天线技术 WiMAX技术的特点解析

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  802.16标准是为在各种传播环境(包括视距、近视距和非视距)中获得最优性能而设计的。即使在链路状况最差的情况下,也能提供可靠的服务。OFDM波形在2km~40km的通信距离上支持高频谱效率,在一个射频内速率可高达75Mbit/s,可以采用先进的网络拓扑(网状网)和天线技术(波束成形、STC、天线分集)进一步加强覆盖。这些先进技术也可用来提高频谱效率、容量、复用以及每射频信道的平均与峰值吞吐量。此外,不是所有的OFDM都是相同的。为BWA设计的OFDM具有支持较长距离传输和处理多径或反射的能力。

  TCP、IP协议的特点之一是对信道的传输质量有较高的要求。无线宽带接入技术面对日益发展的IP数据业务,必须满足TCP、IP协议对信道传输质量的要求。在WiMAX技术的应用条件下(室外远距离),无线信道的衰落现象非常明显,在质量不稳定的无线信道上运用TCP、IP协议,其效率十分低。WiMAX技术在链路层加入了ARQ机制,减少到达网络层的信息差错,可大大提高系统的业务吞吐量。同时WiMAX协议提供实现自适应天线阵(AAS)、MIMO和空时编码(STC)增强型天线技术的途径,以应对NLOS造成的深衰落。这些措施都提高了WiMAX的无线数据传输性能。

  802.16x标准支持灵活的射频信道带宽和信道复用(频率复用),当网络扩展时,可以作为增加小区容量的一种手段。此标准还支持自动发送功率控制和信道质量测试,可以作为物理层的附加工具,支持小区规划、部署以及频谱的有效使用。当用户数增加时,运营商可通过扇形化和小区分裂重新分配频谱。还有,此标准对多信道带宽的支持使设备制造商能够提供一种手段,以适应各国政府对频谱使用和分配的独特管制要求,这是世界各地的运营商都面临的一个问题。IEEE802.16x标准规定的信道宽度为1.75MHz~20MHz,在这中间还有许多选择。

  802.16x标准的MAC层支持不佳的用户环境,能够应用于在每个信道上可能有成百上千个用户的环境。它具有ATM汇聚子层和分组汇聚子层,通过将多个高层数据单元经过汇聚子层处理后封装成一个MACPDU发送,可以实现对ATM、IP和以太网业务的协议透明性。802.16MAC具有带宽分配和QoS机制。802.16的MAC层是靠同意、请求协议接入媒体的,它支持不同档次的服务(如专用于企业的T1、E1和用于住宅的尽力而为的服务)。此协议在下行链路采用TDM数据流,在上行链路采用TDMA,通过集中调度支持对时延敏感的业务,如话音和视频等。由于确保了无碰撞数据接入,MAC层提高了系统总吞吐量和带宽效率,并确保数据时延受到控制,不致太大。TDM、TDMA接入技术还使支持多播和广播业务变得更容易。

  WiMAX可以向用户提供具有QoS性能的数据、视频、话音(VoIP)业务。WiMAX可以提供三种等级的服务:CBR(ConstantBitRate)、CIR(CommittedRate)、BE(BestEffort)。CBR的优先级最高,任何情况下网络操作者与服务提供商以高优先级、高速率及低延时为用户提供服务,保证用户订购的带宽。CIR的优先级次之,网络操作者以约定的速率提供,但速率超过规定的峰值时,优先级会降低,还可以根据设备带宽资源情况向用户提供更大的传输带宽。BE的优先级更低,这种服务类似于传统IP网络的尽力而为的服务,网络不提供优先级与速率的保证。在系统满足其他用户较高优先级业务的条件下,尽力为用户提供传输带宽。

  另外,在安全性上,MAC层中有一个专用子层提供认证、保密和加密功能。

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5G设备设计与测试

5G 正裹挟着万亿级的移动产业链和千万级的就业机会向我们迎面扑来,一时通信武林风起云涌,江湖群雄趋之若鹜,超过 81 个国家中多达 192 个运营商宣布投入 5G。规范层面,从 17 年 12 月份 5G NSA 冻结以来,物理层规格在一步步形成,整个 R15 规范侧重于增强型移动宽带(eMBB)和超高可靠超低延迟通信(uRLLC)。这些新规范给器件和元件设计人员带来诸多新的挑战。下面我们就来探讨下 5G 设备设计和测试最主要的四个方面:

天线技术各类效应术语

香农定理是所有通信制式最基本的原理。C=Blog2(1+S/N):其中 C 是可得到的链路速度,B 是链路的带宽,S 是平均信号功率,N 是平均噪声功率,S/N 即信噪比。香农定理给出了链路速度上限(比特每秒(bps))和 链路信噪比及带宽的关系。香农定理可以解释 3G 各种制式由于带宽不同,所支持的单载波最大吞吐量的不同

示例分析毫米波波束成形和天线技术

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为什么5G要使用毫米波?

根据3GPP 38.101协议的规定,5G NR主要使用两段频率:FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz——6GHz,又叫sub 6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz——52.6GHz,人们通常叫它毫米波(mmWave)。

5G新体制天线技术

本文通过对现今5G技术的发展趋势和发展瓶颈进行分析,提炼出了在5G MIMO天线技术中最为重要的耦合减小技术。分别介绍了两大类新体制天线技术,包括:基于耦合谐振器去耦网络的紧耦合终端天线;基于超材料(超表面)的MIMO,Massive MIMO天线阵耦合减小及性能提升技术。通过无源参数,有源参数和MIMO参数的测试和评估,证实了这两类新体制天线在5G中的明显优势和广阔应用场景。