新一代移動通信系統(tǒng)——IMT-Advanced

1、新一代移動通信系統(tǒng)imt-advanced研電1111班金煒學號 1112201402蜂窩概念的提出推動了第一代移動通信系統(tǒng)的實現(xiàn)，數(shù)字信號處理技術和器 件的成熟促進了以 global system for mobile communication(gsm)為代表的第二代 移動通信的蓬勃發(fā)展，寬帶cdma的商用基本滿足了第三代移動通信系統(tǒng)的業(yè)務 需求。但是，隨著全球范圍內手機用戶數(shù)的迅猛增長和新型無線多媒體業(yè)務的不 斷涌現(xiàn)，如何在有限的頻譜資源上滿足不斷增氏的寬帶無線多媒體業(yè)務需求，成 為未來移動通信技術發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。imt-2000是國際電信聯(lián)盟(international telecom

2、munication union, itu)定義的第三代移動通信的全球標準。imt2000丄 作在2 ghz頻段，初期定義的目標是最高業(yè)務速率達到2 mb/so由于imt-2000 在核心技術上沒冇革命性的突破，難以在冇限的頻譜范圍內捉供廣域覆蓋和高達 每秒數(shù)百兆比特速率的新型寬帶無線多媒體業(yè)務，如寬帶游戲、實吋視頻流媒體、視頻會議、 網絡電視、遠程教育等。為了解決上述矛盾，獲得更高的信息傳輸速率和功率效 率，在推動imt-2000產業(yè)化的同時，世界各國已把研究重點轉入新一代移動通 信系統(tǒng) beyond imt-2000 上。beyond imt-2000概念與需求的研究，于1999年11刀被

3、列入議事日程。2001年 10月itu-r wp8f的第六次會議上初步明確了 beyond imt-2000研究的基木框架。 2003 年 6 月 itu-r wp8f 完成了 beyond imt-2000 的 vision(愿景)。2004 年 10 月 itu-r wp8f完成了一份頻譜資源調研函,了解各國對beyond imt-2000頻譜分配 的期望。2005 年 10 月，beyond imt-2000 被正式命名為“imt-advancedvo 2007 年1011在日內瓦召開的世界無線電通信大會上，imtadvanced所使用的頻譜得以確定。iturwp8f決定在2008年初開

4、始imt-advanced的標準化工作, 并向全球開展技術提案征集工作，最后將于2009年底決定imt-advanced所使用 的技術。在有限的頻譜范圍內提供更高的信息速率和功率效率，是新一代移動通 信系統(tǒng)imt-advanced研究的重點。但是，移動通信系統(tǒng)也正而臨通信基站天線 站址選擇難、通信環(huán)境電磁輻射大和通信頻譜資源短缺等制約移動通信發(fā)展的問 題。因此，imtadvanced系統(tǒng)務求在概念和技術上有新的突破，在提高信息傳 輸速率和功率效率的同時解決上述問題。1 imt-advanced 系統(tǒng)特征與imt-2000系統(tǒng)相比，imadvanced系統(tǒng)的顯著特征是具冇更高的數(shù)據(jù)傳 輸速率o

5、imt-advanced系統(tǒng)空中接口希望達到的數(shù)據(jù)傳輸速率為：在低速移動(如 游牧或固定接入)熱點覆蓋場景下達到1 gb/s,在高速移動廣域覆蓋場景下達到100 mb/so自仝簽士 tt 新的 mt-2000増強理 i移動接入dvlt-2000 v >imt-advanced 系統(tǒng)功能包括imt-advaiiced 系原有的b4t-2000系統(tǒng)的能力統(tǒng)新的能力dvlt-2ck）0 一新的游牧/本地10 100峰值速率/mbs-1_® 內部聯(lián)系：:游牧/本地糕入條統(tǒng)數(shù)字廣播冠統(tǒng)圖1 imt-adancecl系統(tǒng)的能力說明itu-r m.1645定義了 imt-2000和imtad

6、vanced的框架和未來的發(fā)展目標, 對imt-2000的未來發(fā)展以及imt-advanced的數(shù)據(jù)速率的遠景規(guī)劃如圖1所示。 圖屮，深灰色表示現(xiàn)有imt-2000系統(tǒng)能力，屮度灰色表示增強型imt-2000系統(tǒng) 能力，淺灰色表示imt-advanced系統(tǒng)能力；移動性包括低移動性（步行速度）和高 速60250 km/h（高速公路或快速列車）oimt-2000系統(tǒng)能力包括增強型imt-2000 和imt-2000未采發(fā)展的能力；imtadvanced系統(tǒng)不僅涵蓋了目前的imt-2000 系統(tǒng)能力，而且還包括游牧/本地接入系統(tǒng)、數(shù)字廣播等系統(tǒng)的能力。imt 2000 和增強型imt-2000及i

7、mt-advanced系統(tǒng)將在不同的業(yè)務需求和無線環(huán)境下的各 種接入技術，相互結合互為補充，形成一個通用11靈活的業(yè)務平臺。2 imt-advanced需解決的基本問題imt-2000系統(tǒng)面臨基站天線選址難、手機和基站天線輻射人以及頻譜資源 短缺等影響其發(fā)展的三個瓶頸問題。新一代無線通信系統(tǒng)imt-advanced必須在 滿足速率需求的同時，徹底解決上述問題。2.1基站天線如何選址基站天線的架設地點一直是困擾移動運營商的難題：部分已存在基站天線的 站址，其業(yè)主不允許再使用；同時，網絡優(yōu)化后的新設基站天線站址很難找到安 身之地?；咎炀€選址難一方面源于人們普遍認為基站天線輻射的電磁波對人體冇害，

8、從而阻撓在居民樓或辦公樓架設基站天線；另一方而源于基站天線冇損環(huán) 境美觀，尤其對于住宅小區(qū)、繁華鬧市和旅游風景點。每年都有大量的基站天線 遭遇拆遷問題，所引起的基站拆遷糾紛不斷發(fā)生。市場上提供了各種“美化天線”方案，采用各種手段對天線的外表進行偽裝 和修飾，美化城市的視覺環(huán)境，同時減少居民對電磁壞境的恐懼和抵觸。如用假 樹葉、樹干來裝飾天線抱桿和天線；或將天線安裝在建筑物外墻而上，把天線的 抱桿和天線罩漆上與建筑物外墻一樣的圖案和顏色；或將天線隱藏在建筑物的特 定位置，使天線不被察覺等。但是，基站天線對周圍環(huán)境的輻射問題依然存在, 偽裝和掩飾只是權宜之計，并沒冇從根本上解決基站天線站址選擇的難

9、題。圖2成都市某辦公樓、居民樓頂?shù)幕咎炀€林立情形目麗，城市中建筑物的樓頂已經是各類基站犬線林立，如圖2所示。左圖位 于東經 104° 06'08.21 北緯 30° 39'37.47",右圖位于東經 104。06'12.37 北 緯30° 3995.32”，2007年7月25日攝于成都市成華區(qū)o imt-2000基站天線兒 乎無立足之地，新的imt-advanced系統(tǒng)的基站采用多天線技術后具有更多的天 線，這些天線又將架設在何處？辦公樓頂、屆民樓頂還是郊外大功率發(fā)射塔？從 根木上解決基站犬線選址的問題是新一代移動通信系統(tǒng)imt

10、-advanced亟待解決 的首要問題。2.2 “綠色”通信網絡目而國際上常用specific absorption rate(sar)來衡量手機等設備的近場輻射 對人體的影響。sar代表生物體每單位(千克)在單位時間(秒)允許吸收的輻射能量, 即有：式中p為生物體組織質量密度；o為生物體組織電導率；e為感生電場 強度。1997 年美國聯(lián)邦通信委員會(federal communications commission, fcc)公 布了手機電磁安全性評價標準，即所冇移動電話和小型發(fā)射機的sar值不得超過 1.6 w/kg，即以6 min為計時，每千克人體組織吸收的電磁輻射能量不得超過 1.6

11、wo圖3手機對人腦的輻射根據(jù)電磁場理論，在天線結構以及手機和人體相對位置一定的情況下，天線 輻射功率越大，在人體內形成的電場強度越高。人體吸收的sar越大，用戶身體 受到的輻射傷害也越大。由于手機在通話吋靠近人的腦部，人腦處于天線輻射的 近場，因此天線輻射功率對人腦的傷害尤為嚴重，如圖3所示。gsm手機900 mhz頻段的最大發(fā)射功率為2 w, 1800 mhz頻段的最大發(fā)射 功率為1 w,cdma手機的最大發(fā)射功率為手機輻射功率為1w時，在1.970 mm x 1.197 mm x 0.300 mm的體積內，平均sar高達7.76 w/kg,遠遠超過手機 電磁安全評價標準。雖然在正常情況下，

12、手機的平均輻射功率遠小于1w,但手 機會根據(jù)接收到的基站天線信號的強弱自動調節(jié)自身輻射功率。手機離基站天線 越近，接收到的基站天線信號越強，手機輻射功率就越小。反z,當手機在鋼筋 混凝土結構等對電磁波冇很大影響的建筑屮時，接收到的基站天線信號較弱，手 機會口動增大輻射功率以和基站天線保持聯(lián)系，使sar超過手機電磁安全評價標 準。傳統(tǒng)的基站天線一般負責半徑為1001 000 m的蜂窩小區(qū)，廣播信道發(fā)射 功率需要達到實現(xiàn)全小區(qū)信號覆蓋的要求。市區(qū)內基站天線發(fā)射機標稱功率正常 為3743 dbm,但是在基站附近的用戶并不需耍如此大的發(fā)射功率，這種較大 的發(fā)射功率輻射對基站天線附近用戶的sar值是不利

13、的。鑒于對手機用戶和基站天線周圍居民吸收sar的考慮，本文認為 imt-advanced系統(tǒng)的基站和手機發(fā)射功率應當限制在10 mw以下，使移動通信 環(huán)境成為一個更加“綠色化”的環(huán)境。因此，降低手機和基站的發(fā)射功率，并且 解決射頻功率和小區(qū)無縫覆蓋z間的才盾，是imt-advanced無線通信系統(tǒng)面臨 的一個核心挑戰(zhàn)。23頻譜資源短缺無線電頻譜資源是一個冇限的、不可再生的戰(zhàn)略資源，近年來引起了全球的 高度重視。目前的無線通信頻譜整體利用效率很低，頻譜需求和供應間矛盾日益 突出。如何在有限的頻譜資源屮找到可使用的頻率及其相關的使用技術，以滿 足imt-advanced業(yè)務速率需求成為亟待解決的問

14、題。許多國家已經將可用的無線頻譜分配給特定的用戶。從ntia（美國國家通信 和信息管理局）頻譜分配圖上可以看出，具有優(yōu)良無線通信性能的5 ghz以下頻 譜（“熱點”頻譜）資源十分緊張,免許可的industrial scientific medical（ism）頻段已 經相當擁擠，難以找到足夠寬的頻段滿足imt- advanced系統(tǒng)通信需求。無線通信的許可頻段使用價格非常昂貴，如2006年9月fcc的3g無線頻 譜拍賣會上,美國第四大移動電話提供商t-mobile公司花費42億美元獲得了 120 張牌照，verizon wireless出價28億美元獲得了 13張牌照，有線電視運營商 comc

15、ast.時代華納和無線運營商sprint nextel組成的聯(lián)盟共花費24億美元獲得 了 137張牌照。imt-advanced系統(tǒng)應采用革命性的無線通信技術，合理使用昂貴的“熱點” 頻譜及非“熱點”頻譜，以徹底解決移動通信頻譜資源短缺的問題。3 imt-advanced系統(tǒng)關鍵技術為了使imt-advanced成為一個綠色電磁波的移動通信網絡，必須采用天線 數(shù)更多的分布式多天線技術。但另一方面，更多的天線數(shù)乂增加了天線站址選擇 及安裝的怵i難。同吋述需要研究合適的無線通信技術來解決頻譜資源問題。3.1分布式信息燈通信網分布式信息燈通信網是指以信息燈為接入點的分布式無線通信系統(tǒng) （distri

16、buted wireless communicationsystem, dwcs）o信息燈是一種具有普通照明功能且能實現(xiàn)部分無線信號收發(fā)功能的新型裝 置，通過與之相連的電力線（或者光纖）實現(xiàn)接入點與接入網的信息交互。考慮到 室內及室外的照明燈已廣泛覆蓋的現(xiàn)實，只要用戶身處城市或郊區(qū)中，就有一個 照明燈離其很近。將無線接入點集成在照明燈屮，便組成具冇信息收發(fā)功能的信 息燈o分布式信息燈通信系統(tǒng)的邏輯結構包括分布式天線（信息燈）、分布式信號處 理和分布式高層控制三個邏輯層，如圖4所示。分布廠式高i 11 i - - irt1 布處中、期輸細 分貳理兒磚傳網一 布信處理喬天戔 分式號3分式線z/ u

17、z m； 耳 抹 旨 田 pda 手機 打印機便攜式電腦圖4分布式信息燈通信網的邏輯結構分布式天線以信息燈為無線接入載體，信息燈屮的無線接入點完成部分信號 處理功能，并通過專有傳輸網絡與中心信號處理器通信。分布式天線（信息燈）對 無線信號完成功率控制、光電轉換和物理格式轉換等功能。在上行鏈路中，信息 燈接收移動臺發(fā)射的空屮接口無線信號，并對信號做前端處理，將信號格式轉換 成電力線（或光纖）信號格式，最后傳輸?shù)街行男盘柼幚砥鬟M行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。在 下行鏈路屮，信息燈接收屮心信號處理器傳輸?shù)男盘?，并進行前端處理，將電力 線（或光纖）信號格式轉換成空中接口無線信號格式，最后將信號發(fā)射給移動臺。分布式信

18、號處理包括專用傳輸網絡和分布式處理中心（distributed processing centers, dpc）兩個部分。專用傳輸網絡以電力線、光纖或同軸電纜等作為傳輸媒 介，完成分布式天線和分布式信號處理器之間的信號傳輸和信號格式轉換功能。 分布式處理屮心負責無線接入信號的處理，包括調制解調、匹配接收、信道編譯 碼等功能。數(shù)據(jù)處理的基本功能可由多個分布于不同的地理位置的dpc共同完 成，各個dpc節(jié)點通過專用傳輸網絡相互通信，相互協(xié)調，對無線信號進行分 別處理。分布式高層控制是一個邏輯層，與信號處理在同一平臺進行。分布式高層控 制負責高層協(xié)議控制和無線資源的管理，其分布式與分布式天線和分布式

19、信號處 理相適應。分布式信息燈通信網解決了基站犬線站址選擇、“綠色”通信網絡、頻譜資 源緊缺三個基本問題。采用信息燈作為分布式無線通信系統(tǒng)的天線，可使接入和 數(shù)據(jù)處理分離，因此使分布式天線（信息燈）的位置選擇更加靈活，可以從根本上 解決基站天線選址的難題。分布式天線（信息燈）的廣泛分布能增強基站的無縫覆 蓋能力，并使基站天線和移動臺的接入距離大幅度地減小，極大地捉高了視距通 信的概率。視距通信接入距離近，通信路徑損耗小，從而可以采用近距離通信技 術，降低基站天線和移動臺的發(fā)射功率，為“綠色”通信環(huán)境創(chuàng)造條件。同吋, 近距離接入為高頻段通信提供了條件，避開“熱點”頻譜，緩解頻譜資源緊缺的 壓力。

20、3.2協(xié)同通信技術在分布式信息燈通信系統(tǒng)中，分布式基站天線（信息燈）或手持設備由于尺寸、 復朵度等限制，可能不支持多天線技術，可以采用協(xié)同通信技術獲得空間分集, 降低基站天線或用戶終端的發(fā)射功率，逼近更“綠色”電磁環(huán)境的無線通信網。 根據(jù)協(xié)同實休的不同，協(xié)同通信可以分為基站協(xié)同和用戶協(xié)同?；緟f(xié)同是指在 分布式無線通信系統(tǒng)屮，處于不同地理位置的分布式基站天線，在基站協(xié)同處理 器作用下形成分布式多天線結構，并聯(lián)合進行空時信號處理的協(xié)同通信技術。各 個分布式基站天線發(fā)射信號副木經歷不同的衰落路徑到達用戶終端，在用戶終端 形成分集接收。用戶協(xié)同是指在多用戶通信環(huán)境屮，當無線信道受到衰落影響時, 用戶

21、信號的一路可以直接到達基站接收天線，另一路則可通過另一移動用戶作為 屮繼到達基站接收天線，并在基站屮形成分集接收的協(xié)同通信技術。兩個用戶的 協(xié)同通信如圖5所示，用戶2作為中繼，協(xié)同傳輸用戶1的數(shù)據(jù)。圖5兩個用戶的協(xié)同通信在用戶協(xié)同通信屮，兩個具冇協(xié)同關系的用戶除了傳輸自己的信息外，都冇 責任傳輸協(xié)作用戶的信息。用戶協(xié)同利用的協(xié)同分集技術，允許兩個單天線用戶 分享對方的天線形成發(fā)射分集。按屮繼的實現(xiàn)方式，用戶協(xié)同通信方法分為放大 前傳、譯碼前傳和編碼協(xié)同三種。3.2.1放大前傳放大前傳（amplified and forward, af）協(xié)'同通信是指每個用戶接收其協(xié)同作用 戶發(fā)射的信號

22、副本，然后放大并重傳該副本。中繼不對信號進行解調和解碼，而 是直接將收到的信號進行模擬放大處理后前傳?；竞喜⒂脩艉湾^的發(fā)射信息, 最終判決傳輸符號°兩個協(xié)同用戶的放大前傳協(xié)同通信系統(tǒng)可以獲得2階的分集 度。雖然中繼將噪聲和信號一起放大，但是由于分集，放大而傳相對于非協(xié)同通 信冇明顯的性能改善。3.2.2譯碼前傳譯碼前傳（decode and forward, df脅同通信是指屮繼對接收到的信號進行解 調和解碼，再通過編碼和調制重構信源的發(fā)射信號，從而消去噪聲。df協(xié)同通 信比非協(xié)同通信沒有更多的分集。但是，如果中繼對數(shù)據(jù)進行了錯誤的判決，那 么錯誤將被前向傳播。為避免錯誤的前向傳

23、播而提出聯(lián)合df策略，當用戶之間 的信道瞬時snr較高時，用戶檢測并前傳同伴的數(shù)據(jù)；當信道snr較小時，通 信轉換為非協(xié)同模式。兩個用戶的聯(lián)合df協(xié)同通信系統(tǒng)可以獲得2階的分集度。3.2.3編碼協(xié)同編碼協(xié)同（coded cooperation, cc）將協(xié)同傳輸與信道編碼相結合，在協(xié)同中 各用戶試圖為其協(xié)同用戶傳輸增加的冗余，而不是簡單地重傳收到的協(xié)同用戶的 數(shù)據(jù)或信號16-17o每個用戶在傳輸時隙的前半部分傳輸一個自己的壓縮碼字, 如果同伴能夠正確地譯碼，后半部分用來傳輸同伴的數(shù)據(jù)；如果同伴不能正確地 接收，則將剩下的時間用來傳輸口己的數(shù)據(jù)。由于每個用戶數(shù)據(jù)分成兩個部分傳 輸，每個部分數(shù)據(jù)經

24、丿力獨立的衰落到達接收端，從而獲得分集。af和cc可以提供最多2階的分集增益，故優(yōu)于非協(xié)同方式。df沒有明顯 的分集增益，但其靈活度較高。af有自身的局限性，不能將自身的信號存儲下 來或進行編碼等交換，其實現(xiàn)協(xié)議的靈活度比df低。協(xié)同通信使通信網絡中多 個分布式節(jié)點資源共享、功率共享和協(xié)同計算，節(jié)省了網絡資源，并增加了信息 傳輸效率。33環(huán)境感知技術環(huán)境感知是指收集、利用信道的狀況信息，以發(fā)射功率或頻率資源使用成本 最小化為優(yōu)化口標，提供適合用戶需要的無線業(yè)務信息傳遞服務。環(huán)境感知包括 認知無線電技術及自適應調制解調技術等。認知無線電技術感知頻譜的使用情況, 根據(jù)頻譜已使用情況采用合適的無線通

25、信技術來使用可用的頻率資源，提高頻譜 的利用效率。自適應調制與編碼技術通過信道估計來估計信道的狀態(tài)信息，動態(tài) 地調整調制方案及編碼方案，以最小化的發(fā)射功率傳輸最大化的業(yè)務數(shù)據(jù)量。3.3.1認知無線電認知無線電（cognitive radio, cr）是一種智能無線通信技術，它依靠人工智能 的支持，感知無線通信環(huán)境，通過對環(huán)境的理解、主動學習，實時調整傳輸參數(shù) （如功率、載波調制和編碼方案等），適應外部無線環(huán)境的變化，以滿足用戶通信 最佳性能的需求。cr可分為頻譜感知、頻譜分析、頻譜判決三個步驟。頻譜感知是指未授權 用戶（從用戶）對寬頻帶電磁波活動進行監(jiān)控，實時地探測當前工作區(qū)域內頻譜的 使用狀

26、況，找出在頻譜中沒有被授權用戶（主用戶）使用或者被授權用戶使用但功 率很低的頻段（“頻譜空洞”）。頻譜感知的主要方法冇能量檢測法、匹配濾波法 和特征檢測法等。頻譜分析是估計頻譜感知獲取的“頻譜空洞”的特性，并對“頻 譜空洞”進行分析和評價。頻譜判決根據(jù)“頻譜空洞”的特性和用戶需求，在不 給主用戶帶來有害干擾的前提下，非授權地使用這些頻段，“伺機”進行通信。 “伺機”通信的從用戶頻繁地對當前工作頻段和其他頻段進行感知，一方面探測 當前工作頻段主用戶的出現(xiàn)，動態(tài)地改變系統(tǒng)傳輸參數(shù)以規(guī)避高優(yōu)先級的主用戶; 另一方面監(jiān)測其他頻段，在當前工作頻段不可用時，及時切換到其他可用的工作 頻段。cr技術使無線電

27、頻譜在用戶z間動態(tài)共享，從時間和空間上充分利用空閑 的頻譜資源，提高了無線電頻譜的利用率，緩解了頻譜資源緊張的壓力。3.3.2自適應調制與編碼自適應調制與編碼(adaptive modulation andcoding, amc)技術是一，種智能通 信技術，即當信道狀態(tài)變化時，發(fā)射端保持發(fā)射功率不變，隨信道狀態(tài)門適應地 改變調制和編碼方式，以在不同的信道條件下獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量。在amc系統(tǒng)中，發(fā)射端由參數(shù)可調的信道編碼器和可調速率星座調制器等 構成，根據(jù)預先選定的調制方式將信息發(fā)送出去。接收端通過信道估計感知無線 信道狀態(tài)信息，如衰落幅度、干擾和噪聲等，并將信道感知結果反饋給發(fā)射端。 發(fā)射

28、端依據(jù)反饋信息，改變傳輸功率、符號速率、星座大小及形狀、編碼速率等 參數(shù)以保證接收端具有恒定的信噪比，從而獲得最大的系統(tǒng)平均頻譜利用率22。 當信道條件較好時，對用戶的傳輸數(shù)據(jù)可以采用較高階的調制方式和較高碼率的 信道編碼方式，提高吞吐量；而當信道變差時，對用戶傳輸數(shù)據(jù)選取較低階的調 制方式和較低碼率的信道編碼方式，降低系統(tǒng)的誤比特率。amc技術能夠在給 定數(shù)據(jù)傳輸質量的而提廠根據(jù)業(yè)務量、平均信噪比、平均時延等參數(shù)口適應地 決定所采用的信道調制和編碼方式，最大限度地發(fā)送信息，實現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率。 采用amc的通信系統(tǒng)能有效提高頻譜利用率，增加系統(tǒng)容量，減輕信道衰落起 伏對系統(tǒng)傳輸性能的影響，實

29、現(xiàn)更低的誤碼率，并保持恒定的發(fā)射功率，滿足不 同業(yè)務的需求。3.4近距離通信技術分布式無線通信系統(tǒng)為近距離通信(short-range communication)提供了 口j能, 近粵離通信可以使基站和移動臺降低發(fā)射功率，從而使通信環(huán)境“綠色化”。近 距離無線通信技術主要包括藍牙(bluetooth)、wibree wireless fidelity(wi-fi)紅 外線通信(irda)、zigbee超寬帶(ultra wide band, uwb)通信、毫米波通信等。3.4.1常用窄帶近距離通信藍牙以跳頻擴頻方式工作，通過間隔為1 mhz的79個跳頻頻點(2.4022.480 ghz)來實

30、現(xiàn)頻譜擴展。wibree低功耗、小尺寸、低成木，可以輕松地與藍牙集 成在一起24o wi-fi用于代表使用任何一種802.11x無線局域網標準的產品或服 務，服務范圍較小，傳輸距離有限，目前有四個標準:802.11a、802.11b、802.11g 和802.15。紅外無線通信技術采用波長0.9 u m的紅外線作為通信載體具有保 密性強和抗-干擾性強等優(yōu)點25o zigbee技術的物理層主要采用ieee 802.15.4標 準，有2.4 ghz和868/915 mhz兩個物理層標準，都是基于直接序列擴頻技術, 主耍適用于自動控制和遠程控制領域。本文對藍牙、wibree、wi-fi.紅外線通信、

31、 zigbee等近距離通信技術在工作頻率、有效傳播距離等方面進行了對照，如表1 所示。表1常用窄帶近距離通信技術比較工作頻 率/ghz有效傳輸 距離/m峰值數(shù)據(jù) 速率/mbs"1調制方式bluetooth2.40.110.01fhsswi* bree2.4<101 802.11a5.0 3010054ofdm802.11b2.435-11011dssswi-fi802.11g2.43511054cck/ofdm802.11n5.0/2.470160248mimo/ofdmirda無需指定<116基帶調制zigbeec m , rjmhn和2:4 gh2幾米至幾十米c m ct tm idoo 1vlmz： 乂u k915 mhz： 40 k2:4 ghi： 250 kbpsk/o-qpskwibree論壇己于2007年6月12日并入藍牙技術聯(lián)盟列。3.4.2 uwb通信技