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基于4G技术的移动无线通信系统解决方案

基于4G技术的移动无线通信系统解决方案
基于4G技术的移动无线通信系统解决方案

基于3G/4G技术的移动无线通信解决方案

一、引言

3G是第三代移动通信技术的简称,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯

技术,3G服务能够同时传送声音及数据信息,随着3G在全世界范围的大规模商用,传输速率在支持静止状态下为2Mbit/s,步行慢速移动环境中为384kbit/s,高速移动下为144kbit/s,定位于多媒体IP业务。

4G是第四代移动通信及其技术的简称,4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力,是支持高速数据率(2~20Mb/s)连接的理想模式,上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s,具有不同速率间的自动切换

能力。第四代移动通信是多功能集成的宽带移动通信系统,可以在不同的固定、

无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入

互联网,能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移

动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,也是宽带接入IP系统。

4G是多功能集成宽带移动通信系统,其技术特点主要有:

1)数据传输速率高,其系统传输带宽可在 1.5~20 MHz 范围内灵活配置,

传输速率可达到20Mbps,峰值传输速率上行可达50 Mbps,下行达到100

Mbps。

2)真正的无缝漫游,能使各类媒体、通信终端及网络之间进行“无缝连接”。

3)采用智能技术,可以自适应的进行资源分配。采用的智能信号处理技术

对不同信道条件的各种复杂环境进行信号的正常收发,有很强的智能

型、适应性和灵活性。

4)达到用户共存,4G能够根据网络的状况和信道条件进行自适应处理,使

低、高速用户和各种设备并存与互通,从而满足多类型用户的需求。

5)具有业务上的多样性,4G能提供各种标准的通信业务,满足带宽和综合

多种业务需求。

6)4G利用无线电技术,提供话音、高速信息业务、广播级娱乐等多媒体业

务接入方式,用户可以随时随地地接入系统。

7)4G网络是一个完全自治、自适应的网络,可自动管理、动态改变自己的

结构,以满足系统变化和发展的要求。

自2013年年底4G发牌以来,我国4G市场发展非常快,三大运营商的3G/4G 服务已具备基站信号覆盖率高、通信费用低、使用便捷、传输距离长、设备廉价

等优势,大规模4G网络建设的布局,城镇区域盲点少,更适合大范围快速移动

通信,为移动无线通信提供网络接入服务,组网成本低,易快速布局联网管理。

二、移动无线接入

随着3G/4G技术的发展与延伸,基于移动无线通信的高速无线接入特性的业

务得以广泛应用,以数Mbps速度快速高质量的数据传输,满足用户对无线服务

的要求。

基于3G/4G技术的移动无线通信系统,充分利用3G/4G高带宽的无线接入服务,在高速移动载体与地面指挥中心之间建立高宽带、高质量的无线通信链路,

在任意时间、地点实现移动载体语音、图像、数据等多媒体业务的回传,也可实

现车/机载终端设备高速的数据上传/下载和通信。作为移动卫星通信互为备份链路,极大的扩展了移动无线通信的应用环境和使用方式。

移动无线通信系统由车载移动业务终端(业务层)、3G/4G无线传输网络(传输层)和地面指挥中心综合平台(管理层)组成。

传输网络

基于3G/4G技术的移动无线通信系统是以TD-LTE/FDD-LTE为主的移动通信

系统,通过移动载体上的通信终端及系统,接入移动/联通/电信三大运营商的移

动核心网,融合地面光纤网路,最终以专线的形式接入指挥中心管理平台,实现

移动端与中心的双向传输和业务应用。

传输网络

3G/4G接入终端

本案我们建议选用迈普的MP1800-40系列多业务接入路由器作为车载系统

3G/4G接入终端,实现3G/4G核心网的接入并与地面指挥中心互联互通。

MP1800-40系列是一款4G无线接入路由器,适用于3G/4G网络覆盖环境下

的数据回传业务,采用4G 高速无线网络作为数据承载网络,为远程设备和站点

之间的联网提供安全高速的无线连接。该设备可以借助FDD-LTE/TDD-LTE 或者

3G网络快速接入互联网或者企业专用网络,支持TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA 三种3G制式和TD-LTE和FDD-LTE两种4G制式,无论选择哪个运营商,客户均

能实现3G/4G的高速接入。该款路由器具有功耗低,尺寸小,重量轻的特点,设

备操作温度可达-25℃~70℃,EMC 指标严格,可应用于严苛、狭小的工业环境中,满足工业用户的需求,是工业应用的理想选择。

MP1800-40无线接入路由器技术参数

产品型号RM1800-40

内存256MB

FLASH 16MB

无线制式TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、 CDMA2000、GSM

4G5G移动通信中的网络技术综述论文

《通信网》课程综述论文 4G移动通信中的核心网技术与 5G移动通信技术展望 摘要:本论文是东南大学信息科学与工程学院大四第一个长学期的研讨课《通信网》的期末专题研讨的综述论文。通过一个学期的研讨学习,我们认识了各种网络技术和协议,并对部分协议的细节做了细致的探究,通过抓包软件分析我们日常生活中所用的网络产生的协议数据包,加深了我们对于网络相关知识的理解。期末专题研讨,我所在的小组选择了“4G5G 移动通信中的网络技术”的课题,通过前期调研,提出了“4G移动通信中的核心网技术与5G移动通信技术展望”的题目,希望通过文献检索和归纳了解移动通信网络的技术变迁、现行移动通信网络的总体结构尤其是核心网的构成,并对5G移动通信的标志性技术做一个展望。 关键词:核心网 LTE EPS EPC 4G 5G 报告时间:2015年1月10日

2 / 13 图1.0 大量资料检索后总结出的移动通信技术发展框图ITU GSM GPRS/EDGE 3GPP (6个标准化组织)UMTS R99R4R5R6R7EPS R8R9 5GPPP (欧盟)无线/光通信物联网安全智能终端 软件 政府+民间 IT+CT=ICT

ITU: International Telecommunication Union 国际电信联盟,联合国专门机构,管理无线电频谱和卫星轨道资源,制定全球电信标准。 3GPP: 3rd Generation Partnership Project 第三代合作伙伴计划,标准化机构,3GPP主要是制订以GSM核心网为基础,UTRA(FDD为W-CDMA技术,TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。3GPP的组织伙伴包括欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA美国的T1和中国通信标准化协会六个标准化组织。 5GPPP: 5rd Generation Public-Private Partnership 欧盟为维持其在移动通信方面的领先优势(欧洲ETSI是3GPP的主导)率先在其Horizon 2020计划中成立了5G PPP(Public-Private Partnership)(5G政府民间合作计划)。5GPPP由政府出资管理项目吸引民间企业和组织参加,计划在2014-2020年期间投资7亿欧元,拉动5-10倍企业投资,其机制类似我国的重大科技专项。5G PPP计划发展800个成员,包括ICT的各个领域:无线/光通讯、物联网、IT(虚拟化、SDN、云计算、大数据)、软件、安全、终端和智能卡等。 UMTS: Universal Mobile Telecommunications System 通用移动通信系统,3GPP制定的全球3G标准之一,主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。3GPP的UMTS标准的4个版本:R99、R4、R5、R6。 UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network UMTS 陆地无线接入网,由NODE B(3G移动基站)和RNC(无线网络控制器)构成。 RNC: Radio Network Controller 无线网络控制器,关键网元,接入网的组成部分,提供移动性管理,管理用于传输数据的无线接入载波。 IMS: IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统,本质上说是一种网络结构。该项技术植根于移动领域,最初是3GPP为移动网络定义的,而在NGN的框架下,IMS应同时支持固定接入和移动接入。 EPS: Evolved Packet System 演进的分组域系统,EPS=SAE核心网(EPC)+LTE接入网(E-UTRAN)+用户设备UE。 LTE: Long Time Evolution 项目名称,研究的是无线接入网络的长期演进,新的无线接入系统称为演进的UTRAN (E-UTRAN)。 SAE: System Architecture Evolution 项目名称,研究的是3GPP核心网络的长期演进,目的是定义一个新的全IP 分组核心网,称为演进的分组核心网EPC(Evolved Packet Core)。2004年12月,3GPP在希腊雅典会议上启动了面向全IP的分组域核心网的演进项目SAE,其核

4G移动通信技术.

信息科学与技术学院 现代通信技术论文 题目名称: 4G的技术与发展 专业班级:电子信息工程2011级(2) 班学生姓名: 学生学号: 指导教师:张瑞敏

目录 一 4G通信网络的定义 (3) 二理想中的4G通讯技术 (3) 四 4G网络与传统网络的区别 (6) 五 4G网络的主要优势 (7) 1、通信速度更快 (8) 2、网络频谱更宽 (8) 3、通信更加灵活 (8) 4、智能性能更高 (8) 5、兼容性能更平滑 (9) 6、提供各种增殖服务 (9) 7、实现更高质量的多媒体通信 (10) 8、频率使用效率更高 (10) 9、通信费用更加便宜 (10) 六 4G网络存在的缺陷 (11) 七 4G网络未来的发展展望 (13) 八 4G网络的研究现状 (14) 九 4G网络的成功 (15) 十心得体会 (15)

4G的技术与发展 一 4G通信网络的定义 4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。 二理想中的4G通讯技术 今日,3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主,在应用上也发现3G通信的许多缺点,例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的"电路交换模式"(Circuit Switch Mode),而非採用纯IP方式,也因此容易受到多用户的干扰,导致传输速率无法大幅提高。面对这些应用上的缺点,理想中的4G通讯技术应该具备以下的特色: (1)更大传输频宽 对大范围高速移动的使用者(最高250km/h)频宽需求为2Mbps,中速移动的使用者(60km/h)频宽需求为20Mbps,低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps; (2)更高储存容量 由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上; (3)更高相容性 4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G; (4)不同系统的无缝连接 行动使用者在移动中,特别是高速移动,也都能顺利使用通信系统,并在不同系统间进行无缝转换(Seamless Transitions),传送高速多媒体资料等; (5)高度智慧化网路系统 4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统,它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求;

最新无线通信技术基础知识(1)

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。

无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

移动通信小论文

移动通信新技术 李炜 摘要随着技术的不断发展,5G网络将作为继3G,4G之后的新一代网络。本文对5G网络的高频段输出,D2D通信,超密集组网及大规模MIMO等技术特点做了相关介绍。 关键词5G 超密集大规模 1 前言 随着人类社会的不断发展,现如今的移动通信技术将会慢慢的难以满足人们对通信网络的各方面的需求。对于这些形式,将对5G(the fifth generation mobile communication network)在频率,技术,运营等方面带来新的挑战,未来,5G的发展成为业界研重点。 北京时间5月13日消息,据韩联社报道称,三星电子周日宣布,其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络,三星电子通过研究和试验表明,在28GHz的超高频段,以每秒1Gb以上的速度,成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输。除此之外,英国萨里大学科学家研发出了最新、最快的5G科技,每秒可传送多达1万亿字节(1TB)数据,即125GB。只需1秒便可下载30部电影,比目前的4G技术快了6.5万倍,是目前无线数据连接技术的最高速度[1]。 随着5G技术的诞生,用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质(UHD)节目的时代已向我们走来。当前全球多个国家已竞相展开5G网络技术开发,中国和欧盟都为此投入了大量资金和研发力量。 2 技术特点 2.1 高频段传输 移动通信传统工作频段主要集中在3GHz以下,这使得频谱资源十分拥挤,而在高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,可以实现极高速短距离通信,支持5G容量和传输速率等方面的需求。 高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势,业界对此高度关注。足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点,但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。

无线通信技术

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMA N)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势 无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。

(6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展; ②固定数据业务增加移动性:WLAN等技术的出现使数据速率提高,固网的覆盖范围逐渐扩大,移动性逐渐增加;移动通信、宽带业务和WiFi的成功,促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。 (7)B3G的概念兼顾了移动性和数据速率。 近几年来,全球移动通信市场经历了一个繁荣的发展时期。从移动通信用户数量来看,到2002年底,全球移动用户超过固定用户,我国在2003年10月移动用户数也超过了固定用户数。2004年底全球移动用户超过17亿,截至2005年6月,我国移动用户达到3.63亿,固定和移动电话普及率分别达到26%和28%,均超过世界平均水平,固定电话和移动电话总数均为世界第一。从电信业务收入来看,全球移动电话和固定电话的收入相当,发展趋势是移动电话收入增长较快,固定电话的收入缓慢下降。但我国电信业务收入中,移动电话的收入已经大于固定电话的收入,数据业务的收入所占比例虽然还较小,增长很快。 与此同时,互联网和宽带业务增长迅速,主要有这样三个特点:中国互联网用户已经超过1亿户,但普及率只有国际平均水平的一半,增长潜力巨大;宽带接入用户快速增长,2 005年6月底宽带用户达到3270万;但宽带业务的收入与业务量增长不匹配。 从我国通信移动市场发展来看,我国移动业务运营模式雏形已经形成。移动通信新业务的健康发展始于良好的收费模式,价值链已经初步建成;以移动短信业务为代表的移动数据业务逐年稳固快速发展,年业务收入近300亿元。移动手机已经向兼有照相机、MP3、视频、PDA、钱包等通信和娱乐功能相结合的个人消费品快速发展;业务品牌更加多样化,开始走向良性发展的轨道。 但我国在移动业务运营模式良性发展的同时,还存在很多问题:首先,相对于网络而言,业务领域的标准化程度明显滞后。业务标准化起步较晚,分散不成体系。多种手机操作系统

_移动通信论文_4G技术

移动通信设备论文 论文摘要:21世纪移动通信技术和市场飞速发展,在新技术和市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下几大趋势:网络业务数据化、分组化,移动互联网逐步形成;网络技术数字化、宽带化;网络设备智能化、小型化;应用于更高的频段,有效利用频率;移动网络的综合化、全球化、个人化;各种网络的融合;高速率、高质量、低费用。这正是第四代(4G)移动通信技术发展的方向和目标。 关键词:第四代移动通信(4G);正交频分复用;多模式终端 移动通信是指移动用户之间,或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展,特别是半导体、集 成电路和计算机技术的发展,移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高,促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来,移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。 回顾移动通信的发展历程,移动通信的发展大致经历了几个发展阶段:第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信,技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信,使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点,克服了其缺点外,还能够提供宽带多媒体业务,能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务,并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术,第三代技术还不太成功,但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。 一.第四代移动通信技术 第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征: 1.1通信速度更快 由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估,第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s,最高可以达到100Mbit/s。 1.2网络频谱更宽 要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度,通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高

几种无线通信技术的比较.

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一.几种无线通讯技术 (一)ZigBee 1.简介: Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee―基站‖却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

4G移动通信技术探讨的论文

4G移动通信技术探讨的论文 lte的全名是3gpp长期演进(long term evolution),能够提供下行100mbps、上行50mbps 的峰值速率,支持100km半径的小区覆盖。英国沃达丰、日本ntt docomo、美国at&t和verizon 等世界最主要电信运营商已经决定采用lte技术,近期 用户对互联网的速率要求越来越高,目前韩国达mbitps,日本达mbitps,瑞典达成mbitps。为了适应通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求,4g移动通信系统不管是采用wimax技术还是采用lte技术,与3g相比,4g将是以数字宽带为主的高度自组织、自适应的网络,其特点主要有:高速率、良好的兼营性、多类型用户共存、多种业务的融合、多种先进的技术应用。 4g移动通信系统的关键技术: (1)ofdm正交频分复用技术 ofdm正交频分复用技术的基本思想是将高速串行的数据码流变换成n(通常取偶数)路并行的低速数据流,再将这n路低速数据流分别调制到等频间隔的一组总数为n的子载波上,并且这组子载波要满足下交的条件。ofdm技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,可实现低成本的单波段接收机。ofdm的主要缺点是功率效率不高,对频偏和相位噪声比较敏感。 (2) mimo技术 mimo(多进多出)是未来移动通信的关键技术。mimo技术主要有两种表现形式,即空间复用和空时编码。这两种形式在wimax协议中都得到了应用。wimax相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。支持mimo是协议中的一种可选方案,结合自适应天线阵(aas)和mimo技术,能显著提高系统的容量和频谱利用率,可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力,使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能 (3) 软件无线电技术 软件无线电是美国mtltre公司于1992年明确提出的,其基本思想是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统,所有体制和标准的更新,以及不同体制之间的兼营,都可以通过适当的软件来完成。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带a/d和d/a变换器,并尽可能多地用软件来定义无线功能,各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性,能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站,能实现各种应用的可变qos。 (4)智能天线技术 智能天线(sa)原名自适应天线阵列,由多个天线单元组成,每个天线后面接一个加权器,经过加权器处理以后的信号,最后用相加器进行合并。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。 (5) 调制与编码技术 4g移动通信系统采用新的调制技术,如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式,以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4g移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如turbo码、级连码和ldpc等)、自动重发请求(arq)技术和分集接收技术等,从而在低eb/n0条件下保证系统足够的性能。

无线通信技术各自的特点和相互比较

无线通信技术各自的特点和相互比较 目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,它们分别是:Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。它们都有其立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。 1、蓝牙技术 bluetooth技术是近几年出现的,广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM 频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。 蓝牙技术诞生于1994年,Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口,以建立手机及其附件间的通信。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。1998年,蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等5家公司达成一致。 蓝牙协议的标准版本为802.15.1,由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于蓝牙1.1实现,后者已构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a 基本等同于蓝牙1.2标准,具备一定的QoS特性,并完整保持后向兼容性。 但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。因此,业内专家认为,蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。 2、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)也是一种无线通信协议,正式名称是IEEE802.11b,与蓝牙一样,同属于短距离无线通信技术。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s。虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些,但在电波的覆盖范围方面却略胜一筹,可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约11Mb/s的速度接入Web。但实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽被多个用户分享,Wi-Fi的连接速度一般将只有几百kb/s的信号不受墙壁阻隔,但在建筑物内的有效传输距离小于户外。 WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。目前这一技术的用户主要来自机场、酒店、商场等公共热点场所。Wi-Fi技术可将Wi-Fi与基于XML或Java的Web服务融合起来,可

无线通信技术的分类及发展

无线通信技术的分类及发展 发表时间:2017-09-13T15:05:20.503Z 来源:《防护工程》2017年第10期作者:聂向东冯治寰[导读] 指出了无线通信技术在未来的发展方向,对无线通信技术的发展趋势具有一定的指导意义。 河南耀天工程建设有限公司河南省濮阳市 457000 摘要:近些年无线通信技术与互联网系统,移动媒体终端系统融合越来越紧密,发展势头迅猛。基于其可移动的特点,无线通信技术给用户提供了更加丰富多彩的服务,以前人们想象中的移动办公,实时服务现在都在无线通信技术的支持下成为了现实。对无线通信技术在国内外的发展进行了阐述,将无线通信技术的特点进行了分析,指出了无线通信技术在未来的发展方向,对无线通信技术的发展趋势具有一定的指导意义。 关键词:无线通信;技术;分类;发展引言 现如今我们正处于信息爆炸的时代,网络已经成为人们生产生活所必须的工具,因此作为网络应用基础的通信技术越来越受到人们的重视。目前无线通信技术是人们应用的最为广泛的技术,因为其不受地域和空间的限制,节省了有线网络通信中的很多硬件资源,能进一步的融合整合各类服务,因此对于今后无线通信技术发展趋势的研究具有现实意义。 1 无线通信技术 无线通信技术就是依靠电磁波信号能够随意的在三维空间内的任何方向进行传播,实现信息的传播和交换的一种信号传播方式。随着科技的快速发展,无线通信技术成为了在社会生活中运用最广的一项技术,在社会中承担着不可或缺的角色,尤其是在移动通信领域。无线移动通信领域涉及的包括电磁波、卫星通信以及近场通信等等都是人民生活接触最为频繁的技术。同时,这项技术也能够实现远距离信息传送,从而实现人与人跨越距离的限制进行交流。 2 无线通信技术的分类 在无线通信技术当中,可以分为几种不同的无线通信技术,其中分别是WLAN技术、WiMax技术、3G技术以及卫星通信等这几种类别。在每一种当中都具有不同的特点,在WLAN技术当中,属于一种有线网络,利用特殊的宽带来实现数据信息的传输,在一定范围内的局域网当中,在一定程度上会存在黑客入侵的现象。在WiMax技术当中,推出的时间是相对较晚的,但是在可以最大限度的满足其用户的最大需求,保证在室内或者室外的环境当中都可以获得良好的通信信号,最终实现信息数据的互联互通。在进行此种该技术的应用过程当中,可以实现远距离的有效传输。在3G技术方面,被广泛的应用在了商业网络当中,并且在不断应用的过程当中也得到了充分完善的建设和优化。在卫星通信技术方面,主要是依托于卫星来作为信号数据的接入设备,从而实现良好的宽带信息数据的传输,在经济效益方面是相当良好的,并且在地面基站的建设成本方面也具有相当有利的条件,在带宽的限制基础上,会在经济上带来相当大的制约条件。 3 无线通信技术的发展 3.1 无线通信技术相融合 对传统的无线通信技术进行应用的过程中,不同的领域场所的多种无线通信技术有着非常大的区别。不过,目前,多种无线通信技术之间实现了有效的沟通和交流,彼此取长补短,同时,多种无线通信技术能够适应的方式和趋势也不断一致,多种无线通信技术之间也越来越接近融合,对于今后的无线技术的更加深层次的技术突破有着非常重要的作用和意义。 3.2 蓝牙技术将成为无线通信业发展的契机 蓝牙技术有着非常鲜明的优势和特点!其便捷性是非常突出的。在很大程度上解放了人们的双手。吸引了众多的消费者的注意。并且得到了充分的广泛的应用、在无线通信行业中占据着至关重要的位置。是其重要的组成部分。要使其在越来越激烈的市场竞争中占据一席之地。就需要抓住这个发展机遇。 3.3 无线通信系统不断融合 在此方面。主要包括三项内容:(1)多种无线通信系统中的不同适用标准有着相应的追求,朝着相互融合和取长补短的方向发展。(2)不同的系统之间,进行了相应的磨合,在此过程中多种系统都在不断改进和完善。(3)无线通信系统和互联网之间也实现了相应的融合,对于IP业务的传输的透明化的实现是非常有利的。 3.4 高效频谱接入 无线频谱资源是固有的战略资源,各国都在争用无线频谱信道进行无线通信技术的研究与应用。如何高效的利用无线频谱是无线通信技术领域里亟待解决的问题。认知无线电技术的出现很好的解决了这个问题,认知无线电技术特点是通过不断的训练学习构建应用系统模型,使之能够动态地认知并判断其工作环境,自适应地调整工作频率及其相关操作参数,以便更加高效地占用频谱信道,提高整个信道的利用率。 3.5 网络优化无线通信技术 近年来,我国的科学技术迅猛发展,在此过程中,网络得到了充分的优化,大部分的移动运营商都凭借增量升级。在4G网络市场中占据一席之地,同时,网络的融合和对于目前的无线通信技术的发展是非常重要的,是其重要的发展方向。无线通信技术得到了全面的改革和完善,使得市场竞争越来越激烈,这对于网络的完善是非常有利的。 3.6 通信与保密相融合 无线通信容易暴露出通信双方的信息,现在越来越多的用户要求在通信时采取与之相适应的保密手段。当前大多数保密机或保密卡依靠通信设备提供的通信链路实现保密通信,这种方法会带来较大的额外带宽开销,降低了通信效率,使无线频谱资源白白遭受损失。通过深入分析会发现战术电台中的通信与保密在很大程度上可以相互结合,降低无线信道的开销,在技术体制上,完全可以实现通信同步与保密同步二合一,跳频图案由保密算法导出等,一方面减少了通信频谱的开销,另一方面使得侦察和破译的概率大大降低,充分发挥出通信与保密相结合的优势。 3.7 跳频抗干扰

现代通信技术论文

摘要: 目前移动通信系统已经经历了三代,虽然第三代移动通信系统(3G)提供了宽带信息业务,但由于其具有局限性,所以第四代移动通信系统(4G)的发展应运而生。4G将多种无线技术融合为一体, 为用户提供基于全IP的多媒体服务,具有高速、抗干扰、兼容性好和低成本等特点。虽然4G的发展还面临着许多挑战,但它将是移动通信系统发展的必然趋势。 关键词:第四代移动通信系统;网络结构;关键技术;OFDM;一.什么是第四代移动通信技术? 严格说来,现在还不能对第四代移动通信作出确切地定义,但可以肯定,4G通信将是一个比3G通信更完美的无线世界,它可以创造出许多难以想象的应用。 关于4G的一般描述为:“第四代移动通信的概念可称为广带接入和分布网络,具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。此外,第四代移动通信系统将是由多功能集成的宽带移动通信系统,也是宽带接入IP系统”。 二.第四代移动通信系统的特征 4G系统应该具有下面的特征: 1. 通信速率更高 专家称,4G的实际速率将达到10~20Mbit/s,最高可达100Mbit/s。

2. 网络占用频谱更宽 据研究,每个4G信道将占用100MHz的频谱,相当于WCDMA 3G 网络的20倍。 3. 通信终端更加灵活 4G终端的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一。而且4G终端的外观和样式上将有惊人的突破,可以想象,眼镜、手表、鞋都有可能是终端。 4. 智能性能更高 这里不仅指4G终端设备的设计和操作上,更重要的是4G终端可以实现许多难以想象的功能。 5. 兼容性能更高,过渡更平稳 为了让更多的用户在投资更少的情况下平稳地过渡到4G系统,4G 通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。 6. 高质量的多媒体通信 4G通信系统提供的宽带无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等多种业务应用。 7. 通信费用更加便宜 4G通信与其他技术相比,部署起来容易迅速得多,同时在建设4G 通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运营成本。三.第四代移动通信系统的关键技术

常见无线通信技术

常见无线通信技术 蓝牙 超宽带技术 ZigBe Wi一F zigBee的产生 ZigBee的优势 zigBee的应用 1.典型的短距离无线数据网络技术 典型的短距离无线系统由一个无线发射器(包括数据源、调制器、RF源、RF功率放大器、天线、电源组成)和一个无线接收器(包括数据接收电路、RF 解调器、译码器、RF低噪声放大器、天线、电源)组成。 随着无线的发展,网络化、标准化、要求逐渐出现在人们的面前。因此各种无线网络技术标准纷纷被制订出来。下面我们来看看目前比较热门的几种无线网络技术标准、 5种短程无线连接技术正在成为业界谈论的焦点,它们分别是ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)、超宽频(Ultra Wide Band)和近距离无线传输(NFC)。

1.ZigBee ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。它此前被称作HomeRF Lite或FireFly无线技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。最后,这些数据可以进入计算机,用于分析或者被另一种无线技术如WiMax收集。 ZigBee的基础是IEEE 802.15.4,这是IEEE无线个人区域网(PAN,Personal AreaNetwork)工作组的一项标准,被称作IEEE 802.15.4(ZigBee)技术标准。 ZigBee不仅只是 802.15.4 的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,所以ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本点的4KB或者作为Hub、路由器的协调器的32KB。每个协调器可连接多达255个节点,而几个协调器则可形成一个网络,对路由传输的数目则没有限制。ZigBee联盟还开发了安全层,以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识,而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。、

移动通信概述论文

本文由northcapture贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 移动通信 2010 年 5 月 20 日 移动通信技术发展历程与趋势 伍明铭 (华南理工大学电子与信息学院,广东广州) 摘要:本文介绍移动通信技术的发展历程,重点讨论了 1G 到 4G 各代移动通信技术的主要性能指标和关键技术,展望移动通信技术的发展趋势. 关键词:移动通信;GSM 技术;CDMA;MIMO-OFDM 中图分类号: TN92 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112 History and Trend of Mobile Communication Technology WU Ming-ming (School of Electronic and Information Engineering,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong ,China) Abstract: This article describes the development process of mobile communication technology, focused on the generation of 1G to 4G mobile communication technology ,the key performance indicators and key technology .At last,it looks forward to the development trend of mobile communication technology. Key words: mobile communication; GSM technology; CDMA; MIMO-OFDM 1 引言 2 移动通信技术发展概述 随着科学技术发展,通信技术也得到迅猛的发展和应用,在推动社会经济的同时改变了人们的生活方式.移动通信特别是蜂窝小区的发展,使用户实现完全的个人移动性、可靠的传输手段和接续方式,逐渐演变成社会进步必不可少的工具. 近年来,移动通信业务的迅猛增加使移动通信技术受到来自容量和带宽两方面的巨大挑战,频谱资源匮乏的矛盾十分突出. 同时,移动计算、高速互联网和图像等多样化需求要求移动通信网能够综合语音、数据等不同业务进行动态带宽分配,并有提供宽带无线信道的能力. 目前在中国,移动通信技术经历了第一代模拟移动通信技术以及第二代数字的、以语音为主的窄带移动通信技术后,第三代以高速互联网业务和多媒体业务为目的的宽带移动通信技术已经投入商用,同时, LTE、UWB(超宽带无线通信)、WiMax 等下一代移动通信技术正在大力的研究和试验中. 移动通信诞生于 20 世纪初, 20 世纪在 40 年代以前,初步进行一些传播性测试并在短波的几个频段上进行通信应用,如 20 年代初的 2MHz 频段的警车无线调度系统.其工作于单工或半双工方式.40 年代至 60 年代后期,发展了一些具有拨号、半双工功能的移动通信系统,但这些停留在专用系统的水平上.这些系统基于噪声受限原理,采用与无线广播和广播电视相同的方式.这种系统实现较容易,但同频系统必须距离足够远,使同频干扰电平远低于接收机的接收门限. 而且整个系统没有频率复用,支持的同时工作的用户数量有限,因此,系统存在容量受限、系统功能薄弱、频率利用率低和质量差 [1] 等局限性 . 1971 年贝尔实验室论证了蜂窝系统的可行性后,各国对蜂窝移动通信系统进行了深入研究,从而进入蜂窝移动通信系统的发展阶段. (1) 第一代——模拟移动通信系

无线通信前沿技术

移动通信是近几年通信各领域中发展最快的领域之一,本文从全球的视角来分析移动通 信的发展态势。 移动通信是近几年通信各领域中发展最快的领域之一。据全球GSM运营商联盟统计,2003 年底GSM用户已达到9.7亿,其中新增用户1.8亿,共占全球新增用户的80%。又据移动通信的另一组织CDMA发展组织(CDG)宣布,2003 年全球CDMA新增用户4200多万,增长率达29%,用户总量突破1.88亿。 在系统技术层面上,第二代数字移动通信( 2G )和第二代半移动通信( 2.5G )技术已发展成熟;第三代移动通信( 3G )技术也在日益发展完善,形成了以欧洲宽带码分多址(WCDMA)、美洲cdma2000和中国TD-SCDMA为代表的几大技术阵营;而且,后3G 技术的研发也已经展开,并取得了一些试验成果。 在系统应用层面上,第一代模拟移动通信系骋淹顺鍪谐。 壳案鞴 毡椴捎?2G 或2.5G 系统,并正在向3G 系统过渡。 从2G 向3G 过渡 2000~2004 年是移动通信系统从2G 向3G 过渡的重要阶段。如果说2G 的发展是由用户需求牵引的话,那么3G 的发展则在很大程度上是由技术发展来引导消费的。通过几年的发展、演变,目前由2G 向3G 过渡逐步形成了两种不同的技术演进途径,即GSM—GPRS—WCDMA和cdmaOne(IS-95)一cdma2000,其中GPRS为2.5G 。 在向3G 过渡的过程中,如何保护现有的网络投资并使其产生最大的效益是首先值得重视的问题。因此,在满足业务发展需要的同时,充分利用已建的2G 网络,保护用户业务的连续性,这就要求新建的3G 网络必须与第二代网络有很好的后向兼容性。 目前GSM从技术成熟度、运营商数量、厂商支持广泛程度、用户数量等方面在全球占据着主导地位,是目前全球最大的移动通信系统,为WCDMA的发展提供了很好的基础。但是,WCDMA最初阶段的发展过程并不顺利。2001 年10月NTT DoCoMo公司在日本首先开通了基于WCDMA技术的3G 服务一一FOMA,可是该系统业务的发展并不如之后KDDI在日本运营的cdma2000 1x系统。其主要原因是技术发展还有待成熟,成本过高,而且3G 手机不能与日本第二代手机PDC手机互通。在欧洲,3G 的发展也受投资过大和不能与GSM兼容的影响而一直不能走上正轨。为了顺利地过渡到WCDMA系统,GPRS系统商用速度加快,目前全球上百家运营商已开通了GPRS业务。同时,通信制造商积极开发WCDMA手机,降低手机成本。到2004 年1月底,已经发放了120份WCDMA牌照,签署了89份商业部署合同,21个网络投入商用,WCDMA用户大约有350万,推出的新型业务包括视频会议、高速数据、多任务。WCDMA系统在未来的3G 市场上将占居有利的地位。 另一方面,由于美国的cdma2000标准在开发之初就考虑到与现有的IS-95网络兼容,在商用后便取得了成功。在日本FOMA业务开通不久,cdma2000系统在日本、韩国、美国及加拿大等地先后开始商用。2002 年1月韩国又在全球率先启动了数据传输速率最高达2.4Mb/s的cdma2000 1x EV-DO系统,使cdma2000技术标准势力进一步得到巩固。预计2006 年cdma2000lxEV-DV系统将投入商用。cdma2000系统由于能很好地与第二代系统CDMA兼容,使得该系统一开始商用就获得了成功,用户发展很快。到2003 年底,cdma2000

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