无线通信技术-第二章 无线电的传播(一)

“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

无线通信中的发射分集技术的应用研究

无线通信中的发射分集技术的应用研究 发表时间:2016-11-22T09:19:46.843Z 来源:《基层建设》2016年18期作者:占志喜[导读] 通信信道时变衰落是现阶段无线通信技术当中最需要解决的一大问题。 广州市汇源通信建设监理有限公司 510000 摘要:通信信道时变衰落是现阶段无线通信技术当中最需要解决的一大问题,由于误码率很难在衰落状态下被降低,因此基站需要发射更高功率或在现有基础上使用其他带宽。但由于种种原因导致上述方法皆无法具体落实在实际运用当中,发射分集技术的出现将彻底解决这一问题。本文将主要介绍无线通信中存在的几大发射分集技术,并且简要介绍其具体应用。 关键词:无线通信;发射分集技术;应用 引言:所谓的分集技术简单来说指的就是利用各种各样的方式接收同一信号,该技术的运行成本较低且能够大大优化无线通信性能,因此在无线通信当中得到了广泛使用。发射分集技术就是在分集技术的基础之上,通过多副天线发射信号且保证信号能够在不同信道中独立衰落,最后合并接收到的所有信号,进而解决通信信道的时变衰落。本文则通过介绍无线通信中不同种类的发射分集技术及其应用,帮助人们加深对发射分集技术的认知。 一、时空发射分集 现阶段在无线通信当中经常使用的发射分集技术之一就是时空发射分集技术,该技术主要由发射天线和接收天线构成,一般情况下,发射天线为两副,接收天线为一副。基站使用两副发射天线发射信号,而移动台则负责使用接收天线接收信号。在此过程中,经由两副发射天线发射的信号已经被时空编码,最终移动台只用一副接收天线便可以合并两种信号。由于时空发射分集技术能够有效抑制通信信道的衰落,而其使用的高级调制手段能够使得复用因子数大大降低,因此该技术可以实现高分急增益,对解决通信信道衰落导致压缩系统容量问题起到一定的辅助作用。当前在第三代移动通信系统物理信道当中常常会使用这种由时空和编码相结合的发射分集方法,但事实证明若想实现高增益必须处于多径衰落信道当中,这也使得该技术的应用范围受到极大限制[1]。 二、延迟分集 简单来说时间分集与空间分集相互叠加即为延迟分集,由此也可以看出延迟分集具有操作简便的巨大优势,但在延迟分集技术当中,始终保持延迟误差估计的高敏感度,也就是说延迟分集技术当中无可避免的会出现延迟估计误差。而误差的出现将直接导致通信性能下降,甚至对实现分集增益产生一定抑制作用。除此之外,接收端在使用延迟分集技术接收信号的过程当中会出现延迟传送的情况,使得信号无法出现实时合并最终影响分集增益。因而在实际无线网络通信当中,延迟分集技术一般被运用在能够准确估计延时的通信系统当中。 图1 延迟分集技术 三、时间转换发射分集 时间转换发射分集技术是当前最常运用在无线通信系统当中的一种分集技术,简单、便捷、高效是时间转换发射分集技术最主要的特点。该技术借助轮询时间片选择天线,虽然过程简单快捷但是在某种程度上也会影响其控制功率。控制功率需要建立在测量信噪比和估计信道的基础之上,接收端在估计信道的过程当中其实也是在估计多个时隙当中的导频信号[2]。时间转换分集技术的运用使得各时隙中的信号经由多副天线发射,也就是说信号需要经过多个传输路径,这也导致接收端必须同时估计多个信道,进而影响接收端的性能。基于此种情况,时间转换发射分集技术多运用在很少出现信噪比误差的控制功率算法中。 四、相移发射分集 所谓的相移发射分集技术可以被看做是频率分集加上空间分集。与时空发射分集技术相似,在相移发射分集技术当中也有发射天线两副、接收天线一副,但在两副发射天线当中使用的频率却大相径庭,因此接收端往往需要根据接收到不同信号中的频率对其加以区分,之后才能进入合并环节最终实现分集增益。相移发射分集与人为生成多普勒频移于通信信道中有着异曲同工之妙,也就是说相移发射分集技术能够有效消除迅速移动的接收端致使通信信道衰落并产生多普勒频移,通常情况下相移发射分集技术被运用在高速运动的接收端当中。 五、相位结合发射分集 相位分集加上空间分集即构成了相位结合发射分集技术,发送方配置天线的发射对应位置,使得接收端能够尽可能接受到最大能量的信号。相位结合发射分集技术将估计上下行链路中的信道进行统一处理,由于上下行链路在时分双工系统中传输频率相同,且基本呈对称状态,因此在时分双工系统当中最适宜使用此种发射分集技术[3]。

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

几种无线通信技术的比较

几种无线通信技术的比 较 The manuscript was revised on the evening of 2021

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是基于标准的低功耗个域网。根据这个规定的技术是一种短距离、低功耗的技术。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,类似于和网络。ZigBee数传模块类似于移动网络。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

无线通信基础知识

序 无线通信之所以成为既富挑战性又能引起研究人员兴趣的课题,主要原因有两个,这两个原因对于有线通信而言基本没有什么影响。首先是衰落(fading)现象;其次是无线用户是在空中进行通信,因此彼此间存在严重的干扰(interference),下面分别做一简要介绍。 1)衰落 首先介绍一些无线衰落信道的特性,与其他通信信道相比,移动信道是最为复杂的一种。电波传播的主要方式是空间波,即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之移动台本身的运动,使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号通过无线信道时,会遭受各种衰落的影响,一般来说接收信号的功率可以表达为: P(d)=|d|-n S(d)R(d) 其中d表示移动台与基站的距离向量,|d|表示移动台与基站的距离。根据上式,无线信道对信号的影响可以分为三种: (1) 大尺度衰落:电波在自由空间内的传播损耗|d|-n,其中n一般为3~4,与频率无关; (2) 阴影衰落:S(d)表示,由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落,被称作中等尺度衰落; (3) 小尺度衰落:R(d)表示,它是由发射机和接收机之间的多条信号路径的相长干扰和相消干扰造成的,当空间尺度与载波波长相当时,会出现小尺度衰落,因此小尺度衰落与频率有关。 大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切,小尺度衰落是本文的

重点。 2)干扰 干扰可以是与同一台接收机通信的发射机之间的干扰(如蜂窝系统的上行链路),也可以是不同发射机——接收机对之间的干扰(例如不同小区中用户之间的干扰)。

无线信道的多径衰落 无线移动信道的主要特征就是多径传播,即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机,参见图1。由于电波通过各个路径的距离不同,因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。不同相位的多个信号在接收端叠加,如果同相叠加则会使信号幅度增强,而反相叠加则会削弱信号幅度。这样,接收信号的幅度将会发生急剧变化,就会产生衰落。 图1 例如发射端发送一个窄脉冲信号,则在接收端可以收到多个窄脉冲,每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的。对应一个发送脉冲信号,图2给出接收端所接收到的信号情况。这样就造成了信道的时间弥散性(time dispersion ),其中τmax被定义为最大时延扩展。 在传输过程中,由于时延扩展, 接收信号中的一个符号的波形会扩 展到其他符号当中,造成符号间干 扰( Inter Symbol interference, ISI )。为了避免产生ISI,应该令图2 符号宽度要远远大于无线信道的最大时延扩展,或者符号速率要小于最大时延扩展的倒数。由于移动环境十分复杂,不同地理位置,不同时间所测量到的时延扩

未来无线通信的关键技术

未来无线通信的关键技术 1.业务需求和技术相互推动大大促进了无线通信的发展 1.1 无线通信业务 严格意义上来说,无线通信的业务分类比较复杂,可以从不同角度来划分无线业务,例如可以划分为:语音业务和数据业务;宽带业务和窄带业务;实时业务和分组业务等等。目前从用户的角度来说可以将无线通信的业务分为:基本的语音业务;数据业务,包括短消息等窄带数据业务和宽带无线Internet;流媒体业务,主要以实时图像业务为主。 有人将未来无线通信业务进行了进一步的分类研究给出:3层业务类型的概念。根据业务的特性和成熟程度,将不同业务分为3层:底层(L1)、中间层(L2)和顶层(L3)。3层业务的定义如下: ●L1:基本业务技术层,一般由几种通信系统核心技术共同来支持和实现。 ●L2:业务功能层,由部分L1业务联合组成业务功能,用户能直接访问。 ●L3:业务范围层,能被用户在实际情况下使用的各种业务。 需要说明的是,L1的基本业务技术不同于其所对应的通信系统核心技术,通信系统核心技术涉及基本通信和信号处理技术,它是组成L1的基本业务技术所必需的技术基础。而一种L1的基本业务技术一般由几种通信系统核心技术共同来支撑。 根据使用的核心技术不同可以将未来的无线通信系统所支撑的业务定义为不同的L1业务技术,例如VoIP、广播组播系统(MBMS)等,L1业务技术可以认为是支持所有高层业务的基本技术。L2业务可以由部分L1业务联合实现,一个L3业务范围包含不同L2业务功能。比如:交通业务包含导航业务、基于内容的业务、定位业务等。 1.2 无线通信系统 为了支撑各种类型的无线业务,无线网络已从语音、低速数据业务的窄带网络发展到了可以支撑语音、高速分组以及多媒体业务的宽带网络。当前支撑无线高速传输的各种技术和无线网络雨后春笋大量呈现,例如支撑宽带业务的3G无线网络已经逐步成熟,人们正在从3G商用网络的应用得到无线宽带业务高速、高质量的享受;与此同时3GPP LTE的标准化已经取得巨大进展,相信在不久的未来就会出现实用的产品;另外,基于IEEE802.16协议簇的下一代无线接

短距离无线通信技术

短距离无线通信技术 1.1短距离无线通信 以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术,由于技术不断融合和发展,具体 技术的应用围也会动态变化。 WWAN 无线广域网 WMAN 无线城域网 WLAN 无线局域网 WPAN 无线个域网 无线基站(信源) 发送/接收 蜂窝通讯技术 2G/3G/4G GPRS EDGE LTE …… WiMax Wibro(国) 802.16 WIFI WAPI 802.11 Bluetooth UWB Zigbee …… RFID NFC IrDA 中、长距离无线通信,卫星通信和长波、 短波则能实现超长距离无线通信 短距离无线通信,NFC则被视为非接触超 短距离无线通信 WIFI IrDA Zigbee Bluetooth UWB NFC RFID 通信模式点对点网状单点对多点点对点 通信距离0~100m 0~1m 10m~75m 0~10m 0~10m 0~20cm 0~50m 传输速度54Mbps 1Mbps 10K~250Kbps 1Mbps 53.3~480M 424Kbps 安全性低低中高高极高高 频段 2.4GHz 2.4GHz 868MHZ欧洲 915MHz美国 2.4GHz 3.1~10.6G 13.56MHz 多频段 国际标准802.11b 802.11g 无802.15.4 802.15.1x 无ECMA340 ECMA352 成本高低极低低高低低 1.1.1WLAN WIFI是WLAN的主流技术标准,应用中常把WIFI与WLAN等价,其实这并不严谨,例如,中国对WLAN强制执行自有知识产权的WAPI标准。 WLAN应用的标准协议是802.11,这是一个庞大的协议家族。 802.11是WLAN原始标准,WIFI应用802.11b标准,可向11g、11n升级。有兴趣的可

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介

质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。 无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。

移动通信分集技术

移动通信报告 设计题目:分集技术 班级: 11通信 姓名: 学号: 指导教师: 2014 年 12 月 10 日 分集技术

Diversity Techniques 【摘要】无线移动通信因其信道的特殊性,使得多径现象及各种衰落极大地 影响通信质量,衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。为了提高系统的抗多径性能,最有效的方法是对信号采用分集技术。分集技术因为他的良好的抗衰落性能而被视为一种有效的方法应用在移动通信系统中。分集基本思想是在相关性很小的若干个支路上载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。分集技术通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点,使用一定的信号合并技术改善接收信号,来抵抗衰落引起的不良影响。在第三代和第四代移动通信系统中,分集技术都已得到了广泛应用。 Abstract: Multipath phenomenon and attenuation make great effects on the quality of wireless mobile communication because of its special channel. The attenuation effect is one of the main reasons that affect the quality of wireless communication.In order to improve the anti-multipath performance of the system, the most effective method is the use of diversity techniques to signals. Because of its good resistance to attenuation, diversity has been regarded as an effective method in a mobile communication system. Diversity techniques mean carrying the same messages on different branches which have little correlation between each other, and then it will output the signal from those branches by the combining techniques, so it can reduce the probability of deep attenuation greatly in receiving terminal. Diversity techniques usually make use of the uncorrelated characteristics of same signal’s independent samples in wireless propagating environment, and improve the received signals by signal combining techniques to resist attenuation effects. In the third and forth generation mobile communication system, diversity techniques have been widely used. 【关键词】空间分集;合并技术;MIMO技术 Keywords: Space Diversity; Combining Techniques; MIMO Techniques 【正文】 一、分集技术基本原理 “分集”背后的主要思想是提供发射到接收机信号的不同复制信号。如果不同复制信号独立的衰落,所有发射信号的复制信号同时深衰落的可能性就会降低[1]。因此分集的基本原理就是通过多个信道(时间、频率或者空间)接收到承载相同信息的多个复制信号,由于多个信道的传输特性不同,信号多个复制信号的衰落就不会相同。这样,接收机就可以可靠地用这些接收信号解码发射信号。 分集技术实现的必要条件是在接收端必须能够接收到承载相同信息且在统

MIMO无线通信技术

1、引言 随着无线互联网多媒体通信的快速发展,无线通信系统的容量与可靠性亟待提升,常规单天线收发通信系统面临严峻挑战。采用常规发射分集、接收分集或智能天线技术已不足以解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性需求问题。可幸的是,结合空时处理的多天线技术——多入多出(MIMO)通信技术,提供了解决该问题的新途径。它在无线链路两端均采用多天线,分别同时接收与发射,能够充分开发空间资源,在无需增加频谱资源和发射功率的情况下,成倍地提升通信系统的容量与可靠性。然而,与常规单天线收发通信系统相比,MIMO 通信系统中多天线的应用面临大量亟待研究的问题。 2、MIMO无线通信技术 2.1传统单天线系统向多天线系统演进 传统无线通信系统采用一副发射天线和一副接收天线,称作单入单出(SISO)系统。SISO系统在信道容量上具有一个不可突破的瓶颈——Shannon容量限制。针对移动通信中的多径衰落与提高链路的稳定性,人们提出了天线分集技术。而将天线分集与时间分集联合应用,还能获得空间维与时间维的分集效益。因此,从传统单天线系统向多天线系统演进是无线通信发展的必然趋势。

2.2智能天线向多天线系统演进 智能天线的核心思想在于利用联合空间维度与天线分集,通过最优加权合并而最大化信干噪比,使信号出错的概率随独立衰落的天线单元数目呈指数减小,而系统容量随天线单元数目呈对数增长。然而,开关波束阵列仅适于信号角度扩展较小的传播环境,且自适应阵列虽可以用于信号角度扩展较大的多径传播环境,但在高强度的多径分量比较丰富的环境下,自适应天线系统抗衰落的能力相当有限,这是因为智能天线技术没有利用多径传播。由于增大阵元间距与角度扩展及结合空时处理都有利于捕获与分离多径,因此结合天线发射分集与接收分集技术,充分利用而不是抑制多径传播,进一步开发空域资源,提高无线传输性能,成为了无线通信发展的必然趋势,即从智能天线向多天线系统演进。 2.3MIMO无线通信技术 MIMO无线通信技术是天线分集与空时处理技术相结合的产物,它源于天线分集与智能天线技术,具有二者的优越性,属于广义的智能天线的范畴。结合天线发射分集、接收分集与信道编码技术是无线通信发展的趋势,在多径传播环境中,增大阵元间距与角度扩展以及结合空时处理都有利于捕获、分离与合并多径。MIMO系统在发端与

hoc技术在未来无线通信中的应用[详细]

Ad hoc技术在未来无线通信中的应用 2008年1月25日 13:25 中国联通网站评论( 0) 作者:李国强靳浩 摘要讨论了Adhoc技术在未来无线通信中的组网.在未来的移动接入网中,Adhoc可以独立组网也可以与其他网络整合组网.大规模的独立Adhoc网由于其面临安全、成本、传输性能等问题,不具有商业价值;小规模的Ad hoc网可以作为接入网与其他网络整合组网.提出了两种较为可行的整合方案,将小规模的Ad hoc网络通过网关与Internet和蜂窝网络整合,充分利用了Ad hoc网简单灵活等优势.同时也对整合网络的研究现状和所面临的问题进行了总结. Adhoc技术研究开始于20世纪70年代.美国DARPA出于军事需要开始研究分组无线网(PRNET:PacketRadioNetwork)在战场环境下数据通信中的应用.与传统无线网络不同的是,Ad hoc网络既不需要固定的网络结构,也没有专用的固定的基站或路由器作为网络的管理中心.网络中的每个节点都具有路由器功能,能够发现和维护到其他节点的路由,并向邻居节点发射和转发数据分组.由于其组网简单灵活、成本低以及生存能力强等特点,应用范围不断扩大,由最先的军用扩大到地震、火灾等紧急通信场合.目前,作为B3G系统的重要特点之一,Ad hoc技术正在逐渐成为研究的热点. 文章对Adhoc技术在未来无线通信中应用可能会采取的组网方式进行了研究,分析了各种方式的优缺点. 一、Adhoc独立组网 独立组网意味着同一网络中的各节点彼此通信,而不与任何有基础设施的网络相连.独立的Adhoc网分为两种类型:大型Adhoc独立网络和小型Adhoc独立网络. 1.大规模独立Adhoc网络 大规模的独立Adhoc网络包括成百上千个节点.有研究者曾建议应用大规模的Adhoc 网络形成无线城域网,甚至广域网,替代现有的有线通信网络.目前看来,这种想法不太切合实际的情况,缺乏潜在的商业价值,仅可以作为一种方案用来进行科学研究.因为Adhoc适用于在某些特定的场合用非常少的数据传输非常重要的信息,例如在战场传达命令和在高速公

无线通信技术及5G关键技术介绍

姓名:张健康学号:02121222 姓名:王晨阳学号:02121202 姓名:王李宁学号:02121209

[摘要] (2) 1.引言 (3) 2.无线通信技术概念 (3) 2.1 3G即将成为过去 (3) 2.2 4G 是现在 (4) 2.3 5G是未来 (5) 2.4各国研究进展 (6) 3.5G性能指标 (7) 4.5G关键技术 (8) 4.1 新型多天线技术 (8) 4.2 高频段的使用 (9) 4.3 同时同频全双工 (9) 4.4终端直通技术(D2D) (9) 4.5 密集网络 (9) 4.6新型网络架构 (10) 5.结束语 (10) 中国--机遇与竞争并存 (11) 参考文献: (11) [摘要] 第五代通信系统是面向2020年以后人类信息社会需求的无线移动通信系

统,它是一个多业务技术融合的网络,通过技术的演进和创新,满足未来广泛的数据、连接的各种业务不断发展的需要,提升用户体验。本文首先介绍5G的概念,然后阐述了5G的性能指标,重点对5G的关键技术进行论述,这些关键技术包括新型多天线技术、微波段的使用、同时同频全双工、设备间直接通信技术、自组织网络。 [关键词] 5G;无线通信;关键技术;移动通信技术 1.引言 4G网络部署正在如火如荼地进行时,关于5G的研究也拉开了序幕。2012年,由欧盟出资2700亿欧元支持的5G研究项目METIS(Mobile and Wireless Communications Enablers for the2020Information Society)[1]正式启动,项目分为八个组分别对场景需求、空口技术、多天线技术、网络架构、频谱分析、仿真及测试平台等方面进行深入研究;英国政府联合多家企业,创立5G创新中心,致力于未来用户需求、5G网络关键性能指标、核心技术的研究与评估验证;韩国由韩国科技部、ICT和未来计划部共同推动成立了韩国“5G Forum”,专门推动其国内5G进展;中国,工业和信息化部、发改委和科技部共同成立IMT-2020推进组,作为5G工作的平台,旨在推动国内自主研发的5G技术成为国际标准。可见,对于5G的研究,许多国家或组织都在积极地进行中,未来5G技术将使人们的通信生活发展到一个全新的阶段。 2.无线通信技术概念 GSM是第一代的无线通信技术 为模拟技术,采用的是频分多址方 式,频谱的利用效率非常低下。GSM 诞生之初的目的为使用数字技术取 代模拟技术,提高语音通话的质量, 提高频谱利用效率,降低组网成本。 GSM可以说是迄今为止最为成功的 无线通信技术,可以实现全球漫游。 GSM主要解决的是语音通话问题,而 随着对移动数据的要求提高,提出了 第三代移动通信技术(3G)。 2.1 3G即将成为过去

浅谈无线通信网络中的分集技术

浅谈无线通信网络中的分集技术 分集技术作为无线和移动通信中对抗衰落的一种有效手段,可有效提升数据传输速率,这越来越多地引起人们的关注,已经成为新一代无线传输系统的关键技术之一。因此,如何更好地将分集的强大优势和具体实现结合起来,以提高通信的效率与效果具有十分重要的现实意义。 标签:通信网络分集技术基本原理作用及增益 衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。其中的快衰落深度可达30~40dB,此时,利用加大发射功率、增加天线尺寸和高度等方法来克服这种深衰落是不现实的。采用分集方法即在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。目前,这种技术已广泛应用于包括移动通信,短波通信等随参信道中。 1分集技术的基本原理 根据信号论原理,若有其他衰减程度的原发送信号副本提供给接收机,则有助于接收信号的正确判决。这种通过提供传送信号多个副本来提高接收信号正确判决率的方法被称为分集。分集技术是用来补偿衰落信道损耗的,它通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点,使用一定的信号合并技术改善接收信号,来抵抗衰落引起的不良影响。空间分集手段可以克服空间选择性衰落,但是分集接收机之间的距离要满足大于三倍波长的基本条件。 分集的基本原理是通过多个信道(时间、频率或者空间)接收到承载相同信息的多个副本,由于多个信道的传输特性不同,信号多个副本的衰落就不会相同。接收机使用多个副本包含的信息能比较正确的恢复出原发送信号。如果不采用分集技术,在噪声受限的条件下,发射机必须要发送较高的功率,才能保证信道情况较差时链路正常连接。在移动无线环境中,由于手持终端的电池容量非常有限,所以反向链路中所能获得的功率也非常有限,而采用分集方法可以降低发射功率,这在移动通信中非常重要。 分集技术包括两个方面:一是分散传输,使接收机能够获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号;二是集中处理,即把接收机收到的多个统计独立的衰落信号进行合并以降低衰落的影响。因此,要获得分集效果最重要的条件是各个信号之间应该是“不相关”的。 2 协作分集技术对通信起到的作用和增益 2.1 提高信息传输速率研究证明,当两个用户到基站的信道统计特性相似,即有相同的均值,并且两用户间的信道质量较好时,协作方案提高信息传输速率的幅度就越大,系统性能的提升就越显著。当两个用户到基站信道统计特性不同时,

几种主流无线通信技术的比较(终审稿)

几种主流无线通信技术 的比较 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

几种主流无线通信技术的比较 来源:德国易能森有限公司供稿 [导读]近几年,随着面向家庭控制及自动化短距离无线技术的发展,家庭智能化所带来的机遇正成为现实。轻家居相比传统智能家居很明显的两个优势就是在易安装和易交互。在已出现的各种短距离无线通信技术中, EnOcean、Zigbee,Z-Wave和Bluetooth(蓝牙)是当前连接智能家居产品的主要手段。 关键词: 近几年,随着面向家庭控制及自动化短距离无线技术的发展,家庭智能化所带来的机遇正成为现实。轻家居相比传统智能家居很明显的两个优势就是在易安装和易交互。在已出现的各种短距离无线通信技术中, EnOcean、Zigbee,Z-Wave和Bluetooth(蓝牙)是当前连接智能家居产品的主要手段。 EnOcean EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”,这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量,从光、热、电波、振动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后,用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块,实现真正的无数据线,无电源线,无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz, 928MHz和315MHz频段,传输距离在室外是300 米,室内为30米。

Zigbee Zigbee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。是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。Zigbee使用频段为2.4G,868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下,Zigbee的有效传输范围为10-75m。 Z-Wave Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格, Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz,868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术也是低功耗和低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。 Bluetooth 蓝牙技术主要分为BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree标准也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在轻家居领域,主要讨论BLE部分。低功耗蓝牙(BLE)技术是低成本,短距离,可互操作的鲁棒性无线技术,工作在2.4G频段。BLE采用可变连接时间间隔,几毫秒到几秒,利用快速的连接方式,平时可以处于“非连接”状态节省能源,此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路,因此拥有极低的运行和待机功耗。

常见无线通信技术

常见无线通信技术蓝牙超宽带技术ZigBe Wi 一F zigBee 的产生 ZigBee 的优势 zigBee 的应用 1.典型的短距离无线数据网络技术 典型的短距离无线系统由一个无线发射器(包括 数据源、调制器、RF源、RF功率放大器、天线、电源组成)和一个无线接收器(包括数据接收电路、RF 解调器、译码器、RF 低噪声放大器、天线、电源)组成。 随着无线的发展,网络化、标准化、要求逐渐出现在人们的面前。因此各种无线网络技术标准纷纷被制订出来。下面我们来看看目前比较热门的几种无线网络技术标准、 5种短程无线连接技术正在成为业界谈论的焦点,它们分别是ZigBee、无线局域网(Wi-Fi )、蓝牙(Bluetooth)、超宽频(Ultra Wide Band)和近距离无线传输(NFC)。 1.ZigBee ZigBee 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。它此前被称作HomeRFLite或FireFly无线技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准,在数

千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器 只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。最后,这些数据可以进入计算机,用于分析或者被另一种无线技术如WiMaX攵集。 ZigBee的基础是IEEE 802.15.4,这是IEEE无线个人区域网(PAN,Personal AreaNetwork)工作组的一项标准,被称作IEEE 802.15.4 (ZigBee)技术标准。 ZigBee不仅只是802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,所以ZigBee联盟对其网络层协议和API 进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本点的4KB或者作为Hub路 由器的协调器的32KB。每个协调器可连接多达255 个节点,而几个协调器则可形成一个网络,对路由传输的数目则没有限制。ZigBee 联盟还开发了安全层,以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识,而且这种利用网络 的远距离传输不会被其他节点获得。、 2.Wi-Fi Wi-Fi是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11 )。Wi-Fi的第1个版本发表于1997 年,其中定义了介质访问接入控制层( MAC!)和物 理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段懂行的两

无线通信专业(专业基础知识和专业技术知识)

一、无线通信专业 (一)无线通信专业基础知识 1.无线通信原理: (1)无线收发信设备知识; (2)无线信道的特性; (3)调制技术; (4)编码技术; (5)天线基本原理及相关参数; (6)跳频技术。 2.无线通信系统基础知识: (1)无线通信传输系统的组成及工作原理; (2)无线通信系统的制式、性能及分布状况、系统联网常识; (3)无线接口信令; (4)各种传输方式; (5)无线通信系统工作原理; (6)无线通信系统网络结构。 3.无线通信业务知识: (1)移动交换机的组成及电路结构; (2)移动交换机的工作原理; (3)移动交换机的维护常识;

(4)相关仪器、仪表的使用和基本知识。 4.各种传输方式、工作原理、网络结构。 5.其他知识: 本专业维护规程。 (二)无线通信专业技术知识 无线通信专业分为无线传输系统、微波传输系统、卫星通信传输系统、无线接入四个职业功能,每个职业功能还分为不同的工作内容。每个工作内容为一个考试模块,考生只需选择某一考试模块参加考试。 一、无线传输系统 ●工作内容:长波、中波、短波、超短波 ●专业能力要求:1.掌握测试仪表、工具的使用方法。 2.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。 3.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 4.掌握各种电源设备的工作原理和性能。 5.熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 6.具备主持制定大中型工程计划并组织实施的能力。

7.完成设备的大修、更新、改造,组织新设备的安装、测试开通。 ●相关知识:1.电波传播特性。 2.针对大功率发射机设备的风冷、水冷循环系统原理。 3.无线通信原理。 4.无线通信系统基础知识。 5.无线通信业务知识。 二、微波传输系统 ●工作内容:微波终端、微波中继 ●专业能力要求:1.微波通信传输系统的结构。 2.监控系统的原理和组成。 3.掌握测试仪表、工具的使用方法。 4.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。 5.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 6.掌握各种电源设备的工作原理和性能。 7.熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 ●相关知识:1.无线通信原理。 2.无线通信系统基础知识。 3.无线通信业务知识。 三、卫星通信传输系统

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