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1.5 无线技术挑战

《无线通信网络与系统》第1章概述,在本章中,我们将讨论一些推动这一无线网络革命的关键因素。本节为大家介绍无线技术挑战。

作者:朱磊/许魁 译来源:机械工业出版社|2017-11-15 18:10

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1.5 无线技术挑战

无线信号传输并不总是需要无线视距路径,这主要取决于信号所在频率。信号也可以通过穿透障碍物、障碍物的反射、信号的散射以及障碍物边缘的衍射进行传输。但不幸的是,这些反射信号会导致接收端收到信号的多个副本,并且不同副本到达接收端的时间和衰减各不相同。当多个副本信号加在一起并可能显著降低接收信号的强度时,这将产生多径衰落。无线信号还会遭受噪声、来自其他用户的干扰以及由设备的运动造成的多普勒频移等影响。

本书中讨论的一系列方法用以对抗上述因素对无线信号传输的影响。

●调制 按照信号格式发送数字数据,使得在当前无线信道中发送的比特数尽可能地多。

●差错控制编码 也称为信道编码,给一个信号增加额外的比特,使得错误比特可以得到检测和纠正。

●自适应编码和调制 动态地调整调制和编码方式来适应测量得到的无线信道条件。

●均衡 抵消信道的多径效应。

●多输入多输出 使用多根天线对某些方向上的信号进行增强、在不同方向上同时发送信号或者并行发送多个数据流。

●直接序列扩频 在宽带宽上扩展信号,这样利用宽带宽可以克服带宽方面的一些问题。

●正交频分复用 将一个高速信号流分解成许多低速率比特流,每个比特流不易受到多径衰落的影响。

无线频谱的使用规则也会影响无线通信的能力。政府监管机构将所有频谱根据不同的用途进行分配,无线通信公司常常需要花费大量的金钱来获得无线频谱的使用权。同时,这些机构也对功率、频谱共享方法等方面制定相应的规则。所有这一切都限制了无线通信的可用带宽。高频段的可用带宽多,但由于障碍物的影响很难有效地使用。高频段存在固有的需要更高发射功率的特点。最近,由于30~300GHz毫米波(mmWave)波段具有更多的可用带宽,所以如何从目前广泛使用的1~5GHz频段转换到毫米波频段得到了业界的广泛研究。



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