无线系统基本概述
本页以框图描述无线系统概述,包括基带、射频和ADC/DAC。它涵盖世界各地部署的主要无线网络的速度/数据速率。它为北美、欧洲和日本的无线系统提供连接。
无线系统是用电磁波向用户提供服务的系统。这些电磁波根据应用的不同,由不同类型的天线发射和接收。早期的无线系统是为语音通信而开发的。后来,基于文本的数据传输系统被开发出来,设计用于较低的传输速度。随着更高阶调制的发明,如64QAM和256QAM,再加上MIMO,实现了更高的数据速率。为了在有噪声的信道环境下在接收机处进行校正,设计了正向误差校正(fec)。为此开发了各种FEC技术,如卷积编码和卷积turbo编码。
在无线系统的设计中,覆盖距离和数据速率是两个重要的参数。要达到更高的距离或覆盖范围,最简单的方法就是发射更高的功率。中继器也用于信号被完全降级以恢复之前的远距离通信。先进的技术,如波束形成正在使用,以获得更多定向聚焦天线波束模式。
更高的数据速率是使用更高的调制方案,如16QAM,64QAM,256QAM等。16QAM每载波携带4位,64QAM每载波携带6位,256QAM每载波携带8位。
近年来,基于OFDM调制技术的多载波系统已经发展起来,包括WLAN、WiMAX、LTE等。由于数据在多个载波上同时传输,使用这些OFDM/OFDMA技术可以实现更高的数据速率。如下图所示,无线系统由三个主要的基本子系统组成,即基带、射频和A-D/D-A转换器,如下图所示。调制方案、FEC和OFDM是基带模块的组成部分。
射频部分确保在感兴趣的频段内有发射机和接收机,以满足国家范围内的频率规定要求。
框图
基带部分:
基带部分主要是帮助另一端正确检索信息,并使信道传输变得可行。它由源编码器、前向纠错模块(CC或CTC)和基带调制器(BPSK、QPSK、16QAM、64QAM)组成。
A到D和D到A转换器:
它在发射器上将数字数据转换成模拟形式。输出是中频调制IQ数据。这将是射频上变频器的输入。在接收端使用ADC将中频的调制IQ数据转换为数字数据。
射频部分:
它由发射端上变换器/功率放大器和接收端LNA /下变换器组成。天线用于将信号转换为电磁形式,反之亦然,将信号发送/接收到空气中。OMT可以同时使用同一天线进行发射和接收OMT基本上是一个发射拒绝滤波器,它在天线接收来自另一端的信号时阻止信号的传输。
网络类型
无线网络是基于用户视角参数划分的。形成网络类型的主要特征如下。存在各种无线标准和专有标准,以定义无线设备制造商为向社区提供服务所遵循的规范。
•固定或移动
•点对点(PTP)或点对多点(PMP)
•有执照或无执照
固定这种类型的网络将源和目标都固定在一个位置。一个例子是点对点(PTP)地面微波无线电链路。另一种是基于IEEE 802.11和802.16标准的WLAN和WiMAX。点对点和点对多点网络在授权和未授权类别中均可用,频率范围从1GHz到约90GHz。
游牧民族的:这些网络是在许多公共和私人场所为个人提供高速数据存取的网络。它们实际上不是移动网络,但允许某种移动性,就像人们从一个地方步行或移动到另一个地方一样。其中一个网络就是基于802.11b的WiFi网络。
移动在该网络中,用户与提供服务的无线系统的基站之间需要较高的移动速度。通常基站是固定的,移动用户/ pda /平板电脑/笔记本电脑将通过某种运输方式移动。这类系统的例子有移动WiMAX(16e)、WCDMA、GSM、LTE、LTE- advanced等。
拓扑类型
P2P拓扑结构:该拓扑下,语音业务或数据业务为点对点业务。例如,接入点和工作站之间直接在WLAN或WiFi网络的情况下。
PMP拓扑:此拓扑服务为点对多点。例如,在GSM、CDMA、LTE和WiMAX网络中的基站到多个用户或用户之间。
无线网络速度
下表提到无线网络速度/数据速率包括主要的移动宽带标准,即WiMAX,GSM,CDMA,UMTS,LTE,LTE-a或LTE- advanced等。如前所述,速度取决于各种参数,如更高的调制方案64QAM/256QAM,多种天线技术,如MIMO和符号持续时间/周期。
无线系统/标准 | 数据/速度 |
---|---|
无线局域网 | 11日/ 11 g (54 mbps) 11b(5.5及11Mbps) 11 n -麦克斯。数据速率:600mbps, 40mhz带宽和4个流 11ac波1-最大。速度1.3Gbps(80MHz,3个流和256QAM) 11 ac wave2-Max。3.5Gbps(160MHz,4个流和256QAM) 11广告(7 gbps) |
WiMAX | OFDM大约70Mbps 高达170 Mbps的高带宽/64QAM和MIMO |
无线个域网 | 868-915MHz频段20/40Kbps 2450MHz频段250Kbps |
iBurst | 下行95mbps和上行36mbps |
GSM | 270 Kbps |
GSM EDGE演进 | DL为1.8944 Mbps, UL为0.9472 |
GSM EDGE经典 | 384 kbps |
EVDO rel.0 | Dl: 2.45, ul: 0.15 |
EVDO rel.A | DL: 3.1, UL: 1.8 |
EVDO rel.B | DL:4.9xN, UL:1.8xN,N是BW为1.25MHz的载波数 |
UMTS/ WCDMA /HSPA + | 下行168Mbps,上行22Mbps |
UMTS /WCDMA/HSDPA | 14.4 mbps (DL), 0.38 mbps (UL) |
UMTS / WCDMAHSUPA | 14.4 mbps (DL), 5.76 mbps (UL) |
CDMA2000 | 1.2288 mbps, 3.6864 mbps |
UMTS / TDD | DL/UL约16Mbps |
LTE | 下行:300mbps,上行:75Mbps |
LTE-a/LTE-Advanced | 下行:1Gbps,上行:500mbps |
HomeRF | 高达10Mbps(2.4GHz频段) |
HiperLAN 1/HiperLAN 2 | 最高20 Mbps/54Mbps,用于5GHz频段/欧洲 |
蓝牙 | 1Mbps, 2Mbps在2.45GHz频段 |
安培 | 10 kbps |
pc (54 - 136) | 48 kbps |
是- 95 | 1.2288 mbps |
PDC | 42 Kbps |
DECT | 1.152 Mbps |
小灵通 | 384 Kbps |
UMB | 480 Kbps |
无线系统遍布全球
以下是北美、欧洲和日本使用的移动无线电标准或无线网络系统的链接。
北美移动无线电系统
日本的移动无线电系统
欧洲的移动无线电系统
吞吐量的计算
以下是LTE、GSM、GPRS和EGPRS系统吞吐量计算的链接。