4G移动通信系统的主要特点和关键技术

美高梅手机客户端下载,因为rs485接口的很多特点都是用户所需要的,所以现在被广泛的使用,那么这种接口有什么样的特点呢?首先就是在使用中有更好的简单性,这一特点是极为重要的,只有才会方便,其他类型的接口往往会因为没有更好的简单性,造成组网过程中的不方便,用户对于任何产品的使用也都是以方便性为第一要求,而它符合了用户的要求,正是因为这样才会让用户喜欢。  再有就是在整个电路设计上面,也能更好的满足远距离传输的要求,用户使用这种接口时,也希望它在传输上面能满足自己的距离要求,但是接口的不同,会造成不同的稳定性和耗损,而它能更好的满足了用户这一要求,这也是它使用广泛的重要原因。在它的材料和设计上面也都符合了远距离传输的要求,所以它的性能是有生产来决定的。  而且在rs485接口的传输过程中也有很好的稳定性,在电气传输的过程中,稳定性也是极为重要的,只有它符合这一点,才会让用户使用以放心,才会在使用中省去一些麻烦,而这种接口也就满足了这种要求,当然,它的稳定性除了来自于自身之外,而且也来自于它的抗干扰性能,如果是一个接口在抗干扰上面没有提升,在一些特定的环境之下也不能保持性能。  而且在这种接口在电路设计也有更好的适应性,这是因为它能更好的降低电压差,如果是一个接口没有这一方面的特点,自然就会在使用的环境和要求上不能适应,还有就是它在使用中的也有很好的兼容性,只有兼容性才会提高它的使用适应性。当然,这种接口是有更多的使用优点,但是也需要在生产中有更好的要求,产品是不是真正满足用户的使用要求,也要看厂家。

1、引言随着人们对移动通信系统的各种需求与日俱增,目前投入商用的2G、2.5G系统和部分投入商用的3G系统已经不能满足现代移动通信系统日益增长的高速多媒体数据业务,许多国家已经投入到对4G移动通信系统的研究和开发中。本文将概要介绍4G移动通信系统的主要技术特点,并讨论4G系统中可能采用的有关关键技术。2、4G移动通信系统的主要特点与3G相比,4G移动通信系统的技术有许多超越之处,其特点主要有:(1)高速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mb/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mb/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mb/s。(2)以数字宽带技术为主。在4G移动通信系统中,信号以毫米波为主要传输波段,蜂窝小区也会相应小很多,很大程度上提高用户容量,但同时也会引起系列技术上的难题。(3)良好的兼容性。4G移动通信系统实现全球统一的标准,让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。(4)较强的灵活性。4G移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配,能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求,采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。(5)多类型用户共存。4G移动通信系统能根据动态的网络和变化的信道条件进行自适应处理,使低速与高速的用户以及各种各样的用户设备能够共存与互通,从而满足系统多类型用户的需求。(6)多种业务的融合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务,包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等,使用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系统、广播和娱乐等行业结合成一个整体,更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。(7)先进的技术应用。4G移动通信系统以几项突破性技术为基础,如:OFDM多址接入方式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机和多用户检测技术等。(8)高度自组织、自适应的网络。4G移动通信系统是一个完全自治、自适应的网络,拥有对结构的自我管理能力,以满足用户在业务和容量方面不断变化的需求。3、4G移动通信系统的关键技术为了适应移动通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求,具体实现4G系统较3G的优越之处,4G移动通信系统将主要采用以下关键技术:(1)接入方式和多址方案OFDM(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术,其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的,即具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。(2)调制与编码技术4G移动通信系统采用新的调制技术,如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式,以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等,从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。(3)高性能的接收机4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理,可以计算出,对于3G系统如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mb/s,所需的SNR为l.2dB;而对于4G系统,要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据,则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统,由于速率很高,对接收机的性能要求也要高得多。(4)智能天线技术智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。(5)MIMO技术MIMO(多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。例如:当接收天线和发送天线数目都为8根,且平均信噪比为20dB时,链路容量可以高达42bps/Hz,这是单天线系统所能达到容量的40多倍。因此,在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。在无线频谱资源相对匮乏的今天,MIMO系统已经体现出其优越性,也会在4G移动通信系统中继续应用。(6)软件无线电技术软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器,并尽可能多地用软件来定义无线功能,各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性,能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站,能实现各种应用的可变QoS。(7)基于IP的核心网4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络,同已有的移动网络相比具有根本性的优点,即:可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构,能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后,所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容,因此在设计核心网络时具有很大的灵活性,不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。(8)多用户检测技术多用户检测是宽带CDMA通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中,各个用户信号之间存在一定的相关性,这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小,可是随着用户数的增加或信号功率的增大,多址干扰就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理,因而抗多址干扰能力较差;多用户检测技术在传统检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测,从而具有优良的抗干扰性能,解决了远近效应问题,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展,各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出,在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。4、总结4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,处于实验室研究开发阶段。不少业内人士认为,尽管4G移动通信技术有着比3G更强的优越性,可要是把4G投入到实际应用,还需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造,这将会引发一系列的资金、观念等问题,从而在一定程度上减缓4G正式进入市场的速度。但可以肯定的是,随着互联网高速发展,4G也会继续高速发展,4G将会是多功能集成的宽带移动通信系统,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统。(end)

20世纪80年代是有线局域网发展与普及的年代。
有线局域网虽然能够满足一般的工业自动化及办公自动化环境的要求,但这种网络也存在许多不足,例如:传输速率仍不够高;布线繁琐,办公室电缆线泛滥;无法从移动体访问局域网等。为了克服以上问题,人们开始从提高传输速率、支持可移动性方面着手寻找突破口来研制适应未来的局域网模式。
在传输速率方面,局域网沿以太网→FDDI→快速以太网→ATM局域网方向发展。局域网的另一个发展方向是无线局域网。无线局域网除了保持现有局域网高速率的特点之外,将无线电波或红外线作为传输媒体,不用布线即可灵活地组成可移动的局域网。随着信息时代的到来,越来越多的人要求能够随时随地接收各种信息,因而对从移动体访问局域网的要求就更加迫切。因此无线局域网具有广阔的发展前景。
无线局域网利用电磁波在空气中发送和接收数据,而无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbit/s,传输距离可远至20km以上。它是对有线联网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。与有线网络相比,无线局域网具有以下优点:
安装便捷。一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
经济节约。由于有线网络缺少灵活性,要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展。无线局域网有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,无线局域网就能胜任从只有几个用户的小型局域网到有上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游”等有线网络无法提供的特性。由于无线局域网具有多方面的优点,所以发展十分迅速。在最近几年里,无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛应用。
无线网络以其“无所不在”的魅力正成为人们追逐的焦点。无论是网络升级还是重新组网,人们总希望自己的网络能够摆脱线缆的束缚,走进自由的天地。但与有线产品相比,无线产品还是新事物,并不是所有的用户都能很好地把握组建要点。这里,我们收集了六个带有普遍性的疑问进行解答,希望对大家组建WLAN有所帮助。
是802.11g还是802.11b?
就目前而言,人们实现无线上网有三种途径,分别是WLAN无线上网和CDMA、GPRS上网。对家庭用户来讲,不论是速度还是资费,WLAN无线上网都是体验无线自由的绝佳方案。如今市面上能够组建WLAN网络的产品按照速率的不同,可以分为11M、54M、22M、108M等,其中以前两者产品最为多见。那么对于家庭用户,这两种标准的产品哪一个更适合呢?
要回答这个问题并不是很容易,因为虽然802.11g产品可以看成是802.11b产品的升级,但在兼容性、稳定性以及覆盖面、价格上的优势并不明显。首先,802.11b产品11M的传输速度高于DSL、LAN等家庭常见宽带类型的接入速度,完全可以满足家庭用户无线宽带共享上网的需求。其次,802.11b产品在价格上容易接受,从目前的价格来看,同品牌的802.11g产品往往是802.11b产品价格的2~3倍,但近期也有少数厂商刚刚将价格降低到用户可以接受的水平。还有经过市场考验的802.11b产品较多,选择余地大,所以更适合家庭用户选用。
802.11g是未来发展的主流,不过这里需要提醒大家的是,802.11g产品与802.11b产品混用时,吞吐量只能达到14.4M左右,所以802.11g产品比较适合新网络的组建。
需要另行购置无线防火墙吗?
网络安全是个永恒的话题,只是在无线网络中显得尤为沉重。至于802.11x有什么样的安全漏洞这里不再赘述。我们想解答的问题是:组建无线网络需要另行购置无线防火墙吗?
在无线领域里,专心致力于防火墙功能的产品并不多,即使有,在价格上家庭用户也无法承受。换句话说,无线防火墙总是和其他产品捆绑在一起,作为其他产品的一种附加功能出现,其中最为多见的就是无线宽带路由器。
无线宽带路由器是比无线AP性价比更高的产品,是目前实现家庭网络共享的上佳产品。家用产品价格维持在500~1000元之间,在暑期促销期间,它们的价格都有大幅度下降。这些产品一般都会集成AP、路由及交换机功能,有的产品还采用了先进的Stateful
Packet
Inspection防火墙技术,可以防护DoS攻击,还可以对可能出现问题的E-mail发出警告通知。此外,很多产品还拥有多种安全措施,比如128位WEP加密、SSID隐藏、MAC地址过滤等。其中MAC地址过滤是目前常用的小规模网络的高效率安全解决方案,它通过检查用户数据包的源MAC地址来认证用户的可信度。而对于高级用户,也可通过VPN功能建立自己专用的安全通道。
为了保证无线网络的安全,使用防火墙是必要的,但对于家庭用户完全没有必要另行购置,那些无线路由器带有的防火墙及相关安全措施就可以满足需求。尽管这种硬件防火墙不可能阻挡所有的网络病毒,但是对于防止黑客攻击还是有一定的效果,同时又不占用系统资源。最后需要提醒大家的是,在无线网络中,传统的软件防火墙、杀毒软件同样可以起到良好的安全防范作用。
无线网卡是USB接口还是PCI接口?
无线网卡根据接口类型的不同,主要分为三种类型,即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡和USB无线网卡。其中,PCMCIA无线网卡只能用于笔记本,后两者可用于台式机。
PCI无线网卡主要是针对台式机使用PCI插槽而设计的,它的优点是可以独立于主机CPU,与电脑内存间直接交换数据,减轻了CPU的负担。但它的缺点也很明显,主要是信号接受位置不可调,易受到电脑主机的干扰,易掉线。采用USB接口的无线网卡不但具有即插即用、散热性能强、传输速度快等优点,还能够方便地利用USB延长线使网卡远离电脑,避免干扰以及随时调整网卡的位置和方向。其缺点是不易于管理,而且价格相对略贵。
从上面的分析我们可以看出,除非你的主板不支持USB接口,还是应尽量优先选用USB无线网卡,而且价格上一般都可以接受,像TP-Link
WN230
USB无线网卡只需290元。如果你的USB设备较多,可以通过“一拖四”USB转接头来解决。
无线套装是鸡肋吗?
从近期的促销来看,各种无线套装最为耀眼。从商家角度来看,这种产品主要针对的是初级用户,目的在于扩大自己的市场占有率,而且在产品兼容性、匹配性上对消费者有一定指导意义,另外,价格还有较为明显的优惠。但从消费者角度来看,这种便宜却不一定那么好占。笔者的一位朋友因工作需要,在单位中早就开始使用无线了,近期想在家里也组建一个无线网络。虽然无线套装性价比非常好,但他已经有PCMCIA无线网卡了,需要的只是一个无线路由器。他如果买下整个套装觉得并不划算;如果单买,价格上的“巨大”落差又难以接受。
但需要强调的是,每一个产品都有自己的市场定位,无线套装主要面对的是“一穷二白”的初级用户。那些已有一定基础的消费者想购买无线套餐虽然有些不便,但不一定非花冤枉钱。这里有种做法就很值得借鉴:在市场找一位“志同道合”的朋友,两人各取所需,一起购买一套无线套餐。分手前互留联系方式,以便在保修期内好互相照应。这样既享受了优惠政策,又买到了满意的产品,同时还多了一个“圈内”朋友。
是否需要购置天线?
人们对无线传输距离的要求永无止境,同时我们也清楚产品介绍中的“最大传输距离”多数是在没有任何遮挡物的条件下计算得出的,实际使用当中根本达不到。我们有没有必要购置天线呢?
我们首先应该清楚,无论是无线网卡、无线AP还是无线路由器,都内置无线天线。当传输距离较近,一般室内20~30米,室外在50~100米时,根本无须购置外置天线。其次,无线的有效传输距离还与信号的穿透能力有关,不同产品之间的差距也非常大。一般名牌产品都可以做到在30米之内穿越两堵墙壁,而少数低端产品有可能一个转折就会掉线。另外,决定无线网络传输范围的关键在于AP或无线路由器,与无线网卡的关系并不大。
从以上的分析我们看出,对于家庭用户,只有当需要进行远距离的数据传输时,才有必要考虑外购增益天线,而家居的短距离传输没有必要另购天线。如果商家一再阐明该产品不配置外置天线会影响正常传输的话,那么我们有理由质疑该产品的品质,这种产品不买也罢。
成熟产品也要注重品牌吗?
相对来讲,802.11b是一个比较成熟的技术,市面上有很多支持它的产品,而且价格非常诱人。那我们是否可以忽似乎有些老套,但我们提倡信赖品牌的意图不单单局限于产品本身,这需要购买者能从长远的角度来看待无线产品。
首先,论速度与信号接受能力,目前支持
802.11b标准的产品大多差不多,但功耗与稳定性却大有区别。名牌大厂都会采用名牌正品无线芯片和电子元件,质量可靠,性能稳定。而个别无名小厂则多采用低档甚至残次无线芯片,其结果导致产品功率过大或过小。功率过小,则无线网络的信号覆盖范围和传输稳定性较差;功率过大,则会对人体产生不利的影响。倘若是PCMCIA卡,对笔记本的无线自由能力更是雪上加霜。
其次,无线产品是一个时刻进步的产品,只有那些大厂才有能力及时为用户提供升级方案,而小厂根本不会有精力提供这方面的服务。
最后需要提醒的是,虽然现在支持802.11x标准的产品很多,但还不十分规范,各厂家产品在相互兼容性上还有待进一步完善。同时,各厂商为了突出自己的特色,也创造了太多的技术名词,普通用户根本没有精力去辨析。所以,如果你希望自己的无线网络能够及时扩容、升级的话,还是选一个名牌产品吧。
(end)

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