時(shí)間：2023-03-16 16:28:10
序論：在您撰寫(xiě)寬帶技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞超寬帶(UWB)；脈沖無(wú)線電；IR；OFDM；DS-UWB
美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC（FederalCommunicationsCommision）于2002年2月14日通過(guò)了一項(xiàng)曾經(jīng)只應(yīng)用于軍事和政府部門(mén)，現(xiàn)今可民用化的超寬帶UWB（UltraWideBand）無(wú)線通信技術(shù)。UWB完全迥異于其它無(wú)線技術(shù)，具有對(duì)信道衰落不敏感、發(fā)射信號(hào)功率譜密度低，系統(tǒng)復(fù)雜度低，功耗小，定位精度精確等優(yōu)點(diǎn)。在無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)、雷達(dá)系統(tǒng)、圖像處理和定位系統(tǒng)中都具有其它技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。它不用載波而采用時(shí)間間隔極短(小于1ns)的脈沖進(jìn)行通信，因此也可稱作脈沖無(wú)線電(ImpulseRadio)，與二進(jìn)制移相鍵控(BPSK)信號(hào)波形相比，超寬帶不采用余弦波進(jìn)行載波調(diào)制而是發(fā)送間隔小于1ns的能量脈沖，因此它的帶寬極寬，高達(dá)數(shù)GHz，且由于頻譜的功率密度極小，它具有擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)。目前，為保障全球定位系統(tǒng)GPS，導(dǎo)航系統(tǒng)和軍事通信頻段，F(xiàn)CC限定UWB頻域在3.1至10.6GHz，且發(fā)射功率低于41dB。UWB向民用解禁后，我們更為關(guān)注的是它帶來(lái)的商業(yè)和民用價(jià)值。
1UWB的特點(diǎn)
⑴帶寬非常寬
UWB使用帶寬高達(dá)幾個(gè)GHz，頻率范圍從3.1GHz到10.6GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，不單獨(dú)占用現(xiàn)在已經(jīng)擁擠不堪的頻率資源，而是共享其它無(wú)線技術(shù)所使用的頻段，這使得頻率資源日益緊張的今天有了實(shí)質(zhì)性的緩解。
⑵傳輸速率高
UWB自問(wèn)世后一直被看作是藍(lán)牙技術(shù)的替代品，它可以使電子通信設(shè)備之間通過(guò)無(wú)線互傳信息，速率可以達(dá)到480Mbps，遠(yuǎn)高于IEEE：802.11a、IEEE：802.11b和藍(lán)牙數(shù)據(jù)速率的無(wú)線連接。
⑶發(fā)送功率非常小
UWB消耗功率很小，一般不超過(guò)200微瓦，不及Wi-Fi的千分之五。超低的發(fā)射功率極大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。另外，發(fā)射功率小，其產(chǎn)生的電磁波輻射對(duì)人體的影響也微乎其微。
⑷抗干擾性能強(qiáng)及保密性好
UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，系統(tǒng)具有較大的處理增益，發(fā)射時(shí)，微弱的脈沖信號(hào)分散在極寬的頻帶中，其輸出功率甚至低于一般電子設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時(shí)將信號(hào)能量還原出來(lái)，在解擴(kuò)過(guò)程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此，與藍(lán)牙、IEEE802.11a和IEEE802.11b相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強(qiáng)的抗干擾性。同時(shí)超短而微弱的脈沖信念也使得UWB與其它無(wú)線通信設(shè)施之間的干擾大幅度降低。UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻，接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù)；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。
⑸精準(zhǔn)的定位功能
UWB系統(tǒng)具備良好的時(shí)間解析能力，使其能擁有精確的測(cè)距和定位功能，這一功能，可以將通信與定位融合，從而建立更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，包括建立高度安全、較佳效能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以及精準(zhǔn)的存貨追蹤管理。而在商業(yè)用途上，精準(zhǔn)的定位功能將可應(yīng)用到企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)管理上，協(xié)助物料與資材的追蹤定位。
⑹低廉的芯片成本
由于UWB不調(diào)制和解調(diào)復(fù)雜的載波信號(hào)，所以不需要混頻器、過(guò)濾器、RF/IF轉(zhuǎn)換器、本地振蕩器(Localoscillator)以及802.11x常用的超外差所需額外的表面聲波濾波器(SAWfilters)等復(fù)雜的元件，因而能量消耗很小，也更容易集成進(jìn)CMOS里。除此之外，也可將射頻設(shè)計(jì)成不需要功率放大器，同時(shí)也可以使用CMOS制程，因此具備低成本的芯片結(jié)構(gòu)。
2當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r
UWB的標(biāo)準(zhǔn)目前主要有兩大類(lèi)，分別是摩托羅拉旗下子公司飛思卡爾(Freescale)引領(lǐng)的DS-UWB和由IEEE倡導(dǎo)的MBOA，兩者的分歧體現(xiàn)在UWB技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式上，前者采用直接序列擴(kuò)展頻譜的技術(shù)，它可以使很多傳輸共享相同的頻率范圍，這使很多小批量(piconets)的UWB設(shè)備互相連接更為容易。而后者則采用多頻帶方式，OFDM方案是將可用的頻段分為多個(gè)子帶，每個(gè)子帶帶寬大于500Mb/s，每一個(gè)子帶的信號(hào)為一個(gè)OFDM信號(hào)。這兩種技術(shù)各自有各自的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，但無(wú)法兼容，兩種標(biāo)準(zhǔn)的牽頭羊?yàn)榱烁髯缘睦?，進(jìn)行了激烈的角逐，但到目前為止還沒(méi)有哪一方勝出。從這兩個(gè)方案競(jìng)
爭(zhēng)的激烈程度，我們可以預(yù)測(cè)到UWB技術(shù)巨大的潛在市場(chǎng)。技術(shù)的成功發(fā)展必定會(huì)反映在市場(chǎng)的不斷成熟和發(fā)展上，因此UWB技術(shù)所帶給世界無(wú)線通信市場(chǎng)的沖擊將是無(wú)法避免和前所未見(jiàn)的，它帶來(lái)的商業(yè)市場(chǎng)前景也是不可估量的。
3商業(yè)應(yīng)用前景
無(wú)線通信歷來(lái)都是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新層出不窮的領(lǐng)域，超寬帶(UWB)實(shí)現(xiàn)了通信行業(yè)的設(shè)想：UWB在噪音標(biāo)準(zhǔn)之下調(diào)制數(shù)據(jù)，與頻帶內(nèi)的其它無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)并存而不相互干擾。隨著UWB技術(shù)逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)領(lǐng)先者已經(jīng)開(kāi)發(fā)出UWB芯片產(chǎn)品，開(kāi)始推出支持UWB的激動(dòng)人心的商業(yè)應(yīng)用。
家庭網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，UWB可以為無(wú)線局域網(wǎng)和個(gè)人局域網(wǎng)的接入技術(shù)帶來(lái)高速率、低功耗、高帶寬和低復(fù)雜度的無(wú)線通信解決方案，借助于UWB技術(shù)，可以家庭為單位建立局域網(wǎng)，使電腦和其它電子通信設(shè)備之間通過(guò)無(wú)線互傳信息，從而減少房間布線、提高設(shè)施移動(dòng)性。作為一項(xiàng)正在迅速發(fā)展的新技術(shù)，UWB將顯著改善消費(fèi)者的家用娛樂(lè)產(chǎn)品體驗(yàn)。消費(fèi)者開(kāi)始使用家中的PC機(jī)或筆記本電腦享受UWB無(wú)線技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)越，其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)就會(huì)讓家庭中的娛樂(lè)電器也受益，例如，UWB可以把數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)的數(shù)據(jù)資料，傳輸給PC機(jī)，可以將DVD、VCD等各種視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁舯诜块g的電視，UWB將實(shí)現(xiàn)速度高達(dá)每秒110Mbit乃至更快的無(wú)線連接，使其非常適合連接電視與DVD播放機(jī)和錄像機(jī)、個(gè)人視頻記錄器以及家庭音響?？梢哉J(rèn)為UWB是家庭網(wǎng)絡(luò)更加合理的解決途徑。
在定位檢測(cè)應(yīng)用中，由于UWB技術(shù)具有很好的定位能力，這一特性也可以使其擁有極其廣泛的應(yīng)用前景。由于UWB的高頻信號(hào)具有很強(qiáng)的穿透力，所以消防員、警察和災(zāi)難救援人員可以利用UWB技術(shù)偵察出藏在厚墻另一側(cè)、深埋在地下甚至是人體內(nèi)部的目標(biāo)物；汽車(chē)制造商可利用UWB技術(shù)建立汽車(chē)傳感器、防撞系統(tǒng)、智能高速公路感測(cè)系統(tǒng)；此外其定位精度甚至超越了GPS全球定位系統(tǒng)，所以UWB將在定位檢測(cè)領(lǐng)域有更大的突破。
當(dāng)前，人們看好UWB技術(shù)的利用價(jià)值，最主要集中在消費(fèi)電子應(yīng)用領(lǐng)域。英特爾、德州儀器、西門(mén)子等業(yè)界知名廠商也對(duì)UWB技術(shù)在此領(lǐng)域的應(yīng)用前景保持樂(lè)觀。筆記本電腦、PDA、數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、打印機(jī)、攝錄像機(jī)、以及MP3播放器等消費(fèi)電子產(chǎn)品，均可以利用UWB技術(shù)進(jìn)行高效率高品質(zhì)的視頻和音頻數(shù)據(jù)傳輸。許多國(guó)家都已明確了全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，UWB技術(shù)將在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的許多環(huán)節(jié)上，充分發(fā)揮高速、無(wú)線和低干擾等優(yōu)勢(shì)。用UWB技術(shù)傳輸數(shù)字視頻信號(hào)的速率，是當(dāng)前有線電視調(diào)制解調(diào)器的10倍之多。XtremeSpectrum公司在不久前展示的一塊UWB芯片樣品，可以將數(shù)字電視信號(hào)同時(shí)沿著6個(gè)不同的信道傳向6臺(tái)電視機(jī)。美國(guó)飛思卡爾半導(dǎo)體(FreescaleSemiconductor)不久前在飛思卡爾技術(shù)論壇宣布，海爾采用了該公司的UWB(超寬帶)無(wú)線芯片，推全球首款UWB電視，即將先后在中國(guó)和美國(guó)捆綁上市液晶電視和媒體服務(wù)器。新加坡Cellonics公司研發(fā)的一種新調(diào)制技術(shù)，更是將UWB的應(yīng)用拉近了現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，它演示了UWB技術(shù)在消費(fèi)電子產(chǎn)品中傳輸多媒體信號(hào)的過(guò)程，其質(zhì)量之高、功耗之低而技術(shù)之簡(jiǎn)單，使更多的人對(duì)UWB在消費(fèi)電子中的應(yīng)用更加滿懷信心。
目前，在業(yè)界的推動(dòng)下，UWB技術(shù)已經(jīng)日臻成熟，一些廠商已經(jīng)推出了UWB芯片和相關(guān)產(chǎn)品。目前在試驗(yàn)室，UWB無(wú)線傳送裝置已經(jīng)可以進(jìn)行速率為480Mbit/s的數(shù)據(jù)傳送。鑒于UWB技術(shù)所表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)越特性和上述廣泛的潛在應(yīng)用領(lǐng)域，樂(lè)觀者預(yù)計(jì)到了2006年，UWB技術(shù)將可能產(chǎn)生10億美元的市場(chǎng)。
4小結(jié)
一項(xiàng)只用于10米范圍之內(nèi)，傳輸速率達(dá)到幾百兆的無(wú)線通信技術(shù)引起了英特爾、摩托羅拉、西門(mén)子等通信業(yè)界巨頭們的關(guān)注，也使家電業(yè)各大廠商們看到了UWB的應(yīng)用前景。自UWB被批準(zhǔn)民用后，家電廠商和PC廠商便蜂擁而至進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，積極拓展此項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用和發(fā)展，加快了UWB技術(shù)的商業(yè)化步伐?？傊琔WB可定位于家用類(lèi)設(shè)備和終端間的無(wú)線連接。眾多的家電類(lèi)設(shè)備，決定了UWB的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。UWB向人們清楚地展示了家用電子設(shè)備更為簡(jiǎn)潔的美好前景，在商業(yè)多媒體設(shè)備、家庭和個(gè)人網(wǎng)絡(luò)方面極大地提高了一般消費(fèi)者和專(zhuān)業(yè)人員的適應(yīng)性和滿意度。基于此，業(yè)界必須致力于提供標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)努力挖掘UWB的潛力。當(dāng)然，UWB作為民用技術(shù)任重而道遠(yuǎn)，尚有一些應(yīng)用中產(chǎn)生的信號(hào)干擾和頻段開(kāi)放引起的諸如安全性和干擾問(wèn)題亟待解決。軍方、政府、無(wú)線運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商等各方之間的利益沖突使得他們?cè)赨WB技術(shù)的民用化問(wèn)題上尚有疑慮。但不管怎么說(shuō)，我們有理由相信，由UWB技術(shù)所帶來(lái)的技術(shù)發(fā)展和革新會(huì)使得UWB技術(shù)進(jìn)入更多的應(yīng)用領(lǐng)域，帶來(lái)更為廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]LiuqingYangandGeorgiosB.Giannakis，”Ultra-WidebandCommunications”，IEEEsignalprocessingmagazine1053-5888/04
對(duì)于未來(lái),電力線上網(wǎng)技術(shù)將面臨技術(shù)和市場(chǎng)的雙重考慮,由于電壓變化所帶來(lái)的干擾影響上網(wǎng)質(zhì)量,用電高峰時(shí)期數(shù)率波動(dòng)大,PLC芯片主要來(lái)自歐美,以及國(guó)家法律法規(guī)不明確等因素,都將嚴(yán)重制約著電力線上網(wǎng)技術(shù)的良性發(fā)展,其未來(lái)之路絕非一帆風(fēng)順。
技術(shù)還需重大改進(jìn)。在帶寬、傳輸距離以及信號(hào)干擾方面雖已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,但由于電力網(wǎng)使用的是非屏蔽線,用它來(lái)傳輸數(shù)據(jù)不可避免地會(huì)形成電磁輻射,影響數(shù)據(jù)的保密性,因此信息安全性能差。多數(shù)電力線接入產(chǎn)品采用帶寬共享,導(dǎo)致用戶數(shù)量增加之后帶寬下降,電力線接入時(shí)數(shù)據(jù)需要通過(guò)電表傳輸,帶寬在電表處產(chǎn)生衰減,用電高峰期傳輸數(shù)率嚴(yán)重下降等方面還亟待改進(jìn)。
商業(yè)模式不成熟。由于受到有關(guān)政策的限制,目前還沒(méi)有相關(guān)業(yè)務(wù)的支持,而且在商業(yè)模式方面也只是處于摸索階段。此外,中國(guó)廠商在產(chǎn)品芯片技術(shù)方面的缺乏,最終用戶的認(rèn)可、接受,市場(chǎng)的培育以及與該技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈等問(wèn)題也必須重點(diǎn)考慮。
與其他寬帶技術(shù)相比,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并不明顯。除了安全性這一眾所周知的致命弱點(diǎn)外,PLC在價(jià)格方面也暫時(shí)處于劣勢(shì)。“電力貓”目前價(jià)格在800元至1200元之間,比ADSL還要貴很多,現(xiàn)有電信運(yùn)營(yíng)商的上網(wǎng)資費(fèi)已經(jīng)很低,PLC如不能解決設(shè)備的成本問(wèn)題,制定相對(duì)低的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),是不具備競(jìng)爭(zhēng)力的。而與此相關(guān)的是PLC的經(jīng)營(yíng)成本問(wèn)題。另外,PLC所宣揚(yáng)的最大優(yōu)點(diǎn)是其便利性,無(wú)需任何布線,無(wú)需挖溝和穿墻打洞,通過(guò)遍布各個(gè)房間的插座就可上網(wǎng)。而無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)與3G無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,已經(jīng)令PLC的這一優(yōu)勢(shì)黯然失色。
在市場(chǎng)接受程度上,據(jù)近期的一項(xiàng)調(diào)查顯示,只有14.62%的網(wǎng)民表示對(duì)這項(xiàng)技術(shù)較為熟悉,其他的表示僅了解一點(diǎn)或一無(wú)所知。對(duì)于電力線上網(wǎng)技術(shù)在中國(guó)的商用,則有73.26%的網(wǎng)民持謹(jǐn)慎態(tài)度,其中有12.21%的人則明確表示不會(huì)使用,這反映了大部分用戶對(duì)直接騎在電老虎背上上網(wǎng)還是心存疑慮的,畢竟是直接連在220V的電力線上,要想用戶沒(méi)有顧慮是不現(xiàn)實(shí)的,這就需要一邊進(jìn)一步的提高安全系數(shù),一邊加大宣傳力度和市場(chǎng)推廣力度,使用戶對(duì)PLC有更多深入的了解,從而充分信任和接受PLC。
總之,PLC作為一項(xiàng)有潛力的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù),相關(guān)電力部門(mén)如果充分發(fā)揮其潛力,并和原來(lái)自身的電力通訊網(wǎng)相連接互補(bǔ),很可能形成四網(wǎng)合一的大好形勢(shì)。另一方面,如果因缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略眼光、市場(chǎng)運(yùn)作不利、技術(shù)等原因也有可能失去進(jìn)入寬帶市場(chǎng)的最佳時(shí)間,流于一種輔助的上網(wǎng)手段。
PLC的優(yōu)點(diǎn)
首先是其無(wú)可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢(shì),居民家里可以沒(méi)有五類(lèi)線,可以沒(méi)有雙絞線,也可以沒(méi)有DDN,但誰(shuí)都離不開(kāi)電力線。據(jù)了解,我國(guó)目前電話用戶不到3億,但用電用戶已超過(guò)10億。在廣闊的農(nóng)村地區(qū),特別是那些電話網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達(dá)的地區(qū),PLC會(huì)更有用武之地。畢竟,電力網(wǎng)規(guī)模之大,是其他任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大,市場(chǎng)發(fā)展成熟較慢,但會(huì)存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面,可以有先行之利,對(duì)PLC的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和擴(kuò)張非常有利。
其次是它可充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,不再需要任何新的線路鋪設(shè),隨意接入,是一種“NoNewWires”技術(shù),簡(jiǎn)單方便的安裝設(shè)備以及使用方式,節(jié)約了資源和費(fèi)用;無(wú)需挖溝和穿墻打洞,避免了對(duì)建筑物和公用設(shè)施的破壞,同時(shí)也節(jié)省了人力;共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接;可以在任何客戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接;移動(dòng)計(jì)算機(jī)至任意位置,簡(jiǎn)單使用;高通訊速率,可達(dá)到14Mbps(將來(lái)通過(guò)升級(jí)設(shè)備可達(dá)100Mbps),可使用VOD點(diǎn)播;數(shù)據(jù)加密,提供高安全性和高可靠性能。
高速訪問(wèn)可以為用戶提供高速因特網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)、話音服務(wù),從而為用戶上網(wǎng)和打電話增加了新的選擇,有利于其它電信服務(wù)商改善服務(wù)、降低價(jià)格。家居自動(dòng)化的生力軍通過(guò)遍布各個(gè)房間的墻上插座將智能家電聯(lián)網(wǎng),提前享用數(shù)字化家庭的舒適和便利。物理安全性強(qiáng)利用電力線的永久在線連接,構(gòu)建的防火、防盜、防有毒氣體泄漏等的保安監(jiān)控系統(tǒng),讓上班族高枕無(wú)憂。構(gòu)建的醫(yī)療急救系統(tǒng),讓有老人、孩子和病人的家庭倍感放心。遠(yuǎn)程讀取方便遠(yuǎn)程自動(dòng)讀出水、電、氣表數(shù)據(jù),使公用事業(yè)公司節(jié)省大量費(fèi)用,也方便了用戶。
無(wú)所不在的電力功能,比較容易實(shí)現(xiàn)或者說(shuō)推動(dòng)智能化大廈和家庭智能化。這就是電力貓的競(jìng)爭(zhēng)力。
PLC的缺點(diǎn)
首先,技術(shù)瓶頸尚待突破。PLC與電話線上網(wǎng)從本質(zhì)上來(lái)講并沒(méi)有區(qū)別,都是利用銅線作為傳輸媒質(zhì)。而銅線上網(wǎng)的最大問(wèn)題就是不能解決傳輸帶寬的問(wèn)題,這是電力線上網(wǎng)面臨的首道關(guān)卡。PLC試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)接入速度較快,不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通撥號(hào)和ISDN,也已超過(guò)ADSL,上網(wǎng)桌面速率達(dá)到2Mpbs。但這個(gè)速度只是理想情況下的最高速度,電力線上網(wǎng)就是銅線上網(wǎng),在銅線上不可能無(wú)限制地提升傳輸數(shù)據(jù)通訊容量的潛能。其次,電力線上網(wǎng)所產(chǎn)生的輻射問(wèn)題不易解決。因?yàn)殡娏W(wǎng)使用的大多是非屏蔽線,用它來(lái)傳輸數(shù)據(jù)不可避免地會(huì)形成電磁輻射,從而會(huì)對(duì)其他無(wú)線通信,如公安部門(mén)或軍事部門(mén)的通信造成干擾。再次,電力線上網(wǎng)存在著不穩(wěn)定的問(wèn)題。電力線不同于普通的數(shù)據(jù)通信線路,當(dāng)作為一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇闀r(shí),會(huì)遇到許多干擾。電力線上有許多不可預(yù)料的噪聲和干擾源,如吸塵器、電冰箱、洗衣機(jī)等;其次,電力線通訊具有時(shí)間上不可控、不恒定的特點(diǎn)。與信號(hào)潔凈、特性恒定的Ethernet電纜相比,電力線上接入了很多電器,這些電器任何時(shí)候都可以插入或斷開(kāi)、開(kāi)機(jī)或關(guān)閉電源,因而導(dǎo)致電力線的特性不斷變化。最后,在網(wǎng)絡(luò)管理上也有麻煩。PLC并非如一般用戶所想象的只要安裝PLC調(diào)制解調(diào)器即可,事實(shí)上還是要一個(gè)通信骨干網(wǎng)支撐,由骨干網(wǎng)連接到PLC局端設(shè)備(MDU),再連接到用戶PLC調(diào)制解調(diào)器。
關(guān)鍵詞：寬帶接入網(wǎng)，寬帶業(yè)務(wù)，寬帶網(wǎng)絡(luò)
1引言
寬帶是指在同一傳輸介質(zhì)上，使用特殊的技術(shù)或者設(shè)備，可以利用不同的頻道進(jìn)行多重（并行）傳輸，并且速率在256Kbps以上。至于到底多少速率以上算作寬帶，目前沒(méi)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這里我們按照約定俗成和網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻數(shù)據(jù)量來(lái)計(jì)量為256K。
2寬帶主干網(wǎng)技術(shù)
2.1千兆以太網(wǎng)技術(shù)
最高傳輸速率為1Gbps，與以太網(wǎng)技術(shù)、快速以太網(wǎng)技術(shù)向下兼容。在傳輸介質(zhì)上由氏叻⒄刮庀耍渚嗬耄ㄔ諼拗屑燙跫攏鈐犢紗?20KM。這樣，在傳輸距離上已不再受傳輸介質(zhì)的限制，可以滿足城域網(wǎng)的需求。而且，因?yàn)槭澜缟?0％的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均為以太網(wǎng)形式，所以光以太網(wǎng)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)形式有最好的兼容性。以太網(wǎng)具有設(shè)備便宜，組網(wǎng)成本低，便于運(yùn)維的特點(diǎn)，所以非常適合傳輸大帶寬、低利潤(rùn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適合小型城市的城域網(wǎng)建設(shè)。
2.2IPoverATM
融合了IP和ATM的技術(shù)特點(diǎn)，基本原理為：將IP數(shù)據(jù)包在ATM層全部封裝為ATM信元，以ATM信元形式在信道中傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)接收到一個(gè)IP數(shù)據(jù)包時(shí)，它首先根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的IP地址通過(guò)某種機(jī)制進(jìn)行路由地址處理，按路由轉(zhuǎn)發(fā)。隨后，按已計(jì)算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路（VC）。以后的IP數(shù)據(jù)包將在此虛電路上以直通方式傳輸。采用信元傳輸和交換技術(shù)，減少處理時(shí)延，保障服務(wù)質(zhì)量，使其端口可以支持從E1(2Mbps)到STM-1(155Mbps)、STM-4(622Mbps)、STM-16(2.4Gbps)的傳輸速率。優(yōu)點(diǎn)為：1、ATM技術(shù)本身能提供QoS保證，因此可利用此特點(diǎn)提高IP業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。2、具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢復(fù)能力，網(wǎng)絡(luò)可靠性高。3、適應(yīng)于多種業(yè)務(wù)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展能力。4、對(duì)其它幾種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如IPX等能提供支持。
缺點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜且重復(fù)，ATM與TCP/IP都具尋址、選路和流量控制功能，開(kāi)銷(xiāo)損失大，因而主要用于網(wǎng)絡(luò)邊緣多業(yè)務(wù)的收集和一般IP骨干網(wǎng)，不太適合超大型IP骨干網(wǎng)應(yīng)用。
2.3IPoverSDH技術(shù)
它使用鏈路及PPP協(xié)議對(duì)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，把IP分組根據(jù)RFC1662規(guī)范簡(jiǎn)單地插入到PPP幀中的信息段中，然后再由SDH通道層的業(yè)務(wù)適配器把封裝后的IP數(shù)據(jù)包映射到SDH的同步凈荷中，再經(jīng)過(guò)SDH傳輸層和段層，把凈荷裝入一個(gè)SDH幀中，最后到達(dá)光層，在光纖中傳輸。采用高速光纖傳輸，以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式提供從STM1到STM64甚至更高的傳輸速率。其中IPoverSDH技術(shù)也簡(jiǎn)稱為POS技術(shù)，也就是將IP包直接封裝到SDH幀中，提高了傳輸?shù)男?。特點(diǎn)為：1、對(duì)IP路由的支持能力強(qiáng)，具有很高的IP傳輸效率。2、符合Internet業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，如有利于實(shí)施多路廣播方式。3、能利用SDH技術(shù)本身的環(huán)路達(dá)到鏈路糾錯(cuò)，提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。4、省略了不必要的ATM層，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)行費(fèi)用。5、僅對(duì)IP業(yè)務(wù)提供好的支持，不適于多業(yè)務(wù)平臺(tái)。6、不能像IPoverATM技術(shù)那樣提供較好的服務(wù)質(zhì)量保障。7、對(duì)IPX等其它主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持有限。
這種技術(shù)的特點(diǎn)是充分利用光纖的帶寬資源，極大地提高了帶寬和相對(duì)的傳輸速率，不僅可以與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)兼容，還可以支持未來(lái)的寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，并具有可推廣性、高度生存性等特點(diǎn)。
3寬帶接入技術(shù)
3.1銅線接入
3.1.1非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）
ADSL屬于銅線接入技術(shù)，是以銅電話線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)。它是一種非對(duì)稱的數(shù)字用戶環(huán)路，即用戶線的上行速率和下行速率不同，根據(jù)用戶使用各種多媒體業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，上行速率較低，下行速率則比較高，特別適合傳輸多媒體信息業(yè)務(wù)。
ADSL技術(shù)為家庭和小型業(yè)務(wù)提供了增強(qiáng)帶寬的標(biāo)準(zhǔn)方式，國(guó)際電信聯(lián)盟公布的G.Lite或ADSLLite標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下行帶寬為1.5Mbs,上行帶寬為384Kbps,前者大約是現(xiàn)有撥號(hào)模擬調(diào)制解調(diào)器的50倍，為此實(shí)際上與網(wǎng)絡(luò)建立了兩個(gè)連接，它們分別用于電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并可同時(shí)打開(kāi)和連續(xù)使用。
ADSL除可提供電話業(yè)務(wù)外，還能提供多種寬帶業(yè)務(wù)，在未來(lái)幾年內(nèi)，ADSL接入技術(shù)將會(huì)是終端用戶最主要的寬帶接入方式。
缺點(diǎn)是傳輸距離非常有限，對(duì)線路質(zhì)量要求較高，當(dāng)線路質(zhì)量不高時(shí)，推廣使用有困難。
3.1.2高比特率數(shù)字用戶線（VDSL）
VDSL是ADSL的升級(jí)，是DSL技術(shù)根據(jù)HDTV、視頻會(huì)議以及對(duì)稱/非對(duì)稱業(yè)務(wù)的需要而發(fā)展的技術(shù)。該技術(shù)是在94年下半年提出，目的就是為了能在雙絞線上實(shí)現(xiàn)比ADSL更高的傳輸速率。VDSL提供了更高的帶寬，滿足更多的業(yè)務(wù)需求，它除了支持與ADSL相同的應(yīng)用外，還支持包括高保真音樂(lè)、高清晰度的電視，多通道視頻業(yè)務(wù)、MPEG-2圖象等，是真正的全業(yè)務(wù)接入（FSAN）手段。它的特點(diǎn)是傳輸速率快，有效距離短，速率可變自適應(yīng)，并可以按照要求配制成對(duì)稱和非對(duì)稱兩種傳輸模式。
3.2光纖同軸（HFC）接入技術(shù)
CabelModem是一種基于光纖-同軸混合網(wǎng)（HFC）基礎(chǔ)上的一種技術(shù)，可在不影響有線電視廣播的頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)信息的接入與訪問(wèn)。它的下行傳輸速率可以達(dá)到10Mbps～30Mbps，上行速率可以在512kbps以上。這種技術(shù)的另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是，它只占用了有線電視系統(tǒng)可用頻譜中的一小部分，因而用戶上網(wǎng)時(shí)不影響收看電視和使用電話。
缺點(diǎn)是需要進(jìn)行雙向改造，帶寬進(jìn)一步擴(kuò)展能力有限，而且無(wú)法建設(shè)獨(dú)立的社區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
3.3以太網(wǎng)接入技術(shù)
原本主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)技術(shù)，由于技術(shù)上的發(fā)展，使得以太網(wǎng)的傳輸距離大為擴(kuò)展，完全可以滿足接入網(wǎng)和城域網(wǎng)數(shù)據(jù)通信的需求。由于具有性能價(jià)格比好、可擴(kuò)展、易安裝的特點(diǎn)，這一技術(shù)正在成為為企事業(yè)用戶提供高速接入的主要手段，目前全球企事業(yè)用戶80%以上都采用以太網(wǎng)接入。
缺點(diǎn)是對(duì)已經(jīng)建成的社區(qū)，需重新進(jìn)行布線和設(shè)施改造。
3.4無(wú)線接入技術(shù)
無(wú)線接入技術(shù)分為固定無(wú)線接入、移動(dòng)無(wú)線接入和蜂窩移動(dòng)三大系列。
3.4.1固定無(wú)線接入
⑴本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）
其最大的特點(diǎn)在于寬帶特性，可用頻譜往往達(dá)1GHz以上。在不同國(guó)家或地區(qū)，電信管理部門(mén)分配給LMDS的具體工作頻段及頻帶寬度有所不同，其中大部分國(guó)家將27.5GHz～29.5GHz定為L(zhǎng)MDS頻段。我國(guó)則采用26GHz及38GHz。
由于該技術(shù)利用高容量點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)毫米波進(jìn)行傳輸，它幾乎可以提供任何種類(lèi)的業(yè)務(wù)，如話音、數(shù)據(jù)及視頻圖像等，能夠?qū)崿F(xiàn)從64Kbps到2Mbps，甚至高達(dá)155Mbps的用戶接入速率，并具有很高的可靠性，被認(rèn)為是一種“無(wú)線光纖”技術(shù)。
LMDS系統(tǒng)通常由四個(gè)部分組成：基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)、基站、用戶端設(shè)備以及網(wǎng)管系統(tǒng)。由于LMDS直接支持無(wú)線ATM協(xié)議，可以使鏈路效率得到提高。
缺點(diǎn)是覆蓋范圍小，覆蓋30平方英里。
⑵多點(diǎn)多信道分布式系統(tǒng)（MMDS）
MMDS不需要本地電信或有線廣播公司的干涉就能夠通過(guò)用戶安裝在屋頂上的天線為每位用戶提供服務(wù)。
MMDS最初用于單向傳輸?shù)挠跋駨V播服務(wù)，包括城市與城市之間的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?，F(xiàn)在則可以采用雙向的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸，允許更加靈活地使用MMDS頻譜。而LMDS技術(shù)，則屬于區(qū)域性的無(wú)線技術(shù)，可被應(yīng)用在城市內(nèi)、郊區(qū)等小范圍的通信網(wǎng)絡(luò)。
⑶自由空間光通信(FSO)
激光無(wú)線通信與以往的利用電磁波(radio)的無(wú)線通信相比，具有容量大、發(fā)射裝置和功率小、不用政府特許證、對(duì)人體無(wú)影響等優(yōu)點(diǎn)。但容易受到天氣和障礙物的影響，一般用于近距離室內(nèi)通信，如各種遙控信號(hào)的傳遞、微機(jī)間和手機(jī)間的數(shù)據(jù)通信等。現(xiàn)在開(kāi)始應(yīng)用到室外通信，但需要使用抗天氣劣化的自適應(yīng)技術(shù)。自由空間光通信(FSO)使用光脈沖調(diào)制信號(hào)，按照FSO聯(lián)盟的規(guī)定可以采用兩個(gè)紅外線波長(zhǎng)：長(zhǎng)波長(zhǎng)1550nm和短波長(zhǎng)800nm。以提供100、155和622Mbps的數(shù)據(jù)速率。
3.4.2移動(dòng)無(wú)線接入
⑴寬帶無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)
無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)是便攜式移動(dòng)通信的產(chǎn)物，終端多為便攜式微機(jī)。其構(gòu)成包括無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線接入點(diǎn)（AP）和無(wú)線路由器等。目前最流行的是IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，它們主要用于解決辦公室、校園、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站及購(gòu)物中心等處用戶終端的無(wú)線接入。
在802.11的基礎(chǔ)上，IEEE相繼推出了802.11b和802.11a兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。三者之間技術(shù)上的主要差別在于MAC子層和物理層。802.11b使用動(dòng)態(tài)速率漂移，可因環(huán)境變化，在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之間切換，且在2Mbps、1Mbps速率時(shí)與802.11兼容。802.11a工作在5GHz頻段，物理層速率可達(dá)54Mbps，傳輸層可達(dá)25Mbps?？商峁?5Mbps的無(wú)線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無(wú)線幀結(jié)構(gòu)接口，以及TDD/TDMA的空中接口。
⑵藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙是一種短距離無(wú)線連接技術(shù)，用于提供一個(gè)低成本的短距離無(wú)線連接解決方案。家庭信息網(wǎng)絡(luò)由于距離短，可以利用藍(lán)牙技術(shù)。
藍(lán)牙采用2.4GHz的ISM(工業(yè)、科研和醫(yī)療)頻段，不受各國(guó)頻率分配不統(tǒng)一的
影響；采用FM調(diào)制方式，降低了設(shè)備成本；采用快速跳頻、正向糾錯(cuò)(FEC)和短分組技術(shù)，可減少同頻干擾和隨機(jī)噪聲，使無(wú)線通信質(zhì)量有所提高。藍(lán)牙的傳輸速率為1Mb/s，傳輸距離約10米，加大功率后可達(dá)100米。
⑶無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)
由于無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)采用的無(wú)線傳輸信道與ATM骨干網(wǎng)所采用的光纖傳輸信道具有很大的差異，一些新的問(wèn)題，如介質(zhì)共享性、廣播性、較長(zhǎng)的傳輸延時(shí)、較高的信道誤比特率以及信道衰落的影響等等，必須加以解決。因而無(wú)線ATM除了具有與ATM相同的ATM層、AAL層以及信令部分外，還要增加與無(wú)線通信有關(guān)的無(wú)線物理層(PHY)、介質(zhì)訪問(wèn)控制層(MAC)、數(shù)據(jù)鏈路控制層(DLC)，以及相應(yīng)的無(wú)線控制功能，這樣才能在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)ATM服務(wù)。為支持對(duì)各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量控制，DLC協(xié)議常常針對(duì)不同的業(yè)務(wù)采用不同的差錯(cuò)控制方式；MAC協(xié)議則一般采用信道動(dòng)態(tài)分配算法來(lái)支持業(yè)務(wù)速率的可變。
另外，無(wú)線ATM通信網(wǎng)要支持移動(dòng)用戶，因此網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有移動(dòng)管理功能。當(dāng)無(wú)線ATM通信網(wǎng)采用微蜂窩小區(qū)形式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，越區(qū)切換控制就是移動(dòng)管理的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)線ATM網(wǎng)和現(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)(如GSM)相比具有一些不同的特點(diǎn)。例如，無(wú)線ATM網(wǎng)可支持多種類(lèi)型的業(yè)務(wù)及多速率業(yè)務(wù)的通信，越區(qū)切換時(shí)需保證各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(信元丟失率、延時(shí)等)不惡化；ATM信元字頭沒(méi)有序號(hào)字段，越區(qū)切換時(shí)可能出現(xiàn)信元次序混亂，造成信元丟失；現(xiàn)有的ATM網(wǎng)絡(luò)采用固定VP／VC連接方式(即固定路由)，而越區(qū)切換需更新原來(lái)的連接、重建路由。這就必須研究適用于無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)的切換控制方案。
關(guān)于無(wú)線ATM的無(wú)線接口方面和移動(dòng)管理方面的標(biāo)準(zhǔn)分別由ETSI和ATM論壇負(fù)責(zé)制定。依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，許多無(wú)線ATM系統(tǒng)被推出，如下表所示。
移動(dòng)無(wú)線寬帶接入還包括歐洲ACTS項(xiàng)目中著名的AWACS、SAMBA及MEDLAN系統(tǒng)，其工作頻段分別使用19GHz、40GHz、61GHz等，MEDIAN為室內(nèi)慢速移動(dòng)，AWACS及SAMBA可用于室外較高移動(dòng)速度的情況，覆蓋范圍一般較小，為數(shù)十米至200米左右。它們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)155Mbps乃至速率更高的移動(dòng)或半移動(dòng)環(huán)境下高速優(yōu)質(zhì)多媒體個(gè)人通信服務(wù)。
表2無(wú)線ATM系統(tǒng)比較
3.4.3蜂窩移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)
蜂窩移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)是當(dāng)前移動(dòng)通信的主力軍，它采用蜂窩結(jié)構(gòu)，頻率可重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)了大區(qū)域覆蓋；并支持漫游和越區(qū)切換，實(shí)現(xiàn)了高速移動(dòng)環(huán)境下的不間斷通信。從70年代起，它已經(jīng)歷了第一代(1G)、第二代(2G)并開(kāi)始進(jìn)入第三代(3G)，未來(lái)向超（Beyond）3G過(guò)渡。
目前，國(guó)內(nèi)外的主流系統(tǒng)是2G，它采用TDMA/CDMA和數(shù)字調(diào)制，提高了系統(tǒng)容量和通話質(zhì)量。但1G/2G主要提供語(yǔ)音服務(wù)，為了提供自由的移動(dòng)多媒體接入，例如話音、可視電話和高速數(shù)據(jù)傳輸，則需要發(fā)展3G和超3G移動(dòng)通信系統(tǒng)。
在1999年10月的ITU芬蘭會(huì)議上，3G（即IMT－2000）的無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范（如圖4）獲得通過(guò)，標(biāo)志著第三代技術(shù)的格局最終確定。它分為CDMA和TDMA兩大類(lèi)共五種技術(shù)，其中主流技術(shù)為三種CDMA技術(shù)：CDMA－DS（直接擴(kuò)頻）即歐洲和日本共同提出的WCDMA技術(shù)；CDMA－MC（多載波）即美國(guó)提出的cdma2000技術(shù)；CDMA-TDD（時(shí)分雙工）包括我國(guó)提出的TD－SCDMA和歐洲提出的UTRATDD。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定主要靠3GPP和3GPP2兩個(gè)國(guó)際組織。
3.5衛(wèi)星接入
相對(duì)較少的上行數(shù)據(jù)（如對(duì)網(wǎng)站的信息請(qǐng)求）可以通過(guò)現(xiàn)有的Modem和ISDN等任何方式傳輸，大量的下行數(shù)據(jù)（如圖片、動(dòng)態(tài)圖像）則通過(guò)54M寬帶衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器直接發(fā)送到用戶端，用戶可以享受高達(dá)400kbps的瀏覽和下載速度。
3.5.1IPover衛(wèi)星
這里的衛(wèi)星主要指現(xiàn)階段的C或Ku波段靜止軌道衛(wèi)星，可用于作為地面網(wǎng)中繼的大型衛(wèi)星關(guān)口站或VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)。這種方式主要是采用協(xié)議網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。協(xié)議網(wǎng)絡(luò)既可以是單獨(dú)的設(shè)備，也可以將功能集成到衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器中。它截取來(lái)自客戶機(jī)的TCP連接，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合衛(wèi)星傳輸?shù)男l(wèi)星協(xié)議（衛(wèi)星協(xié)議是根據(jù)前面所述的針對(duì)衛(wèi)星特點(diǎn)對(duì)TCP的改進(jìn)），然后在衛(wèi)星線路的另一端將數(shù)據(jù)還原成TCP，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的通信。整個(gè)過(guò)程中，協(xié)議網(wǎng)關(guān)將端到端的TCP連接分成三個(gè)獨(dú)立的部分：一是客戶機(jī)與網(wǎng)關(guān)間的遠(yuǎn)程TCP連接；二是兩個(gè)網(wǎng)關(guān)間的衛(wèi)星協(xié)議連接；三是服務(wù)器方網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器問(wèn)的TCP連接。
這一結(jié)構(gòu)采取分解端到瑞連接的方式，既保持了對(duì)最終用戶的全部透明，又改進(jìn)了性能?？蛻魴C(jī)和服務(wù)器不需做任何改動(dòng)，TCP避免擁塞裝置可繼續(xù)保留地面連接部分，以保持地面網(wǎng)段的穩(wěn)定性。同時(shí)通過(guò)在兩個(gè)網(wǎng)關(guān)間采用大窗口和改進(jìn)的數(shù)據(jù)確認(rèn)算法，減弱了窗口大小對(duì)吞吐量的限制，避免了將分組丟失引起的傳輸超時(shí)誤認(rèn)為是擁塞所致。
3.5.2IPover衛(wèi)星ATM
為了滿足多媒體通信業(yè)務(wù)的需求，許多寬帶衛(wèi)星計(jì)劃正在快速發(fā)展中，采用星上處理和ATM技術(shù)是其主要特點(diǎn)。IPover衛(wèi)星ATM使寬帶衛(wèi)星能夠無(wú)縫傳輸Internet業(yè)務(wù)，因而這種方式的衛(wèi)星IP網(wǎng)將更好地滿足未來(lái)人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。在衛(wèi)星ATM網(wǎng)絡(luò)中，衛(wèi)星被設(shè)計(jì)為能支持幾千個(gè)地面終端。地面終端通過(guò)星上交換機(jī)建立VC（VirtualChannel），與另一個(gè)地面終端之間傳輸ATM信元。由于星上交換機(jī)有限的能力，每個(gè)地面終端能用于TCP／IP數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣C數(shù)量有限。當(dāng)路由選擇IP業(yè)務(wù)進(jìn)出ATM網(wǎng)時(shí)，這些地面終端成為IP與ATM間的邊緣設(shè)備（路由器）。這些路由器必須能夠?qū)⒍鄠€(gè)IP流聚集到單個(gè)VC中。除了流量和VC管理之外，地面終端還提供在IP和ATM網(wǎng)間擁塞控制的方法。衛(wèi)星上ATM交換機(jī)必須在信元和VC級(jí)完成業(yè)務(wù)管理。此外，為了有效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，TCP主機(jī)實(shí)現(xiàn)各種TCP流量和擁塞控制機(jī)制。IPover衛(wèi)星ATM可以利用前面討論的衛(wèi)星知P改進(jìn)和協(xié)議網(wǎng)關(guān)等技術(shù)，地面網(wǎng)中IPoverATM的一些技術(shù)也適用。
4寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨式
4.1寬帶網(wǎng)絡(luò)主干技術(shù)發(fā)展趨式
光以太網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)有兩大主流通信技術(shù)的融合和發(fā)展：以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)。它集中了以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，如以太網(wǎng)應(yīng)用普遍、價(jià)格低廉、組網(wǎng)靈活、管理簡(jiǎn)單，光網(wǎng)絡(luò)可靠性高、容量大。光以太網(wǎng)的高速率、大容量消除了存在于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的帶寬瓶頸，將成為未來(lái)融合話音、數(shù)據(jù)和視頻的單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
光網(wǎng)絡(luò)正在向智能化方向發(fā)展，如現(xiàn)在興起的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ASON，假如未來(lái)的ASON節(jié)點(diǎn)設(shè)備(如大容量的OXC)可以實(shí)現(xiàn)全光域上的恢復(fù)保護(hù)(電信級(jí))，實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)動(dòng)態(tài)分配和路由，靈活的波長(zhǎng)上/下路，SDH體系和產(chǎn)品也會(huì)逐步向電信網(wǎng)絡(luò)的邊緣轉(zhuǎn)移，演變?yōu)橐环N客戶層信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)接口，網(wǎng)絡(luò)形態(tài)將更為簡(jiǎn)單。
4.2寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)發(fā)展趨式
4.2.1無(wú)線接入
⑴高業(yè)務(wù)量
2010年，在3G系統(tǒng)中將廣泛采用多媒體業(yè)務(wù)，上下行鏈路的話音和多媒體業(yè)務(wù)量之間的比率預(yù)計(jì)約為1∶2。到2010后，假若多媒體業(yè)務(wù)量年增長(zhǎng)率為40%，那么它將是目前水平的23倍，多媒體和話音業(yè)務(wù)量的比率將是10∶1。為了適應(yīng)業(yè)務(wù)量的高速增長(zhǎng)，到2010年，頻寬將增加160MHz。因此，對(duì)4G系統(tǒng)的研究包含提供頻譜利用率和開(kāi)發(fā)新的頻段，以適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)。
⑵高機(jī)動(dòng)性
4G蜂窩系統(tǒng)將對(duì)移動(dòng)用戶提供至少2Mbps的數(shù)據(jù)率。盡管高數(shù)據(jù)率系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高機(jī)動(dòng)性相當(dāng)困難，但5.8GHz的智能傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一要求是可能的。上述是專(zhuān)用于運(yùn)輸車(chē)輛的通信系統(tǒng)，但它將向通用系統(tǒng)發(fā)展，將在毫米波頻段提供50～200Mbps的數(shù)據(jù)率。
⑶覆蓋地域廣和不同系統(tǒng)之間的無(wú)縫隙漫游
由于未來(lái)系統(tǒng)的目標(biāo)數(shù)據(jù)率將比目前系統(tǒng)高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，蜂窩半徑將縮小；但是，利用距地面高20公里的同溫層平臺(tái)(HAPS)可以實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋。同時(shí)，對(duì)戶內(nèi)WLAN、戶外寬帶接入系統(tǒng)和ITS等其他系統(tǒng)的平滑切換，是未來(lái)系統(tǒng)的極其重要的功能。實(shí)現(xiàn)這種漫游功能的第一步是構(gòu)造基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，支持下一代Internet。
⑷低成本
鑒于到2010年，4G系統(tǒng)的每單位面積的容量將是3G蜂窩系統(tǒng)的10倍，而傳輸信息的成本將大幅度下降。
⑸無(wú)線QoS資源控制
無(wú)線系統(tǒng)使用有限的資源(頻率和發(fā)射功率)，而且易于受擁塞的影響，因此無(wú)線QoS資源控制對(duì)于保證服務(wù)質(zhì)量、支持各種應(yīng)用和不同類(lèi)型的服務(wù)將發(fā)揮重要作用，同時(shí)也是擴(kuò)大用戶數(shù)量的重要保證。
4.2.2光纖接入
隨著IP技術(shù)的不斷完善，大多數(shù)的運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)將IP技術(shù)作為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主要承載技術(shù)。由此也衍生出大量以以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的接入技術(shù)。同時(shí)由于以太技術(shù)的高速發(fā)展，使得ATM技術(shù)完全退出了局域網(wǎng)。因此把簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的以太技術(shù)與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）的傳輸結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)的EthernetoverPON概念，自2000年開(kāi)始引起技術(shù)界和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的廣泛重視。在IEEE802.3EFM（EthernetfortheFirstMile）會(huì)議上，加速了EPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作。但是EPON產(chǎn)品在嚴(yán)格意義上還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，另外還存在諸如測(cè)距、同步等一些技術(shù)難點(diǎn)以及突發(fā)性光器件成本等問(wèn)題。
EPON寬帶光纖接入技術(shù)正成為主要的開(kāi)發(fā)方向和應(yīng)用重點(diǎn)。隨著寬帶應(yīng)用越來(lái)越多，尤其是視頻和端到端應(yīng)用的興起，人們對(duì)帶寬的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。在北美，每個(gè)用戶的帶寬需求在5年內(nèi)將達(dá)到20～50Mb/s，而在10年內(nèi)將達(dá)到70Mb/s。在如此高的帶寬需求下，傳統(tǒng)的技術(shù)將無(wú)法勝任，而PON技術(shù)卻可以大顯身手。
參考文獻(xiàn)：
[1]NordbottenALMDSsystemsandtheirapplication.IEEECommunicationsMagazine,2002;38(6):150–154
[2]VaccaJR.WirelessBroadbandNetworksHandbook3G,LMDS&WirelessIntemet.TheMcGraw-HillCompanies,Inc.2001
[3]鄧永紅.寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)及其比較[DB/OL].http:∥,2003.
[4]毛京麗,孫學(xué)康.SDH技術(shù)[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2002.
[5]高文龍,劉力編著.寬帶無(wú)線接入技術(shù)-LMDS.北京:電子工業(yè)出版社,2001
隨著行業(yè)信息化趨勢(shì)的不斷增強(qiáng)，人們對(duì)行業(yè)專(zhuān)用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的要求也隨之提高，人們一方面希望借助大數(shù)據(jù)傳輸和高寬帶實(shí)現(xiàn)高效辦公和內(nèi)部管理；另一方面還要求實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音集群、寬帶數(shù)據(jù)河北視屏應(yīng)用的一體化，提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)化和智能化，提高系統(tǒng)容量?；赥D-LTE技術(shù)發(fā)展寬帶多媒體數(shù)字集群可以在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件下，將網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)業(yè)語(yǔ)音終端、數(shù)據(jù)和高清視頻有機(jī)融合起來(lái)，以便更好地提升系統(tǒng)服務(wù)能力。TD-LTE技術(shù)作為當(dāng)前通信行業(yè)的一種國(guó)際化發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了大寬帶和高頻譜配置的發(fā)展要求，有效地提升了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率和單個(gè)基站的效率。同時(shí)，該技術(shù)還采用了由NodeB構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)程序，降低了延遲。目前，我國(guó)正式啟動(dòng)了基于TD-LTE的政務(wù)網(wǎng)試驗(yàn)，旨在提升政府部門(mén)的集群通信效率，實(shí)現(xiàn)高效率的電子政務(wù)服務(wù)。政務(wù)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)采用行業(yè)申請(qǐng)或城市申請(qǐng)的方式進(jìn)行，由無(wú)線電管理局統(tǒng)一進(jìn)行頻率授權(quán)，并明確了其使用地區(qū)和期限。其中，獲得1.4GHz試驗(yàn)頻段授權(quán)的城市為北京、上海、南京、天津。此后，各地陸續(xù)開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并取得了一定的建設(shè)成效。另外，石油、電力、航運(yùn)、港口等行業(yè)也積極開(kāi)展TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)建設(shè)，有效地提升了行業(yè)通信的信息化水平。
2LTE技術(shù)的應(yīng)用
2.1TD-LTE技術(shù)特性滿足行業(yè)發(fā)展需求
TD-LTE技術(shù)是3GPP大力發(fā)展的新一代寬帶無(wú)線通信技術(shù)，屬于國(guó)際4G標(biāo)準(zhǔn)。它以O(shè)FDM和MIMO技術(shù)作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了信息的高速率傳輸和接受，它能夠在20M頻譜帶寬下達(dá)到100Mbps和上行50Mbps的峰值傳輸速率；LTE系統(tǒng)采用全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，有效的縮短了控制面和用戶面時(shí)延；LTE系統(tǒng)的下行頻譜效率為5bits/Hz，上行頻譜效率為2.5bits/Hz，相比3G系統(tǒng)提高了近2-4倍。
2.2TD-LTE產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)為行業(yè)應(yīng)用提供可靠保障
TD-LTE及時(shí)是我國(guó)自主創(chuàng)新的TD-SCDMA的演進(jìn)技術(shù)，是未來(lái)寬帶移動(dòng)通信的主流標(biāo)準(zhǔn)之一。相比與傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)，TD-LTE寬帶集群通信系統(tǒng)的傳輸性能和抗干擾性都得到了很大地提升，它具有大寬帶、高速度、高頻譜利用率、大信道容量等優(yōu)勢(shì)，較好地滿足了現(xiàn)代集群通信網(wǎng)絡(luò)在容量、帶寬、傳輸速率和頻譜利用率等方面的需求，而且在系統(tǒng)研發(fā)的自主性方面具有其他寬帶通信技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，TD-LTE公網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建和運(yùn)行模式將不斷演化和完善，并朝著低成本方向發(fā)展，其產(chǎn)品性能的提升和價(jià)格下降必將推動(dòng)各個(gè)傳統(tǒng)和現(xiàn)代行業(yè)的發(fā)展壯大，并為其未來(lái)發(fā)展提供強(qiáng)有力的網(wǎng)絡(luò)通信支持。
2.3TD-LTE有利于提升國(guó)家、行業(yè)信息安全
在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)上，TD-LTE將有效地推動(dòng)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方式方法的創(chuàng)新，提升其產(chǎn)權(quán)保護(hù)效果，有利于國(guó)家整體戰(zhàn)略安全和行業(yè)信息安全的保障與維護(hù)。綜上所述，基于TD-LTE的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展必將改善傳統(tǒng)和現(xiàn)代行業(yè)的發(fā)展面貌，提升產(chǎn)業(yè)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。一方面TD-LTE的技術(shù)憑借其優(yōu)勢(shì)推動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，并為其提供各種最新最全的信息技術(shù)服務(wù)；另一方面現(xiàn)代行業(yè)的發(fā)展也有效地帶動(dòng)了TD-LTE終端、儀表、配件服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、芯片等環(huán)節(jié)的高效全面發(fā)展。
3LTE寬帶集群關(guān)鍵技術(shù)
①現(xiàn)有的低頻段頻率資源已非常緊張，而對(duì)小范圍的組網(wǎng)，TD-LTE相對(duì)于窄帶集群系統(tǒng)，需要比較大的頻率帶寬。而且對(duì)于增加覆蓋范圍來(lái)說(shuō)，1GHz（700MHz，350MHz，400MHz頻段）以下為優(yōu)質(zhì)頻段。低頻段比高頻段在覆蓋上有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，采用低頻段，覆蓋同樣的地區(qū)，可以大大減少基站數(shù)量，降低系統(tǒng)建網(wǎng)成本。對(duì)于集群系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其特點(diǎn)為用戶數(shù)較少，且投入后較難收回投資，因此對(duì)成本要求較高，要求能盡量增大覆蓋范圍。②對(duì)于集群系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不可能像公網(wǎng)那樣有良好的覆蓋，需要保證通話的及時(shí)性、低時(shí)延、安全性。在行進(jìn)中，集群系統(tǒng)未架設(shè)時(shí)，需要有脫網(wǎng)直通功能。并且需要與原有MPT1327、TETRA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互連互通。③集群終端進(jìn)入寬帶化后，其視頻，數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ芤日瓗Ъ合母蟮碾娏?。為了更好的利用現(xiàn)有裝備的窄帶集群系統(tǒng)，降低部署成本，需要解決終端內(nèi)的窄帶和寬帶的兼容性問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是研制雙模雙待或雙模單待的終端，當(dāng)終端處于窄帶集群系統(tǒng)覆蓋之下時(shí)，可以轉(zhuǎn)到窄帶模式工作，將寬帶模塊掛起以降低功耗。當(dāng)終端處于寬帶集群系統(tǒng)覆蓋之下時(shí)，可以轉(zhuǎn)到寬帶模式工作，將窄帶模塊掛起以降低功耗。如果終端同時(shí)處于窄帶和寬帶集群系統(tǒng)覆蓋之下時(shí)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要在寬帶和窄帶工作模式之間進(jìn)行切換。
4總結(jié)
寬帶接入技術(shù)較主干技術(shù)而言更為豐富，主要包含銅線接入技術(shù)、光纖同軸接入技術(shù)、以太網(wǎng)接入技術(shù)、以及無(wú)線接入技術(shù)等。其中，銅線接入技術(shù)又可以分為非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路，以及高比特率數(shù)字用戶線。無(wú)線接入技術(shù)又可以分為固定無(wú)線接入以及移動(dòng)無(wú)線接入?，F(xiàn)以光纖同軸技術(shù)和無(wú)線寬帶接入為例，展開(kāi)具體討論。（1）是光纖同軸技術(shù)，它能在頻帶中對(duì)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息及目標(biāo)進(jìn)行訪問(wèn)與接入，且不會(huì)對(duì)無(wú)線電視廣播造成影響。該技術(shù)只需利用小部分有效電視可用頻點(diǎn)，便可在不對(duì)電話及電視使用產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上進(jìn)行上網(wǎng)。光纖同軸技術(shù)的缺點(diǎn)則是實(shí)際能力較為局限，未能夠創(chuàng)建社區(qū)獨(dú)立的內(nèi)網(wǎng)平臺(tái)體系。（2）是無(wú)線寬帶接入技術(shù)，它又包含固定無(wú)線接入技術(shù)與移動(dòng)寬帶接入技術(shù)。其中，前者又涵蓋本地多點(diǎn)業(yè)務(wù)分配以及分布式多信道系統(tǒng)。多點(diǎn)業(yè)務(wù)分配寬帶性較強(qiáng)，其通過(guò)高容點(diǎn)的利用進(jìn)行多點(diǎn)毫米波傳輸。而分布式多信道系統(tǒng)則避免了電信公司以及電視廣播方面的參與，直接通過(guò)用戶安裝于屋頂上的天線便可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作。另外，無(wú)線移動(dòng)技術(shù)包括無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及藍(lán)牙技術(shù)等。
2寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1寬帶網(wǎng)絡(luò)主干技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
光以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與完善將成為未來(lái)在寬帶網(wǎng)絡(luò)主干技術(shù)方面的重要發(fā)展方向。這是由于其分支技術(shù)(以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò))的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)所決定的。具體來(lái)說(shuō)光以太網(wǎng)將以太網(wǎng)價(jià)格實(shí)惠、組網(wǎng)靈活、管理便捷、應(yīng)用普遍性高的特點(diǎn)，與光網(wǎng)絡(luò)容量較大、可靠性高的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有效融合，同時(shí)利用該系列優(yōu)點(diǎn)突破了存在于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的寬帶瓶頸，將會(huì)成為集視頻、運(yùn)營(yíng)和數(shù)據(jù)為一體的單一網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)。
2.2寬帶網(wǎng)絡(luò)接入式發(fā)展趨勢(shì)
關(guān)鍵詞：寬帶接入網(wǎng)電力線通信技術(shù)無(wú)線寬帶接入技術(shù)
一、引言
隨著電子政府、電子商務(wù)、電子社區(qū)以及各類(lèi)Ieternet相關(guān)應(yīng)用的飛速發(fā)展，應(yīng)用對(duì)帶寬的需求越來(lái)越大，網(wǎng)上流量每6～9個(gè)月就翻一番。再加上由單一信息形式、單一業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像“三合一”多媒體信息形式以及綜合業(yè)務(wù)方向發(fā)展，也即所謂交互式多媒體信息時(shí)代的到來(lái)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量提出了越來(lái)越高的要求。目前骨干網(wǎng)速度已經(jīng)達(dá)到了上百Gbps，并且在很多城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖到大樓、小區(qū)。
如何使千家萬(wàn)戶上網(wǎng)，便是大家都在談?wù)摰乃^“最后一公里”的接入問(wèn)題。接入網(wǎng)建設(shè)投資約占信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施總投資的一半以上，可以說(shuō)這是寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸、熱點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，各種寬帶接入技術(shù)的發(fā)展正方興未艾，競(jìng)爭(zhēng)激烈。
目前國(guó)際上主流并且比較成熟的技術(shù)包括xDSL技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、光纖接入技術(shù)、Cable技術(shù)、電力線通信技術(shù)以及無(wú)線接寬帶接入技術(shù)等。但xDSL技術(shù)覆蓋面有限（只能在短距離內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)傳輸），并且一般高速傳輸數(shù)據(jù)是非對(duì)稱的，僅僅能單向高速傳輸數(shù)據(jù)（通常是網(wǎng)絡(luò)的下行方向）。因此xDSL技術(shù)只適合一部分應(yīng)用。此外，xDSL技術(shù)對(duì)銅纜用戶線路的質(zhì)量也有一定要求，因此實(shí)踐中實(shí)施起來(lái)有一定難度。以太網(wǎng)的帶寬管理能力先天不足，光纖接入技術(shù)的價(jià)格昂貴，Cable技術(shù)在實(shí)現(xiàn)雙向傳輸上面臨大幅度的改造，并且這三種技術(shù)在設(shè)置終端接口時(shí)都存在極大的不便，必須給各個(gè)終端預(yù)留相應(yīng)的接口，這樣每個(gè)房間都必須預(yù)埋線路，對(duì)于未預(yù)埋線路的樓房來(lái)說(shuō)線路改造工程浩大。
最近幾年出現(xiàn)了電力線通信和無(wú)線寬帶接入技術(shù)，其中無(wú)線部分包括IEEE8002.11和藍(lán)牙技術(shù)。與上述幾種技術(shù)比較，它們具有易建設(shè)、見(jiàn)效快等優(yōu)勢(shì)，下文將詳細(xì)介紹這三種技術(shù)。
二、電力線通信技術(shù)
電力線通信PowerLineCommunication技術(shù)簡(jiǎn)稱為PLC技術(shù)，是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸高速數(shù)據(jù)、話音、圖像等多媒體業(yè)務(wù)信號(hào)的一種通信方式。因?yàn)樗哂袩o(wú)需新線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點(diǎn)，被認(rèn)為是提供“最后一公里”解決方案最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)之一。
其接入方法十分簡(jiǎn)單，用戶通過(guò)特定的PLCModem聯(lián)結(jié)到戶內(nèi)電源插座，通過(guò)電力線進(jìn)行互連或者接入相應(yīng)的PLC主控設(shè)備，然后連接到網(wǎng)絡(luò)。用戶只需裝設(shè)一臺(tái)PLC－Modem，不用撥號(hào)，就能在線地接收和發(fā)送Internet信息。PLC調(diào)制解調(diào)器主要由接口、調(diào)制解調(diào)和耦合等三部分組成。接口部分是指電力線調(diào)制解調(diào)器同用戶設(shè)備間的雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢@些接口包括同智能設(shè)備之間的RS－232接口、同計(jì)算機(jī)之間的RJ－45以太網(wǎng)接口或USB接口、同模擬電話之間的RJ－11接口。
采用高速的PLC技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)：
首先，PLC充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)需任何布線，是一種無(wú)需布置新線路的技術(shù)，節(jié)約了資源。無(wú)需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物和公用設(shè)備的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力。
PLC可以為用戶提供高速因特網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)、話音服務(wù)，從而為用戶上網(wǎng)和打電話增加了新的選擇：
另外，PLC對(duì)家庭聯(lián)網(wǎng)也提供支持，使人們可以盡享由PLC技術(shù)帶來(lái)的家庭音、視頻網(wǎng)絡(luò)，多人對(duì)抗游戲等娛樂(lè)。
同時(shí)，PLC技術(shù)是家居自動(dòng)化的生力軍，通過(guò)遍布各個(gè)房間的墻上插座將智能家電聯(lián)網(wǎng)，提前享用數(shù)字化家庭和舒適和便利；利用PLC技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)讀出水、電、氣表數(shù)據(jù)，可以用一張收費(fèi)單解決用戶生活的所有收費(fèi)項(xiàng)目，節(jié)省大量人力、物力，也極大地方便了用戶；并且，可以為電力公司提供負(fù)荷控制、需求側(cè)管理的新手段，提高電力公司管理水平。
為此，國(guó)際上有眾多的公司先后投資這個(gè)領(lǐng)域，如美國(guó)的Intellon、InariIntelogis、ITRAN等公司，韓國(guó)的Xeline公司，歐洲的ASCOM、Polytrax等公司，PLC芯片的傳輸速率從1Mbps發(fā)展到2Mbps、14Mbps、45Mbps。目前PLC技術(shù)已經(jīng)形成兩種發(fā)展模式：其一為以美國(guó)為代表的家庭聯(lián)網(wǎng)模式，這種模式的PLC只提供家庭內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)，戶外訪問(wèn)使用其它傳統(tǒng)的通信方式，支持該模式的國(guó)際組織為Home－Plug，是一個(gè)為高速家用電力線通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)提供開(kāi)放規(guī)模而成立的論壇。另一種模式是面向歐洲和亞洲市場(chǎng)的，提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案。該模式的國(guó)際組織為國(guó)際電力線通信論壇。2000年3月23－24日，在瑞士的Interlaken召開(kāi)了國(guó)際電力線通信技術(shù)論壇成立大會(huì)，該論壇著重制定了與PLC有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、討論并解決相關(guān)問(wèn)題，以促進(jìn)PLC技術(shù)的發(fā)展，來(lái)自17個(gè)國(guó)家和51個(gè)廠商、用戶、投資者成為論壇成員，其中包括北電網(wǎng)絡(luò)、思科系統(tǒng)等IT行業(yè)的巨頭。目前在北京的華景園小區(qū)和廣華軒小區(qū)都已經(jīng)采用了第二種方式。
三、IEEE802.11和藍(lán)牙技術(shù)
無(wú)線接入技術(shù)（WirelessAccessTechnology）也稱無(wú)線接續(xù)技術(shù)，或稱無(wú)線本地環(huán)路（WirelessLocalLoop），主要功能是以無(wú)線技術(shù)（大部分是移動(dòng)通信技術(shù)）為傳輸媒介向用戶提供固定的或移動(dòng)的終端用戶。無(wú)線用戶環(huán)路的宗旨和目標(biāo)是提供與有線接入網(wǎng)相同的業(yè)務(wù)種類(lèi)和更廣泛的服務(wù)范圍，無(wú)線用戶環(huán)路由于具有應(yīng)用靈活，安裝快捷等特點(diǎn)，目前已也是接入技術(shù)中熱門(mén)的話題。IEEE802.11和藍(lán)牙技術(shù)是針對(duì)小的或者更?。ㄎⅲ┑臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)而發(fā)展的技術(shù)。
802.11是IEEE最初制定的一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中，用戶與用戶終端的無(wú)線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達(dá)到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于該標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)卡。
由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，802.11工作組相繼推出了802.11b和802.11a兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。802.11b規(guī)范指定在2.4GHz通信頻帶，物理層采用高速直接序列擴(kuò)頻技術(shù)（HR－DSSS），保持與最初802.11DSSS標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。調(diào)制方式有兩種：第一種是高效率的“補(bǔ)碼鍵控”（CCK）調(diào)制方案，從而達(dá)到了11Mbps的頂端數(shù)據(jù)速率。第二種調(diào)制方案是“信息包二進(jìn)制回旋式編碼”（PBCCTM），憑借其能夠提供3dB的編碼增益，延伸了通信的距離。因此作為在5.5和11Mbps速率的范圍內(nèi)獲得更高性能的一個(gè)選擇。802.11a工作在5GHzU－NⅡ頻帶，并被指定高達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)速率。與單個(gè)載波系統(tǒng)載波調(diào)制技術(shù)。由于802.11a運(yùn)用5GHz射頻頻譜，因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標(biāo)準(zhǔn)均不能進(jìn)行互操作。
為了提高802.11b的性能，802.11工作組進(jìn)而提出了802.11g標(biāo)準(zhǔn)，這一初步標(biāo)準(zhǔn)是T1公司、美國(guó)Intersil等數(shù)家公司提出的妥協(xié)方案，在確保與IEEE802.11b相互兼容的情況下，實(shí)現(xiàn)2.4GHz頻帶下的多種數(shù)據(jù)傳輸速度（最大54Mbps）。調(diào)制方式遵循CCK－OFDM與T1公司的“PBCC－22”，PBCC－22技術(shù)使得22Mbps與現(xiàn)有支持11Mbps的IEEE802.11b產(chǎn)品間相互兼容。
藍(lán)牙（IEEE802.15）取自10世紀(jì)丹麥國(guó)王哈拉爾德的別名。藍(lán)牙技術(shù)是一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線的短距離無(wú)線連接技術(shù)。其設(shè)備使用全球通行的、無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可的2.4GHz頻段，可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸，傳輸速率可達(dá)到10Mbps，在支持3個(gè)話音頻道的同時(shí)還支持高達(dá)723.2Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。也就是說(shuō)，在辦公室、家庭和旅途中，無(wú)需在任何電子設(shè)備間布設(shè)專(zhuān)用線纜和連接器，通過(guò)藍(lán)牙遙控裝置可以形成一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，即在該裝置周?chē)M成一個(gè)“微網(wǎng)”，網(wǎng)內(nèi)任何藍(lán)牙收發(fā)器都可與該裝置互通信號(hào)。而且，這種連接無(wú)需復(fù)雜的軟件支持。藍(lán)牙收發(fā)器的一般有效通信范圍為10米，強(qiáng)的可達(dá)到100米左右。正如愛(ài)立信藍(lán)牙組負(fù)責(zé)人所說(shuō)，設(shè)計(jì)藍(lán)牙的最初想法是“結(jié)束線纜噩夢(mèng)”。
對(duì)于802.11來(lái)說(shuō)，藍(lán)牙的出現(xiàn)不是為了競(jìng)爭(zhēng)而是相互補(bǔ)充。由于它和IEEE802.11b采用相同的工作頻率，造成了相互之間的干擾，并且由于其芯片價(jià)格相對(duì)昂貴，所以在藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展的初期，其前景并不光明。隨著技術(shù)的發(fā)展，一種新設(shè)置的芯片和編制的軟件可以讓藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)絡(luò)避免與其他使用相同頻率的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)生干涉，而且在802.11a（工作在5GHz）迅速發(fā)展的情況下，藍(lán)牙技術(shù)又重新獲得了新生。
關(guān)鍵詞：寬帶CDMA功控技術(shù)信干比（SIR）閉環(huán)功控外環(huán)功控
無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)用戶提供的服務(wù)需要滿足一定的服務(wù)質(zhì)量（QOS），然而QOS主要由每個(gè)用戶接收到信號(hào)的信干比（SIR）決定。因此，無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)對(duì)無(wú)線資源的分配，特別是對(duì)每個(gè)用戶鏈路的功率分配就更加重要。對(duì)于CDMA蜂窩系統(tǒng)，同一小區(qū)內(nèi)所有用戶使用相同的頻段和時(shí)隙，用戶之間僅靠擴(kuò)頻碼的（準(zhǔn)）正交特性相互隔離。然而由于無(wú)線信道的多徑、延時(shí)等原因使得各個(gè)用戶信號(hào)間的互相關(guān)特性不理想，其它用戶的信號(hào)對(duì)當(dāng)前用戶信號(hào)產(chǎn)生干擾，這類(lèi)干擾被稱為多址干擾（MAI）。這樣，當(dāng)小區(qū)中用戶個(gè)數(shù)增加或者其它用戶功率提升時(shí)都會(huì)增加對(duì)當(dāng)前用戶的干擾，導(dǎo)致當(dāng)前用戶的接收信號(hào)SIR下降，當(dāng)這類(lèi)干擾大到一定程度時(shí)，當(dāng)前用戶就不能正常通信了，因此CDMA系統(tǒng)是一個(gè)嚴(yán)重的干擾受限系統(tǒng)，干擾的大小直接影響到系統(tǒng)容量。解決這個(gè)問(wèn)題主要有兩個(gè)辦法：多用戶檢測(cè)技術(shù)和功控技術(shù)。多用戶檢測(cè)技術(shù)充分考慮用戶間存在的MAI，通過(guò)在接收端重構(gòu)這些干擾，然后消除它的影響，提高性能，但由于其算法過(guò)于復(fù)雜，目前還沒(méi)有進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用。功控技術(shù)十分簡(jiǎn)單實(shí)用，被認(rèn)為是CDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。功控技術(shù)調(diào)整每個(gè)用戶的發(fā)射功率，補(bǔ)償信道衰落、抵消遠(yuǎn)近效應(yīng)，使各個(gè)用戶維持在能保持正常通信的最低標(biāo)準(zhǔn)上，這樣都能最大地減少對(duì)其他用戶的干擾，從而提高系統(tǒng)容量，同時(shí)延長(zhǎng)手機(jī)的待機(jī)時(shí)間。
功控技術(shù)的控制準(zhǔn)則大致可分為兩大類(lèi)：功率平衡準(zhǔn)則和SIR平衡準(zhǔn)則。它們分別控制各個(gè)用戶信號(hào)在接收端的有用功率相等或SIR相等。從而不同的角度，可以有不同的功控技術(shù)分類(lèi)。按功控效果可分為內(nèi)環(huán)功控和外環(huán)功控。內(nèi)環(huán)功控主要用來(lái)對(duì)抗信道衰落和損耗，使得接收端信號(hào)SIR或功率達(dá)到特定的目標(biāo)值；外環(huán)功控根據(jù)特定環(huán)境下的服務(wù)質(zhì)量要求，產(chǎn)生內(nèi)環(huán)功控的SIR或功率門(mén)限值。按鏈路可分為反向功控和前向功控，由于CDMA系統(tǒng)容量主要受反向鏈路容量限制，因此反向功控尤為重要。按功控的環(huán)路類(lèi)型可分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)功控，開(kāi)環(huán)功控是基于上下行信道對(duì)稱假設(shè)的，它能夠抵消路徑損耗和陰影衰落，閉環(huán)功控不需作此假設(shè)，它同時(shí)還能抵消快衰落。按功控實(shí)現(xiàn)的方式可分為集中式功控和分布式功控，集中式功控考慮小區(qū)內(nèi)所有用戶的信息（鏈路增益等），對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)整，這個(gè)算法復(fù)雜度高，難以實(shí)現(xiàn)，但算法的收斂特性好；分布式控制只根據(jù)單個(gè)用戶信息產(chǎn)生控制指令，易于實(shí)現(xiàn)，但分布式算法需要滿足一定的條件才能收斂。
1WCDMA系統(tǒng)的功控技術(shù)方案
WCDMA系統(tǒng)同時(shí)采用了反向開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、外環(huán)功控技術(shù)和前向閉環(huán)、外環(huán)功控技術(shù)。鑒于反向閉環(huán)功控的重要性和篇幅所限，本文將主要針對(duì)反向閉環(huán)功控進(jìn)行討論，后面的仿真曲線也是基于反向閉環(huán)功控做出的。WCDMA系統(tǒng)閉環(huán)軾控主要由四部分構(gòu)成：SIR估計(jì)、功控比特（TPC）產(chǎn)生、本地TPC判決和功率高速單元等，如圖1所示。
SIR估計(jì)單元采用某種SIR估計(jì)算法對(duì)接收專(zhuān)用數(shù)據(jù)信道（DPDCH）的SIR進(jìn)行估計(jì)，然后將估計(jì)值送給TPC產(chǎn)生單元。WCDMA協(xié)議并沒(méi)有規(guī)定SIR估計(jì)的算法，主要有兩種算法：相干SIR估計(jì)和非相干SIR估計(jì)，后面將分析這兩種方法的性能差異。另外，限制SIR估計(jì)精度的另一主要因素是SIR估計(jì)的長(zhǎng)度，即可以用來(lái)估計(jì)樣本數(shù)的多少，對(duì)于非相干估計(jì)樣本數(shù)較多、相干估計(jì)樣本數(shù)較少，它主要受前、反向功控的定時(shí)關(guān)系限制。TPC產(chǎn)生單元將SIR估計(jì)值SIResti和外環(huán)功控所產(chǎn)生的SIR參考門(mén)限SIRtarget相減，根據(jù)其差值的符號(hào)，即sign(SIResti-SIRtarget)，產(chǎn)生TPC比特。TPC判決單元根據(jù)本地接收的TPC比特重新生成本地TPC命令送給功控調(diào)整單元，用于調(diào)整前向或反向信道的發(fā)射功率。文獻(xiàn)給出了WCDMA系統(tǒng)本地TPC命令生成的幾種算法，其中在非宏分集狀態(tài)下有兩種算法。
算法一，針對(duì)當(dāng)前的隙接收到的TPC指令，每個(gè)時(shí)隙產(chǎn)生一個(gè)TPC_cmd。
如果接收到的TPC命令等于0，那么該時(shí)隙的TPC_cmd為-1。
如果接收到的TPC命令等于1，那么該時(shí)隙的TPC_cmd為1。
算法二，在5個(gè)時(shí)隙中的前4個(gè)時(shí)隙，TPC_cmd=0,即不改變發(fā)送功率。在第5個(gè)時(shí)隙，對(duì)收到的5個(gè)TPC命令采用如下硬判決：
如果所有5個(gè)TPC命令的硬件判決都為1，那么第5個(gè)時(shí)隙的TPC_cmd=1
如果所有5個(gè)TPC命令的硬判決都為0，那么第5個(gè)時(shí)隙的TPC_cmd=-1
否則，在第5個(gè)時(shí)隙的TPC_cmd=0。
可以看到算法一在每個(gè)時(shí)隙都產(chǎn)生一次功控命令（±1），功率調(diào)整的頻率為1.5kHz。算法二每5個(gè)時(shí)隙產(chǎn)生一次功控命令（±1），功率調(diào)整的最快頻率為300Hz，它具有近0.2dB(1dB/5)功控步長(zhǎng)的性能。算法二還具有防止功控誤調(diào)的功能，當(dāng)接收的功控比特交換±1時(shí)，產(chǎn)生的功控命令始終為0，從而不進(jìn)行功率調(diào)整。功率調(diào)整單元在前一次發(fā)射功率p[k-1]基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前第k個(gè)TPC命令按照如下公式調(diào)整當(dāng)前發(fā)射功率p[k][dB]:
p[k]=p[k-1]+β.TPC_cmd（1）
其中，β為功控步長(zhǎng)，WCDMA系統(tǒng)采用固定步長(zhǎng)，前向功控采用0.5、1、1.5或2db四種步長(zhǎng)，反向功控采用1或2dB兩種步長(zhǎng)，而TPC_cmd就是本地產(chǎn)生的TPC命令。
WCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定功控速率為1.5kHz，即一個(gè)時(shí)隙內(nèi)必須完成一次閉環(huán)功率調(diào)整，這就要求上述功控所有操作要在一定時(shí)間內(nèi)完成。文獻(xiàn)圖B.1列出了WCDMA功控定時(shí)關(guān)系，經(jīng)分析得出可用于SIR估計(jì)的時(shí)間為：
TSIR=2560+Tdata1-1024-2×Tprop-Tprocess(2)
Tprocess為接收機(jī)處理延時(shí)，2×Tprop是雙程路徑延時(shí)，而處理延時(shí)一般等于總路徑延時(shí)，若忽略data1數(shù)據(jù)處理延時(shí)Tdata1,得出SIR估計(jì)時(shí)間大致為：
TSIR=1536-4×Tprop（3）
當(dāng)單程延時(shí)Tprop≥384chips，對(duì)應(yīng)小區(qū)半徑大于30km時(shí)，基站沒(méi)有時(shí)間在當(dāng)前的時(shí)隙完成SIR估計(jì)并發(fā)送功控比特。此時(shí)必須延時(shí)一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行SIR估計(jì)并發(fā)送功控比特。此時(shí)必須采用延時(shí)一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行SIR估計(jì)的750Hz功控方案。
2WCDMA系統(tǒng)的功控性能仿真
本節(jié)將通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真的方法，說(shuō)明SIR估計(jì)方法、估計(jì)精度、步長(zhǎng)選擇、功控比特傳輸錯(cuò)誤以及功控比特時(shí)延等主要因素對(duì)功控性能的影響，給出反向閉環(huán)功控的仿真曲線并對(duì)結(jié)果做出一定的分析和解釋。
首先分析SIR估計(jì)的兩種方法，相干估計(jì)和非相干估計(jì)的原理。對(duì)于相干估計(jì)，由于導(dǎo)頻信號(hào)已知，假設(shè)導(dǎo)頻序列數(shù)值固定為1，則接收信號(hào)y(i)近似為一個(gè)高斯平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，可以用其時(shí)間平均代替集平均。假設(shè)接收信號(hào)y(i)的N個(gè)采樣點(diǎn)為{y1,y2,y3,…，yn},則接收信號(hào)功率、哭聲功率和信干比估計(jì)值可分別表示如下：
當(dāng)采用非相干估計(jì)時(shí)，處理的數(shù)據(jù)不再是已知的導(dǎo)頻信號(hào)，而是數(shù)據(jù)信道上的數(shù)據(jù)，其數(shù)值未知?？梢圆捎萌缦路椒ㄟM(jìn)行信干比的估計(jì)：
當(dāng)相干估計(jì)和非相干估計(jì)具有相同的估計(jì)樣本數(shù)目的，相干估計(jì)的性能要優(yōu)于非相干估計(jì)。從上一節(jié)的定時(shí)約束分析可知，相干估計(jì)的樣本數(shù)受小區(qū)半徑等因素的限制，而樣本數(shù)太少時(shí)相干估計(jì)的性能惡化很?chē)?yán)重。而非相干估計(jì)雖然能夠獲得較多的估計(jì)樣本，但它的性能也受很多因素的制約，文獻(xiàn)詳細(xì)研究了非相干估計(jì)算法的問(wèn)題，并得出相干SIR估計(jì)算法在多數(shù)情況下具有比非相干估計(jì)更為優(yōu)良的性能，后面的仿真結(jié)果也會(huì)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。
閉環(huán)功率控制的目標(biāo)是把接收信號(hào)的實(shí)際信干比控制在目標(biāo)值上，因此衡量算法性能的最直接的方法就是考察實(shí)際信干比與目標(biāo)信干比的一臻性，為此定義功控誤差（PCE）如下：
PCE=SIResti-SIRtanget(10)
用其衡量各個(gè)功控算法性能的好壞。文獻(xiàn)證明了在理想功控情況下，PCE的對(duì)數(shù)值呈正態(tài)分布，其均值為零，而均方差的大小反映了功控算法的優(yōu)劣，均方差越小功控算法越好。
圖2給出相干估計(jì)情況、不同車(chē)速條件、不同功控調(diào)節(jié)步長(zhǎng)的PCE性能?？梢钥吹?，在低速情況下，1dB步長(zhǎng)的算法比較好，算法二次之，而中速情況下2dB步長(zhǎng)的算法比較好，高速情況下三者的性能都比較差。圖2中也給出了沒(méi)有功控時(shí)的PCE均方差，在車(chē)速80km/h以下，功控能夠帶來(lái)好處，而在這個(gè)車(chē)速以上，從PCE的角度來(lái)看，功控就不能帶來(lái)增益了。由此可以得出，在固定步長(zhǎng)算法中，低速時(shí)采用1dB步長(zhǎng)，中速時(shí)采用2dB或1db步長(zhǎng)，而高速時(shí)雖然不能補(bǔ)償快衰落，但考慮到補(bǔ)償路徑損耗和減少對(duì)其他用戶的影響，此時(shí)應(yīng)采用算法二進(jìn)行慢速功率調(diào)整。
圖3給出了非相干估計(jì)時(shí)不同車(chē)速條件下不同功控調(diào)節(jié)步長(zhǎng)的PCE性能。這里非相干估計(jì)的長(zhǎng)度為整個(gè)時(shí)隙，所以采用了延時(shí)一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行功控的方法。為了進(jìn)行比較，也畫(huà)出了同樣估計(jì)長(zhǎng)度，但是沒(méi)有延時(shí)的非相干估計(jì)的性能?？梢钥闯觯涸诓捎梅窍喔晒烙?jì)方法時(shí)，車(chē)速與最佳步長(zhǎng)之間的關(guān)系和采用相干估計(jì)方法時(shí)類(lèi)似。值得注意的是，僅在低車(chē)速20km/h左右時(shí)，PCE的性能就比關(guān)閉功控時(shí)差，而在采用相干估計(jì)方法時(shí)，這個(gè)臨界車(chē)速達(dá)到了80km/h以上。由此，可以得出結(jié)論：非相干估計(jì)算法的性能差于相干估計(jì)。因此，后面的仿真都采用相干SIR估計(jì)算法。
從以上的仿真結(jié)果可以看出：不同車(chē)速條件下，若想功率控制性能最優(yōu)，需要不同的調(diào)整步長(zhǎng)。因此為了提高功控的性能，一個(gè)很自然的想法就是通過(guò)估計(jì)車(chē)速選擇對(duì)應(yīng)該車(chē)速下最優(yōu)的功控步長(zhǎng)進(jìn)行功控。文獻(xiàn)討論了這方面的問(wèn)題，仿真了構(gòu)造新變量，電平通過(guò)率和盲估計(jì)變步長(zhǎng)等算法，能取得一定的性能增益。
圖4給出了不同車(chē)速條件下SIR估計(jì)長(zhǎng)度對(duì)功控性能的影響。顯然，相干估計(jì)長(zhǎng)度越大，性能越好。由圖4可見(jiàn)，估計(jì)長(zhǎng)度在3～5pilotbits,即768～1280chips的情況下，功控的性能差異不大；如果估計(jì)長(zhǎng)度只有2bits，即512chips時(shí)，性能變化比較大；若只有1bits，即256chips的估計(jì)長(zhǎng)度，性能劣化很厲害，甚至不如關(guān)閉功控時(shí)的性能。從圖4中還可以看到，若小區(qū)半徑太大，在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)不可能完成SIR相干估計(jì)和一次閉環(huán)功率調(diào)整，這時(shí)可以降低功控頻率。這樣雖然功率調(diào)整有一個(gè)時(shí)隙延時(shí)，但是由此獲得的高精度SIR估計(jì)可以在一定程序上抵消延時(shí)帶來(lái)的性能損失。從圖4中可看到，這種方案與沒(méi)延時(shí)、估計(jì)長(zhǎng)度512chips時(shí)性能差不多。所以，當(dāng)小區(qū)半徑較小時(shí)，應(yīng)采用1.5kHz功控方案且采用盡可能長(zhǎng)的SIR估計(jì)長(zhǎng)度，當(dāng)小區(qū)半徑較大且移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)邊緣時(shí)，可以采用750Hz功控方案。
另外，功控比特延時(shí)帶來(lái)的性能損失也可以采用延時(shí)補(bǔ)償（TDC）方法進(jìn)行補(bǔ)償，文獻(xiàn)詳細(xì)研究了這個(gè)問(wèn)題。這里給出一點(diǎn)有用結(jié)論。在功控延時(shí)一個(gè)時(shí)隙的情況下，中低車(chē)速時(shí)，功控比特延時(shí)帶來(lái)的影響并不大，高車(chē)速時(shí)影響比較明顯，這是因?yàn)樵诟哕?chē)速時(shí)750Hz功控頻率已經(jīng)不能跟蹤快速信道變化，但此時(shí)應(yīng)該還能補(bǔ)償路徑損耗。因此，當(dāng)需采用750Hz功控方案時(shí)，若移動(dòng)臺(tái)處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)最好用算法二進(jìn)進(jìn)慢速功率調(diào)整。
圖5給出了3km/h，三徑衰落信道時(shí)，TPC傳輸錯(cuò)誤率從0.001～0.1情況下的誤傳輸塊率（BLER）性能。從圖5中可以看到，TPC錯(cuò)誤率較低，例如0.01以下時(shí)，性能并沒(méi)有明顯的劣化，而若TPC錯(cuò)誤率不斷上升，例如達(dá)到0.1時(shí)，性能將劣化0.3～0.5dB。若考慮典型情況，即前向鏈路的誤符號(hào)率為0.05時(shí)，可以看到，性能劣化較大，達(dá)0.2dB左右，此時(shí)前向鏈路質(zhì)量已經(jīng)對(duì)反向閉環(huán)功控性能產(chǎn)生較大影響。由此可見(jiàn)，閉環(huán)功控的性能要同時(shí)受兩個(gè)鏈路影響，改善某條鏈路的性能會(huì)給另一條鏈路帶來(lái)增益，反之亦然。
