无线传输技术论文合集12篇

时间:2023-04-10 15:32:02

无线传输技术论文

无线传输技术论文篇1

一、引言

上世纪70年代末,诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工FDMA模拟调频系统,但由于模拟系统固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代,相对FDMA系统有诸多优点,如频谱利用率高,系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以CDMA为基础的数字蜂窝通信系统,相比TDMA系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。

随着网络的广泛普及,图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加,人们对通信业务多样化的要求也与日俱增,而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求,所以诞生了第三代移动通信技术,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3G标准有三个:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,这里主要从各个方面做WCDMA和CDMA2000的对比研究。

二、WCDMA和CDMA2000的综合比较

由于WCDMA和CDMA2000这两种技术都是将CDMA技术用于蜂窝系统,许多的思想都是源于CDMA系统,因此WCDMA和CDMA2000有许多相试之处:从双工方式上看,WCDMA和CDMA2000属于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都满足IMT-2000提出的技术要求,支持高速多媒体业务、分组数据和IP接入等。但它们在技术实现、规范标准化、网络演进等方面都存在较大差异。

WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟,能同广泛使用的GSM系统兼容;相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务;而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分,无线侧设备可以共用的很少。

CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容,能够从窄带CDMA系统平滑升级,只需增加新的信道单元,升级成本较低,核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍,手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。

1.WCDMA与CDMA2000的物理层技术比较

WCDMA和CDMA2000物理层技术细节上有相似也有差异,由于考虑出发点不同,造成了不同的技术特点。WCDMA技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性;CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的窄带CDMA的平滑升级。

(1)这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点:

①内环均采用快速功率控制。CDMA系统是干扰受限系统,因此为了提高系统容量,应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰,这意味着同一小区内可容纳更多的用户数,即小区的容量增加。因此CDMA系统中引入功率控制技术是非常必要的。

②系统都支持开环发射分集,信道编码采用卷积码和Turbo码。

③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时,先与新的基站连通再与原基站切断联系,而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行,因此模拟系统、TDMA系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性,大大减少切换造成的掉话。

④WCDMA工作频段:1900~2025MHz频段分配给FDD上行链路使用,2110~2170MHz频段分配给FDD下行链路使用,2110~2170MHz频段分配给TDD双工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz频段(上行),2110~2170MHz(下行)。

(2)两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点:

①扩频码片速率和射频带宽。WCDMA根据ITU关于5MHz信道基本带宽的划分规则,将基本码片速率定为3.84Mcps。WCDMA使用带宽和码片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。CDMA2000分两个方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。CDMA2000系统可支持话音、分组数据等业务,并且可实现QoS的协商。室内最高数据速率达2Mbit/s,步行环境384kb/s,车载环境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在单载波上采用码片速率1.2288Mcps的直接序列扩频,射频带宽为1.25MHz。

②支持不同的核心网标准。WCDMA要求实现与GSM网络的兼容,所以它把GSMMAP协议作为上层核心网络议;CDMA2000要求兼容窄带CDMA,因此它把ANSI-41作为自己的核心网络协议。

③WCDMA进行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保证更好的信号质量,并支持多用户。

④为了使支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务也支持WCDMA业务,为了完善新的数据话音网络,CDMA2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。

2.WCDMA与CDMA2000网络接口的比较

3G标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3G标准的核心要求。CDMA2000可分别用于900MHZ和2GHZ两个频段CDMA2000的码片速率与IS-95相同,两系统可以兼容。WCDMA的码片速率为3.84Mcps,显然WCDMA系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升,在CDMA2000系统中则不会如此。

WCDMA的接口标准规范、制定严谨、组织严密,而CDMA2000的接口标准严谨性有待加强。IS-95厂家设备难以互通,给运营商设备选型带来了较大问题;3G许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游,这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游,没有这些基本要素,3G就不能称其为3G。漫游涉及到的不仅仅是技术问题,更重要的是商业利益。在这方面WCDMA显然更胜一筹,它支持全球漫游,全球移动用户均有唯一标识,而CDMA2000尚不能很好做到这一点。

3.WCDMA和CDMA2000网络演进的比较

(1)WCDMA的网络演进技术

现有的GSM系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为HSCSD(高速电路交换数据)方式;此后出现了GPRS(通用分组无线业务),首次在核心网中引入了分组交换的方式,可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8PSK调制,这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是EDGE;WCDMA的数据传输速率将高达2M/s。

(2)CDMA2000网络演进技术

主要的CDMA2000运营商将来自现在的窄带CDMA运营商。窄带CDMA向CDMA2000过渡的方式为IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的数据传输速率为14.4kbit/s,为了提供更高的速率,1999年部分厂商开始采用IS-95B标准,理论上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C进一步使容量加倍,最后升级为CDMA2000。

窄带CDMA系统向CDMA2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。

①目前窄带CDMA系统的空中接口是基于IS295A,其支持的数据速率为14.4kbit/s,由IS295A升级到IS295B,可支持64kbit/s。

②窄带CDMA网络接口的演进主要指窄带CDMA系统A接口的升级和演进。对于窄带CDMA系统,以前其A接口不是规范接口(即不是开放接口),窄带CDMA和GSM的A接口的规范相比较,GSM是先有A接口标准,然后厂家依据标准开发;窄带CDMA是厂家各自开发,然后广泛宣传,最后凭借自身影响修改标准。

③窄带CDMA的核心网在美国经过多年发展后,从IS241A到IS241B到IS241C,我国CDMA试验网和红皮书以IS241C为基础,IS241D规范在1999年底,目前IS241E规范还未正式。

三、WCDMA和CDMA2000在我国的前景

对3G标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度,还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看,两种标准最后不能融合成一种,但可以共存。

在我国,GSMMAP网络已形成巨大的规模,欧洲标准的WCDMA在网络上充分考虑到与第二代的GSM的兼容性,在技术上也考虑了与GSM的双模切换兼容,向WCDMA体制的第三代系统演进,从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且CDMA2000采用GPS系统,对GPS依赖较大;在小区站点同步方面,CDMA2000基站通过GPS实现同步,将造成室内和城市小区部署的困难,而WCDMA设计可以使用异步基站,运营者独立性强;对于电信设备制造行业,我国在GSM蜂窝移动通信方面发展成熟,而窄带CDMA系统尚未形成规模和产业。

WCDMA采用全新的CDMA多址技术,并且使用新的频段及话音编码技术等。因此GSM网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务,却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到WCDMA。而CDMA2000的设计是以IS-95系统的丰富经验为依据的,因此窄带CDMA向CDMA2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板,并将系统软件升级,即可将IS-95基站升级为CDMA2000基站。

由此可见,WCDMA和CDMA2000还将长时间在我国共存,鹿死谁手?尚未分晓。

参考文献:

无线传输技术论文篇2

 

税源监控系统是税务机关利用现代信息技术对税源信息进行全面采集、分析和利用的税务信息化应用系统。一般由企业端和税局端组成。安装在企业的企业端系统功能是用于对企业进行税源信息监控、采集和数据传输;安装在税务机关的税局端系统功能是用于接收所采集的税源信息,并对信息进行分析和利用。税源监控系统是税务机关对重点税源企业进行实时监管的重要工具,应用先进信息技术提高系统功能,对税务机关降低税源监控成本,提高税源监控实效,从源头堵塞税收流失具有重大意义。

一、无线监控技术简介及3G-EVDO优势分析

1. 无线监控技术简介

目前无线监控技术实现上有下面几种方式:

(1)模拟无线数据收发模块实现。该类监控数据传输距离主要由发射机的发射功率来决定,监控范围受发射距离的限制,范围小;数据在空中传播,易受电磁等干扰,数据可靠性不好;模拟传输没有很好的加密模式,安全性不好;数据传输率很低,不能满足税源监控要求的从企业原料采购到成品销售的多个重要环节产生的数据采集及时性、准确性、安全性等要求。

(2)GSM网络实现。这类监控通信方式是依托全球的GSM网络,它的最大特点是打破了距离的限制,从而可以实现远程监控。主要是利用GSM短消息业务或语音业务进行业务监控。语音业务就是利用语音信道进行通信,把各种信息转化成语音信号计算机论文,通过语音信道发送。缺点是:由于网络传输不稳定,短信中心容量等问题,信息发送不可靠,并且缺乏安全性;消息的发送到接受很多情况会有较大时延,加上内容长度限制和GSM上网速度只能达到9.6kbps,这种网络环境无法满足企业税源实时监控和准确性的要求。

(3)GPRS网络实现。GPRS是由中国移动推出的2.5G服务,是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务论文服务。GPRS与GSM语音的根本区别是,GSM的基础是电路交换,GPRS的基础是分组交换。因此,GPRS特别适用于突发性的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。和GSM相比的优点是传输速度较快,缺点是数据传输速度偏低,有跳跃性,只能满足部分视频监控的要求。

(4)3G-EVDO即CDMA2000 1x EVDO,是3G系统CDMA2000的演进版本,基于CDMA的集群技术。3G-EVDO系统设计的基本思想是将高速分组数据业务与低速语音及数据业务分离开来,利用单独载波提供高速分组数据业务,而传统的语音业务和中低速分组数据业务仍由 CDMA2000 1x系统提供,这样可以获得更好的频谱利用效率,网络设计也比较灵活,抗干扰能力强、信号穿透能力强、系统容量大。1x EV-DO 于2001 年被ITU-R 接受为3G 技术标准之一。

2. 3G-EVDO技术优势分析

3G-EVDO是基于CDMA系统的升级,兼容了IS-95系统的空中接口技术,在升级上只需进行软件方面的升级。而CDMA网络经过7年多的建设,通信网络覆盖全国,基础设备完善齐全,将会是最快升级到3G网络的系统。通信过程中不会产生脉冲式射频,当在周围各种强电设备密布的情况下,不会给其他电器设备造成射频破坏。3G-EVDO通信网络覆盖全国,并成为成熟和稳定的网络,为无线局域网络税源监控系统提供一个稳定、安全的接入环境。3G-EVDO系统本身网络的安全性就好,传输过程中满足IP化和多媒体化的需求,系统具备视频编解码处理、网络通信、自动控制等强大功能计算机论文,直接支持网络视频传输和网络管理,使得监控范围达到前所未有的广度。比较符合以后的发展方向。3G-EVDO可提供高达153.6kps的无线数据通讯带宽,采用信道资源分配方式,可确保基于无线局域网络的税源监控系统企业信息传输的实时性。目前从技术先进性上来看,3G-EVDO是各种无线网络通讯技术中最新的改良技术,在网络安全、传输、解码、分配、覆盖等方面都有着明显的优势。

二、3G-EVDO技术在税源监控中应用的意义

伴随着网络技术3G业务应用范围不断扩大,基于3G系统的无线局域网络监控系统将会用到各个领域,3G技术与税务信息化的结合也是大势所趋。目前国内有关无线局域网税源监控系统产品多数为针对2G无线网络系统进行开发的,由于税源监控图像所包含的信息量非常大,而2G通信系统本身又具有带宽小、抗干扰能力差、衰落严重、误码率高等特点,税源监控数据传输容易掉包的问题没有得到很好解决,无法达到实时监控的作用。如何将远程的监视、系统遥控、监控无线化有机地结合起来,做到既可以基于无线网络进行远程的监视、遥控和图像的传输,又具备通常税源管控的功能,并且投入费用合理,能够更加有效地确保系统运行稳定,将安全防范技术提高到一个新的水平,是目前税源监控信息化的应用的最大需求. 开发基于3G-EVDO无线局域网络的税源监控系统实现税源监控管理网络化、无线化、远程化具有积极的现实意义,主要体现在以下几个方面:

1.有利于实施全方位的税源动态监控

基于3G-EVDO的企业无线局域网络税源监控系统,可深入企业生产经营全部环节,进行实时监控、采集企业生产、经营真实信息,实施全方位的税源动态监控和纳税评估,对提高税源信息采集质量、加强信息共享和综合分析利用、查找和堵塞征管漏洞、提高税源管理实效具有重大意义。

2.有利于解决复杂工业环境下有线网络税源监控技术难题

有关税源监控系统的开发与应用,在国内也已有少量报道,但企业现有的局域网络都是有线网络,在工业环境复杂的企业生产环境中有线网络的应用受到环境的很大限制,存在布局困难、损耗大、传输距离短、分布范围有限、运行成本高的缺陷。无线局域网络监控系统具有无限的无缝扩展能力,可组成非常复杂的监控网络。无线网络监控系统是监控和无线网络传输技术的结合,它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心。

3.有利于降低税源监控成本

目前从技术先进性上来看,3G-EVDO是各种无线网络通讯技术中最新的改良技术,在网络安全、传输、解码、分配、覆盖等方面都有着明显的优势,具有综合成本低计算机论文,只需一次性投资,性能稳定可靠,维护费用低,无需专人管理的特点。建立无线局域网络税源监控系统,有利于提高税收行政管理的效率、降低税源监控成本,解决有线局域网络下监控中存在的监控点多、传输距离远、覆盖范围宽、实时性强、适应复杂的生产环境等技术瓶颈。。

三、基于3G-EVDO的无线局域网络税源监控系统设计

1.总体目标

在目前已有的基于有线网络传输的企业税源监控系统基础之上,以3G-EVDO集群技术替代现有的有线网络监控、数据采集与传输,设计实现基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统。相比现有的有线网络税源监控系统,系统功能可在以下方面达到提升:

(1)税源监控范围扩大。基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统可实施全方位的动态税源监控,对企业生产经营的采购、生产、库存到销售都进行了全方位的动态监控,实现对企业生产经营的全过程的数据信息进行实时采集传输和分析利用。使税务管理部门能够全面了解企业的实时经营情况,全面掌握税源信息,减少税收流失论文服务。

(2)税源监控能力提高。基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统不再受企业地理位置的限制,适合远距离传输,数字信息抗干扰能力强,不易受传输线路信号衰减的影响,能够进行加密传输,可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下,数字视频监控能达到亲临现场的效果。即使现场遭到破坏,也照样能在远处得到现场的真实记录。

(3)税源监控实效提升。系统采用3G-EVDO集群技术、视频压缩编码等诸多先进的信息化技术进行信息采集与传输,由于对视频图像进行了数字化,可以充分利用计算机的快速处理能力,对其进行压缩、分析、存储和显示。通过视频分析,可以及时发现异常情况并进行联动报警,从而实现无人值守。提高税源监控范围、质量和效率。

2.技术路线与技术关键

(1)技术路线:系统从设计到开发采用基于无线局域网络税源管理思想,利用3G-EVDO集群技术、视频压缩编码等诸多先进的信息化技术进行数据无线网络传输的新型系统,运用H.264视频压缩编码技术和3G-EVDO无线网络数据传输解决方案,通过建立统一的信息采集机制、统一的数据信息监控机制,构建面向应用监控、预警的信息化系统。采用跨平台跨数据库的设计技术、J2EE技术、三层/多层结构技术、3G通讯标准、TCP/IP协议等技术进行分析设计和数据交换标准。

(2)技术关键:基于3g-EVDO无线局域网络技术税源监控应用研究,提供3G网络接口实现数据传输、共享、分析、预警;网络带宽自适应技术,根据网络带宽自动调整视频帧率计算机论文,适应爆发性、大容量数据传输;基于无线网络的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时企业生产经营现场监视;具有面向异构网络环境的综合管理能力。

3.技术创新

(1)采用3G-EVDO 、H.264视频压缩编码技术等网络通讯新技术,实现企业生产经营“购、产、存、销”关键经营环节监控,解决传统网络传输方式的无法适应监控点多、传输距离远、覆盖范围宽、实时性强、适应复杂等网络税收监控瓶颈问题,实现实时数据传输、接收,保证信息的安全性、稳定性、准确性、及时性;

(2)采用3G-EVDO 、H.264视频压缩编码技术等网络通讯新技术在企业生产关键环节实现实时的税源信息采集,从源头控制发票开票信息的不实,通过技术手段对企业真实的经营信息的分析,测算销售数据,与纳税申报信息比对,实现异常预警。

(3)采用3G-EVDO网络通讯新技术通过一个系统将多种系统整合在一起,将信息自动化,财务分析,税源监控功能集于一身,实现对各类税源信息的传递、交流、共享、存储、协同,实现数据集成及数据的集中展现,做到全方位税源实时控管,有效解决企业,税务机关,政府,生产者之间信息不对称问题。真正实现了监控系统的数字化、网络化和智能化。

【参考文献】

[1]尹逊政,路勇.一种基于GPRS技术的远程监控解决方案[J].计算机应用,2006,Vol.15(5):27-30.

[2]任雷.固定监控与移动无线图像传输技术[J].赤子, Vol.2009(16).

[3]范文博,姚远,张其善.基于GPRS技术的数据采集远程网络监控系统.无线电工程[J],2004,Vol.34(1):21-24.

无线传输技术论文篇3

无线电通信传输技术的发展时间很早,在上世纪80年代就已经开始受到关注。从上世纪80年展至今天,无线电通信传输技术在人们的生产、生活中始终发挥着极其重要的作用。需要强调的是,尽管无线电通信传输技术可以为人们的生产、生活提供便利,但在通信传输方面,无线电通信传输技术本身却面临着一个严峻的挑战,即通信安全。关于这一点,无线电研发团队在现有的技术基础上作了大量的反思,也探讨出了多种安全管理和风险控制手段,从根本上提高了无线电通信传输技术水平,拓宽了无线电的使用范围。下面就无线电通信传输的常见形式以及风险控制措施进行探讨。

一、无线电技术与光纤技术在通信传输上的区别

就我国现有的通信技术而言,无线电通信传输技术和光纤通信技术是两种最为常见的通信技术,也是现代社会中应用频率最高的两种信息传输手段。其中,无线电技术通过网络技术来控制所在轨道卫星的运行、工作来实现信息的传送与信号的传输,而光纤技术则主要是通过光缆电线来实现信息传送。尽管两者最终都能实现信息、信号的传输,但信号传输所借用的介质是完全不同的。前者无线电通信以电波作为主要的信息传播介质,后者光纤通信则借助光来完成信息传输。分析两者的优势,光纤通信技术尽管具有着信息传输速度快、传输安全等特点,但在实际应用时,它并不能完全代替无线电通信传输。某些特殊情况下,信息的远程传输仍然得借助无线电通信技术。

二、无线电通信传输的常见形式

无线电实现信号传输的基本原理是,借助蜂窝网网络技术来控制所在轨道中卫星的运行,进而实现电波通信,完成信息信号的传输。由于蜂窝网网络中所获得的信号是由城市发送过来的,所以蜂窝网建设的主要目的就是为了获取城市信号。无线电通信传输中,无线电蜂窝网所覆盖的地区,都配置有可以接收信息信号的车辆,这些车辆可以接受外来的通信信号,也可发送信号,实现无线电通讯。无线电通信传输技术注重创新,从其产生到现在,相关研究人员已经对无线电通信传输技术进行了多次改进和改革,到目前已经完成了第一代到第二代的转变,现在正由第二代向更高层次发展。

第二代无线电通信技术是将基台的数量扩充、分布区域扩大,克服蜂窝区面积狭小的困境,进一步密集无线电信号的覆盖,保证了信号接收的畅通无阻。值得一提的是,第二代无线电通信的最大特点是数字性的运用功能较强。在信号的传输过程中,专门的人员会负责监测最低数字传送速度,再通过无线电基台和城市蜂窝网的“强强联合”来稳固信息传送结构,增大信号传送密度,为大众通信的效率提升提供方便。

无线电通信接下来的任务是巩固其在宽带连接服务和多媒体系统的更新。进一步运用尖端科学通信技术分化移动信号覆盖领域,将信号的覆盖区域划分为更小的部分,细化服务项目,各个击破,实现个人全球范围内信息的畅通有效。

无线电通信技术的应用经过这么多年的改进仍然在追求精进卓越,向更高层次发展。近些年来,技术人员始终在借助卫星传送无线电信号方面深入研究,试图利用卫星高空发送无线电信号将移动信息高效传送工作步伐向前迈进。无线电通信技术经过层层的改进,地面与高空的信号传输工作达到了在技术人员的操作范围内可控,通信技术的掌握也向前迈进了很大一步。但不得不承认的是移动通信在操作过程中仍存在一些技术性的问题,例如:天气变化对无线电通信的影响,通信系统的频度效率能否进一步提高的问题、宽带容量能否增大等。

三、无线电通信传输系统运行中的风险控制

无线电通信自兴起以来,特殊的地理位置和奇特地理环境的通信一直是科研人员努力设法攻克的难题。例如高大的山峰阻挡电波的传送,密集的森林会影响电波频率,地形复杂的偏远地区技术落后,地形突兀不平,信号很难稳定。经过几年的发展,通过国际对无线电传输系统的资金和科研大量投入,其网络系统在接收信号的效率、传送码的正确率、传送范围的扩大等方面都有较大程度的进步,但地理位置的特殊性对通信的干扰和个别地形奇特地区无线电不能正常传送这一系列问题在通信技术改进的过程中仍然没有取得突破性的发展。近些年,科研人员在通信传输过程中嵌入式系统的引入一定程度上打破了特殊地理位置和环境对无线电通信的技术限制这一方面的僵局。

嵌入式网络系统模式是利用无线电技术在网络局限区域传送信号,以此来弥补无线电通信在其自身的空白区的传输的正常进行,实现通信的密集分布。在实验的过程中,科研人员设法在几个网络局限区应用嵌入式网络系统,使这些区域的网络通信相互连接,如果连接顺畅,无线电通讯局域网中信号传送的多个空白区域间就能正常通信,实现无线电通信的无缝隙覆盖。这样一来,在日常生活中,不论在工业、农业、第三产业的通信中,在任何地点都能快捷、有效地实现网络信号接收,从而加强无线电通信再传送过程中的风险控制。

嵌入式网络系统在设计方面需注意两个方面。一个方面是要注意负责控制全局通信的主控模块的挑选。众所周知,在通信技术中主控模块的设置决定着无线电传输能否正常、和谐的运行。而操控全局的主控模块设备质量的好坏、科技含量的高低制约着无线电通信的网络信号,决定着无线电能否接收,确保着数据传送的正确率,如果主控模块质量过硬,无线电在网络运行过程中不必要的损耗会大大地减少。所以,嵌入式网络技术中主控模块的选择对无线电的传送过程起着至关重要的作用,选择时亟需谨慎,一般使用国际先进通信控制仪器。从另一方面来看,信息传送过程中,无线模块的设置也发挥着很大的作用。

四、结束语

综上所述,无线电通信技术在当前已经得到了广泛的应用,并且从其产生之日起,发展到今天,无线电通信技术已经实现了第一代到第二代的改进与跨越,在更大程度上提高了无线电通信传输技术在应用时的安全性与可靠性。本篇文章通过对无线电通信传输技术常见形式、改进技术以及风险控制方法的分析,得出了无线电通信传输安全是该技术在应用时应该高度重视的问题,必须采取措施加以控制。■

参考文献

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随着互联网技术的发展,我国科技创新能力得到加强,在通信技术领域,变的更加可靠、安全、便捷;射频技术是一种先进的现代化信息技术,在我国的无线通信网络系统中具有十分广泛的应用。本文主要对我国的蓝牙射频技术以及WLAN射频技术[1]还有当前应用十分广泛的超宽带无线射频技术的不同实际应用情况展开论述和研究。

1射频技术的概念

射频[2],也就是英文名RadioFrequency的首字母缩写形式,高频交流变化电磁波射频经常被简称为射频技术。射频技术可根据电流频率的高低又分为低频电流和高频电流两种不同频率的电流形式,所谓低频电流与高频电流的区分是以交流电每秒钟的具体变化频率来分的,如果交流电的每秒变化频率在一千次以下,这种电流就被纳入低频电流的范围,如果交流电的每秒变化频率在一万次以上,此时这种电流就被认为是高频电流,而本文将要重点展开论述的无线通信射频技术的应用就是一种不同于低频电流的高频电流。

2不同的无线射频通信技术在无线射频通信领域中的实际应用分析

2.1蓝牙无线射频技术

目前蓝牙无线射频技术是我国无线射频通信技术领域中比较多见也是应用价值较高的一种无线射频通信技术,蓝牙无线射频技术不仅功能强大,而且信息数据的传输以及连接非常开放,这种技术可以通过传统的手机端、耳麦以及打印机还有电脑设备等技术设备在短距离范围、短时间内就可以实现蓝牙无线射频技术连接与数据信息传输的功能,从使用的技术频带来看,这些相互连接的设备之间所通用的就是同一种信息传输频带,只有达到2.4GHz的有效频带才能确保设备在全球范围之内各地实现畅通连接。蓝牙技术的功能,从实际的应用意义来看,最大的成果就是将传统的连线通信变为了历史,确保了通信领域之内各种数码电子设备之间能够经过无线连接和沟通。蓝牙无线技术不断增加比特发送量是通过数字编码技术的运算实现的,而通过调频技术,不仅使数据传输的可靠性和安全性大大提升,也有效扩展了频谱,将信号功率谱的密度不断降低,在一定程度上提升了系统抗电磁干扰的性能。一般倩况下,2.402-2.480GHz是蓝牙无线技术通用的频带范围,而在系统中会分别增设3.5MHz与2MHz的高端设置频率与低端设置频率两种不同的设置频率形式,如果需要相互进行数据连接与信息传输的不同电子设备一旦被置于同一个信息传输连接场域时,这些蓝牙无线射频技术的信号传输经过数据传输就会自动形成一个数据信息传输的微网,而且它们的调频、时钟等可以保持同步。

2.2WLAN

不经过任何导线或纯金属电缆进行连接的局域网就是WLAN,这种局域网一般以无线电磁波作为数据传输介质,可在几十米的距离之内传播,在这种无线局域网中有线电缆是必须要设置的通信传输介质,从它的主要传输原理来看,WLAN无线局域网信息传输是经过一个无线连接设备或者多个无线连接设备在WLAN无线局域网中进行数据连接传输。WLAN无线局域网由多个嵌套设施来辅助完成信息传输的功能,例如基本服务单元、站点以及关口、还有扩展服务单元和接入点以及其它分配系统等构成,一般情况下,2.4GHz802.11b/g的操作Wi-Fi是常见的无线局域网射频波段,更高或更快的模块提供的是高速MIMO性能、双波段的Wi-Fi。目前最前沿的WLAN无线射频通信技术具有很强的信息传输优势,但是其弊端就是可以为某些不法分子或者未经过批准审核以及有效授权的用户提供WLAN无线网络数据信息的传输,这些不法用户不仅可以通过无线技术接入无线局域网,而且还可以实现数据资源的共享,从而对传输信息进行不断控制,但总体而言,WLAN无线射频通信技术一方面可以提高数据传输的稳定性,另一方面可以减少设备之间的相互干扰。

2.3超宽带无线射频技术

与上述两种无线射频技术的形式不同,当前我国在无线通信技术领域,超宽带无线射频技术与其它两种技术相比是一种非常前沿和具有远大发展前景的信息化通信技术,这种技术与传统的截波通信技术也有很大的差异,在传输过程中呈现出很大的优势,由于超宽带无线射频技术可以在很短的时间之内以及较近的范围距离之内就可以通过传统的家电设备、手机平板等移动设备以及最常见的电脑经过数据连接就可以在这些设备中实现快速以及高速的数据传输,完成信息的通信。从几种不同的无线通信射频技术的特点来分析,当前我国无线通信技术领域最具影响力的技术当属超宽带无线射频技术,不仅可以实现高品质、快速的信息传输,而且在很大程度上克服了传统通信技术领域无线通信传输技术传输质量差、传输数据慢等弊端,超宽带无线射频技术在一定的距离以及时间段之内向可以同时向不同的电子设备进行大量的高品质数据信息传输,但在传输过程中并不会受到无线网络的影响。超宽技术[3]的应用突出代表就是IR,IR可以将数据传输的发射信号经过数据分析从而实现随化,此外IR还有一项巨大的功能作用就是可以把伪随机中的极窄脉冲经过内部构建跳时码将其实现串接,从而不断保护数据传输的可靠性与安全性。信号的调制一般是通过调制脉冲位置或幅度来实现的,常见的脉冲形式都是为了节省成本,一般为波形,可以在较短时间内实现数据的精准、大范围、更快、更多传播。

3结语

综上所述,随着信息技术的不断发展,射频技术的运用已经得到大力的普及与推广,特别是在我国目前的无线通信技术领域具有里程碑式的巨大作用,如今是一个互联网技术不断发展的时代,借此发展契机,通信技术的发展也不断智能化和集成化,市场的需求会越来越广,射频技术也会不断推进我国信息化社会的建设。

参考文献

[1]王鹏飞,刘流.射频技术在无线通信中的应用初探[J].信息通信,2013,10:224.

无线传输技术论文篇5

随着社会经济的发展,人们对无线电传输技术的质量有了更高的要求。传统的电能传输技术已经暴露了诸多问题,比如说导线接触产生的火花、碳积累及带电导体等。无线电传输技术是一种用无线电能传输的一种新技术,与传统的传输技术相比,无线电传输技术不需要用导线之间相连,这就避免了有线传输技术带来的那些问题,具有更加安全、高效、方便的优势。近些年来,无线电传输技术已经在众多领域应用,产生了非常好的效果,特别是在军事、石油、矿井、医疗等领域中的应用。因此,对无线电传输技术进行研究是非常有意义的课题。

一、无线电传输技术简述

无线电能传输 (Wireless Power Transmission,WPT)又称无线电力传输,非接触电能传输,是通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量(如电磁场能、激光、微波及机械波等),隔空传输一段距离后,在通过接收器将中继能量转换为电能,实现无线电能传输。现有的无线能量传输技术主要有三种形式:(1)电磁感应技术;(2)电磁耦合共振技术;(3)基于微波或光波的原场辐射技术。

电磁感应耦合式无线输电系统是基于一种电磁感应耦合理论、现代电力电子能量变换技术及控制理论的新型电能传输模式。无接触电能传输系统属于疏松耦合系统,传输性能一般较差。为了提高系统的传输能力,初级变换器通常采用高频变换器。可分离变压器是无接触电能传输系统的最重要组成部分,它的性能对于整个系统的稳定、高效起着至关重要的作用。发射端和接受端之间是利用电磁感应耦合的方式来传递能量的。电磁耦合共振式无线输电系统 中程无线输电方式是基于电磁共振耦合原理,利用非辐射磁场实现电能高效的传输。其原理是基于2个电磁波在满足规定条件的情况下,在同一波导(腔体)的不同电磁波的模式之间或不同波导(或腔体)的同一电磁波模式之间可以发生耦合谐振的现象,通过理论分析计算或实验的方法选择耦合模参数,利用强磁场耦合共振方式使能量在收发2 个谐振腔之间有效传输。远场辐射式无线输电系统 远场一般指远远大于装置尺寸的几千米以上的传输距离。只要合理设计接收机形状,采用高精度定向天线或高质量的平行激光束就可 实现远距离传能。 通过无线电波可以在微波范围内实现能量定向传输,接收端采用硅整流二极管天线可将微波能量转换回电能。

二、无线电传输技术的现状及应用

电磁感应技术一般适用于距离比较近、功率比较低的传输系统中;电磁共振技术通常在距离适度、功率中等的条件下适用;基于微波或光波的原场辐射技术一般在功率比较大、传输距离比较远的环境中适用。近些年来,随着各种便携式设备和电器的应用,采用有线的技术,既不安全,也容易磨损。特别在一些比较特殊的领域,有线传输的危害更大,比如说矿山矿井、石油、孤立的岛屿以及自然环境恶劣的环境中等。因此,无线传输技术具有极大的应用市场。

1、医疗领域。无线电传输技术的发展和应用改变了医疗领域植入式电子系统的供电方式。如心脏启博器的核电池,其充电方式一般采用ICPT和RFPT等进行体外能量传输。在医疗电子系统中,主要采取RFPT技术,通过体外与体内两个线圈之间的电磁耦合输送电能,主要有经皮能量传输和直接能量传输。随着植入式系统的复杂化,系统的功耗越碓酱螅对于短期植入式系统,电池完全可以胜任,如胶囊内窥镜。但对于长期植入式系统往往不能满足要求。无线和光电供电能解决上述问题。

2、航空领域。无线电传输技术在航空航天领域已经开始得到应用。MPT技术的发展也推动了空间太阳能发电和卫星技术的革新。空间太阳能电站发出的电能可通过微波向卫星和地面传输电能。空间太阳能电站中的WPT技术发展经历了很多的阶段发射反射和接收技术等得到了很大的发展。

3、水下领域。水下高频功率传输损耗是关键问题。由于海水是优良导体,其电阻随着频率的增长而增加。随着工作频率的提高,海水导电面积减小电流主要从电缆流通。海水作为导体损耗增加。在研究水下电能传输时可将海水看作与原边绕组同轴匝链的绕组通过增加耦合来限制电流路径以减小耦合海水的损耗。

结语:无线电传输技术是一种用无线电能传输的一种新技术,与传统的传输技术相比,无线电传输技术不需要用导线之间相连,这就避免了有线传输技术带来的那些问题,具有更加安全、高效、方便的优势。随着无线电传输技术的发展,它可以在更多领域得到普及和应用,这对于促进社会进行发展具有重大的现实作用。

参 考 文 献

无线传输技术论文篇6

中图分类号:TN927.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0322-01

随着互联网技术的普及与发展,宽带多媒体业务的发展与此同时进入了一个新的阶段,因此对于卫星系统的研究越来越引人关注,大多数的卫星系统工作于3GHz波段,然而,在这个波段上,卫星信道中因降雨导致的问题极其严重。为解决这种问题,卫星自适应传输的研究已成为新的热点,本文主要针对卫星自适应传输中的关键技术进行了研究,包括:系统容量分析,编码调制方式选择以及卫星多波束功率分配技术。并且文章展望了卫星自适应传输系统中的新技术。

1. 卫星自适应传输中的关键技术

本文研究了卫星自适应传输系统中的关键技术,我们这里通过理论容量限、离散调制方式、离散编码调制方式三个角度进行对频谱效率的分析,使卫星自适应传输系统有了理论参考,然后,对卫星信道中降雨导致的问题进行数据统计分析,在此基础上提出了一种有效的调制方式选择算法,而且还提出了一种多波束功率分配动态算法,这种动态算法是基于PSO算法之上。利用这种新的算法可以对卫星天线的多波束功率进行动态的分配操作。从而使整个系统的频谱效率达到最优,根据我们模拟的计算机仿真技术的结果显示,通过这种方法获得的频谱效率将为传统固定功率分配算法的两倍。

1.1系统容量分析技术

对卫星自适应传输系统的信道容量的研究分析,应当从理论容量限、离散调制方式、离散编码调制方式三个方面进行对信道容量的分析。根据对卫星信道中降雨导致的问题进行统计分析,基于统计概率最大原则和基于相对频谱效率损失最小原则的分析,提出了新的编码调制方式选择算法,这种算法可以使卫星自适应传输系统获得较高的系统容量利用较少的编码调制方式。由于考虑到多波束多用户的卫星信道特性和功率分配的公平性原则,通过运用粒子群优化算法对卫星天线多波束的功率进行优化分配,从而使卫星自适应通信系统的信道容量达到最大化。

1.2编码调制方式选择技术

编码调制方式选择技术是一种无线收发模块,主要应用于传感器节点间的数据传输,为了解决无线通信中载波频段选择、信号的调制方式以及数据之间的传输速度等等,编码调制方式选择技术与一般的通信技术很相似,与节点硬件平台有联系的主要是链路层与物理层(数据通信协议包括:链路层、网络层、应用层、物理层)。编码调制方式选择技术在卫星自适应的传输中可以进行数据的传输,从而使卫星信号传输到我们的生活中,帮助我们解决一些生活中的难题。

1.3多波束卫星天线技术

多波束天线不仅可以利用自身的特点覆盖地面上一定的区域,并且人们又可以根据在日常工作中的需要调整多波束的形状,这样一来,多波束天线技术就可以充分利用有限的频谱资源,与此同时可以使设备站的土地面积缩小。基于多波束天线的这些优点,因此在很多的方面都利用了这种技术,尤其是在卫星的研究发射上。随着多波束卫星技术的发展,新的多波束卫星天线技术在解决卫星信道中降雨导致的问题中发挥了强大的作用,尽管,我们研究了很多针对于卫星信道传输的技术,但是多波束卫星天线技术是一种很好的解决卫星抗雨衰的技术,并且多波束卫星天线技术将被用于下一代卫星自适应传输系统之中,基于一种粒子群优化的多波束动态功率分配算法,根据卫星信道降雨导致问题的时变情况,利用动态的技术,调整卫星波束的发射速度,从而使多波束卫星通信系统达到最大化的容量。

2.卫星自适应传输系统中的新技术

2.1无线电技术

由于现在紧缺的无线频谱资源,在很久以前一位博士曾经提出了无线电的意义 ,近年来,无线电的研究越来越受人关注,已经成为一项新的研究热点,经研究发现,这一技术的应用将有效提高无线频谱的使用效率,有利于卫星技术的发展,无线电技术的成熟可以在卫星通信技术中发挥巨大的作用,随着人类对其研究的脚步进一步加快,无线电技术,将会成为卫星自适应传输技术中的又一代新的技术。

2.2多输入多输出技术

现在,多输入多输出技术在卫星通信中已经得到应用,并且很多的学者认为这种技术的应用将会给人类带来巨大的收益,带动卫星技术的新发展,多输入多输出技术,它具有多种特点,首先它拥有抗多径、分集增高的特点,其次,这种技术的频谱利用效率高于其他的技术,从而成为它被广泛运用的最大特点。为使“多输入多输出”技术在卫星自适应传输系统中得到充分的应用,我们在今后的研究中应该针对不同场景下的多输入多输出技术进行研究,使其发展成熟。

2.3数字预失真技术

随着宽带技术的发展,卫星通信系统对其调制方式高阶数的要求变得更高,但是高阶的调制方式会失真当它经过高功率放大器时,然而传统的回退方法不利于卫星通信传输,容易导致传输效率低下,所以,我们需要研制一种根据放大器的特性对信号进行预失真处理的技术,从而提高功放效率,由于我们已经对卫星调制技术有了一些基础的研究,因此,我们可以利用先前的资源,在以往的基础之上对卫星系统中的数字预失真技术进行研究。

3.结语

卫星自适应传输技术多种多样,每一种技术都拥有自身的特点,随着现代科学技术的进步与发展,科技不断的创新,卫星自适应传输技术也在发生着巨大的变化,给人类的生活带来了很大的影响,本文主要研究了卫星自适应传输中的关键的几项技术,首先为,系统容量分析技术,其次是,编码调制方式选择技术,最后为,卫星多波束功率分配技术。通过对这些技术的分析我们又提出了一些新的技术,虽然这些技术在卫星自适应传输系统中应用尚未成熟,但是随着科学技术的发展,这些技术将会在卫星通信中发挥重要的作用。

参考文献

无线传输技术论文篇7

现代信息社会的发展,使得宽带信息服务逐步延展到移动终端成为必然趋势,以提供语音业务为主的传统蜂窝移动通信系统,正逐步演变为向移动用户提供互联网接入以及视频和多媒体业务的宽带移动通信系统。

在过去的20年中,移动通信技术不断进步,技术标准不断演进,最新推出的第四代移动通信技术(4G),其数据业务传输速率达到每秒百兆甚至千兆比特,能够在较大程度上满足今后一段时期内宽带移动通信应用需求[1]。然而,随着智能终端普及应用及移动新业务需求持续增长,无线传输速率需求呈指数增长,至2020年,无线通信的传输速率需求将是目前正在运营系统的千倍[2],能够支撑高达每秒千兆比特传输速率的4G移动通信系统,将仍然难以满足未来移动通信的应用需求。另一方面,随着全球范围内移动用户数与高速数据业务应用的增长以及信息技术系统能源消耗所占比例的不断增加,降低移动通信网络系统的能源消耗已逐渐成为移动通信发展的重要需求[3],以支持高速率传输为主要目标的4G移动通信技术,将难以满足未来移动通信对能耗效率的需求。因此,移动通信技术需要在4G基础上不断演进,满足超高传输速率无线通信的相关需求。

世界各国在推动4G产业化工作的同时,已开始着眼于新一代移动通信技术(5G)的研究,力求使无线移动通信系统性能和产业规模产生新的飞跃。4G之后移动通信的发展,需要新的重大科学问题的解决和原理性的突破,在无线频谱资源日趋紧张的情况下,如何在4G基础上,将无线移动通信的频谱效率和功率效率进一步提升一个量级以上,是4G之后移动通信技术的核心所在。4G之后移动通信发展需要在网络系统结构、组网技术及无线传输技术等方面进行新的变革,从根本上解决移动通信的频谱有效性和功率有效性问题,实现更高频谱效率和绿色无线通信的双重目标。

面向4G之后移动通信的发展,为提高无线资源利用率、改善系统覆盖性能、显著降低单位比特能耗,异构分布式协作网络技术及智能自组织组网技术得到业界更加广泛的关注[2-4]。

在分布式协作网络系统中,处于不同地理位置的节点(基站、远程天线阵列单元或无线中继站)在同一时频资源上协作完成与多个移动通信终端的通信,形成网络多输入多输出(MIMO)信道,可以克服传统蜂窝系统中MIMO技术应用的局限,在提高频谱效率和功率效率的同时,改善小区边缘的传输性能。然而,在目前典型的节点天线个数配置和小区设置的情况下,研究工作表明网络MIMO传输系统会出现频谱和功率效率提升的“瓶颈”问题[5]。为此,研究者们提出在各节点以大规模阵列天线替代目前采用的多天线[6-7],由此形成大规模MIMO无线通信环境(如图1所示),以深度挖掘利用空间维度无线资源,解决未来移动通信的频谱效率及功率效率问题。

大规模MIMO无线通信的基本特征是:在基站覆盖区域内配置数十根甚至数百根以上天线,较4G系统中的4(或8)根天线数增加一个量级以上,这些天线以大规模阵列方式集中放置;分布在基站覆盖区内的多个用户,在同一时频资源上,利用基站大规模天线配置所提供的空间自由度,与基站同时进行通信,提升频谱资源在多个用户之间的复用能力、各个用户链路的频谱效率以及抵抗小区间干扰的能力,由此大幅提升频谱资源的整体利用率;与此同时,利用基站大规模天线配置所提供的分集增益和阵列增益,每个用户与基站之间通信的功率效率也可以得到进一步显著提升。

大规模MIMO无线通信通过显著增加基站侧配置天线的个数,以深度挖掘利用空间维度无线资源,提升系统频谱效率和功率效率,其所涉及的基本通信问题是:如何突破基站侧天线个数显著增加所引发的无线传输技术“瓶颈”,探寻适于大规模MIMO通信场景的无线传输技术。

近两年来,大规模MIMO无线通信引起了研究者们的广泛关注,文献上出现了一些初步的相关研究工作报道[8-18],这些工作涉及传输性能分析、传输方案设计等多个方面。从已报道的工作可见:

(1)关于大规模MIMO信道的理论建模和实测建模的工作较少,还没有受到广泛认可的信道模型出现。

(2)所涉及的传输方案大都基于贝尔实验室提出的方案[6],即在配备单天线的用户数目远小于基站天线个数的假设下,通过上行链路正交导频和时分双工(TDD)系统上下行信道互易性,基站侧获得多用户上下行信道参数估计值,并以此实施上行接收处理和下行预编码传输。

(3)传输方案性能分析往往假设大规模MIMO信道是理想的独立同分布(IID)信道,在此条件下,导频污染被认为是大规模MIMO系统中的“瓶颈”问题。

由此可知,大规模MIMO无线通信技术研究尚处在起步阶段,为充分挖掘其潜在的技术优势,需要探明符合典型实际应用场景的信道模型,并在实际信道模型、适度的导频开销及实现复杂性等约束条件下,分析其可达的频谱效率和功率效率,进而探寻信道信息获取技术及最优传输技术,解决大规模MIMO无线通信所涉及的导频开销及信道信息获取“瓶颈”问题、多用户共享空间无线资源问题、系统实现复杂性问题、对中高速移动通信场景及频分双工(FDD)系统的适用性问题等。

综上所述,4G之后移动通信对频谱效率及功率效率提出了更高的要求,大规模MIMO无线通信能够深度挖掘空间维度无线资源,大幅提升无线通信频谱效率和功率效率,是支撑未来新一代宽带绿色移动通信最具潜力的研究方向之一。

本文对大规模MIMO无线通信关键技术进行探讨,重点包括复杂无线环境中大规模MIMO信道模型和系统性能分析技术、信道状态信息获取技术及多用户上下行无线传输技术等方面。

1 信道模型及系统性能

分析技术

信道模型与系统性能分析是无线通信系统设计的基础。在大规模MIMO无线通信环境下,基站侧配置大规模阵列天线,MIMO传输信道的空间分辨率得到显著增强,大规模MIMO无线传输信道存在着新的特性,需要深入系统地探讨。值得注意的是,尽管大规模MIMO已引起国际上的广泛关注,但有关大规模MIMO信道的理论建模和实测建模的工作较少。

已报道的文献中往往假设大规模MIMO信道是IID信道[6,9,14,15]。然而部分实测结果表明,实际的大规模MIMO无线传输信道并不能满足IID假设,信道能量往往集中在有限的空间方向上[13,17],这使得基于IID信道的相关分析结果存在着较大的局限性。各种应用场景下大规模MIMO无线信道的理论建模和实测建模的工作是有待进一步开展。

在给定的信道模型和发射功率约束下,精确地表征信道能够支持的最大传输速率,即信道容量,并由此揭示各种信道特性对信道容量的影响,可为传输系统优化设计、频谱以及功率效率等性能评估提供重要的依据。

在已报道的文献中,有关容量和传输方案性能分析大都假设信道满足IID条件,在此条件下,导频污染被认为是大规模MIMO系统中的“瓶颈”问题[6,11],而最近的工作已表明,如果这一理想信道假设条件成立,通过在多个基站之间联合实施统计预编码,理论上可以完全消除导频污染问题[14]。

对于带空间相关性的大规模MIMO信道,利用各用户的统计信道信息,通过多个基站之间联合实施导频调度,也可以有效减轻导频污染[12]。对于典型实际应用场景下无线信道特性对大规模MIMO传输性能影响的研究工作则有待进一步开展。

2 信道状态信息获取技术

信道估计是信号检测和自适应传输的基础,对于大规模MIMO无线传输性能起重要影响作用。在贝尔实验室提出的TDD大规模MIMO传输方案中[6],小区中的各用户(通常假设配置单个天线)向基站发送相互正交的导频信号,基站利用接收到的导频信号,获得上行链路信道参数的估计值,再利用TDD系统上下行信道的互易性,获得下行链路信道参数的估计值,由此实施上行检测和下行预编码传输。随着用户数目的增加,用于信道参数估计的导频开销随之线性增加,特别地,在中高速移动通信场景,导频开销将会消耗掉大部分的时频资源,成为系统的“瓶颈”。开展导频受限条件下的TDD大规模MIMO信道信息获取技术研究具有重要的实际应用价值[19]。

此外,贝尔实验室提出的传输方案需要利用TDD模式上下行信道互异性[6],不适用于FDD模式。针对该问题,美国南加州大学提出了联合空分复用(JSDM)传输方案[8]。其主要思想是,基站侧利用不同用户的信道二阶统计量进行用户分组及预波束赋形,由于预波束赋形之后的等效信道维度显著降低,在该等效信道上实施信道估计能够显著降低信道状态信息获取所需的开销,这使得FDD模式下大规模MIMO信道信息获取成为可能。

JSDM方案假设在同一组内的不同用户的信道协方差矩阵具有相同的特征向量,而组间用户的信道协方差矩阵相互正交,该信道假设过于理想,在实际中通常难以满足。深入开展在实际信道条件下的导频受限FDD大规模MIMO传输技术研究具有重要性[20]。

3 多用户传输技术

如何实现多用户空间无线资源共享及如何优化设计多用户上下行传输系统,涉及基站侧和用户端所能够获得的信道状态信息。在大规模MIMO无线通信系统中,基站侧与用户端均难以获取完整信道的瞬时状态信息,这意味着大规模MIMO传输技术将不同于现有的MIMO传输技术。在已报道的有关工作中,所涉及的基本传输方案大都是贝尔实验室提出的最初方案,利用上行链路正交导频和TDD系统上下行信道互易性,基站侧可获得多用户上下行信道参数估计值,基站侧假定所获取的信道参数估计值为真实值,并以此实施多用户联合上行接收处理和下行预编码传输[6,10]。

该传输方案中,基站侧将信道估计值作为真实值来实施上下行传输,传输的鲁棒性无法保证;单个用户仅配置单根天线,当系统中用户数较少时,频谱效率仍然较低;上行链路的信号检测和下行链路的预编码传输涉及高维矩阵求逆运算,系统实现复杂度高;FDD系统中所有用户瞬时信道信息获取困难,存在着FDD系统的适用性问题。能否突破信道信息获取的“瓶颈”问题,在基站侧仅知部分信道信息时,实现多用户共享空间无线资源和高性能高鲁棒性低复杂度的大规模MIMO无线传输,是有待解决的重要问题。

无线传输技术论文篇8

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看,未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标,一是使用蓝牙技术这类开放技术,以无线,局域网络,可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一,加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢,“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界,不论是商业财经台还是一般大众电视台,都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻,话虽如此,但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉,只知道有这样一个计划正如火如荼地进行,且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的,未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多,因为计划正一步步实现中。

蓝牙(Bluetooth)简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术,他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术,透过无线传输和基频模块构成,其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如:笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输,包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起,主要是1998年5月,由Ericsson(爱立信,瑞典)、Intel(英特尔,美国)、NOKIA(诺基亚,芬兰)、IBM(国际商务机器,美国)、TOSHIBA(东芝,日本)等五家公司,共同组织一个“特别参与组织(SIG,SpecialInterestGrou)”称为BluetoothSIG,以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始,但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议:IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频(RF)方式进行无线通讯,至于使用的频带范围,则是使用2.45GHz,这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带,举凡工业、科学、医疗(ISM,Industrial/Scientific/Medical)、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了,那么使用此频带进行通讯,绝对是很容易收到干扰的,因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯,能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作,此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频,这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长,否则不能满足如此频繁的跳频次数,所以蓝牙短封包、快速跳频的特性,也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版,规格方面算是踏出成熟的第一步,接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及,就是在既有的用途装置上,追加设计蓝牙功能即可,以节省开发时间与成本,为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜,才可能快速普及,另一方面也要够小巧,才能适用于所有的需求装置上,目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及,而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

四、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力,因此蓝牙技术可以舒缓若干问题,例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音,等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等,也可以省去布设实质线路的成本,以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能,也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

五、蓝牙技术的展望

(一)蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波,据报导证实电磁波会对人体造成伤害,所以有了蓝牙,你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大,然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率,所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后,你就把你的大哥大放在口袋里讲电话,不必把电话紧贴的脸,甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

(二)比一般传统式红外线传输更快,且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是,它能够允许两个装置,在不排成一直线的状态下,还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是,你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快,每秒钟高达1MB。

(三)手表可自动对时间,无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能,这样一来将可自动设定为标准时间,且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

(四)其它还有很多很多,只要现在是要接线的,都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及,相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击,甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言,蓝牙可能带来的便利却是可以想象的,各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台,家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线,就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间,只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据,例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查,只要带个PDA,仓库内设有蓝牙基地台,马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总,当然,蓝牙基地台后面有接往Internet,或是以公司专线,或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片,只要接近笔记型计算机就可以回传,省去记忆卡的插拔,既有计算机外设装置也都可以无线化,无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台,则一支具有蓝牙功能的手机,在家就可以跟居家无线电话一样使用,而且是付居家电话费,在公司则变成自己的办公分机,公司替您付电话费,而在外出时就跟一般行动手机一样使用,这样真正落实一人一机终生用的理想,这种方式也被人称为三合一电话,即是居家、办公、行动电话三者合一。

六、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展,但仍然有一些应用的细节问题需要解决,如相邻设备之间为防止信息误传和被截取,必须要用户提前设置对应频段等,严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程,蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献:

[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified(影印本).人民邮电出版社。

无线传输技术论文篇9

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看,未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标,一是使用蓝牙技术这类开放技术,以无线,局域网络,可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一,加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢,“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界,不论是商业财经台还是一般大众电视台,都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻,话虽如此,但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉,只知道有这样一个计划正如火如荼地进行,且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的,未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多,因为计划正一步步实现中。

蓝牙(Bluetooth) 简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术,他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术,透过无线传输和基频模块构成,其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如:笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输,包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起,主要是1998年5月,由Ericsson(爱立信,瑞典)、Intel(英特尔,美国)、NOKIA(诺基亚,芬兰)、IBM(国际商务机器,美国)、TOSHIBA(东芝,日本)等五家公司,共同组织一个“特别参与组织(SIG,Special Interest Grou)”称为Bluetooth SIG,以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始,但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议:IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频(RF)方式进行无线通讯,至于使用的频带范围,则是使用2.45GHz,这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带,举凡工业、科学、医疗(ISM,Industrial/Scientific/Medical)、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了,那么使用此频带进行通讯,绝对是很容易收到干扰的,因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯,能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作,此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频,这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长,否则不能满足如此频繁的跳频次数,所以蓝牙短封包、快速跳频的特性,也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版,规格方面算是踏出成熟的第一步,接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及,就是在既有的用途装置上,追加设计蓝牙功能即可,以节省开发时间与成本,为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜,才可能快速普及,另一方面也要够小巧,才能适用于所有的需求装置上,目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及,而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

四、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力,因此蓝牙技术可以舒缓若干问题,例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音,等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等,也可以省去布设实质线路的成本,以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能,也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

五、蓝牙技术的展望

(一)蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波,据报导证实电磁波会对人体造成伤害,所以有了蓝牙,你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大, 然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率,所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后,你就把你的大哥大放在口袋里讲电话,不必把电话紧贴的脸,甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

(二)比一般传统式红外线传输更快,且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是,它能够允许两个装置,在不排成一直线的状态下,还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是, 你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快,每秒钟高达1MB。

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(三)手表可自动对时间,无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能,这样一来将可自动设定为标准时间,且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

(四)其它还有很多很多,只要现在是要接线的,都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及,相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击,甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言,蓝牙可能带来的便利却是可以想象的,各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台,家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线,就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间,只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据,例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查,只要带个PDA,仓库内设有蓝牙基地台,马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总,当然,蓝牙基地台后面有接往Internet,或是以公司专线,或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片,只要接近笔记型计算机就可以回传,省去记忆卡的插拔,既有计算机外设装置也都可以无线化,无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台,则一支具有蓝牙功能的手机,在家就可以跟居家无线电话一样使用,而且是付居家电话费,在公司则变成自己的办公分机,公司替您付电话费,而在外出时就跟一般行动手机一样使用,这样真正落实一人一机终生用的理想,这种方式也被人称为三合一电话,即是居家、办公、行动电话三者合一。

六、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展,但仍然有一些应用的细节问题需要解决,如相邻设备之间为防止信息误传和被截取,必须要用户提前设置对应频段等,严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程,蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献

[1]Nathan J.Muller Bluetooth Demystified(影印本).人民邮电出版社。

无线传输技术论文篇10

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看,未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标,一是使用蓝牙技术这类开放技术,以无线,局域网络,可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一,加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢,“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界,不论是商业财经台还是一般大众电视台,都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻,话虽如此,但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉,只知道有这样一个计划正如火如荼地进行,且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的,未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多,因为计划正一步步实现中。

蓝牙(Bluetooth) 简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术,他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术,透过无线传输和基频模块构成,其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如:笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输,包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起,主要是1998年5月,由Ericsson(爱立信,瑞典)、Intel(英特尔,美国)、NOKIA(诺基亚,芬兰)、IBM(国际商务机器,美国)、TOSHIBA(东芝,日本)等五家公司,共同组织一个“特别参与组织(SIG,Special Interest Grou)”称为Bluetooth SIG,以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始,但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议:IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频(RF)方式进行无线通讯,至于使用的频带范围,则是使用2.45GHz,这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带,举凡工业、科学、医疗(ISM,Industrial/Scientific/Medical)、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了,那么使用此频带进行通讯,绝对是很容易收到干扰的,因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯,能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作,此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频,这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长,否则不能满足如此频繁的跳频次数,所以蓝牙短封包、快速跳频的特性,也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版,规格方面算是踏出成熟的第一步,接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及,就是在既有的用途装置上,追加设计蓝牙功能即可,以节省开发时间与成本,为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜,才可能快速普及,另一方面也要够小巧,才能适用于所有的需求装置上,目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及,而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

四、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力,因此蓝牙技术可以舒缓若干问题,例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音,等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等,也可以省去布设实质线路的成本,以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能,也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

五、蓝牙技术的展望

(一)蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波,据报导证实电磁波会对人体造成伤害,所以有了蓝牙,你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大, 然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率,所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后,你就把你的大哥大放在口袋里讲电话,不必把电话紧贴的脸,甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

(二)比一般传统式红外线传输更快,且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是,它能够允许两个装置,在不排成一直线的状态下,还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是, 你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快,每秒钟高达1MB。

(三)手表可自动对时间,无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能,这样一来将可自动设定为标准时间,且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

(四)其它还有很多很多,只要现在是要接线的,都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及,相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击,甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言,蓝牙可能带来的便利却是可以想象的,各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台,家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线,就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间,只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据,例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查,只要带个PDA,仓库内设有蓝牙基地台,马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总,当然,蓝牙基地台后面有接往Internet,或是以公司专线,或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片,只要接近笔记型计算机就可以回传,省去记忆卡的插拔,既有计算机外设装置也都可以无线化,无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台,则一支具有蓝牙功能的手机,在家就可以跟居家无线电话一样使用,而且是付居家电话费,在公司则变成自己的办公分机,公司替您付电话费,而在外出时就跟一般行动手机一样使用,这样真正落实一人一机终生用

的理想,这种方式也被人称为三合一电话,即是居家、办公、行动电话三者合一。

六、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展,但仍然有一些应用的细节问题需要解决,如相邻设备之间为防止信息误传和被截取,必须要用户提前设置对应频段等,严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程,蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献:

[1]Nathan J.Muller Bluetooth Demystified(影印本).人民邮电出版社。

无线传输技术论文篇11

一、引言

随着无线通信技术的发展与无线通信业务范围的不断扩大,我们可以利用的频谱资源越来越少[1]。无线频谱作为一种可以为我们生活带来便利的宝贵资源,如何提高其利用效率是制约无线通信发展的一大难题。近年来人们越来越关注频谱资源的再利用技术。认知无线电(CR)技术是对软件无线电(SDR)功能的特殊拓展,有效解决了频谱资源无法高效利用这个制约无线通信发展的难题。

二、认知无线电技术概述

(一)认知无线电技术的概念。Joseph Mitola于1999年首先提出了认知无线电这一概念,在学术论文中对CR理论进行了描述,并在论文答辩过程中对该理论进行了详细阐述[2]。从广义上来看认知无线电的终端具有一定的认知能力,可以对所处的环境进行检测、分析和判断推理,并利用获取的结果进行传输参数调整,然后制定最佳的无线传输方案,该技术也可以称作智能无线电技术。CR技术可以自动为用户选择最佳的无线传输路径,也可以根据现有的情况主动发送信息或者延迟传输。

(二)认知无线电技术的主要特点1.认知的特点。CR可以在所处的工作环境中监测和感知信息,以特定的时间和空间为界,将部分没有被应用的频谱资源做上标记,进一步选择最佳的工作参数和频谱,这就是其认知的特点。CR认知的过程中可以分为感知、分析和判定频谱这三个部分。2.重构的特点。CR设备在所处的工作环境中可以进行动态编程,并且这些设备在收发数据过程中可以使用不一样的传输技术,在不影响授权用户使用的前提下,将感知到的空闲频谱提供给可靠的用户,这就是其重构的特点。如果频段已经被授权用户占用,CR可以运用一定的方式转换到其它空闲频段,或者通过改变调制和发射频率的方法继续使用该频段,并保障不影响首发用户的正常使用。

三、认知无线电技术的主要功能

目前CR技术的发展时间还不是很长,该技术的部分功能还没有完全实现,由Mitola 提出的认知循环还没有得到完全的应用。在设计和实现CR总体框架过程中,使用的组织架构不同其中的具体内容也有所区别。从整体意义上来说,CR系统应该具有检测、分析、调整等基本功能。

1.检测。CR由于所处的环境较为特殊,应该具备无线频谱检测的能力,并在可以应用的频段范围内全方位地进行精确检测,进一步发现可以利用的频谱资源。在这种情况下CR设备应该快速找出授权用户,并随时检测授权用户的活动情况,避免分配频谱过程中对授权用户造成干扰。2.分析。CR的分析内容有网络状态、设备性能和外部数据等,也包括对用户需求等相关数据分析。在设备检测到信息后通过分析对相关数据进行初步处理。在获取频段信息后对频点位置、用户位置和发射时间等进行分析,并研究信号通道状况、传输性能等对首发用户带来的干扰等,分析内容也有信息传输时间和带宽等。3.调整。CR设备完成检测和分析之后,根据相关的分析结果对功率控制、编解器和调制技术等进行选择和调整,并确定具体的发射时机和频点,以此保障传输过程的通畅。要完成这个过程CR设备必须有较高的性能,可以自由在不同传输方案之间进行转换,遇到突发状况能够及时停止,并在不影响授权用户的前提下提高传输效率。

四、认知无线电技术的实现方法

(一)灵敏度高的接收器。在使用CR之前应该评估其频谱功率密度,找出正在使用的频点[3]。在测量和评估频谱功率过程中需要用到灵敏度较高的接收器,以保障可以测量到区域边缘的信号。如某小区边缘有一台数字电视机,该电视机在接收信号过程中的灵敏度就接近接收器灵敏度的最大值,而CR要想检测到这一信号其灵敏度就需要大于数字电视机的灵敏度。如果CR接收不到这一信号,可能会错误地将该频点判定为空闲,进而在分配频谱过程中对数字电视带来干扰。该技术也涉及到对授权用户状态的检测和定位等,属于频谱资源检测中的重要设备。

(二)智能处理系统。CR设备根据检测结果对无线传输情况和传输带宽选择等进行分析评估,并确定多个技术参数的重要基础就是智能处理系统。当频谱被确定之后CR需要根据授权用户的干扰限值,进一步计算自身的传输参数。干扰强度可以通过授权用户的信号带宽和传输距离这两个因素确定,通过信号带宽可以得出扰装置的噪声门限,而扰装置接收到CR信号的强度可以通过距离确定。但这种分析方法较为简单,可以让CR首先对授权用户的数据传输速率和信号类型进行初步设别,根据这些额外的数据就可以得出扰装置的准确灵敏度数值。

(三)可重复配置的CR设备。CR设备主要根据可用频谱资源和干扰强度等数据的分析,对无线电的功率和各种技术参数进行调整,以此保障不影响授权用户的情况下提高信号传输效率。CR设备具有较宽的工作频带,在选择传输参数和传输方案过程中可以运用多种方法,并且可以实现快速切换,具有可重复配置和性能高的特点。CR可以看做是SDR在检测功能等方面的拓展,从CR的发展趋势来看,未来绝大部分CR设备可能都是以SDR为基础的,而SDR也将是CR技术的一种有效实现方法。

五、结语

认知无线电技术是无线通信领域中的一项全新技术,越来越受到人们的重视。虽然目前CR技术在发展过程中还存在一些限制,但相信随着无线电通信技术的不断进步,必将为认知无线电技术提供广阔的发展前景。

参考文献:

[1]李波,刘勤,李维英.认知无线电技术[J].中兴通讯技术,2010(02).

[2]乔晓强,赵杭生,陈勇.认知无线电与频谱管理[J].军事通信技术吗,2011(01).

无线传输技术论文篇12

 

随着人们对无线业务的需求越来越高,无线通信技术的发展也变得更加日新月异。未来无线通信正朝着低碳、健康、高效的绿色通信方向演进。在这种背景下,我们介绍了目前三类较为重要的绿色无线新技术,即LTE、Femtocell和WiGig,并从技术层面逐一分析了其相关的特点。

LTE技术

LTE (Long Term Evolution)是3GPP长期演进技术,代表着未来移动通信技术的发展方向,通常被看作未来的准4G技术。在3GPP技术规范中,LTE系统的主要性能目标包括[1-2]:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率,改善小区边缘用户的性能,小区容量的提高以及系统延迟的降低,用户平面内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,小区从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms,可满足100Km半径的小区覆盖,并为350Km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务。在频谱利用率上,支持成对或非成对频谱,可自适应配置1.25 MHz到20MHz的多种带宽。硕士论文,Femtocell。

从传输技术上看,LTE系统在空中接口方面采用了正交频分多址(OFDMA)技术,这一技术可将宽带信号转换成多路在平坦信道中传输的窄带信号,有效适应未来的多媒体业务。为了降低实际系统的复杂程度,LTE在下行链路采用多载波的OFDMA技术,而在上行链路则采用单载波的频分多址(SC-FDMA)接入技术[3]。

此外,多输入多输出(MIMO)技术和自适应技术也被LTE系统广泛采用,以提高数据率和系统性能。LTE系统在下行链路通常采用多址MIMO技术,以扩大小区覆盖,增大小区容量。与此同时,LTE系统还支持波束赋形技术,使得信号可进行空间复用,进一步提高传输效率。

在网络架构上,LTE系统采用了扁平化的网络架构,摒弃了3G网络中的无线控制器RNC节点,这样不仅简化了整个网络的结构,而且降低了传输的延迟,使得用户可在尽可能短的时间内入核心网,极大地提高了传输速率。硕士论文,Femtocell。

目前LTE正朝着增强型的方向不断演进,出现了LTE-Advanced技术,在网络架构,传输效率方面提出了更高的要求。

Femtocell技术

为了实现室内的无缝覆盖,业界推出了Femtocell的技术概念。Femtocell也称为毫微微蜂窝基站或家庭基站,具有即插即用、功耗低、有限覆盖、灵活方便等优点,并且可与宏蜂窝基站兼容,改善边缘用户信号质量,是未来有效解决室内热点覆盖的有效技术之一。Femtocell在实际应用中所面临的主要问题主要有以下几方面[4-6]:

首先是Femtocell与宏蜂窝之间的干扰问题。由于Femtocell与宏蜂窝在覆盖的区域上存在一定程度上的重叠,使得相互间同频干扰受到广泛的关注。硕士论文,Femtocell。就技术而言,可通过规划宏蜂窝基站的位置,对Femtocell的功率进行控制,以及将同频信号的传输时隙相互错开等策略有效解决Femtocell的干扰问题。

其次当用户在Femtocell与宏蜂窝基站间进行切换时,如何保证无缝切换,最大限度的降低切换延迟也是一个亟待解决的问题。Femtocell设备因制式的差异以及分布的不确定性,使得其在宏蜂窝基站邻小区列表中难以配置,进而造成用户在Femtocell和宏蜂窝基站间越区切换较困难,具体表现为切换时延和目标基站搜索时间的增大、业务质量QoS指标的下降等。硕士论文,Femtocell。

WiGig技术

为了推动在全球范围内采用和使用60GHz无线技术,近来国际上成立了吉比特联盟(WiGig, Wireless Gigabit)。WiGig联盟主要任务是负责制定并统一的60GHz无线规范,开发和提供Multi-Gigabit传输速率的无线产品。很多国际知名的ICT制造商纷纷加入WiGig联盟,如思科、三星等公司。WiGig的三个重要技术目标包括:

①融合(Convergence):快捷的文件传输,降低无线延迟,高质量流媒体业务。

②普适(Universal):引领众多厂商共同创造满足无线设备应用的60Ghz传输规范。

③速度(Speed):下一代的娱乐,计算以及通信设备传输速率高于当前的WLAN 技术10倍以上。

WiGig技术要求支持高达7Gbps的数据传输速率,该目标速率高于802.11n的最高传输速率十倍之多,并且WiGig技术向后兼容IEEE802.11标准,在一定程度上可视作为802.11系列标准(如Wi-Fi)介质访问控制层的补充和延伸[7]。WiGig技术为了实现低功耗高品质的绿色通信要求,对物理层的技术参数更加苛刻,以确保实现吉比特的传输速率。在WiGig的网络层,增加了协议适应层技术以支持各类多媒体业务的系统接口,如投影仪、HDTV等设备。硕士论文,Femtocell。与此同时,为了扩大服务的领域,WiGig技术可采用波束赋形技术,并可在中短距离上提供较高品质的业务。WiGig通过与Wi-Fi的互补以及多吉比特传输速率的实现,将娱乐、计算和通信设备无缝的连结在一起,成为未来无线局域网的重要发展方向。硕士论文,Femtocell。

结束语

在未来的无线通信新技术中,LTE、Femtocell以及WiGig代表了最新的发展方向。从设计理念、技术规范以及市场需求都体现了绿色通信的内涵。随着通信技术的不断推陈出新,上述系统将会在人们的生活中扮演着更加重要的角色。

参考文献

[1]3GPP TR25.814, Physical layer aspects forevolved UTRA, 2006.

[2]沈嘉.3GPP长期演进(LTE)技术原理与系统设计, 人民邮电出版社, 2008.

[3]沈嘉.OFDM系统的小区间干扰抑制技术研究, 电信科学, 2006(7): 10-13.

[4]V. Chandrasekhar, J. Andrews and A. Gatherer.Femtocell Networks: A Survey, IEEE Communications Magazine, 2008, 46(9): 59-67.

[5]徐霞艳.3GPP 3G家庭基站标准化进展. 电信科学, 2009(4): 1-5.

[6]Douglas N.Knisely, Takahito Yoshizawa,Frank Fevichia. Standardization of Femtocells in 3GPP. IEEE CommunicationsMagazine, 2009(9): 68-75.