短距离无线通信技术精
编版
MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
短距离无线通信技术
短距离无线通信
以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术，由于技术不断融合和发
1.1.1WLAN
执行不同标准WIFI设备的兼容问题。
=，2004年，无线网络的安全方面的补充。
=，更高传输速率的改善，基础速率提升到s，可以使用双倍带宽40MHz，此时速率提升到150Mbit/s。
=，该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。
=，这个通信协定主要用在车用电子的无线通信上。
=，的潜在继承者,更高传输速率的改善，当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps，将单信道速率提高到至少500Mbps。
1.1.2Zigbee
仿生学思想
Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈和扇动翅膀来告知同伴，达到交换信息的目的。借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。
Zigbee实现在数百上千个微小的网络节点（Zigbee网络模块）之间互相协调通信，以接力的方式通过无线电波从一个节点传到另一个节点，最后接入计算设备或由其它热点如WiMax、WIFI等中继。
ZigbeeVsBluetoothVsRFID
用途：Zigbee和蓝牙更多用于数据传输，RFID更多用于标识
组网：Zigbee组网自由限制小最多可组成65000个节点的大网，蓝牙最多与相邻8个设备组网
速率：Zigbee是低速，蓝牙是高速（技术在不断融合和发展，低速率是相对的）
功耗：Zigbee低功耗，两节干电池常能支持模块应用半年之久，蓝牙高耗能激活：Zigbee的响应速度较快，从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。蓝牙需要3～10s、WiFi需要3s。
=Zigbee广泛用来构建自组网、无线传感网，当前超火的技术。
=传感网设备通常由网络模块+传感模块+电池构成，网络模块具有自动识别和配置、动态拓扑和路由，传感模块负责采集环境信息。
=Zigbee联盟预言未来每个家庭将拥有50~150个Zigbee器件，应用领域包括：家庭和楼宇网络的空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等。
智能交通
=道路安全报警：高速路上的车辆速度都非常快，一旦前方道路发生意外（车辆抛锚、碰撞；道路塌陷等），前方的车辆（或故障车辆自动）发出道路安全报警信息，及时通知后面的车辆，以避免造成（更大的）事故。
=交通拥塞信息通知和实时路况感知：在城市道路路况实时采集的基础上，通过路口网络设施将信息及时传递给车辆，并且在车辆之间分发共享。
=协作式的车辆碰撞避免：每个车辆感知周围的车辆的位置、速度、是否踩刹车等信息，通过智能装置分析，及时感知危险状况并提醒驾驶员，从而避免驾驶员判断不足造成的车祸。这在驾驶员视线受限的情况下非常有用。
=无信号灯路口的车辆防碰撞系统：无信号灯的路口由于车流量小，司机经常因为麻痹大
意而造成车祸。可以在路口设置车辆传感器和智能防碰撞检测器，在两个交叉方向出现
车辆时，通过特殊信号及时提醒司机避险。
=自适应巡航控制：高级轿车的自适应巡航控制依赖于自组网的支持；而自适应巡航控制
又为“巡航车队”（多个速度一致的车排成一个队伍，车与车之间距离比较短，可以提
高高速道路的吞吐率）的运行提供了可能。
=信息服务：包括道路信息服务、天气信息服务、加油站位置价格信息、餐馆位置信息、Internet及交互式信息服务等。其它如一些传统的服务方式，比如交通诱导或停车诱导，采用自组网作为补充，对驾驶员会更加方便。
无线抄表
=用带自组网模块的智能电表替代传统电表，居民楼中的智能电表构成自组网，自动将电
表计数传至小区物业管理平台，取代传统人工阅读抄表记录的消耗。
森林防火
=冬季干燥容易燃烧森林大火，如何在广袤的林区第一时间捕获燃火信息对扑救至关重要。通过飞播大量传感网模块，实时动态采集林区湿度、温度、风力、火焰等并由各个
结点自组织建网将信息传回中继站点或控制中心。
战场物化采集
=向难以获得情报的战地空投大量传感网模块，采集战场物理（声音、震动、地形等）、
化学（爆炸物残留气体、化学武器）信息，供作战分析和决策。未来战争会更多将传感
网获取的战场信息与单兵作战平台集成，成为战场数据链的重要组成部分。
无线监控
=电影《机械师》中杰森·斯坦森监视对象总是随手在隐蔽处粘一个摄像头，这个小东西
肯定包含一个自组网模块，杰森找个僻静角落监控就好了。
1.1.3WMAN
1.1.4RFID
RFID组成和特点
标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。Tag之间是不能通信的，NFC芯片之间可以通信。
阅读器（Reader）：读取（也可写入）标签信息的设备，可设计为手持或固定读写器。
RFID系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢等条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫秒。
1.1.5近场通讯NFC
NFCVsRFIDVs蓝牙
NFC芯片具有相互通信功能，并具有计算能力，还可含有加密逻辑电路或加密/解密模块。
NFC通常用于私密领域的超短距离非接触式通信。RFID通常仅用于标识。
NFC传输速度不如蓝牙，不能满足需要较高带宽的应用需求。
1.1.6二维条码
1.1.7红外通信
=小型移动设备短距低速数据交换，手机、PDA、遥控器，由于红外的直射特性，连接受工作距离、工作角度（视角）等限制。
=蓝牙通信无角度限制，通信距离也较红外更远，但蓝牙技术应用成本较高。
1.1.8无绳电话
=俗称子母机，母机相当于子机的接入网关，子机可移动使用，受限于信号强度，只能在距母机有限的范围内使用。
=回忆小灵通的工作方式，小灵通是接入到基站再并入固网。
1.1.9无线个域网WPAN
蓝牙
=近距离、低成本，设计用来连接不同设备，实现有线连接无线化。如手机免提，游戏手柄，鼠标键盘耳机等。
=办公室因各种电线电缆纠缠不清而非常混乱。从为设备供电的电线到连接计算机至键盘、打印机、鼠标和手机的电缆，无不造成了一个杂乱无序的工作环境。在某些情况下，这会增加办公室危险，如员工可能会被电线绊倒或被电缆缠绕。现在，蓝牙无线技术，办公室里再也看不到凌乱的电线，整个办公室也像一台机器一样有条不紊地高效运作。
=启用蓝牙的设备能够创建自己的即时网络，用户之间能够共享演示稿或其它文件，不受兼容性或电子邮件访问的限制
=蓝牙技术在日常生活中应用最广的就是在支持蓝牙的手机通话设备上，如手机蓝牙耳机，车载免提蓝牙，蓝牙使驾驶更安全，很多车主都感到开车时接听电话不方便：一只手扶着方向盘，另一只手举着电话接听，不但妨碍换挡、影响安全，两只眼睛盯着前车还得四下踅摸警察，12分实在不禁罚；车载免提系统接听电话比较方便，将双手空出来，让手做它该做的事。
超宽带UWB
=曾被认为是WPAN未来的主流技术，商业化进程已终止，蓝牙技术联盟将继承和融合其部分技术
=待IPV6投入实用，联网设备IP地址资源极大丰富，每个家庭可以拥有100+个IP地址，可以想象家居中的智能家电、电表、水表、气表，家居环境（温度、湿度）信息采集，家居安全控制设备，家庭中的老人、幼童的生活甚至体征变化信息都可以及时汇聚到家庭信息管理平台上。并与Internet相连，需要的人在任何时候都可以访问和控制。
=当然这里将会用到各种基于无线技术的产品，如zigbee、NFC、蓝牙、RFID、WIFI等，
无线通信基础知识 1、什么是无线通信 利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式称为无线电通信（radio communication）,简称无线通信。 2、简述无线通信的特征（特点） 1）、电波传播条件复杂。电波会随传播距离的增加而发生弥散损耗，会受到地形、地物的遮蔽而发生阴影效应，会因多径产生电平衰落和吋延扩展;通信中的快速移动引起多普勒频移。2）、噪声和干扰严重。除外部干扰，如天电干扰、工业干扰和信道噪声外，系统本身和不同系统之间，还会产生各种干扰，如邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰以及远近效应等。3）、要求频带利用率高。无线通信可以利用的频谱资源非常有限，而通信业务量的需求却与日俱增。解决方法：要开辟和启用新的频段；要研究各种新技术和新措施，以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。 4）、系统和网络结构复杂。根据通信地区的不同需要，网络可以组成带状、面状或立体状，可单网运行，也可多网并行并互连互通。为此，通信网络必须具备很强的管理和控制功能。5）、可同吋向多个接收端传送信号。 6）、抗灾害能力强。 7）、保密性差。 3、无线通信的分类 4、按使用对象分为：军用和民用 5、按使用环境分为：陆地、海上和空中 6、按多址方式分为：频分多址、时分多址和码分多址、空分多址等 7、按覆盖范围分为：城域网、局域网和个域网 8、按业务类型分为：话务网、数据网和综合业务网 9、按服务对象分为：专用网和公用网 10、按工作方式分为：单工、双工和半双工 11、按信号形式分为：模拟网和数字网 无线通信的传播特性 1、通信系统的信道按信道特性参数随外界因素影响而变化的快慢可以分为儿种？无线通信的 信道属于哪种？ 信道分类1、恒参信道；2、随参（变参）信道：无线通信信道 2、地形可以分为几种？地物呢？ 1）、为了计算移动信道中信号电场强度中值（或传播损耗中值），可将地形分为两大类，即中等起伏地形和不规则地形。 1、所谓中等起伏地形是指在传播路径的地形剖面图上，地面起伏高度不超过20m,且起伏 缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。以中等起伏地形作传播基准。 2、其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。 2）、不同地物环境其传播条件不同，按照地物的密集程度不同可分为三类地区： 1、开阔地。在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物，呈开阔状地面，如农田、 荒野、广场、沙漠和戈壁滩等； 2、郊区。在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密，例如，有少量的低层房屋或小树林等；
无线通信中的发射分集技术的应用研究 发表时间：2016-11-22T09:19:46.843Z 来源：《基层建设》2016年18期作者：占志喜[导读] 通信信道时变衰落是现阶段无线通信技术当中最需要解决的一大问题。 广州市汇源通信建设监理有限公司 510000 摘要：通信信道时变衰落是现阶段无线通信技术当中最需要解决的一大问题，由于误码率很难在衰落状态下被降低，因此基站需要发射更高功率或在现有基础上使用其他带宽。但由于种种原因导致上述方法皆无法具体落实在实际运用当中，发射分集技术的出现将彻底解决这一问题。本文将主要介绍无线通信中存在的几大发射分集技术，并且简要介绍其具体应用。 关键词：无线通信；发射分集技术；应用 引言：所谓的分集技术简单来说指的就是利用各种各样的方式接收同一信号，该技术的运行成本较低且能够大大优化无线通信性能，因此在无线通信当中得到了广泛使用。发射分集技术就是在分集技术的基础之上，通过多副天线发射信号且保证信号能够在不同信道中独立衰落，最后合并接收到的所有信号，进而解决通信信道的时变衰落。本文则通过介绍无线通信中不同种类的发射分集技术及其应用，帮助人们加深对发射分集技术的认知。 一、时空发射分集 现阶段在无线通信当中经常使用的发射分集技术之一就是时空发射分集技术，该技术主要由发射天线和接收天线构成，一般情况下，发射天线为两副，接收天线为一副。基站使用两副发射天线发射信号，而移动台则负责使用接收天线接收信号。在此过程中，经由两副发射天线发射的信号已经被时空编码，最终移动台只用一副接收天线便可以合并两种信号。由于时空发射分集技术能够有效抑制通信信道的衰落，而其使用的高级调制手段能够使得复用因子数大大降低，因此该技术可以实现高分急增益，对解决通信信道衰落导致压缩系统容量问题起到一定的辅助作用。当前在第三代移动通信系统物理信道当中常常会使用这种由时空和编码相结合的发射分集方法，但事实证明若想实现高增益必须处于多径衰落信道当中，这也使得该技术的应用范围受到极大限制[1]。 二、延迟分集 简单来说时间分集与空间分集相互叠加即为延迟分集，由此也可以看出延迟分集具有操作简便的巨大优势，但在延迟分集技术当中，始终保持延迟误差估计的高敏感度，也就是说延迟分集技术当中无可避免的会出现延迟估计误差。而误差的出现将直接导致通信性能下降，甚至对实现分集增益产生一定抑制作用。除此之外，接收端在使用延迟分集技术接收信号的过程当中会出现延迟传送的情况，使得信号无法出现实时合并最终影响分集增益。因而在实际无线网络通信当中，延迟分集技术一般被运用在能够准确估计延时的通信系统当中。 图1 延迟分集技术 三、时间转换发射分集 时间转换发射分集技术是当前最常运用在无线通信系统当中的一种分集技术，简单、便捷、高效是时间转换发射分集技术最主要的特点。该技术借助轮询时间片选择天线，虽然过程简单快捷但是在某种程度上也会影响其控制功率。控制功率需要建立在测量信噪比和估计信道的基础之上，接收端在估计信道的过程当中其实也是在估计多个时隙当中的导频信号[2]。时间转换分集技术的运用使得各时隙中的信号经由多副天线发射，也就是说信号需要经过多个传输路径，这也导致接收端必须同时估计多个信道，进而影响接收端的性能。基于此种情况，时间转换发射分集技术多运用在很少出现信噪比误差的控制功率算法中。 四、相移发射分集 所谓的相移发射分集技术可以被看做是频率分集加上空间分集。与时空发射分集技术相似，在相移发射分集技术当中也有发射天线两副、接收天线一副，但在两副发射天线当中使用的频率却大相径庭，因此接收端往往需要根据接收到不同信号中的频率对其加以区分，之后才能进入合并环节最终实现分集增益。相移发射分集与人为生成多普勒频移于通信信道中有着异曲同工之妙，也就是说相移发射分集技术能够有效消除迅速移动的接收端致使通信信道衰落并产生多普勒频移，通常情况下相移发射分集技术被运用在高速运动的接收端当中。 五、相位结合发射分集 相位分集加上空间分集即构成了相位结合发射分集技术，发送方配置天线的发射对应位置，使得接收端能够尽可能接受到最大能量的信号。相位结合发射分集技术将估计上下行链路中的信道进行统一处理，由于上下行链路在时分双工系统中传输频率相同，且基本呈对称状态，因此在时分双工系统当中最适宜使用此种发射分集技术[3]。
蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB性 能对比 蓝牙: 蓝牙就是一种支持设备短距离通信(一般就是10m之内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准就是IEEE802、15,工作在2、4GHz 频带,带宽为1Mb/s。 “蓝牙”(Bluetooth)原就是一位在10世纪统一丹麦的国王,她将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用她的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)与时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至各种家用电器、自动化设备)呈网状链接起来。蓝牙技术将就是网络中各种外围设备接口的统一桥梁,它消除了设备之间的连线,取而代之以无线连接。 蓝牙就是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了 蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层与高层应用。底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)与链路管理(LM)。无线跳频层通过2、4GHz无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤与传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据与信息帧的传输。链路管理负责连接、建立与拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据与同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57、6kb/秒的不对称连接,也可以支持43、2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制与适应协议、服务发现协议、串口仿真协议与电话通信协议。逻辑链路控制与适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量与复用协议的功能,该层协议就是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音与数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层(HCI)就是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态与控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。 在蓝牙协议栈的最上部就是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访
短距离无线通信技术 1.1短距离无线通信 以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术，由于技术不断融合和发展，具体 技术的应用围也会动态变化。 WWAN 无线广域网 WMAN 无线城域网 WLAN 无线局域网 WPAN 无线个域网 无线基站（信源） 发送/接收 蜂窝通讯技术 2G/3G/4G GPRS EDGE LTE …… WiMax Wibro（国） 802.16 WIFI WAPI 802.11 Bluetooth UWB Zigbee …… RFID NFC IrDA 中、长距离无线通信，卫星通信和长波、 短波则能实现超长距离无线通信 短距离无线通信，NFC则被视为非接触超 短距离无线通信 WIFI IrDA Zigbee Bluetooth UWB NFC RFID 通信模式点对点网状单点对多点点对点 通信距离0~100m 0~1m 10m~75m 0~10m 0~10m 0~20cm 0~50m 传输速度54Mbps 1Mbps 10K~250Kbps 1Mbps 53.3~480M 424Kbps 安全性低低中高高极高高 频段 2.4GHz 2.4GHz 868MHZ欧洲 915MHz美国 2.4GHz 3.1~10.6G 13.56MHz 多频段 国际标准802.11b 802.11g 无802.15.4 802.15.1x 无ECMA340 ECMA352 成本高低极低低高低低 1.1.1WLAN WIFI是WLAN的主流技术标准，应用中常把WIFI与WLAN等价，其实这并不严谨，例如，中国对WLAN强制执行自有知识产权的WAPI标准。 WLAN应用的标准协议是802.11，这是一个庞大的协议家族。 802.11是WLAN原始标准，WIFI应用802.11b标准，可向11g、11n升级。有兴趣的可
无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备，为通信设备之间提供信息传输的物理通道；是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输，都是电磁波在不同介质中的传播过程，在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类：①有线通信，②无线通信，③光纤通信。 对于不同的传输介质，适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度，高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”，两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。
无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB，(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落（骤然降低）。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下： ①直射：即无线信号在自由空间中的传播； ②反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体时，发生反射，反射一般在地球表面，建筑物、墙壁表面发生； ③绕射：当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射； ④散射：当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上，一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗：电波弥散特性造成，反映在公里量级空间距离内，接收信号电平的衰减（也称为大尺度衰落）； ②阴影衰落：即慢衰落，是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化，一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的； ③多径衰落：即快衰落，是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化，一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延：包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等； (3)时延扩展：信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展，时延扩展是对信道色散效应的描述； (4)多普勒扩展：是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散，又称时间选择性衰落，是对信道时变效应的描述； (5)干扰：包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型，后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 （1）室内传播模型：室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响，但受建筑材料影响大。典型模型包括：对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等； （2）室外宏蜂窝模型：当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划； （3）室外微蜂窝模型：当基站天线的架设高度在3~6m时，多使用室外微蜂窝模型；其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。
移动通信报告 设计题目：分集技术 班级： 11通信 姓名： 学号： 指导教师： 2014 年 12 月 10 日 分集技术
Diversity Techniques 【摘要】无线移动通信因其信道的特殊性，使得多径现象及各种衰落极大地 影响通信质量，衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。为了提高系统的抗多径性能，最有效的方法是对信号采用分集技术。分集技术因为他的良好的抗衰落性能而被视为一种有效的方法应用在移动通信系统中。分集基本思想是在相关性很小的若干个支路上载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出，那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。分集技术通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点，使用一定的信号合并技术改善接收信号，来抵抗衰落引起的不良影响。在第三代和第四代移动通信系统中，分集技术都已得到了广泛应用。 Abstract: Multipath phenomenon and attenuation make great effects on the quality of wireless mobile communication because of its special channel. The attenuation effect is one of the main reasons that affect the quality of wireless communication.In order to improve the anti-multipath performance of the system, the most effective method is the use of diversity techniques to signals. Because of its good resistance to attenuation, diversity has been regarded as an effective method in a mobile communication system. Diversity techniques mean carrying the same messages on different branches which have little correlation between each other, and then it will output the signal from those branches by the combining techniques, so it can reduce the probability of deep attenuation greatly in receiving terminal. Diversity techniques usually make use of the uncorrelated characteristics of same signal’s independent samples in wireless propagating environment, and improve the received signals by signal combining techniques to resist attenuation effects. In the third and forth generation mobile communication system, diversity techniques have been widely used. 【关键词】空间分集；合并技术；MIMO技术 Keywords: Space Diversity; Combining Techniques; MIMO Techniques 【正文】 一、分集技术基本原理 “分集”背后的主要思想是提供发射到接收机信号的不同复制信号。如果不同复制信号独立的衰落，所有发射信号的复制信号同时深衰落的可能性就会降低[1]。因此分集的基本原理就是通过多个信道（时间、频率或者空间）接收到承载相同信息的多个复制信号，由于多个信道的传输特性不同，信号多个复制信号的衰落就不会相同。这样，接收机就可以可靠地用这些接收信号解码发射信号。 分集技术实现的必要条件是在接收端必须能够接收到承载相同信息且在统
广州大学 无线网络与移动计算课程作业 学院：计算机科学与教育软件学院 班别：软件工程125班 姓名：陈炜坤 学号：1206100099
短距离无线通信技术综述 摘要：随着通信技术和网络的飞速发展，无线通信技术开始在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,其中作为无线通信技术的重要分支——短距离无线通信技术由于在技术，成本以及实用性上的巨大优势，越来越受到人们的重视。本文主要介绍短距离无线通信领域中的几种关键技术,包括蓝牙，802.11（Wi-Fi），紫蜂技术和ＵＷＢ技术，并简要介绍了它们的发展状况和应用领域。 关键字：短距离无线通信，蓝牙，Wi-Fi，红外数据传输，紫蜂技术，超宽带技术 一 .引言 随着Internet，多媒体和无线通信技术的飞速发展，无线通信技术具有巨大的发展潜能和商业价值。作为无线通信技术的重要分支,短距离无线通信技术更是凭借自己独有的特性受到人们的关注。 短距离无线通信包含如下特征：首先，它的通信距离很短，一般在百米范围之内，只适合小区域使用。由于距离较短，传输过程中遇到障碍物的几率较小，所以可以用较小的发射功率发射信号，功耗低；其次，对等通信是短距离无线通信的重要特性，它不需要中转设备，可以在发送端和接受端直接进行数据的传输，方便快捷；最后，成本低廉，节省了布线资源。 二 .短距离无线通信技术的分类和应用 简单的说，一个典型的短距离无线通信系统主要由两部分组成，即无线发射机和无线接收机。目前应用广泛的无线通信技术包括蓝牙(Bluetooth),802.11(Wi-Fi),红外数据传输(IrDA),紫蜂(Zigbee)超宽带技术(UWB)等。 1. 蓝牙(bluetooth) 蓝牙是由爱立信公司于1994年首先提出的一种工作在2.4GHz频段的短距离无线通信技术规范，它的有效范围在10m以内。在此范围内，运用蓝牙技术可以实现多台设备的无线互联并以1Mb/s的速度进行信息传输。它主要分为主设备和从设备，其中主设备是在组网连接中主动发送连接请求的设备，而从设备是被连接的设备，几个蓝牙设备连接成一个微微网，微微网是蓝牙最基本的网络形式，多个微微网在时间和空间的复用组成了更加复杂的网络拓扑结构，成为散射网[1]。 蓝牙具有低成本高速率的特点,目前主要应用在数据输入,外围设备连接以及无线局域网中,在日常生活中,蓝牙产品涵盖PC,移动电话,汽车电子,家用电器和工业设备等领域,应用十分广泛。
浅谈无线通信网络中的分集技术 分集技术作为无线和移动通信中对抗衰落的一种有效手段,可有效提升数据传输速率,这越来越多地引起人们的关注,已经成为新一代无线传输系统的关键技术之一。因此,如何更好地将分集的强大优势和具体实现结合起来,以提高通信的效率与效果具有十分重要的现实意义。 标签：通信网络分集技术基本原理作用及增益 衰落效应是影响无线通信质量的主要因素之一。其中的快衰落深度可达30～40dB,此时,利用加大发射功率、增加天线尺寸和高度等方法来克服这种深衰落是不现实的。采用分集方法即在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。目前,这种技术已广泛应用于包括移动通信,短波通信等随参信道中。 1分集技术的基本原理 根据信号论原理,若有其他衰减程度的原发送信号副本提供给接收机,则有助于接收信号的正确判决。这种通过提供传送信号多个副本来提高接收信号正确判决率的方法被称为分集。分集技术是用来补偿衰落信道损耗的,它通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点,使用一定的信号合并技术改善接收信号,来抵抗衰落引起的不良影响。空间分集手段可以克服空间选择性衰落,但是分集接收机之间的距离要满足大于三倍波长的基本条件。 分集的基本原理是通过多个信道(时间、频率或者空间)接收到承载相同信息的多个副本,由于多个信道的传输特性不同,信号多个副本的衰落就不会相同。接收机使用多个副本包含的信息能比较正确的恢复出原发送信号。如果不采用分集技术,在噪声受限的条件下,发射机必须要发送较高的功率,才能保证信道情况较差时链路正常连接。在移动无线环境中,由于手持终端的电池容量非常有限,所以反向链路中所能获得的功率也非常有限,而采用分集方法可以降低发射功率,这在移动通信中非常重要。 分集技术包括两个方面:一是分散传输,使接收机能够获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号;二是集中处理,即把接收机收到的多个统计独立的衰落信号进行合并以降低衰落的影响。因此,要获得分集效果最重要的条件是各个信号之间应该是“不相关”的。 2 协作分集技术对通信起到的作用和增益 2.1 提高信息传输速率研究证明,当两个用户到基站的信道统计特性相似,即有相同的均值,并且两用户间的信道质量较好时,协作方案提高信息传输速率的幅度就越大,系统性能的提升就越显著。当两个用户到基站信道统计特性不同时,
几种短距离无线通信技术对 比 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
短距离无线通信技术比较 近年来，各种无线通信技术迅猛发展，极大的提供了人们的工作效率和生活质量。然而，在日常生活中，我们仍然被各种电缆所束缚，能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信？ 纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术主要有ZigBee;蓝牙(Bluetooth)，红外(IrDA)和无线局域网802.11(Wi-Fi)。 同时还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准，它们分别是：超宽频(UltraWideBand)、短距离通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线139和专用无线系统等。它们都有各自立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求; 或着眼于距离的扩充性;或符合某些单一应用的特殊要求;或建立竞争技术的差异优化等。但没有一种技术完美到可以满足所有的要求。 蓝牙技术 蓝牙技术诞生于1994年，Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口，以建立手机及其附件间的通信。能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。 1998年，蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等五家公司达成一致。蓝牙协议的标准版本为802.15.1，由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于1.1实现，后者以构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基于等同于蓝牙1.2标准，具备一定的Qos特性，并完整保持后项兼容性。 但蓝牙技术遭遇最大的障碍在于传输范围受限，一般有效的范围在10米左右，抗干扰能力不强、信息安全问题等问题也是制约其进一步发展和大规模应用的主要因素。因此业内专家认为蓝牙的市场前景取决于蓝牙能否有效地解决上述制约难题。 IrDA技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。目前它的软硬件技术都很成熟，在小型移动设备，如：PDA、手机上广泛使用。起初，采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据，很快发展到4Mb/s以及16Mb/s的速率。
短距离无线通信场指的是 100m 以内的通信，主要技术包括 Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和 NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的 EPC 规范、日本的 UID(Ubiquitous ID)规范和 ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合 14 部委制订的《中国 RFID 发展策略白皮书》等。此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 最初的规范是在1997年提出的，称为，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着Wi-Fi协议新版本如和的先后推出，Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的使用与相同的正交频分多路复用调制技术，它也工作在频段，速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断，将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。微软推出的桌面操作系统Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在～频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输，在近年来得到了迅速发展。它在非常宽的频谱范围内采用低功率
无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入（Multiple Access）和双工（Multiplexing）。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术：FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术：FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持增长态势，一些国家和地区增势强劲，但存在发展不均衡的现象；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段：第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。
第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址（Frequency Division Multiple Access）技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代（First Generation，下称1G）无线通信系统。这些系统中，话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制，这些系统容易被第三方窃听。1G的主要蜂窝系统包括AMPS、NMT、Hicap、CDPD、Mobitex、DataTac、TACS和ETACS。 所有1G系统都有两类逻辑信道：业务信道和控制信道。业务信
无线通信技术 1、传输介质 传输介质就是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;就是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都就是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即就是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。 无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。
2、1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机与发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2、2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,就是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,就是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值与传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展就是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:就是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,就是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2、3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型与室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型与微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点就是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般就是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。
无线通信中的分集技术 ——浅析极化分集在天线中的应用 通信一班王敏（200800120200） 引言：在移动通信系统中，无线传播将遇到由于多径效应产生的多径衰落以及由于地形地物遮挡引起的阴影衰落，在某些特定的点，信号可能会相互抵消.在几米的范围内，信号可能会变化20~30dB.为了克服衰落，提高系统性能人们通常采用分集技术。 一、天线系统中的分集技术 分集技术就是利用两个或更多的不相关信号进行处理，不相关信号的采集可以通过空域、时域和频域三种方式实现，具体的实现方法有以下几种：第一、空间分集。也称天线分集，就是采用多付接收天线来接收信号，然后进行合并。为保证接收信号的不相关性，这就要求天线之间的距离足够大，在理想情况下，接收天线之间的距离只要波长λ的一半就可以了。 第二、极化分集。在移动环境下，空中的水平路径和垂直路径是不相关的，因而信号也呈现不相关的衰落特性。这就可在发射和接收端各装两付天线，一个水平极化天线，一个垂直极化天线，这就可以得到两个不相关的信号。 第三、角度分集。信号在传输过程中受环境的影响，使得到达接收的信号不可能是同方向的，这样在接收端安装方向性天线就可得到不相关的信号进行合并。 第四、频率分集。频率分集是指在多于一个载频上传送信号，其原理是基于在信道相干带宽之外的频率上不会出现同样的衰落。 第五、时间分集。对于一个随机衰落的信号，若对其振幅进行顺序取样，对时间间隔大于相干时间的两个样点是互不相关的。 在实际的天线系统中，使用的分集方式主要有以下两种： （一）空间分集：一面天线接收信号最小可以通过另一面天线接收最大信号而得到补偿.用这种方法得到的平均接收电平的增加被称为分集增益.水平间距一般在3~5米之间，它与相关系数、方位角、基站高度有关。 （二）极化分集：极化分集是采用两个相互垂直的天线进行接收.可以采用水平/垂直极化或者±45°交叉极化。采用极化分集（接收）技术，一个扇区需要一面双极化天线。
常见无线通信技术 蓝牙 超宽带技术 ZigBe Wi一F zigBee的产生 ZigBee的优势 zigBee的应用 1.典型的短距离无线数据网络技术 典型的短距离无线系统由一个无线发射器（包括数据源、调制器、RF源、RF功率放大器、天线、电源组成）和一个无线接收器（包括数据接收电路、RF 解调器、译码器、RF低噪声放大器、天线、电源）组成。 随着无线的发展，网络化、标准化、要求逐渐出现在人们的面前。因此各种无线网络技术标准纷纷被制订出来。下面我们来看看目前比较热门的几种无线网络技术标准、 5种短程无线连接技术正在成为业界谈论的焦点，它们分别是ZigBee、无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙（Bluetooth）、超宽频（Ultra Wide Band）和近距离无线传输（NFC）。
1.ZigBee ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。它此前被称作HomeRF Lite或FireFly无线技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。最后，这些数据可以进入计算机，用于分析或者被另一种无线技术如WiMax收集。 ZigBee的基础是IEEE 802.15.4，这是IEEE无线个人区域网（PAN,Personal AreaNetwork)工作组的一项标准，被称作IEEE 802.15.4（ZigBee）技术标准。 ZigBee不仅只是 802.15.4 的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，所以ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本点的4KB或者作为Hub、路由器的协调器的32KB。每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。ZigBee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。、
移动通信基础知识培训
移动通信基础知识培训 一移动通信常用的专业术语 基站：即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现，最直观的就是我们现实中看到的铁塔，抱杆，桅杆型的基站。 直放站：是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落，难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱，更甚者出现盲区的现象，这时候就需要直放站进行覆盖，达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大，进而改善信号不良区域。 天线（Antenna）——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波，或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解，天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统：室内分布系统是将基站信号引入室内，解决室内盲区覆盖；它可以有效解决信号延伸和覆盖，改善室内通信质量；它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道，而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸，有不能被基站和直放站所代替的优势，是大都市中移动通信不可缺少的组成部分。 盲区：在移动通信中，盲区表示信号覆盖不到的地区，在这样的地区移动信号非常微弱，甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用，使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区。 通话质量（RXQUAL）：顾名思义，就是手机通话时的语言质量即清晰程
无线通信中的多天线技术 朱礼勇 南京熊猫汉达科技有限公司,南京,210002 摘要本文介绍了无线通信中通常采用的三类多天线技术,即智能天线技术、分集技术、M1MO 技术。首先阐述三类技术的基本原理并对其进行比较分析,而后介绍目前研究的热点及未来发展的趋势与面临的挑战。 关键词无线通信,智能天线,分集,MIMO 无线通信的一个突出的特点就是信号传播环境复杂,如何消除多址干扰(MA[、码间串扰 (ISI、同道干扰(CCI及多径衰落的影响,在有限的频谱资源上传输大容量、高速率的无线数据业务,是无线通信系统中亟待解决的问题。多天线技术为解决上述问题提供了一种新的思路,其作为一种能有效提高频谱利用率、增加系统容量、抵抗和抑制各种干扰的技术引起了广泛研究,被视为未来无线通信中的关键技术之一。 l 智能天线技术 1.1智能天线的优势 在不同时间抵达接收机的多个信号路径所造成的时延散布和符号间干扰(ISI会对通信链路质量产生重大影响.另一方面,同信道干扰也是限制无线系统容量的一个主要因素,它是由众多的用户复用现有的网络资源(例如频率、时间造成的。智能天线系统可以通过对抗多径传输效应或建设性地利用不同的路径来改善链路质量,并且可通过减轻干扰和允许以不同的天线发送不同的数据流来提高容量。智能天线的好处归纳如下: 增大距离/覆盖范围:由于天线单元接收信号的相干组合,天线阵或波束形成增益造成了信号功率的平均增加,其增加量与接收天线的数量成正比。
较低的功率要求和降低成本:对指向目标用户的发送的优化(发射波束形成增益达到了降低功率消耗和放大器成本的作用。 改善链路质量/可靠性:通过接收独立衰落信号分量的信号独立样本,获得了分集增益。衰落是高度随机的.至少有一个以上的信号分量不会是深度衰落的。基于这一事实,独立多维原理的使用降低了信号的有效起伏。当用智能天线在空阃域取样时,可以得到时间、频率、码和空间等形式的分集。一个非频率选择性衰落的多输人多输出信道的最大空间分集量级等于接收和发射天线数量的乘积。通过特定的调制编码制式,也可以利用具有多个发射天线的发射分集,而接收分集则要依靠独立多维衰落信号的合成。 提高频谱利用率:精确控制发射和接受功率,以及利用训练序列的知识和/或接收信号的 246 其他特性(比如恒定包络、周期稳定性,使干扰减弱,并增加同一可用资源(比如时闯、频率、码用户的数量,增加由同一个基站用户对这些资源的复用。 1.2智能天线技术面临挑战和发展趋势 目前智能天线面临的挑战主要有:智能天线和其他抗干扰技术的结合、波束赋形的速度问题、设备复杂性的考虑、共享下行信道及不连续发射、帧结构及有关物理层技术等。 在未来一代无线系统中采用智能天线技术,应要求智能天线特性成为系统设计不可分割的一部分,以便能提高频谱利用率,最大限度降低建设新无线网络的成本,提高服务质量,实现可重新配置的、强健和透明的跨越多技术无线网络操作等产生所期望的有益影响。为达到此目标,该领域未来的研究工作将集中于下列关键问题: (1设计和开发先进的智能天线处理算法,使其适应变化的传播和网络条件,具有对抗网络损伤的顽强性。