无线通信技术前沿介绍

1、宁波理工学院无线通信技术前沿介绍XXXXXXXXXXXX专业班级XXXXXXXXXXXXXXX指导教师XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX完成日期2012年11月1日随着电子技术和网络技术的不断完善和进步，我们的生活发生了翻天覆地的 变化，无线通信技术作为传统通信技术的改良和换代产品，在技术方向和实现手 段等方面都将带领我们进入一个全新的数字通信时代。本文通过对无线通信技术的现状分析以及在我国的发展来介绍这些技术的 前沿状况。关键词：无线通信；通信技术；应用；发展；前沿概述初谈无线通信技术现状背景2012年4月11日，由专注于微波、射频、无线技术的行业门户网站微波射 频网与中国历史最

2、悠久、最权威的中国电子展联合主办的2012射频及无线通信 测试研讨会于深圳会展中心开启。在本次研讨会的内容有 RFID、ZigBee、LTE 到 LTE-advanced、802.11ac(5G WiFi)等热门技术，由此我们可以了解到当今最前沿的技术和未来10年极具市场 潜力的新兴技术。分析无线通信前沿技术1、RFID技术概念RFID(RadioFrequencyIdentification)是一种无线射频识别技术，它是自动 识别技术的一种。RFID类似于条码扫描，条码技术是将已编码的条形码附着于 目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器； 而RFID则使用专用的

3、RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用 频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。射频识别是信息技术与无线电技术在自动识别领域中的结合，以该技术为基 础构建的射频识别系统通常由电子标签、读写器、天线组成。射频识别系统实际 上是读写器与电子标签之间用无线电频率进行通讯的无线通讯系统。1应用自2004年国家金卡工程2将物联网RFID应用试点列为重点工作以来，金 卡工程每年都推出新的RFID应用试点工程。该产业市场规模在逐年增加，2009 年85亿，2010年120亿，2011年已达到179.7亿。射频识别RFID技术已在我 国第二代居民身份证、城市公共交通“一卡通”、电子

4、证照与商品防伪、特种设备强检、安全管理、动植物电子标识、以及现代物流管理等领域启动了应用试点 并发挥了巨大能量。c）浅析RFID射频标签是承印物与电子技术的一个典型组合应用。其在承印物上就包 含了存有产品信息的IC芯片与天线组成的射频电路，通过天线接收来自专用阅 读器所发射的射频信号，并应答出标签芯片中所包含的数据信息，也可送入主计 算机进行处理，从而实现产品非接触式的识别、查找与管理，打破了传统条形码 识别的局限性。2RFID的优势在于，其具有安全性、可重复使用、穿透性、抗污染和耐用性、 体积小形状多样、数据容量大、可靠识别高速移动物体，远距离读取等。但RFID 并非已经取代条码技术，因成本

5、低，有完善的标准体系和普遍的市场接受力，条 码技术仍有市场，而RFID的内存芯片成本相对较贵，且开发难度大，目前在我 国仍有较大的发展空间。2、ZigBee 技术a）概念ZigBee是一组基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的，有关组 网、安全和应用软件方面的技术标准IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议， ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化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 被其它节点获得。3b）应用该项技术主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时 支持地理定位功能。可以

6、针对工业自动化、家庭自动化、遥测遥控、汽车自动化、 农业自动化和医疗护理、油田、电力、矿山和物流管理等应用领域。c）浅析具有低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段等特点的ZigBee技术，目前已经展示出了非凡的应用价值。因其超低功耗、 抗干扰和网络的健壮性等优点，使其在无线传感器领域发挥出巨大的作用。该技术的出发点是发展成为易搭建、低成本的无线网络。当产品需求为成本 低、电力要求低、体积小、避免频繁更换电池、覆盖较大范围时，则可以考虑使 用ZigBee技术。但事实上，目前的Zigbee最大的缺点却是价格相对昂贵，其次协议占带宽 的开销量对信道带宽要求较高，而这反过来

7、会影响通讯距离和环境适应性，于是 只好提高发射功率，进而无法满足低功耗等优势特点。可见，现下Zigbee最大 的优点是提供了一个业界标准，从而可以实现不同厂家的产品互相替代，对促进 竞争、繁荣市场以及长远意义上的环保有利，但这一点是经济学上的优点，不少 技术人员并未理解到，从而在技术角度片面夸大了那些本不是优点的“优点”。 这也说明了 ZigBee技术的开发难度在于其复杂的协议。3、3G技术a）概念3G，即国际电信联盟定义的IMT-2000，第三代移动通信，是将无线通信与国 际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。能处理图像、音乐、视频流 等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子

8、商务等多种信息服务，支 持不同的数据传输速度。3G技术标准有三种，CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA， 由3GPP和3GPP2来负责具体的标准化工作。而这三种技术全是以CDMA码分址技 术为核心。Time Division Synchronous CDMA，时分同步码分多址技术，是我国提出的 具有自主知识产权的技术。TD-SCDMA在频谱利用率、对业务支持的灵活性、频 率灵活性以及成本方面有其独特的优势。TD-SCDMA由于采用了时分双工，上行 和下行信道特性基本一致，因此，基站根据接受信号能够较易地估计上、下行信 道特性。而其使用智能天线技术的先天优势，可以减少用户间的干扰，从而

9、提高 频谱利用率。4b）应用和浅析3G时代的到来，使运营商、设备制造商都迎来了谋求新一轮发展的重要机遇。3G带来的不仅仅是技术的创新和业务功能的丰富，更重要的是我国移动通信产业 的重新整合与完善。其市场的成功关键在于它提供个性化多媒体业务的能力。多 媒体信息服务、移动定位服务，使得企业和个人可以快速获取、选择、发送或删 除照片、录像等信息，大大增加了操作有效性和反应次数，并提供了移动用户的 地理位置和相关服务。更大的业务传输速率也使得在移动通信服务中占据了越来 越重的位置。移动电子商务的发展，则成为主要的潜力应用和最大受益者，股票 交易、移动办公室、网上购物和电子杂志分销等电子商务得到快速应用

10、。4、5G WiFi(802.11ac)概念802.11ac的核心技术主要基于802.11a，继续工作在5.0GHz频段上以保证向 下兼容性，但数据传输通道会大大扩充，在当前20MHz的基础上增至40MHz或者 80MHz，甚至有可能达到160MHz。再加上大约10%的实际频率调制效率提升，新标 准的理论传输速度最高有望 达到1 Gbps，是802.11n 300Mbps的三倍多。应用和浅析作为无线世界的高速公路，WiFi正面临着时时堵车的窘境。幸好拥有8车道 的第五代无线标准(5G WiFi)802.11ac已经上路了，它的到来将有望改变 WiFi “严重堵车”的现状！802.11ad的出现

11、针对的是多路高清视频和无损音频超过1Gbps的码率的要 求，它将被用于实现家庭内部无线高清音视频信号的传输，为家庭多媒体应用带 来更完备的高清视频解决方案。新技术、新变化、新需求为工程师们创造了一个非常复杂的全新环境，他们 需要使用新一代射频及无线测试工具，来应对当前更为严峻的设计挑战。而随 着近年来电子设备的高度集成，3G、4G(LTE、WiMAX)、5G WiFi(802.11ac)为代 表的无线通信的快速发展，以及物联网、RFID、ZigBee的广泛应用。新应用领域、新技术推动射频微波及无线通信技术全面快速的发展，中国已成为该领域增 长速度最快的市场之一。参考文献引自RFID技术与在物联网中的应用电子设计工程2011/17期引自基