【正文】 的噪聲。因此，在同等碼速條件下， UWB 具有更強(qiáng)的抗干擾性。 UWB 的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十 Mbit／ s 到幾百 Mbit／ s，有望高于藍(lán)牙 100 倍，也可以高于 IEEE802． 11a 和 IEEE802． 11b。 UWB 使用的帶寬在 1GHz 以上，高達(dá)幾個 GHz。這在頻率資源日益緊張的今天，開辟了一種新的 時域無線電資源。通常情況下，無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。 保密性好。 RFID RFID(Radio Frequency Identification)，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。 RFID 技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。 （ 2）閱讀器：讀?。ㄔ谧x寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備。 目前， RFID 在中國的很多領(lǐng)域都得到實(shí)際應(yīng)用，包括物流、煙草、醫(yī)藥、身份證、 奧運(yùn)門票、寵物管理等等，但就我們?nèi)粘Ｉ罡惺芏?，好?RFID 還是離我們很遠(yuǎn)。其實(shí)原因很簡單，盡管 RFID 正快速在各個領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用，但相對于我們國家的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，其應(yīng)用范圍還遠(yuǎn)未達(dá)到廣泛的程度，即便在 RFID 應(yīng)用比較多的交通物流產(chǎn)業(yè)，也還處于點(diǎn)分布的狀態(tài)，而沒能達(dá)到面的狀態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)（ Inter of Things），指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別（ RFID）、二維碼、全球定位系統(tǒng)等與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，方便識別和管理。 WiFi 是一個無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由 WiFi 聯(lián)盟 (WiFi Alliance)所持有，目的是改善基于 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。同時，它也是在家里、辦公室或在旅途中上網(wǎng)的快速、便捷的途徑。另外還有兩種 空間的協(xié)議，包括 (a)和 (b)。 WiFi 有如下突出優(yōu)勢：其一，無線電波的覆蓋范圍廣， WiFi 的半徑可達(dá) 300英尺左右，約合 100 米，辦公室自不用說，就是在整棟大樓中也可使用。據(jù)悉，該款產(chǎn)品能夠把目前 WiFi 無線網(wǎng)絡(luò) 300英尺 (接近 100 米 )的通信距離擴(kuò)大到 4 英里 (約 公里 )。其三，廠商進(jìn)入該領(lǐng)域的門檻比較低。這樣，由于“熱點(diǎn)”所發(fā)射出的電波可以達(dá)到距接入點(diǎn)半徑幾十米至 100 米的地方，用戶只要將支持無線 LAN 的筆記本電腦或 PDA 等其他手持終端拿到該區(qū)域內(nèi)，即可高速接入因特網(wǎng)。 TDLTEAdvanced TDLTEAdvanced 技術(shù)是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際 4G 標(biāo)準(zhǔn)之一，由TDSCDMA 技術(shù)經(jīng)過長期演進(jìn)而來，采用了 OFDM 和 MIMO 作為基本技術(shù)，還大量采用了目前移動通信領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念。下一章我們將會有關(guān)于 TDLTEAdvanced 的更加詳細(xì)的介紹。 TDLTEAdvanced的概念 TDLTEAdvanced 技 術(shù) 就 是 4G 標(biāo)準(zhǔn) LTEAdvanced 中的一種，TDLTEAdvanced 也被稱作 LTEAdvanced 的 TDD（即時分雙工 Time Division Duplexing，區(qū)別于 FDD 頻分雙工 Frequency Division Duplexing）制式。 相比于之前的 3G 技術(shù)， TDLTEAdvanced （ 1）容量提升 峰值速率：在 20MHz 頻率上，下行 100 Mbps，上行 50 Mbps 頻譜效率：下行是 HSDPA 的 34 倍，上行是 HSUPA 的 23 倍 （ 2）覆蓋增強(qiáng) 提高“小區(qū)邊緣比特 率”， 5km 滿足最優(yōu)容量， 30km 輕微下降，并支持 100km的覆蓋半徑 （ 3）移動性提高 0~15km/h 性能最優(yōu)， 15~120 km/h 高性能，支持 120~350 km/h，甚至在某些頻段支持 500km/h （ 4）質(zhì)量優(yōu)化 時延：用戶面小于 5ms，控制面小于 100 ms （ 5）服務(wù)內(nèi)容綜合多樣化 高性能的廣播業(yè)務(wù)，提高實(shí)時業(yè)務(wù)支持能力 （ 6）運(yùn)維成本降低 扁平、簡化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，降低運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營維護(hù)成本 TDLTEAdvanced的產(chǎn)生過程 說到 TDLTEAdvanced 的產(chǎn)生，還得從我 國的 3G 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) TDSCDMA 還在日趨完善且未商用的時候說起。之后世界各主要的運(yùn)營商和設(shè)備廠家通過多次會議、郵 件討論等方式，開始逐漸形成對 LTE 系統(tǒng)的初步需求。在同年 11 月，在漢城舉行的 3GPP工作組會議上通過了大唐移動主導(dǎo)的針對 TDSCDMA 后續(xù)演進(jìn)的 LTETDD 技術(shù)提案 [8]。 2022 年，按照“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)的要求，中國政府面向國內(nèi)組織開展了 4G 技術(shù)方案征集遴選。 10 月，中國企業(yè)聯(lián)合主流的國內(nèi)外設(shè)備商、運(yùn)營商以及研究機(jī)構(gòu)，在3GPP RAN1 第 51 次小組會上，提議并通過了統(tǒng)一的 TDD 制式的幀結(jié)構(gòu)，并將 LTE TDD 正式命名為 TDLTE，為 TDSCDMA 等 TDD 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展演進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。 2022 年 6 月，完成核心規(guī)范第一個完整版本的我國自主知識產(chǎn)權(quán)的 TDLTE入圍 4G 國際標(biāo)準(zhǔn)候選。國際電信聯(lián)盟將于 2022 年底前完成 4G 國際標(biāo)準(zhǔn)建議書編制工作， 2022 年初正式批準(zhǔn)發(fā)布，相信今后有關(guān) 4G 的商用也會逐步展開。根據(jù)上、下行鏈路各自的特點(diǎn)，分別采用單載波 DFTSOFDM（離散傅立葉變換擴(kuò)展正交頻分復(fù)用）和 OFDMA（ Orthogonal Frequency Division Multiple Access 正交頻分多址）作為兩個方向上多址方式的（如下圖 31 所示）。在 LTEAdvanced 中，還可通過載波聚合的方式，聚合 5 個 20MHz的單元載波，實(shí)現(xiàn) 100MHz 的全系統(tǒng)帶寬（如下圖 32 所示）。 （ 1） TDLTE 針對 TDD 模式中上、下行時間轉(zhuǎn)換的需要，設(shè)計(jì)了如下專門的幀結(jié)構(gòu)。所以整個幀也可理解為分成了 10 個長度為 1ms 的子幀作為數(shù)據(jù)調(diào)度和傳輸?shù)膯挝?即 TTI)。其中， DwPTS 的長度可以配置為 3～ 12 個 OFDM 符號，用于正常的下行控制信道和下行共享信道的傳輸； UpPTS 的長度可以配置為 1～ 2 個 OFDM符號，可用于承載上行物理隨機(jī)接入信道和 Sounding 導(dǎo)頻信號；剩余的 GP 則用于上、下行之間的保護(hù)間隔，相應(yīng)的時間長度約為 71～ 714μ s，對應(yīng)的小區(qū)半徑為7km～ 100km。在 LTE 中，隨機(jī)接入序列可采用的長度分為 1ms， 2ms 以及 157μ s 三種選項(xiàng)，共5 種隨機(jī)接入序列格式。采用短 RACH的原因也是與 TDD 關(guān)于特殊時隙的設(shè)計(jì)相關(guān)的，短 RACH 在特殊時隙的最后部分（即 UpPTS）進(jìn)行發(fā)送，這樣利用這一部分的資源完成上行隨機(jī)接入的操作，避免占用正常子幀的資源。 （ 3）由于 TDD（時分雙工）系統(tǒng)具有可以靈活分配時間的特點(diǎn)，因此， TDLTE可以支持 7 種不同的上、下行時間比例分配方式，可以根據(jù)當(dāng)時的網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量情況進(jìn)行實(shí)時的配置。在實(shí)際使用時，網(wǎng)絡(luò)可自動根據(jù)實(shí)時業(yè)務(wù)量的特性靈活地選擇系統(tǒng)配置 [11]（如下圖 34 中所示）。比較準(zhǔn)確的解釋，應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)資料通過多重切割之后，經(jīng)過多重天線進(jìn)行同步傳送，由于無線訊號在傳送的過程當(dāng)中，為了避免發(fā)生干擾起見，會走不同的反射或穿透路徑，因此到達(dá)接收端的時間會不一致。 由于傳送的資料經(jīng)過分割傳送，不僅單一資料流量降低，可拉高傳送距離，又增加天線接收范圍，因此 MIMO 技術(shù)不僅可以增加既有無線網(wǎng)絡(luò)頻譜的資料傳輸速度，而且又不用額外占用頻譜范圍，更重要的是，還能增加訊號接收距離。 MIMO 通信技術(shù)包括以下領(lǐng)域： （ 1）空分復(fù)用（ patial multiplexing）：工作在 MIMO 天線配置下，能夠在不增加帶寬的條件下，成倍地提升信息傳輸速率，從而極大地提高了頻譜利用率。如果發(fā)射端與接收端的天線陣列之間構(gòu)成的空域子信道足夠不同，即能夠在時域和頻域之外額外提供空域的維度，使得在不同發(fā)射天線上傳送的信號之間能夠相互區(qū)別，因此接收機(jī)能夠區(qū)分出這些并行的子數(shù)據(jù)流，而不需付出額外的頻率或者時間資源。 （ 2）空間分集（ spatial diversity）：利用發(fā)射或接收端的多根天線所提供的多重傳輸途徑發(fā)送相同的資料，以增強(qiáng)資料的傳輸品質(zhì)。 （ 4）預(yù)編碼（ precoding）技術(shù)。 根據(jù)天線部署形態(tài)和實(shí)際應(yīng)用情況，具體應(yīng)用中可采用發(fā)射分集、空間復(fù)用和波束賦形三種 實(shí)現(xiàn)方案。 在 MIMO 系統(tǒng)理論及性能研究方面已有一批文獻(xiàn)，這些文獻(xiàn)涉及相當(dāng)廣泛的內(nèi)容。比如說，各文獻(xiàn)大多假定信道為分段 恒定衰落信道。已有不少文獻(xiàn)在進(jìn)行這方面的工作，即對信道為頻率選擇性衰落和移動臺快速移動情況進(jìn)行研究。但是若移動臺移動速度過快，就使得訓(xùn)練時間太短，這樣快速信道估計(jì)或盲處理就成為重要的研究內(nèi)容。實(shí)際系統(tǒng)研究的一個重要問題是在移動終端實(shí)現(xiàn)多天線和多路接收，學(xué)者們正大力進(jìn)行這方面的研究。目前各大公司均在研制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在 TDLTE Release10 和 TDLTEAdvanced 中，下行支持的天線數(shù)目擴(kuò)展到了 8 個，相應(yīng)最大可以空間復(fù)用 8 個數(shù)據(jù)流的并行傳輸，峰值速率也提高了一倍 [11]。在所選擇的物 理資源上，進(jìn)一步利用 AMC（自適應(yīng)編碼調(diào)制）技術(shù)，形成資源的最佳利用。同時，靈活的調(diào)度也可以根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)為單個用戶提供合理的 QoS 保證。在正常情況下，若網(wǎng)絡(luò)只用于特定的無時間限制的應(yīng)用系統(tǒng)，并不需要 QoS，如 web 服務(wù)等。因此 QoS 等相關(guān)的機(jī)制已經(jīng)成為所有新一代移動通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)基本技術(shù)。 Relay 的技術(shù)優(yōu) 勢： （ 1）部署靈活，不需要光纖與機(jī)房； （ 2）運(yùn)營成本低； （ 3）可抑制網(wǎng)絡(luò)干擾； （ 4）可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋； （ 5）可提升網(wǎng)絡(luò)容量。以下是 Relay 的幾種應(yīng)用場景： （ 1）密集城區(qū)：部署中繼提高高速業(yè)務(wù)的覆蓋范圍； （ 2）鄉(xiāng)村環(huán)境：通過中繼擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋，降低對光纖或微波的依賴； （ 3）室內(nèi)環(huán)境：克服穿透損耗，提升覆蓋與容量，擺脫光纖制約； （ 4）城市盲點(diǎn)：解決覆蓋補(bǔ)盲，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本； （ 5）高速鐵路：高速率接入，避免終端頻繁切換基站帶來的問題，降低資 源開銷。CoMP 即 Coordinated MultiPoint Transmission and Reception，被稱作協(xié)作多點(diǎn)傳輸 技術(shù)。靜態(tài)的頻率分配是在網(wǎng)絡(luò)部署時就對每個小區(qū)的頻率資源進(jìn)行劃分，專門預(yù)留一部分頻率資源用于 CoMP；動態(tài)的頻率分 配是通過兩個方面實(shí)現(xiàn)的，首先每個小區(qū)為 CoMP 預(yù)留的頻率資源在什么頻段是不固定的，其次可供 CoMP 使用的頻率資源的多少，也是按照一定的準(zhǔn)則動態(tài)調(diào)整的；半動態(tài)的頻率分配方案，介于以上兩者之間，先是在網(wǎng)絡(luò)部署時劃出一塊頻率資源供 CoMP 使用，但是這塊頻率資源會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)的變化進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。 CoMP 按照參與協(xié)作的節(jié)點(diǎn)是否共享 UE（用戶終端設(shè)備）數(shù)據(jù)可以分為兩類：協(xié)作調(diào)度和聯(lián)合處理。其中協(xié)作調(diào)度又分為：干擾避免和聯(lián)合波束賦形；而聯(lián)合處理又分為聯(lián)合傳輸與動態(tài)小區(qū)選擇。反饋的信息主要是下行的信道信息， UE 的反饋方式主要有兩種：顯式反饋和隱式反饋。 在 LTE 系統(tǒng)中，相鄰小區(qū)通過傳輸流量負(fù)載指示和過載指示來協(xié)調(diào)相鄰小區(qū)之間的干擾水平，被認(rèn)為是一種簡單形式的 CoMP 技術(shù)。因此， CoMP 技術(shù)不僅代表小區(qū)間多個基站之間的合作，也代表 1 個小區(qū)內(nèi)多個傳輸節(jié)點(diǎn)之間的合作。一般來說，用戶終端并不需要知道信號是如何被基站所接收和處理的，終端需要知道的是與上行信號有 關(guān)的下行信令是如何被提供的 [14]。 現(xiàn)在在實(shí)際中的應(yīng)用主要有兩個方向：一是小區(qū)干擾協(xié)調(diào)技術(shù)，通過對系統(tǒng)資源的劃分和限制或者有效分配，減小相鄰小區(qū)邊緣區(qū)域使用的資源在時間、頻率和空間上的沖突；二是協(xié)作式 MIMO 技術(shù)，通過相鄰多點(diǎn)的協(xié)作通信，對協(xié)作多點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的用戶進(jìn)行聯(lián)合 MIMO 發(fā)送和接收，從而降低小區(qū)間的干擾。該技術(shù)可以降低無線網(wǎng)絡(luò)中的干擾，并通過緊密協(xié)調(diào)多接入點(diǎn)的信號傳輸與接收來提升效率。 2022 年主要進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)：對有關(guān)規(guī)模組網(wǎng)的性能進(jìn)行測試，對即將面市 商用的系統(tǒng)和終端進(jìn)行測試。 TDLTE Release10版本 (即： LTEAdvanced)在 Release8 版本的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的增強(qiáng)，