無線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討(編輯修改稿)
2024-11-24 23:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )是靠飛翔和 “嗡嗡 ”(zig)地抖動(dòng)翅膀的 “舞蹈 ”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之， ZigBee 就是一種便宜的，低 功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。 3. 對(duì)于通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望 在 3G技術(shù)的不斷推進(jìn)下，不可否認(rèn)通信技術(shù)還將繼續(xù)向更高技術(shù)層次演進(jìn)?，F(xiàn)階段，長(zhǎng)期演進(jìn)（ LTE）成為了無線通信技術(shù)的主要演進(jìn)方向 [18]。 LTE 項(xiàng)目?jī)?nèi)容介紹 LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn) )項(xiàng)目是 3G 的演進(jìn)， LTE 并非人們普遍誤解的 4G 技術(shù)，而是 3G 與 4G技術(shù)之間的一個(gè)過渡，是 的全球標(biāo)準(zhǔn) ,它改進(jìn)并增強(qiáng)了 3G 的空中接入技術(shù)，采用 OFDM 和 MIMO 作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在 20MHz 頻譜帶寬下能夠提供下行 100Mbit/s 與上行 50Mbit/s 的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。 LTE 的主要技術(shù)特征 第三代合作伙伴計(jì)劃（ 3rd Generation Partnership Project，即 3GPP）從 “ 系統(tǒng)性能要求 ” 、 “ 網(wǎng)絡(luò)的部署場(chǎng)景 ” 、 “ 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) ” 、 “ 業(yè)務(wù)支持能力 ”等方面對(duì) LTE 進(jìn)行了詳細(xì)的描述。與 3G 相比， LTE 具有如下技術(shù)特征： (1)通信速率有了提高，下行峰值速率為 100Mbps、上行為 50Mbps。 (2)提高了頻譜效率，下行鏈路 5(bit/s)/Hz， (34 倍于 R6HSDPA)。上行鏈路 (bit/s)/Hz，是 R6HSUPA23 倍。 (3)以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換。 (4)QoS 保證，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的 QoS 機(jī)制，保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù) (如 VoIP)的服務(wù)質(zhì)量。 (5)系統(tǒng)部署靈活，能夠支持 間的多種系統(tǒng)帶寬，并支持“paired” 和 “unpaired” 的頻譜分配。保證了將來在系統(tǒng)部署上的靈活性。 (6)降低無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延：子幀長(zhǎng)度 和 ，解決了向下兼容的問題并降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，時(shí)延可達(dá) Uplan5ms， Cplan100ms。 (7)增加了小區(qū)邊界比特速率，在保持目前基站位置不變的情況下增加小區(qū)邊界比特速率。如 MBMS(多媒體廣播和組播業(yè)務(wù) )在小區(qū)邊界可提供 1bit/s/Hz的數(shù)據(jù)速率。 (8)強(qiáng)調(diào)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。 與 3G 相比， LTE 更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容。 LTE 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和核心技術(shù) 3GPP 對(duì) LTE 項(xiàng)目的工作大體分為兩個(gè)時(shí)間段： 2020 年 3 月到 2020 年 6 月為SI(StudyItem)階段，完成可行性研究報(bào)告 。2020 年 6 月到 2020 年 6 月為WI(WorkItem)階段，完成核心技術(shù)的規(guī)范工作。在 2020 年中期完成 LTE 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定 (3GPPR7)，在 2020 年或 2020 年推出商用產(chǎn)品。就目前的進(jìn)展來看，發(fā)展比計(jì)劃滯后了大概 3 個(gè)月，但經(jīng)過 3GPP 組織的努力， LTE 的系統(tǒng)框架大部分已經(jīng)完成 [19]。 LTE 采用由 NodeB 構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)和減小延遲，實(shí)現(xiàn)了低時(shí)延，低復(fù)雜度和低成本的要求。與傳統(tǒng)的 3GPP 接入網(wǎng)相比， LTE 減少了 RNC 節(jié)點(diǎn)。名義上 LTE 是 對(duì) 3G 的演進(jìn)，但事實(shí)上它對(duì) 3GPP 的整個(gè)體系架構(gòu)作了革命性的變革，逐步趨近于典型的 IP 寬帶網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 3GPP 初步確定 LTE 的架構(gòu)也叫演進(jìn)型 UTRAN 結(jié)構(gòu) (EUTRAN)[3]。接入網(wǎng)主要由演進(jìn)型 NodeB(eNB)和接入網(wǎng)關(guān) (aGW)兩部分構(gòu)成。 aGW 是一個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)，若將其視為核心網(wǎng)的一部分，則接入網(wǎng)主要由 eNB 一層構(gòu)成。 eNB 不僅具有原來 NodeB的功能外，還能完成原來 RNC 的大部分功能，包括物理層、 MAC 層、 RRC、調(diào)度、接入控制、承載控制、接入移動(dòng)性管理和 IntercellRRM 等。 Node B 和 Node B之間將采用網(wǎng)格 (Mesh)方式直接互連，這也是對(duì)原有 UTRAN 結(jié)構(gòu)的重大修改 。 目前，移動(dòng)無線技術(shù)的演進(jìn)路徑主要有三條：一是 WCDMA 和 TDSCDMA，均從 HSDPA 演 進(jìn) 至 HSDPA+ ， 進(jìn) 而 到 LTE ； 二 是 CDMA2020 沿著 EVDO ，最終到 UMB；三是 的 WiMAX 路線。這其中 LTE 擁有最多的支持者， WiMAX 次之。 4. 未來無線通信技術(shù)的前沿技術(shù) 無線通信技術(shù)不斷發(fā)展過程中，新的前沿技術(shù)不斷涌現(xiàn)，而作為無線電發(fā)展歷史上的革命性技術(shù)規(guī)范，軟件無線電 （ SDR）和認(rèn)知無線電（ CR）的出現(xiàn)更是給無線通信技術(shù)發(fā)展開拓了一個(gè)新天地。 軟件無線電 軟件無線電的基本思想是以一個(gè)通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺(tái)為依托，通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)無線電臺(tái)的各種功能，從基于硬件、面向用途的電臺(tái)設(shè)計(jì)方法中解放出來。功能的軟件化實(shí)現(xiàn)勢(shì)必要求減少功能單一、靈活性差的硬件電路，尤其是減少模擬環(huán)節(jié)，把數(shù)字化處理（ A/D 和 D/A 變換）盡量靠近天線。軟件無線電強(qiáng)調(diào)體系結(jié)構(gòu)的開放性和全面可編程性，通過軟件更新改變硬件配置結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)新的功能。軟件無線電采用標(biāo)準(zhǔn)的、高性能的開放式總線結(jié)構(gòu)，以利于硬件 模塊的不斷升級(jí)和擴(kuò)展 [20]。 1992 年 5 月在美國(guó)通信系統(tǒng)會(huì)議上， Jeseph Mitola（約瑟夫 米托拉）首次提出了 “ 軟件無線電 ” （ So
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