.3 Wimax技术的发展 Wimax技术能够提高无线覆盖率，因此是目前无线通信

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

超宽带(UWB)无线通信技术详解

超宽带（UWB）无线通信技术详解作者：王德强李长青乐光新近年来，超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。为了使读者对UWB技术有所了解，本讲座将分3期对UWB 技术进行介绍：第1期讲述UWB的产生与发展、技术特点、信号成形及调制与多址技术，第2期对UWB信道、系统方案及接收机关键技术进行介绍，第3期介绍UWB的应用前景及标准化情况。 1 UWB的产生与发展超宽带(UWB)有着悠久的发展历史，但在1989年之前，超宽带这一术语并不常用，在信号的带宽和频谱结构方面也没有明确的规定。1989年，美国国防部高级研究计划署(DARPA)首先采用超宽带这一术语，并规定：若信号在-20dB处的绝对带宽大于1.5GHz 或相对带宽大于25%，则该信号为超宽带信号。此后，超宽带这个术语才被沿用下来。

其中，fH为信号在-20dB辐射点对应的上限频率、fL为信号在-20 dB辐射点对应的下限频率。图1给出了带宽计算示意图。可见，UWB是指具有很高带宽比(射频带宽与其中心频率之比)的无线电技术。为探索UWB应用于民用领域的可行性，自1998年起，美国联邦通信委员会(FCC)开始在产业界广泛征求意见。美国NTIA等通信团体对此大约提交了800多份意见书。 2002年2月，FCC批准UWB技术进入民用领域，并对UWB进行了重新定义，规定UWB信号为相对带宽大于20%或-10dB带宽大于500MHz的无线电信号。根据UWB系统的具体应用，分为成像系统、车载雷达系统、通信与测量系统三大类。根据FCCPart15规定，UWB通信系统可使用频段为3.1 GHz～10.6 GHz。为保护现有系统(如GPRS、移动蜂窝系统、WLAN等)不被UWB系统干扰，针对室内、室外不同应用，对UWB系统的辐射谱密度进行了严格限制，规定UWB系统的最高辐射谱密度为-41.3 dBm/MHz.。图2示出了FCC对室内、室外UWB系统的辐射功率谱密度限制。当前，人们所说的UWB是指FCC给出的新定义。

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。

uwb超宽带无线通信技术(高精度定位)

UWB(定位技术)超宽带无线通信技术一、UWB调制技术超宽带无线通信技术（UWB）是一种无载波通信技术，UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。它源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。传统通信方式使用的是连续波信号，即本地振荡器产生连续的高频载波，需要传送信息通过例如调幅，调频等方式加载于载波之上，通过天线进行发送。现在的无线广播，4G通信，WIFI等都是采用该方式进行无线通信。下图是一个使用调幅方式传递语音信号的的连续波信号产生示意图。图1 连续波调幅信号而脉冲超宽带IR-UWB(Impluse Radio Ultra Wideband)信号，不需要产生连续的高频载波，仅仅需要产生一个时间短至nS级以下的脉冲，便可通过天线进行发送。需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度，时间，相位进行加载，进

而实现信息传输。下图是使用相位调制方式传输二进制归零码的IR-UWB信号产生示意图。图2 IR-UWB调相信号从频域上看，连续波信号将能量集中于一个窄频率内，而UWB信号带宽很大，同时在每个频点上功率很低，如图3所示。

图3 IR-UWB信号频谱在无线定位中，使用IR-UWB信号相对于窄带信号的主要优势为，IR-UWB信号能准确分立无线传输中的首达信号和多径反射信号，而窄带信号不具备该能力。主要有三种应用：成像、通信与测量和车载雷达系统，再宏观一点，可以分为定位、通信和成像三种场景。 ·通信：因为大带宽，所以UWB一度被认为是USB数据传输的无线替代方案，蓝牙的问题是传输速度太慢。UWB还常用于军用保密通信，这主要也是因为UWB脉冲的能量很低，很容易低于噪声门限，不容易被其它无线电系统监听到。UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能实现数百Mbit/s至2Gbit/s 的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点，可以说是个超级“潜力股”，很有可能在将来成为家庭主用的无线传输技术。

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。

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。

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;