【正文】 也可以高于 IEEE802． 11a 和 IEEE802． 11b。 UWB 采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，系統(tǒng)具有較大的處理增益 ，在發(fā)射時(shí)將微弱的無線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。 UWB UWB(UltraWideband)超寬帶，此技術(shù)可追溯至 19 世紀(jì)，一開始使用的是脈沖無線電技術(shù)。將此技術(shù)與需要授權(quán)或免授權(quán)的微波設(shè)備相結(jié)合之后，由于成本較低，將擴(kuò)大寬帶無線市場(chǎng)，改善企業(yè)與服務(wù)供應(yīng)商的認(rèn)知度。 CDMA20221x 被稱為 代移動(dòng)通信技術(shù)。這套系統(tǒng)是從窄頻 CDMAOne 數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的 CDMAOne 結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到 3G，建設(shè)成本低廉。該標(biāo)準(zhǔn)提出了 GSM(2G)—— GPRS—— EDGE—— WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過 代的中間環(huán)節(jié)，直接向 3G 過渡，非常適用于 GSM 系統(tǒng)向 3G 升級(jí)。 （ 1） TDSCDMA 全稱為 Time DivisionSynchronous CDMA(時(shí)分同步 CDMA)，該標(biāo)準(zhǔn)是由中國獨(dú)自制定的 3G 標(biāo)準(zhǔn)，于 1999 年 6 月 29 日，中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（即現(xiàn)在的大唐電信）向國際電信聯(lián)盟 ITU 提出，但該技術(shù)的發(fā)明始于西門子公司。目前 3G 存在四種標(biāo)準(zhǔn)： CDMA2022， WCDMA， TDSCDMA 以及 WiMax。這些技術(shù)都是朝向?qū)拵Щ⒁苿?dòng)化、全 IP 化和高速率的方向發(fā)展。 。 無線通信技術(shù)與業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì) 無線通信技術(shù)與業(yè)務(wù)有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)： （ 1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋的無縫化，即用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接入，也有人把這稱作網(wǎng)絡(luò)的泛在化。 第三代移動(dòng)通信：目前的 3G 技術(shù)有 4 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分別是 WCDMA、 TDSCDMA、CDMA2022 和 WiMax。 第二代移動(dòng)通信：包括 GSM 通信技術(shù)和 GPRS 通信技術(shù)等，采用了數(shù)字化， 自此無線通信步入了純數(shù)字時(shí)代。到了五、六十年代，頻段擴(kuò)展至 UHF（ 特高頻 Ultra High Frequency） 450MHZ，器件技術(shù)己向半導(dǎo)體過渡，大都為移動(dòng)環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決了移動(dòng)電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問題。 第二章 無線通信技術(shù)的發(fā)展 前文對(duì)無線通信領(lǐng)域的發(fā)展情況作了概要性介紹，以下將簡(jiǎn)單介紹無線通信 技術(shù)的發(fā)展歷程和各個(gè)時(shí)期的不同特點(diǎn)。 技術(shù)背景概述 目前，無線通信領(lǐng)域主要包括 3G、 TDLTEAdvanced、 WiMax、 UWB、 WiFi以及 RFID 等幾大技術(shù)熱點(diǎn)。而這其中，移動(dòng)寬帶用戶數(shù)量也正在快速增長，預(yù)計(jì)到 2022 年將會(huì)超過 34 億（ 2022 年這一數(shù)字僅為 億） [2]。 TDLTEAdvanced 作為 TDSCDMA 技術(shù)的演進(jìn)， 它吸納了 TDSCDMA 的主要技術(shù)元素，體現(xiàn) 了我國通信產(chǎn)業(yè)界在寬帶無線移動(dòng)通信領(lǐng)域的最新自主創(chuàng)新成果。 無線通信技術(shù)熱點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì) 摘 要 短短幾十年的發(fā)展，我國的無線通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到第三代和第四代移動(dòng)通信技術(shù)，多種無線通信技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。 與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用 CDMA 技術(shù)不同， TDLTE 采用 OFDM 和 MIMO作為基本技術(shù)，大量采用了目前移動(dòng)通信領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念。在國內(nèi)方面，根據(jù)工業(yè)和信息化部在最近發(fā)布的中國通信業(yè)運(yùn)行狀況報(bào)告顯示，首先是在用戶規(guī)模上，截止到 2022 年 4 月份，我國全國移動(dòng)電話用戶數(shù)量已達(dá)到了 億戶，其中 3G 用戶數(shù)量為 萬戶；然后是業(yè)務(wù)收入方面， 移動(dòng)通信收入在電信主營業(yè)務(wù)收入中所占的比重為 %，而固定通信收入所占的比重僅為 %，并且在逐年下降。其中， UWB（超寬帶）和 RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)主 要運(yùn)用于短距離無線通信領(lǐng)域，并且 RFID 還是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，日后會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用； WiFi 技術(shù)主要用于解決無線局域網(wǎng)的相關(guān)問題，可以在公共場(chǎng)所提供方便的“熱點(diǎn)”接入； 3G 則是如今蜂窩通信技術(shù)的主流，在全球范圍內(nèi)也已經(jīng)大規(guī)模的商用，技術(shù)日趨成熟，可以說今后十年無疑將會(huì)是 3G 移動(dòng)通信系統(tǒng)正興的時(shí)期，而到了十年以后則將會(huì)是第四代移動(dòng)通信的天下 [3]。 無線通信的概念 無線通信 (Wireless Communication)是指利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，近些年來，在信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。隨后頻段擴(kuò)展至 800MHZ，美國 Bell 研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并進(jìn)行了試驗(yàn)。具有保密性強(qiáng)，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，使得移動(dòng)通信得到了空前的發(fā)展，從過去的補(bǔ)充地位躍居通信的主導(dǎo)地位。各個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)非常成熟，并且都正在全球范圍內(nèi)迅速展開，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。 （ 2）寬帶化是未來通信發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，窄帶的、低速的網(wǎng)絡(luò)會(huì)逐漸被寬帶網(wǎng)絡(luò)所取代 [5]。 （ 4）數(shù)據(jù)速率越來越高，無論是上行還是下行速度都在不斷提高，頻譜帶寬越來越寬，頻段也越來越高，數(shù)據(jù)傳輸能力已從早期的 kb/s 逐步發(fā)展到如今的Gb/s。 各個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)的簡(jiǎn)單介紹 下面對(duì)于目前比較熱門的幾大無線通信技術(shù)做一下簡(jiǎn)單的介紹。 先說下我國的 3G。TDSCDMA 具有輻射低的特點(diǎn)，被譽(yù)為綠色 3G。軍用通信網(wǎng)也是 TDSCDMA 的核心任務(wù)。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡。但目前使用 CDMA 的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2022 的支持者不如 WCDMA 多。 CDMA20223x 與 CDMA20221x 的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。 2022 年 10 月19 日，在國際電信聯(lián)盟在日內(nèi)瓦舉行的無線通信全體會(huì)議上，經(jīng)過多數(shù)國家投票通過， WiMax 正式被批準(zhǔn)成為繼 WCDMA、 CDMA2022 和 TDSCDMA 之后的第四個(gè)全球 3G 標(biāo)準(zhǔn)。后來由 Intel 等大公司提出了應(yīng)用了 UWB 的 MBOFDM 技術(shù)方案， 由于兩種方案的截然不同，而且各自都有強(qiáng)大的陣營支持，制定 UWB 標(biāo)準(zhǔn)的 工作組沒能在兩者中決出最終的標(biāo)準(zhǔn)方案，于是將其交由市場(chǎng)解決。接收時(shí)將信號(hào)能量還原出來，在解擴(kuò)過程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。 帶寬極寬。 消耗電能小。 UWB 保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻，接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)，才能解出發(fā)射數(shù)據(jù)；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收。 最基本的 RFID 系統(tǒng)由三部分組成： （ 1）標(biāo)簽（ Tag，即射頻卡）：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。除了二代身份證，我們還很難經(jīng)常感受到 RFID 在我們生活中的存在。 WiFi WiFi 是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如手機(jī)、平板）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。能夠 訪問 WiFi 網(wǎng)絡(luò)的地方被稱為熱點(diǎn)， WiFi 或 在 頻段工作，所支持的速度最高達(dá) 54Mbps。最近，由Vivato 公司推出的一款新型交換機(jī)。廠商只要在機(jī)場(chǎng)、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設(shè)置“熱點(diǎn)”，并通過高速線路將因特網(wǎng)接入上述場(chǎng)所。相比于 3G 技術(shù)，TDLTEAdvanced 通信速率有了更大的提高，同時(shí) 提高 的還有 頻譜效率 ，加上 QoS的保證，還有 TDLTEAdvanced 嚴(yán)格合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，來保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù) (如 VoIP)的 服務(wù)質(zhì)量的，降低了無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，并且能向下兼容，支持已有的 3G 系統(tǒng)和非3GPP 規(guī)范系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作。它吸納了3G 標(biāo)準(zhǔn) TDSCDMA 的主要技術(shù)元素，體現(xiàn)了我國通信產(chǎn)業(yè)界在寬帶無線移動(dòng)通信領(lǐng)域的最新自主創(chuàng)新成果。 2022 年 6 月在法國召開的 3GPP 會(huì)議上，我國以大唐移動(dòng)為龍頭，聯(lián)合國內(nèi)廠家，提出了基于 OFDM 的 TDD 演進(jìn)模式的方案。國內(nèi)積極響應(yīng)，累計(jì)提交相關(guān)技術(shù)提 案近 600 篇。 2022 年 11 月 2 日，工信部產(chǎn)業(yè)政策司在官網(wǎng)上宣布，國際電信聯(lián)盟已確定了新一代移動(dòng)通信（ 4G）的國際標(biāo)準(zhǔn)，我國提交的 TDLTEAdvanced 標(biāo)準(zhǔn)成為了 4G國際標(biāo)準(zhǔn)之一。 圖 31 TDLTE 上行多址方式（ DFTSCDM） 具體實(shí)現(xiàn)根據(jù) OFDM 技術(shù)采用子載波分配的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用 15KHz 的子載波帶寬，按照不同的子載波數(shù)目，可以支持 、 15 和 20MHz 各種不同的系統(tǒng)帶寬。它采用無線幀結(jié)構(gòu)，無線幀長度是 10ms，由兩個(gè)長度為 5ms 的半幀組成，每個(gè)半幀由 5 個(gè)長度為 1ms 的子幀組成，其中有 4 個(gè)普通的子幀和 1 個(gè)特殊子幀。 圖 33 TDLTE 的幀結(jié)構(gòu) （ 2）短 RACH（ RandomAccessCHannel）是 LTE 對(duì) TDD 的另一項(xiàng)特殊設(shè)計(jì)。采用短 RACH 時(shí)，需要注意的一個(gè)主要問題是其鏈路預(yù)算所能夠支持的覆蓋半徑，由于其長度要大大的小于其它格式的 RACH 序列（ 1ms，2ms），因此其鏈路預(yù)算相 對(duì)較低（比長度為 1ms 的約低 ），相應(yīng)的適用于覆蓋半徑較小的場(chǎng)景（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同，約 700m～ 2km）。 圖 34 TDLTE 上、下行時(shí)間比例分配方式 多入多出 MIMO方案 MIMO(多入多出 )技術(shù)是 TDLTE 系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是指在發(fā)射端和接收端同時(shí)使用多個(gè)天線，可以有效地利用隨機(jī)衰落和可能存在的多徑傳播來成倍地提高業(yè)務(wù)傳輸速率 [12]。所以不少強(qiáng)調(diào)資料傳輸速度與傳輸距離的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，紛紛開始拋開對(duì)既有WiFi 聯(lián)盟的兼容性要求，而采用 MIMO 的技術(shù)，推出高傳輸率的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品?？臻g復(fù)用技術(shù)在高信噪比條件下能夠極大提高信道容量。 以上 MIMO 相關(guān)技術(shù)并非相斥，而是可以相互配合應(yīng)用的，如一個(gè) MIMO 系統(tǒng)即可以包含空分復(fù)用和分集的技術(shù)。但是由于無線移動(dòng)通信 MIMO 信道是一個(gè)時(shí)變、非平穩(wěn)多入多出系統(tǒng)，尚有大量問題需要研究。再有，在基本文獻(xiàn)中，均假定接收機(jī)精確已知多徑信道參數(shù)，為此，必須發(fā)送訓(xùn)練序列對(duì)接收機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練。由于移動(dòng)終端設(shè)備要求體積小、重量輕、耗電小，因而還有大量工作 要做。 快速的分組調(diào)度 無線衰落信道，在 時(shí)間和頻率上是變化的，在 TDLTE 中采用 1ms 時(shí)間長度的TTI（傳輸時(shí)間間隔），結(jié)合 12 個(gè)子載波（ 180kHz）頻率寬度的 PRB（物理資源塊），根據(jù)信道的變化情況，進(jìn)行快速調(diào)度，給用戶分配最優(yōu)的物理資源。 QoS 即Quality of Service 服務(wù)質(zhì)量是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機(jī)制，用來解決 網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。 無線中繼技術(shù) —— Relay Relay 是一種無線中繼技術(shù)， RN（ Routing Node 路由節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)對(duì)來自基站或者從屬終端的信號(hào)基帶處理后再轉(zhuǎn)發(fā)給從屬終端或者基站。 CoMP技術(shù) CoMP 技術(shù)可以進(jìn)一步提高頻譜利用率，有效提高小區(qū)邊緣用戶服務(wù)性能。 （ 2） CoMP 的分類，目前對(duì)于其分類，已經(jīng)形成一些結(jié)論。 （ 3） CoMP 中 UE 的反饋及信息交互， CoMP 中 UE 的信息反饋是目前研究的一個(gè)重點(diǎn)，主要包括信息的反饋方式及反饋的內(nèi)容。在 LTEAdvanced 系統(tǒng)中，這種簡(jiǎn)單的多點(diǎn)合作技術(shù)已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)性能的要求，為了進(jìn)一步提高小區(qū)邊緣的性能，系統(tǒng)必須傳輸更多的反饋，設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的控制信令，并使更多的信息在小區(qū)間被交互使用 [13]。這些信令可以像 LTE 系統(tǒng)那樣僅僅由服務(wù)小區(qū)的物理下行控制信道（ PDCCH）提供給用戶終端，上行 CoMP 技術(shù)基本上不涉及標(biāo)準(zhǔn)化， 3GPP 討論的 CoMP 技術(shù)也基本上局限于下行 CoMP 技術(shù) [15]。 TDLTEAdvanced的測(cè)試工作 TDLTEAdvanced技術(shù)的測(cè)試進(jìn)程 2022 年，主要完成概念的測(cè)試工作：對(duì) TDLTE 的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，包含1~2 個(gè)站點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)室和外場(chǎng)測(cè)試； 2022 年主要進(jìn)行技術(shù)方面的 測(cè)試工作： （ 1）在實(shí)驗(yàn)室里主要是對(duì)單系統(tǒng)、 IOT（ Interoperability Test，互操作測(cè)試，是多廠商運(yùn)營環(huán)境形成的技術(shù)基礎(chǔ)）以及終端進(jìn)行測(cè)試； （ 2）在室外主要工作是對(duì)每家 5 個(gè)站點(diǎn)