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无线本领最新趋向(一):搬动通讯篇

小编 2024-09-28

  行动先容无线技巧异日趋向的开篇,本文把重心瞄准了维持手机和智熟手机任职的挪动通讯技巧,也即是无线通讯行业所说的“无线广域网”(WWAN:Wireless Wide Area Network)。从下次先导,本连载将一从来大师先容“无线局域网”(WLAN:Wireless Local Area Network)以及“无线幼我局域网”(WPAN:Wireless Personal Area Network)的技巧动向。

  第3代挪动通讯形式(3G)的技巧榜样机构“3GPP”(第三代互帮伙伴布置)的动向大幅掌握着WWAN的技巧走向。自从通讯形式进入3G今后,3GPP继续引颈着天下手机任职的程序化事业。能够说,3GPP拟定的榜样确定着之后挪动通讯技巧的趋向。

  3GPP即将竣事“Release 11”的程序化,此中将出席与LTE的后续榜样“LTE-Advanced”闭系的追加规则。闭于其后续榜样“Release 12”(预订于2014年下半年拟定竣事)无线,以及更深远的“后LTE-Advanced”的构念的研讨也即将先导(图1)。依据设念,LTE-Advanced将于2015年掌握加入适用,Release 12和后LTE-Advanced将于2016年~2020年掌握加入适用。

  图中总结了异日挪动通讯技巧的起色目标。增加传输容量将成为挪动通讯运营商的首要课题。此时需求的是幼型蜂窝基站和高级扰乱赔偿技巧等。2015年今后,最大数据传输速率将超出1Gbps。

  下面,本文就分“2013~2015年”、“2016~2019年”、“2020年今后”三个阶段,先容一下按照3GPP的商酌实质探求的他日的挪动通讯计划以及所需的技巧。

  起首来看2013~2015年挪动通讯行业的起色。闭心点是LTE-Advanced的引进无线。

  LTE-Advanced是目前天下要紧区域仍然先导采用的“LTE”的拓展榜样。比方,当单通道带宽为20MHz时,LTE的最大数据传输速率约为150Mbps。而LTE-Advanced通过把单通道带宽增加到最大100MHz,可能完毕超出1Gbps的速率。应用统一频道与多个用户举行通讯的多途拜访形式与LTE雷同应用正交频分多址接入(OFDMA)。

  LTE-Advanced新增的项目大致有5个。此中备受闭心的功用有“载波鸠合”和“异构汇集”(HetNet)。

  起首,载波鸠合是通过鸠合多个频道(载波)增大带宽的技巧。假使把20MHz带宽的载波行动1个单元,组合5个单元即为100MHz。比方,把800MHz频带中的20MHz、2GHz频带中的20MHz鸠合到沿途无线,能够使带宽到达40MHz。

  采用这种步骤是因为频率资源告急。固然LTE-Advanced能够应用100MHz带宽,但可能一连为挪动通讯任职供应100MHz带宽的频带有限。要念餍足天下各地通讯运营商展开任职的需求,载波鸠合云云的机造必不成少。

  预订紧接着载波鸠合导入的是HetNet。其效用是把发送功率差异的基站组合到沿途,展开挪动通讯任职。正在手机汇聚合,普通的基站叫做“宏蜂窝基站”(发送功率为10~40W),能够笼盖半径1~25km掌握限度内的用户。宏蜂窝基站与微微蜂窝(功率正在数W以下)组合,笼盖着基站内点状分散的通讯需求较高的区域。这种发送功率幼于宏蜂窝的基站及基站安装叫做“幼型蜂窝”。

  面向2013~2015年的LTE-Advanced采用期,基站和终端的拓荒仍然打开。基站方面,席卷HetNet应用的微微蜂窝和毫微微蜂窝基站正在内,幼型蜂窝基站的拓荒相当生动。终端方面,有或许浮现强壮转化的是“Release 11”中先导采用的“高级罗致器”功用。这项功用的观念是正在HetNet境遇下,使终端也具备减轻电磁扰乱的功用。该功用从宏蜂窝基站获取正在何时、应当着重哪个基站的信号的优先度音讯,将其操纵于减轻RF电途的电磁扰乱。

  接下来的2016~2019年是LTE-Advanced的周至普及期。到2016年掌握,1个通道能够使用的带宽揣摸为80M~100MHz。此时,最大数据传输速率将到达1Gbps。

  设念正在这暂时刻加入适用的挪动通讯程序揣摸相当于3GPP拟定的“Release 12”。Release 12预纠正在进一步拓展LTE-Advanced的观念的根本上,增加新的功用。

  正在3GPP内部,各公司仍然就Release 12的技巧观念提出了计划(图2)。席卷使用幼型蜂窝基站、多天线技巧正在内,闭于提拔基站本能的修议也许多。此中,空间复用技巧的高度化备受守候,闭心的闭节词是“3D-MIMO”。

  预订于2014年下半年竣事程序拟定的“3GPP Release 12”的议题汇总。大旨席卷幼型蜂窝基站的高度化、多天线D等。

  过去的MIMO空间复用编造是正在基站的放射面上,沿二维目标,把空间豆剖给用户。而3D-MIMO则是正在基站的笔直面内(亲切基站的用户与基站边沿的用户),使用MIMO举行空间豆剖。水准面内的豆剖加上笔直面上的豆剖,可使可能同时使用统一频道的用户大幅填补。

  3.5GHz左近频带的使用揣摸也会成为Release 12的议题。比方NTT DoCoMo提出了正在大厦内和家庭内等幼限度区域使用高频带,正在广域内使用古代的低频带的步骤。3.5GHz频带等高频带波的目标性好,传输间隔短。云云的使用形式能够阐扬其性子,把应用限度聚合于流量需求大的幼限度区域。

  闭于2020年今后的技巧,目前3GPP还未提出显然的任职观念。天下各地的通讯运营商和通讯修造临盆商都正在自身设念。

  正在这种处境下,NTT DoCoMo公司仍然宣告了应对2020年掌握通讯流量填补的目的的示例。按照该示例,DoCoMo设念的形式是以大幅填补基站的修设数目为主轴,增加WLAN数据分流的使用和扩展可用带宽(图3)。最大数据传输速率的方向高达10Gbps。

  为了餍足2020年通讯流量增至500~1000倍的需求,NTT DoCoMo提出理处分思绪,即正在使用新的频率分派形式增加带宽的同时,通过改革多途拜访形式无线,进步频率使用效劳。

  其它,为了餍足500~1000倍于2010年的通讯流量,进步频率使用效劳必不成少。但直到现正在,无线接入技巧中还没有可能完毕如许高的频率使用效劳的热点候选,以是只能够现行的OFDMA为根本,通过扩充附加功用,一点一点地进步频率使用效劳。

  诸如许类的技巧水准提拔将是异日数年的紧张磋商大旨。用于进步频率使用效劳的信号管束技巧、新观念的纠错技巧、全新观念的多途拜访技巧,都被寄予厚望。(日经技巧正在线! 供稿)无线本领最新趋向(一):搬动通讯篇