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无线通信技术标准-智能手机打响通信性能战多天线成手机新标准

发布时间:2018-05-06 所属栏目:移动通信技术

一 : 智能手机打响通信性能战多天线成手机新标准

  【61阅读IT新闻频道】原标题:智能手机打响通信性能战,多天线成为手机新标准

  全球通信产业在5G网络的部署时间表上达成了共识,2020年很有可能成为人类通信发展历史中的一个重要转折点。正如全球最大的通信行业组织之一GSMA会长Granryd在2017年的世界移动大会上所言:“4G改变生活,5G改变社会。”

  而这场改变首先将从目前全球市场保有量最大的移动通信设备——智能手机开始,近30亿智能手机用户正处于这场改变的中心。随着4T4R技术在4.5G时代的大规模商用,支持4x4 MIMO拥有更快数据传输速度的智能手机不断被推向市场,5G时代又近了一步,而智能手机也在逐步回归其作为通信设备的本质。

  4T4R技术为5G时代奠定基础

  从全世界范围来看,4G网络的发展很大程度上受益于智能手机的普及,2016年之后市场上已经基本不再有非4G的手机新品推出,而4G设备量的增加直接导致了数据传输量的激增,反过来又对网络传输速度提出了更高的要求,现有的网络设计愈发不堪承载大规模的设备量和数据量。

  通信设备制造商和解决方案提供商们已经着手改变这一局面。今年3月份相继发布的华为P10 Plus和三星S8/S8 Edge有一个共同的卖点——4x4 MIMO技术,这项技术简单来说就是通过改变基站与手机之间的传输模式实现数据传输速度的提升。而4x4 MIMO技术的实现取决于两个条件,一是网络基站要具备4T4R能力,二是智能手机要拥有4根天线用来接收数据。

  从技术层面来看,网络传输速度主要取决于网络基站和智能手机等终端设备之间的工作模式,所谓4T4R技术从字面上可以理解为基站拥有4个发射天线和4个接收天线,如果智能手机同时也拥有4根接收天线,那么相较于目前被普遍采用的2x2 MIMO,4x4 MIMO技术理论上将把数据传输速度提升两倍。

  一个值得为之喝彩的消息是,4T4R技术目前已经进入商用阶段,在全球部署了60多张网络。包括中国、泰国、西班牙、印尼等多个国家运营商已经开始采用基于4T4R技术的解决方案对网络做出升级,提升数据传输速度。未来随着4T4R技术在全世界范围的大规模部署,以及越来越多支持4x4 MIMO的智能手机出现,都将为5G时代的到来奠定基础。

  正如4G手机的普及倒逼了运营商的4G网络部署速度,多天线智能手机的出现也正在加快运营商对4T4R技术的应用。作为4G向5G网络时代演变过程中的一项重要技术,4x4 MIMO技术开始受到智能手机厂商的重视,华为和三星出奇一致地将其作为旗舰机的重要卖点,似乎可以说明智能手机厂商的创新着力点正在回归手机作为通信设备的本质。

  智能手机正逐步回归通信本质

  4T4R技术的规模化应用以及未来5G网络的部署,对全球30亿终端用户而言,最大的改变是智能手机的职能变化。从最初单纯的移动通信设备,到移动互联网时代成为每个人必不可少的智能终端设备,手机的职能几经变迁。从4G到4.5G再到5G,对于手机用户而言绝不只是网速的提升。

  按照当前的发展趋势,智能手机的职能还将被进一步拓宽。一方面物联网的发展导致网络承载的终端设备总量激增,另一方面智能手机仍然在所有终端设备的数据传输和交换过程中处于中心地位,这意味着基于智能手机的数据传输场景将被大幅拓展,同时智能手机所承载的数据传输总量激增,在日常生活中承担的职能也越来越大。智能手机作为通信设备的本质没有变化,通信方式则发生了巨大变化。

  另外从内容层面来看,视频直播、短视频内容的爆发以及越来越多VR内容的涌现,导致终端用户对数据传输速度的要求愈发苛刻。其中,国内直播用户数量截止2017年6月份已高达3.44亿,可想而知数据传输量的庞大。此外三星、苹果、华为等主要的智能手机厂商都开始加码对虚拟现实技术的布局,未来智能手机既是VR内容承载平台也是VR内容的生产工具,由此带来的数据传输压力也可想而知。

  很显然,互联网内容和数据量的爆发式增长,对当前的网络设施和通信模式,以及智能终端设备的通信能力都是一个考验。这是网络运营商和通信设备生产商纷纷将提升数据传输速率作为当前战略突破点和创新着力点的主要原因,手机的通信能力愈发受到重视。

  就智能手机行业而言,产业发展已经进入高度成熟期,短时间内难有颠覆性的创新出现,近两年全球智能手机厂商们纷纷在外观设计、拍照等功能上寻求创新,但由于缺乏足够的门槛,导致智能手机产品在功能和工业设计上千篇一律,陷入高度同质化的竞争漩涡。而随着用户对手机通信能力的要求愈发凸显,智能手机产品的差异化竞争力正在回归到其通信设备的本质,预计接下来全球主要的几个智能手机品牌将围绕手机的通信性能展开一轮竞争。

  “多天线”或成为旗舰机新标配

  目前决定手机通信性能的两个因素如上文所言,一是网络基站的发射模式,二是手机自身接收数据的模式。前者由各大网络运营商所主导,后者则取决于智能手机厂商对手机通信性能的重视和创新。国内三大运营商以及众多海外运营商在5G网络的布局上已经剑拔弩张,与此同时,全球各大智能手机厂商也开始将创新突破口聚焦到通信性能上。

  享有全世界最快网速的韩国,有望成为全球首个实现5G网络覆盖的国家,今年9月份韩国电信(KT)已经正式开始部署5G网络。而同样来自韩国的企业三星在布局5G网络方面表现地也颇为激进。2016年10月份,中国通信巨头华为发布了支持4x4 MIMO的芯片麒麟960,并在2017年3月份发布了首款支持4x4 MIMO的P10 Plus。几乎同时,另一家国际通信巨头三星在美国发布S8/S8 Edge,宣称支持4x4 MIMO,并作为重要卖点。

  在用户实际体验方面,华为和三星均表示支持4x4 MIMO手机相较于传统2x2 MIMO手机传输速率提升了两倍以上。两大通讯巨头在4x4 MIMO技术上的竞赛,让采用4根天线的“多天线”设计呈现出成为旗舰机新标配的端倪。今年9月份,小米发布的全新旗舰机MIX 2,在4G LTE连接上提供4x4 MIMO的支持,成为继华为P10 Plus之后另一款支持4x4 MIMO的国产品牌手机,小米也同样宣称该技术理论上可以实现两倍的网络速度提升。

  尽管美国的网络运营商也已着手对现有网络做出升级,但遗憾的是苹果并未在前不久发布的智能手机新品上提供相应的技术支持。这或许是苹果创新乏力的表现,又或许是苹果在等待合适的机会。不论如何,全球智能手机厂商未来围绕“速度”将不可避免地展开一场竞争。当然,对于普通的终端消费者而言,这场竞争结果必然是网络速率体验的提升,我们乐见其成。

  随着三星、华为、小米等智能手机厂商推出采用“多天线”设计支持4x4 MIMO的手机产品,同时网络运营商逐步采用基于4T4R技术的网络解决方案,“多天线”有望成为未来智能手机厂商旗舰机型的新标配。正如4G手机的普及加快了4G网络的覆盖,我们有理由相信“多天线”智能手机的普及必然也会加快5G时代的到来进程。

二 : 脉冲信号:脉冲信号-技术标准

脉冲信号是一种离散信号,形状多种多样,与普通模拟信号(如正弦波)相比,波形之间在时间轴不连续(波形与波形之间有明显的间隔)但具有一定的周期性是它的特点。最常见的脉冲波是矩形波(也就是方波)。脉冲信号可以用来表示信息,也可以用来作为载波,比如脉冲调制中的脉冲编码调制(PCM),脉冲宽度调制(PWM)等等,还可以作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号。

脉冲信号_脉冲信号 -技术标准

脉冲信号:脉冲信号-技术标准_脉冲信号脉冲信号

手电打开灯亮,这是直流,不停的开关灯亮、熄,就形成了脉

冲,开关速度的快慢就是脉冲频率的高低。

脉冲信号的传输距离:光电隔离,无源开路输出,传输距离小于500米。

脉冲信号分为尖脉冲信号与三角波脉冲信号等,可以通过Rc的一阶暂态电路的积分与微分电路实现。

三 : 无线通信标准:无线通信标准-简介,无线通信标准-第三代无线通信标准时

当初的无线网是作为有线以太网的一种补充,遵循了IEEE802.3标准,使直接架构于802.3上的无线网产品存在着易受其他微波噪声干扰,性能不稳定,传输速率低且不易升级等弱点,不同厂商的产品相互也不兼容,这一切都限制了无线网的进一步应用。这样,制定一个有利于无线网自身发展的标准就提上了议事日程。到1997年6月,IEEE终于通过了802.11标准。802.11标准是IEEE制定的无线局域网标准,主要是对网络的物理层(PH)和媒质访问控制层(MAC)进行了规定,其中对MAC层的规定是重点。各厂商的产品在同一物理层上可以互操作,逻辑链路控制层(LLC)是一致的,即MAC层以下对网络应用是透明的。

通信标准_无线通信标准 -简单介绍

无线通信标准:无线通信标准-简介,无线通信标准-第三代无线通信标准时间_通信标准
几种无线通信标准比较

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的1种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。技术标准从七十年代,人们就开始了无线网的研究。在整个八十年代,伴随着以太局域网的迅猛发展,以具有不用架线、灵活性强等优点的无线网以己之长补"有线"所短,也赢得了特定市场的认可,但也正是因为当时的无线网是作为有线以太网的1种补充,遵循了IEEE802.3标准,使直接架构于802.3上的无线网产品存在着易受其他微波噪声干扰,性能不稳定,传输速率低且不易升级等弱点,不同厂商的产品相互也不兼容,这一切都限制了无线网的进1步应用。这样,制定1个有利于无线网自身发展的标准就提上了议事日程。到1997年6月,IEEE终于通过了802.11标准。802.11标准是IEEE制定的无线局域网标准,主要是对网络的物理层(PH)和媒质访问控制层(MAC)进行了规定,其中对MAC层的规定是重点。各厂商的产品在同一物理层上可以互操作,逻辑链路控制层(LLC)是一致的,即MAC层以下对网络应用是透明的(如图一所示)。这样就使得无线网的2种主要用途----"(同网段内)多点接入"和"多网段互连",易于质优价廉地实现。对应用来说,更重要的是,某种程度上的"兼容"就意味着竞争开始出现;而在IT这个行业,"兼容",就意味着"十倍速时代"降临了。在MAC层以下,802.11规定了3种发送及接收技术:扩频(SpreadSpectrum)技术;红外(Infared)技术;窄带(Narrowband)技术。而扩频又分为直接序列(DirectSequence,DS)扩频技术(简称直扩),和跳频(FrequencyHopping,FH)扩频技术。直序扩频技术,通常又会结合码分多址CDMA技术。

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表2 给出了IEEE802.20标准与其他移动无线通信技术的比较。

互联网包含一切

我们正在进入第三代无线通信阶段。或者说“互联网包含一切”的阶段,这个阶段用无线传感器和控制技术来连接人类世界与虚拟电子世界。传感器和控制网络不能增进人们的交流,取而代之的是,它们允许传感器和操作者交互,创建1个更加动态的世界,从而避免人为的错误并降低人力成本。超低功耗无线传感器网络可以为很多应用带来好处。这包括监视温度、振动、湿度、位置、液位高度等,在工厂中,可以将它们连接到HAVC系统、存储系统、机器人系统,或温度控制系统等的控制和执行机构。这样的例子很多。对于农业应用,可以通过无线传感器网络采集温度传感器和土壤湿度传感器的信息来监视农田、葡萄园、温室,并自动调整灌溉和施肥。对于许多现实应用,低功耗无线传感网络具有许多优点,包括无须使用线缆、增加了在空间受限或危险区域应用的灵活性、易于安装、增加了安全性,而且降低了维护成本。然而,无线传感器的发展完全依赖工业标准开发的进度。

工业标准促进了无线应用的发展

无线通信在工业标准的推进下得到了很大的发展。标准为OEM和集成商提供了选择的灵活性,允许不同供应商的设备可以互操作,这在所有应用中是最重要的。与大多数无线网络相比,传感器网络的需求是截然不同的,功率消耗指标就是最明显的差别。对于无线传感器网络收发器,事实上的标准是IEEE802.15.4规范(ZigBee和其他版本)。许多供应商已经开始提供基于802.15.4协议的收发器芯片。有些芯片是标准协议的简化,而有些则提供了针对特殊应用的附加特征。例如,GreenPeak公司的GP500收发器就包含了许多低功耗的特性,可以用于钮扣电池供电和自收集能量供电的应用。也有一些厂商提供采用蓝牙和Wi-Fi技术的传感器网络应用,IEEE802.15.4和蓝牙技术的比较如表1所示。它们都采用非标准的形式,利用IEEE802.15.4协议在本国实现。IEEE802.15.4协议规范提供最基本的低功耗无线传感器网路应用是被广泛接受的。

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表1 IEEE 802.15.4和蓝牙主要参数比较

表1IEEE802.15.4和蓝牙主要参数比较

ZigBee联盟推动

ZigBee联盟是1个由技术提供者和OEM产品公司组成的独立标准化组织。在2007年底,该联盟为ZigBee和ZigBeePRO网络协议规范定稿。从使用的角度出发,ZigBee网络协议栈是非常适合家庭应用的,家庭网络通常包括十个,或多到100个设备。ZigBeePRO网络协议栈是ZigBee的超集,它增加了网络容量和很好处理与其他无线技术冲突的能力特征。ZigBeePRO的特征使它非常适合大型应用,特别是在商业建筑中的应用。ZigBeePRO的另1个特征就是需要更大的存储器空间,这使它的成本更高。在对成本极其敏感的消费电子市场,每一点额外增加的成本都限制了采用这项技术的可能性。然而,得益于半导体成本的日益降低,可以预测,在短期内ZigBee和ZigBeePRO之间的成本差异将可以被忽略,并且更多的应用将采用ZigBeePRO。

ISA-100和无线HART标准

ISA-100和无线HART是2个工业自动化无线标准。ISA-100是由仪器、系统和自动化协会(ISA)发起的,该组织是1个针对工业自动化的非盈利技术协会。无线HART不是完整的工业传感器协议,它是1个对老式但却很流行的、用于工业自动化的HART工业有线总线标准的补充。由于ISA-100和无线HART基本上解决了同样的问题,目前正在检验是否可以合并这2种标准。上述几种低功耗无线协议的比较如表2所示。

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表2 低功耗无线协议比较

表2低功耗无线协议比较

私有无线通信技术

除了IEEE802.15.4标准外,也有许多技术可以用来实现私有的收发器。其主要目的是降低复杂性和减小潜在的成本。

私有技术可以比标准技术开发得更快,因为不需要在不同公司之间取得一致。也应该看到如果私有解决方案会达到足够的产量,同样会降低成本。降低复杂性有时可能会牺牲性能,限制它的应用范围。

近期进展

即使在标准范围之内,技术提供商也可以有更多的创新空间。例如,GreenPeak公司的EmeraldGP500C收发器和网络协议栈是与IEEE802.15.4标准兼容的,但增加了针对超低功耗应用的特征。另1个进展是将很快出现在标准中的低功耗路由(LPR)技术。在LPR网络中,电池供电的设备可以从邻近的设备接收消息,并将信息转发到更远的通信链路中。其他标准提供这个功能的目的仅仅是为了持续给设备供电,以使它一直处于侦听状态。LPR为网络增加了时间同步机制,允许设备同时唤醒来启动通信,并避免了设备连续运行。业界已经开始寻找无须电池的无线网络标准。有许多用于特殊功能的ZigBee协议——ZigBee协议子集。这是一些更小、更面向任务、功耗更低的协议栈。用于智能能源(SmartEnergy)和家庭自动化(HomeAutomation)特殊的ZigBee协议已经被开发出来并且发布了。新的无电池供电协议仍然在开发中,并且有望在一季度完成。

通信标准_无线通信标准 -超宽带无线通信及其2大标准

引言

UWB(Ultra-WideBandwidth,超宽带)脉冲无线电技术是近年来在国际上新兴的1种无线通信技术。一般的通信系统通过发送射频载波进行信号调制,而UWB通信系统则不同,它不采用载波,而是利用纳秒级的窄脉冲形式传输数据。美国市场研究机构ABI在其最近的1个报告中指出,未来几年,超宽带无线技术可能在多个应用领域扩大其市场份额,特别是家庭和消费网络设备中的无线视频、音频和数据应用。

超宽带技术

UWB技术最早出现在20世纪60年代时域电磁学的研究中,用于通过冲激响应完整地描述某1类微波网络的瞬时特性。1972年,1种高灵敏的短脉冲接收设备研制成功,进1步加速了UWB技术的研究进展。直到1989年,超宽带(UWB)这一术语才为美国国防部(DARPA)启用。在此之前,这项技术常被称为基带无载波(basebandcarrier-free)调制或冲激(impulse)无线电技术。2002年2月14日,这项无线技术首次获得了美国联邦通信委员会(FCC)的批准用于民用通信,这一举措有力的推动了UWB的发展。

1.超宽带(UWB)的定义

超宽带的定义随着超宽带的发展几经变化。2002年美国联邦通信委员会(FCC)颁布了最新的UWB频谱规划,并规定只要1个信号在-10dB处的绝对带宽大于0.5GHz或部分带宽(fractionalbandwidth)大于20%,并且满足FCC功率谱密度限制要求的信号,则这个信号就是超宽带信号。这是目前学术界和企业界均较为认可的定义。FCC还规定了UWB系统在非授权的频段3.1~10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围。部分带宽定义为:

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其中fH和fL分别为发射天线输出-10dB辐射点所对应的上下频点。

其中fH和fL分别为发射天线输出-10dB辐射点所对应的上下频点。

从载波方面看,传统的通信技术是把信号从基带调制到载波上,而UWB技术是通过对具有很陡上升和下降时间的冲击脉冲进行直接调制,从而具有吉赫兹量级的带宽。由计算信道容量的Shannon公式(见下式)可知,信道的容量随带宽线性增加,随信噪比的降低呈对数减小。这种关系说明,无线通信系统的容量可随所占带宽的增加、信噪比的降低而增加。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它开发了1个具有吉赫兹容量和最高空间容量的新无线信道。Shannon信道容量公式:

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Shannon信道容量公式

其中:

C=最大通道容量

B=通道的带宽

S=信号功率

N=噪声功率

2.超宽带(UWB)的特点

(1)保密性好。UWB利用发送脉冲信号传送数据。每秒可发送10亿个代表0和1的脉冲信号,这些信号被分布在1个很宽的频谱范围内,非常难被侦测到。在大多数情况下,UWB信号的功率谱密度低于自然的电子噪声,有用的信息完全掩藏在噪声中,所以从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。
(2)耗电量低。通常情况下,无线通信系统在通信时要连续发射载波,因此要消耗电能。而UWB不使用载波,它的载体是占空比极低的窄脉冲,因此耗电量上以往系统的1%~10%。
(3)传输速率高、辐射低。UWB是当今个人无线网领域最高速的接入方法,特别适合短距离(20m)通信技术。DS-UWB成品目前已经达到110Mbit/s的传送能力,并将在2006年有望达到1.6Gbit/s。UWB辐射极低,只有-41dBm/MHz。
(4)抗干扰性能强。UWB采用跳时扩频信号,在发射时脉冲信号将分布到宽阔的频带中,输出功率极低。
(5)UWB无线通信技术能够在同一条光缆上快速、高容量的视频、音频和数据信号,可将网络和电视等电器结合在一起,实现电器的“掌控”。
(6)低成本。UWB技术无需进行射频调治和解调,系统设计简单,复杂性低,由此设备的成本低。

3.与其他短距离无线通信技术的比较

3.1 UWB与IEEE802.11a

IEEE802.11a是美国电气和电子工程师学会(IEEE)为了改进其最初推出的无线标准IEEE802.11而推出的无线局域网络协议标准。IEEE802.11a工作在5GHz频带,物理层速率可达54Mbit/s,传输层可达25Mbit/s。IEEE802.11a用作无线局域网时的通信距离可以达到100m,而UWB只能在10m以内的范围通信,这对UWB来说是个劣势。但与UWB相比,IEEE802.11a芯片价格昂贵、点对点连接很不经济。

3.2 UWB与HomeRF

HomeRF是由HomeRF工作组开发的,是在家庭区域范围内的任何地方,在PC机和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准。作为无线技术方案,它代替了需要铺设昂贵传输线的有线家庭网络,为网络中的设备,如笔记本电脑和Internet应用设备提供了漫游功能。HomeRF工作频段是2.4GHz,支持数据和音频。与UWB相比,HomeRF传输距离远,但速率太低。

3.3 UWB与蓝牙技术

蓝牙(Bluetooth)技术是1种支持点对点或点对多点的话音、数据业务的短距离无线通信技术。蓝牙系统采用1种灵活的无基站的组网方式,使得1个蓝牙设备可同时与七个其他的蓝牙设备相连接。蓝牙产品采用的是跳频技术,能够抗信号衰落;工作于2.4GHz的ISM(即工业、科学、医学)频段,以省去申请专用许可证的麻烦;采用FM调制方式,使设备变得更为简单可靠;Bluetooth的每1个话音通道支持64kbit/s的同步话音,异步通道支持的最大速率为721kbit/s。Bluetooth的通信速率通常在1Mbit/s以下,通信距离可以达到10m以上。而UWB的通信速率在几百兆比特每秒,通信距离仅有几米,因此二者的应用领域不尽相同。总之,这些短距离无线通信技术各有其应用领域,表1比较了UWB与其他短距离无线通信技术的区别。

表1 UWB与几种短距离无线通信技术的比较

无线通信标准:无线通信标准-简介,无线通信标准-第三代无线通信标准时间_通信标准
表1 UWB与几种短距离无线通信技术的比较

通信标准_无线通信标准 -UWB的2大技术标准

2003年,在IEEE802.15.3a工作组征集提案时,Intel、TI和XtremeSpectrum分别提出了多频带(Multiband)、正交频分复用(OFDM)、直接序列码分多址(DS-CDMA)三种方案,后来多频带方案与正交频分复用方案融合,从而形成了多频带OFDM(MB-OFDM)和DS-CDMA2大方案。UWB无线通信市场巨大,各大公司竞相争逐,主要存在2大对立阵营:以美国TI、Intel等公司为首的MBOA(MB-OFDM联盟);以美国XtremeSpectrum、Freescale等为主的DS-CDMA联盟。超宽带无线技术是采用DS-CDMA技术还是MB-OFDM技术体制,是当前UWB技术领域争论的最为激烈的话题。下面将分别对这2种体制介绍和比较。

MB-OFDM技术

MB-OFDM的核心是把频段分成多个528MHz的子频带,每个子频带采用TFI-OFDM(时-频交织正交频率复用)方式,数据在每个子带上传输。传统意义上的UWB系统使用的是周期不足1ns的脉冲,而MB-OFDM通过多个子带来实现带宽的动态分配,增加了符号的时间。长符号时间的好处是抗ISI(符号间干扰)能力较强。但是这种性能的提高是以收发设备的复杂性为代价的,而且还要考虑子信道间干扰(ICI)的影响。MB-OFDM将在性能方面具有优势(初期速度高达480Mbit/s),而且由于OFDM技术使微弱信号具有近乎完美的能量捕获,所以它的通讯距离也会较远。表2列出了MB-OFDM的主要技术参数。

表2 MB-OFDM主要技术参数

技术参数MB-OFDM
频带数量10(第一代为3)
频带带宽每个子频带528MHz
频率范围1组:3.168~4.752GHz
2组:4.752~6.336GHz
3组:6.336~7.920GHz
4组:7.920~9.504GHz
5组:9.504~10.560GHz
调制方式TFI-OFDM,QPSK
纠错编码卷积码
复用方式TFI
链路余量5.3dB/10m,110Mbit/s
10.0dB/4m,200Mbit/s
11.5dB/2m,480Mbit/s

DS-CDMA技术

DS-CDMA最早是由XtremeSpectrum公司提出。DS-CDMA采用低频段(3.1~5.15GHz),高频段(5.825~10.6GHz)和双频带(3.1~5.15GHz和5.825~10.60Hz)三种操作方式。低频段方式提供28.5~400Mbit/s的传输速率,高频段方式提供57~800Mbit/s的传输速率。DS-CDMA在每个超过1GHz的频带内用极短时间脉冲传输数据,采用二十四个码片的DS-SS(直接序列扩频)实现编码增益,纠错方式采用R-S码和卷积码。与MB-OFDM相比有较好的频率利用率。表3列出了DS-CDMA的主要技术参数。

表3 DS-CDMA的主要技术参数

技术参数DS-CDMA
频带数量2
频带带宽1.268~2.736GHz
频率范围3.2~5.15GHz
5.825~10.6GHz
调制方式BPSK,QPSK,DS-SS
纠错编码RS码,卷积码
复用方式CDMA
链路余量6.7dB/10m,110Mbit
11.9dB/4m,200Mbit
1.7dB/2m,480Mbit

通信标准_无线通信标准 -UWB通信标准的现状

MB-OFDM和DS-CDMA都有各自的优缺点。DS-CDMA技术是单频带方式或窄脉冲方式,多个传输任务可共享整个频带的频率,对现有的、许可频带内的用户造成的干扰比较少,成本可以做得比较低、上市的时间较短,易于实现低功耗、低速数据流的无线传输,可实现更高速的无线数据传输,应用于媒体流及大量的数据传输;MB-OFDM技术是多频带方式,技术上易于实现、功耗很低,频带的利用率高,多个频率子带并列,可以避开某些频带,灵活配置,速率的扩展性好。

从2003年7月至今,国际电信联盟(ITU)相继为UWB标准问题召开过数次会议,但是都没有获得75%以上的赞成票,因此,UWB标准一直悬而未决。从技术上来讲,MBOA和DS-CDMA是无法彼此妥协的。从产品上来讲,DS-CDMA在开始之际走在了前面。它的样品在2004年初之际已经展出,但之后的进展比较缓慢。而MBOA正迎头赶上,它设计的芯片显示它能以最高达480Mbit/s的速度发送数据。相比较于DS-CDMA目前芯片在成本、体积和功耗上占有较大的优势。UWB的短距离、高传输速率的特点使其必将在无线局域网(WLAN)和无线个人局域网(WPAN)有着广阔的应用前景。它将取代USB和1394,连接个人电脑(PC)与外设等其他设备。UWB的应用将使通信变得更加方便。

通信标准_无线通信标准 -4G标准2012年最终敲定 5G未制定明确定义

4G技术方案最后确定下来

2010年10月20日,国际电信联盟无线通信部门(ITU-R)第5研究组国际移动通信工作组(WP5D)第9次会议在中国重庆落幕,会议最终将4G的六个备选方案融合成两个候选技术方案。“此次会议4G技术方案最后确定下来,中国的TD-LTE-Advanced也在里边,这是1个重要的里程碑。”工业和信息化部电信研究院通信标准研究所无线室主任万屹接受通信世界网专访时表示,会议还启动了5G市场分析工作,“从目前情况来看,数据业务催生流量呈倍数增长,4G以后的移动通信发展还是非常乐观的。”万屹表示,“在重庆经历的8天并没有像外界想象的那么激烈。”在他眼中,2007年TD-SCDMA帧结构保存到TD-LTE中,并实现了3GPP内TDD的融合和此次会议意义一样深远。

4G标准2012年最终敲定

“2000年在确定了3G国际标准后,ITU就启动了4G的相关工作,当时的名称还叫做Beyond3G。”万屹表示。2003年,ITU对4G关键性能指标进行定义,确定了4G的传输速率为1Gbit/s。2005年,ITU进行相关4G的市场预测,当时预计到2020年每用户每天数据流量为2G~20G比特,“在当时看来,大家对于4G的市场前景估测相当激进。”在这些前期工作都准备完之后,ITU在2007年给4G/B3G分配了新的频谱资源,并于2008年开始征集关键技术。2009年10月开始,ITU对征集到的6份4G提案逐一进行严格评估。2010年10月,国际电信联盟无线通信部门(ITU-R)第5研究组国际移动通信工作组(WP5D)第9次会议在重庆召开,会议经审议一致通过将ITU收到的六个4G标准候选提案融合为两个——LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)。按照ITU标准审批流程,今年11月份WP5D将把此次会议的相关结果上报给SG5,2011年10月,4G标准将形成非常详细的标准文本,并于2011年11月上报给SG5,最终4G标准将在2012年的春天完成所有环节的审批。

5G未制定明确定义

万屹谈到,“WP5D第9次会议主要讨论了两件事情:一是4G技术方案最后定下来,中国的TD-LTE-Advanced也在里边;另一件是5G市场分析工作已经启动。”原来,业界普遍认为ITU在2005年预测的市场数据过于乐观,可以称得上“激进”二字。但移动互联网的兴起,谁也没预料到移动互联网会发展如此迅速,“现在觉得当时的预测比较保守,原来认为通信主要是人与人之间的通信,而视频业务的应用、智能手机的普及和物联网的兴起,将带来流量的飞速上涨。”“移动互联网发展非常迅速,从目前拿到的不完全的数据表明,每年数据业务流量都将翻倍增长。当初市场预测主要基于人与人之间的通信,而现在随着智能手机的普及,智能手机应用带来了流量飞速上升。此外,物联网的发展也将进1步促进网络的演进。”于是,ITU把5G的市场分析工作提上日程,但WP5D第9次会议上还未给5G制定明确的定义。“有些业务应用如视频需要拓宽带宽,而物联网只是接入设备数量的增加,带宽并不一定有特别明显的增加”。万屹认为,5G是否需要提升带宽尚待研究,其次业界对支持市场需求的技术方案尚无共识。

TD-LTE-Advanced注重国际化

在专访中连续多次被追问到,WP5D第9次会议上是否有精彩观点交锋时,万屹露出了淡淡的笑容。“在重庆经历的8天并没有像外界想象的那么激烈”,万屹表示,其实真正的工作在会前已经做好了。“本次大会,TD-LTE-LTE-Advanced能够成为4G备选标准和之前的许多努力是分不开的。”据万屹介绍,“从2006年开始,我国企业就开始做3GPP的合作。在ITU的会上,3GPP与我们基本是同一阵营的。”在4G标准讨论之初,我国做了大量关键技术征集,来自学校、企业等的文稿大概600篇。另外,我国也积极参与3GPP的标准化工作,其中中国提交的文稿占3GPP中TDD文稿数的一半多,FDD在10-20%之间,这为我国主导LTETDD标准奠定了基础。与TD-SCDMA不同,TD-LTE-Advanced更注重国际化。万屹指出,目前有很多国际厂商投入到TD-LTE研发上,国际上有12家运营商有意向采用TD-LTE技术,这都给TD-LTE-Advanced国际化之路提供了有力支撑。“从目前来看,LTE市场份额80%以上,有可能达到90%,802.16m市场份额可能占10%左右,LTE仍占据着市场主流”,万屹补充道。谈及冲击4G标准的历次会议,最让人激动的一刻时,万屹坦言,“2007年成功把TD-SCDMA帧结构保存到TD-LTE中,实现了3GPP内TDD的融合,TD-LTE成为LTE中唯一的TDD技术。”时光追溯到在2007年11月,在3GPPRAN151会议上,3GPP就融合了LTETDD2种物理帧结构Type1和Type2,明确了TD-LTE的物理层帧结构为Type2,融合的帧结构基于我国的TD帧结构,这是TD-LTE向4G主流标准迈出的坚实的第1步。在专访即将结束之时,谈及运营商网络发展如何发展问题时,万屹也给出了明确的答案。“最近两年3G业务发展的很好,但从净增长来看,2G仍是大头。目前,我国的数据业务仍未超过语音业务,即使4G标准出台后,仍将是2G、3G、4G共存局面。”

通信标准_无线通信标准 -《国际电信联盟无线电通信标准术语与定义》

内容简单介绍

《国际电信联盟无线电通信标准术语与定义》是我国第一本中文版国际电信联盟无线通信标准术语和定义的专业图书,共收录了近4000条标准术语,涉及无线通信技术、系统、业务及其管理等方面,同时给出了这些术语的缩略语、中英文名称,大部分的术语还给出了中英文的注释。为便于读者查找,《国际电信联盟无线电通信标准术语与定义》还给出了这些术语的中文索引。《国际电信联盟无线电通信标准术语与定义》可供无线通信领域的工程师、科研人员使用,也可供无线通信及相关专业的师生使用。 《国际电信联盟无线电通信标准术语与定义》是由人民邮电出版社出版的。

序言

无线电通信是近年来通信领域中最为活跃且发展最为迅猛的通信技术。随着无线电通信技术的飞速发展,涌现了各种无线电通信新技术、新服务、新标准和随之而来的新系统和新设备,也带来了无线电通信术语的不断更新和丰富。
《国际电信联盟无线电通信标准术语与定义》一书正是应无线电通信发展的时代潮流,结合ITU_R相关建议和标准的研究,对无线电通信标准术语进行了准确的中文定义,给出了中英文术语名称和注释。该书所涉及的无线电通信标准术语与定义涵盖了无线电通信技术、系统、业务及其管理,专业性强,知识面广。该书包含了近年来国际电信联盟无线电通信标准化领域新出现的标准术语和定义,充分体现了其新颖性和时代性。该书是我国第一部中文版ITU-R无线电通信标准术语与定义。该书的出版填补了国内外有关ITU-R无线电通信标准术语与定义中文版的空白;对在全球范围内统一规范和准确使用中文的国际电联无线电通信标准术语和定义,提升我国在国际无线电通信管理领域的地位和促进我国无线电通信发展均具有重要意义。该书的出版一定会对推动中国和全球无线电通信领域的科学研究、国际交流以及中国的无线电通信发展与建设起到重要的作用。该书为无线电通信领域的工程师、研究人员和学生正确掌握无线电通信的中文标准术语与定义提供了有力工具,也满足了其他读者对日新月异的无线电通信工作的了解需求。

通信标准_无线通信标准 -物联网 标准

物联网

标准最初被定义为把所有物品通过射频识别和条码等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理功能的网络。物联网标准这个概念最早于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出,实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。RFID标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节,当时人们认为物联网最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域,利用RFID技术,物联网标准通过计算机互联网实现物品或商品的自动识别和信息的互联与共享。物联网标准概念进行扩展,提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景,除RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。但ITU未针对物联网的概念扩展提出新的物联网定义。

物联网是未来Internet的1个组成部分

可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口,实现与信息网络的无缝整合。该项目簇的主要研究目的是便于欧洲内部不同RFID和物联网项目之间的组网;协调包括RFID的物联网研究活动;对专业技术、人力资源和资源进行平衡,以使得研究效果最大化;在项目之间建立协同机制。

其应用前景不可估量

RFID和传感器具有不同的技术特点,传感器可以监测感应到各种信息,但缺乏对物品的标识能力,而RFID技术恰恰具有强大的标识物品能力。尽管RFID也经常被描述成1种基于标签的,并用于识别目标的传感器,但RFID读写器不能实时感应当前环境的改变,其读写范围受到读写器与标签之间距离的影响。因此提高RFID系统的感应能力,扩大RFID系统的覆盖能力是亟待解决的问题。而传感器网络较长的有效距离将拓展RFID技术的应用范围。传感器、传感器网络和RFID技术都是物联网技术的重要组成部分,它们的相互融合和系统集成将极大地推动物联网的应用,其应用前景不可估量。

我们需要高度重视物联网标准体系建设

加强组织协调,明确方向、突出重点、统一部署、分步实施,积极鼓励和吸纳有关有物联网应用需求的行业和企业参与标准化工作,稳步推进物联网标准的制定和推广应用,推动相关标准组织形成有效协调、分工合作的工作机制,尽快形成较为完善的物联网标准体系。制定我国物联网标准体系,也需要把国际物联网应用的发展动态和我国物联网发展战略相结合,联合相关部门开展研究,以保证实际需要为目标,结合实际国情和产业现状,给出标准制定的优先级列表,进而为国家的宏观决策和指导提供技术依据,为与物联网标准相关的国家标准和行业标准的立项和制定提供指南。

四 : 3G移动通信技术标准

3G移动通信技术标准

潘瑞瑾陈焕讯

从移动通信技术的更新换代来看,第一代(1G)移动通信是模拟制式无线移动通信,第二代(2G)移动通信是GSM、TDMA等数字移动通信;EDGE、GPRS等被人们称之为2.5G、2.75G技术。

第三代(3rdGeneration--3G)移动通信(国际电信联盟的命名为IMT-2000(国际移动电话2000),欧洲电信业巨头称其为“UMTS”(通用移动通信系统)),一般是指无线广域网通信和互联网等多媒体通信相结合的数字移动通信系统(不仅支持语音通信,还可以听音乐、看手机电视,支持通过互联网进行网页浏览、电子商务等多种的增值服务;但是从全世界目前的应用来看,3G手机依然主要是使用在语音、可视电话和定位业务上,在移动中进行大量数据下载或者是看手机电视的用户并不多)。

3G技术作为一种完整的、覆盖范围连续的(包括完整的核心网和接入网)、有质量保证的、可以向用户提供话音和数据服务的无线网络,在全球拥有统一的频谱资源,其空中接口规范、核心网系列规范和业务规范等都已经完成了标准化的工作,已经可以支持ITU的高速移动无线通信规范(并与GSM、TDMA和CDMA相兼容)。

国际电联IMT-2000标准规定:移动终端以车速移动时的上、下行数据传输速率皆为144Kbps,室外静止或步行时皆为384Kbps,室内皆为2Mbps(随建筑物内具体频率规划的不同而异);在人口稀少的地区,采用3G接入移动互联网可能更为有利。

目前,3G移动通信技术标准(Standards for third generation mobile communicationtechnology)有:

WCDMA(Wideband Code Division MultipleAccess--宽带码分多重存取,亦称CDAMADirectSpread)标准:

3GPP(3rd Generation PartnershipProject-第三代移动通信伙伴项目或第三代移动通信伙伴计划)阵营的WCDMA由GSM网发展而来;3GPP组织的目标是实现由2G到3G网络的平滑过渡。

WCDMA的版本有R99、R4、R5和R6等(R7、R8标准正在制定中);不同版本的数据传输速率不同。

WCDMAR6,采用频分双工(FDD)方式(上、下行数据链路占用不同的频点),工作频率1920~1980MHz/2110~2170MHz,信道带宽5MHz,2GHz频段覆盖范围2~3Km,支持高速移动通信(理论峰值下行数据传输速率14.4Mbps、上行5.76Mbps)。

WCDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲和日本厂商;其商用网络数和用户数都在迅速发展。

中国联通获得WCDMA牌照。

CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)标准:

3GPP2(3rd Generation Partnership Project2)阵营的CDMA2000由北美高通公司为主提出,初期为CDMA2000 1x,此后改进为CDMA2000 1xEV-DO(Evolution-Data Optimized);CDMA2000 1xEV-DO有Rev.0、Rev.A、Rev.B几个版本。3GGP2负责CDMA2000标准的开发工作。

CDMA2000 1x EV-DORev.A,采用频分双工(FDD)方式(上、下行数据链路占用不同的频点),工作频率1920~1980MHz/2110~2170MHz,信道带宽1.25MHz,2GHz频段覆盖范围2~3Km,支持高速移动通信(理论峰值下行数据传输速率3.1Mbps、上行1.8Mbps);建设成本低廉。

CDMA2000 1x EV-DO Rev.B,第一阶段峰值下行数据传输速率9.3Mbps、峰值上行速率可5.4Mbps;第二阶段峰值下行数据传输速率14.7Mbps。

目前,CDMA2000主要使用地区有韩国和北美等。

中国电信获得CDMA2000牌照。

TD-SCDMA(时分同步码分多址)标准:

是由中国提出并被国际电信联盟ITU接纳的第三代移动通信标准之一,可以全面满足ITU所提出的IMT-2000的要求。

TD-SCDMA集成了频分(FDMA)、时分(TDMA)、码分(CDMA)和空分(SDMA)四种多重存取(多址)接入技术,融入有同步CDMA和软件无线电等技术,采用时分双工方式,在频谱利用率、频率灵活性和成本等方面具有优势,支持高速移动通信(2009年,中国TD-SCDMA的理论峰值下行数据传输速率2.8Mbps、上行384Kbps)。

ITU规定TD-SCDMA使用2.3GHz~2.4GHz频段(带宽100MHz);全球一半以上的设备厂商都可以支持TD-SCDMA。

中国移动获得TD-SCDMA牌照,使用的是1880MHz~1900MHz和2010MHz~2015MHz频段。。

WiMAX标准:

2007年10月19日,国际电信联盟ITU接纳WiMAX为3G标准之一。

WiMAX使用3G(IMT-2000)技术中的2.3GHz~2.4GHz频段(带宽100MHz)。

至此,3G移动通信技术已经有4种国际标准。

目前,WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA都是我国第三代移动通信的行业标准。

WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种网络制式的主要区别在于其空中接口部分;其它的网络逻辑架构基本相同。

WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA移动通信技术标准都是采用码分多重存取方式(都存在着多址干扰的问题,3G扩容必须首先提高其抗干扰的能力),都绕不开CDMA技术。

因为截至目前为止,移动WiMAX(802.16e和其增强技术IEEE802.16m)标准还没有经过中国通信标准委员会的审定、不能作为中国的国家标准,所以目前移动WiMAX还不能在中国使用。

移动WiMAX被中国排斥在外,一个重要的原因就是移动WiMAX使用2.3~2.4GHz频段、被认为和TD-SCDMA存在一定的频谱资源竞争关系;此外,移动WiMAX和Wi-Fi手机允许用户安装个人基站(用户有可能安装个人基站),这会影响到运营商的利益。

目前我国部分城市城域无线网所使用的WiMAX技术是固定WiMAX(802.16d),所使用的频率是3.5GHz的固定无线接入频率资源。

3G是电信领域以无线广域网为基本模式、以公众语音和多媒体数据为内容、以全球范围内漫游的个人手机为服务对象的一种技术,其QoS有较高的保证。

3G的优点是在无线广域网范围内的性能稳定,用户可以随处使用其服务;缺点是上行的速率远低于其下行的速率。

当前,全球3G所开通的业务主要有:普通通话、视频通话、移动音乐、移动上网、移动视频、移动社交网络、移动商务、移动广告、移动公益服务等。

五 : 工信部看中移动支付:将发近场通信技术标准

  据悉,工信部将发布基于13.56兆的近场通信的技术,以及移动终端、非接触式销售点终端、智能卡颌内支安全模块、移动终端安全等方面的测试方法和要求,并且很快将进行测试。业内人士称,这将提振移动支付产业链。

  

工信部看中移动支付:将发近场通信技术标准

 

  据上海证券报1月15日消息,据介绍,移动支付的标准分为人民银行制订的金融和有关移动支付方面的标准,还有工信部制订的有关产品和设备通信网络方面的标准。关键的技术体系是手机终端和智能卡的技术,包括13.56兆和2.45GHERCC两种技术,另外还有可信服务管理技术、安全技术。

  早在2013年,工信部发布了基于13.56兆进场通信技术的非接触式射频接口、非接着式销售终端、智能卡颌内支安全模块、移动终端、安全等方面的规范。2014年又发布了基于2.45G技术的非接触射频接口、智能卡等配套标准。

  工信部人士表示,随着3G和4G的普及,移动支付产业高速增长,已渗透到移动支付各种环节,包括终端业务服务,移动互联网的业务等都能深入地与移动支付业务融合。因此,完善移动支付标准非常必要。

本文标题:无线通信技术标准-智能手机打响通信性能战多天线成手机新标准
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