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无线电的发展前景及瓶颈

无线电的发展前景及瓶颈
无线电的发展前景及瓶颈

回顾

回顾10年来的研究成果,可以发现,国际学术界和工业界对认知无线电技术的研究思路经历了一个发展变化的过程,即:由单纯的“无线电”视角向“网络与系统”的框架转变。在传统的“无线电”视角之下,认知无线电系统所要求的有意识的、可调整的、自动化和自适应的特征,需要由“全能型”的无线收发信机(支持所有模式所有频段)来侦测、发现并协商适合的工作频率、波形及协议。然而,随着研究工作的开展与深入,这一传统“无线电”视角逐渐暴露了局限性:

所谓“全能型”收发信机的实现成本、复杂度、功耗等因素使其在现实中很难实现。

仅仅关注了无线链路底层,而忽视了不同网络节点之间的交互及协作。

无法反映用户业务与应用对无线系统的影响与需求。

所以,认知无线电的研究视角逐渐从无线链路的底层功能扩展到了更高层次的协议和网络设计,认知无线网络(CWN)已逐渐成为认知无线电未来研究和产业化方向的共识。在认知无线网络的框架内,无线网络将根据其与周边多维环境(网络、协议、应用等)交互信息的情况,调整其网络特性,实现最优的系统性能。

4 结束语

认知无线电技术与多维度的协作通信都是目前学术界研究的热点,也受到了工业界的广泛关注。由于物理层链路技术面临进一步提升性能的瓶颈,通过不同网络元素间的广泛协作提高系统整体性能必将成为下一阶段移动通信系统增强的主要途径。在这一过程中,对环境背景信息和用户业务特征的广泛感知将是智能化协作与联合资源管理的重要基础,所以探索认知无线电及认知网络技术与多维度协作通信的结合具有充分的理论和现实意义,将成为未来一段时期的研究、标准及产业热点。

LMDS技术发展现状及应用前景

——无线接入技术在过去的几年中得到了迅猛的发展,而随着网络业务多媒体化趋势的进一步显现,因接入网带宽不足而出现的网络瓶颈问题也显得越发突出。开发和使用宽带无线接入系统已成为众多设备制造商和网络业务商的迫切要求。——本地多点分配业务系统(Local Multipoint Distribution ServicE-LMDS)是宽带无线接入系统的代表。因其能为运营商提供经济。快捷和有效的网络服务近几年发展很快,LMDS以点对多点的广播信号传送方式为电信运营商提供高速率、大容量、点对多点的高可靠性全双工的宽带接入手段。运用LMDS 的目的刺是实现用户远端到骨干网的宽带无线接入,包括语音、数据、图象的传输,也可作为Internet的接入网。——LMDS是一种微波宽带系统,它工作在微波频率的高端(2040GHz 频率),组网灵活方便。使用成本低,是一种非常有前途的宽带固定无线接入解决方案。它可以在较近的距离(3-10Km)点对多点双向传输话音、视频和图象信号等多种宽带交互式数据及多媒体业务,支持ATM、TCP/IP、MPEG2等标准。一、LMDS的发展历史——LMDS 本是一种利用无线电超高频波段在市内发送电视节目的业务。最初是用于那些敷设有线电视设施费用昂贵的地区,用于小区范围内配送电视节目,所以被称为是“本地多点分配服务”。——这种技术使用的频率极高,接近微波的毫米波波段,频段的宽度很宽,达1GHz以上,按每路电视需用20MHz来算,可传送49路电视信号。二、LMDS产品的技术特点——可提

供极高的通信带宽。LMDS工作在28GHz微波频段附近,可用频带为1GHz以上,比DBS (500Hz)宽得多。——蜂窝式的结构配置可覆盖整个城域范围。LMDS属于无线访问的一种新形式,典型的LMDS系统利用地理上分散的类似蜂窝的配置。——LMDS可提供多种业务。它在理论上可以提供所有业务,并可支持所有的语音和数据传输标准。——LMDS能提供模拟和数字视频业务,如远程医疗、高速会议电视、远程教育、商业及用户电视等。——LMDS一般有完善的网管系统支持,发展较成熟的LMDS设备具有自动功率控制、本地和远端软件下载、自动故障汇报、远程管理、自动性能测试等功能,这些功能可方便用户对网络的本地和远程进行监控,另一方面又可以降低系统维护费用。三、典型的LMDS系统构成和主要技术——目前市场上,研制和生产LMDS设备的厂商多集中于北美和以色列。各个厂家系统实现的思路和法上有所不同,但大同小异。——通常来讲,一个完善的LMDS网络是由骨干网络。网络运行中心(NOC)。服务区中的基站系统和服务区中的用户端设备四大部分组成的。骨干网络即PSTN、ISDN、ATM、Frame Relay、Internet等支撑网络。各个基站的数据送入骨干网络,完成话音交换、ATM交换、IP交换等,并连入国际出口,如Internet出口等。为管理服务区的设备和用户,往往设立网络运行中心(NOC)。通常,LMDS设备厂商提供服务区的设备,包括基站系统和用户端设备,及网络运行中心的软件,而骨干网络,作为基础设施,由电信服务商建设。——典型、完整的LMDS系统由基站系统、用户端设备、电源和网络管理软件构成:——1.基站系统——基站系统负责进行用户端的覆盖,并提供骨干网络的接口,包括PSTN、Internet、Frame Relay、ATM、ISDN等。——基站系统采用扇区覆盖,即使用在一定角度范围内聚焦的喇叭无线,覆盖用户端设备。根据采用的天线的不同,可划分为150、22.50、300、450、600、900扇区,即最少4个扇区,最多双个扇区。——一般由基站至用户端的下行链路采用TDMA模式,射频调制方式可选QPSK、16QAM和64QAM,多元调制方式,特别是64QAM,可大大提高频道利用率。——基站设备可分为室内单元、室外单元、天线和连接室内单元与室外单元的中频电缆四部分。——室内单元是标准19英寸机箱,机箱内含冗余电源,机箱内共有21个插槽,可插入各种板卡。室外单元采用特有的圆柱型结构,体积小,重量轻。天线接口使用P-COM公司的专利,可直接与天线相接,无需波导,减小损耗,安装简单。——2.用户端设备——用户端设备包括室外安装的微波发射和接收装置和室内的网络接口单元(NIU),NIU为各种用户业务提供接口,并完成复用/解复用功能。用户端设备一般提供多种类型的用户接口,包括电话、交换机、图像、帧中继、以太网等等;提供各种速率,包括ISDN、N×64K、2M、N×2M等,目前常见的业务都可直接接入。——为基站提供相应的标准电源;用户端的电源则采用单相220V、50Hz 供电。——4.网络运行中心的软件——以网络管理软件为基础,包含故障管理、配置管理、计费管理、性能管理和安全管理等基本功能,并要求有标准互联接口。——为了提高系统的稳定性,系统的基站部分一般还支持冗余配置。因为作为点对多点的网络结构,中心站的稳定性至关重要。为保证这一点,LMDS基站系统支持冗余配置,即使用两套设备互为热备份,由控制系统自动检测链路情况、误码水平等判据,一旦达到门限,则进行切换。除这种完全的1+1备份之外,一些LMDS系统还支持按比例冗余配置,即若干块某一类板卡,增加一块作为备份。——因为LMDS系统为点到多点通信系统。在设备的运行中常遇到需要增加用户,或对原有的链路容量进行扩充。这都需要对用户的容量扩充。一般设备的厂商会提供多种手段:——增加每扇区的载波数量。LMDS基站一般每扇区可容纳多个载波,这样当用户数量增多,一个载波无法容纳时,仅靠增加载波数量,就可提高几借系统容量。——将扇区细划。通常所见的基站扇区系统最少可划分4个扇区,每个扇区覆盖90度范围内的用户。如果采用角度更小的扇区天线,如15度的天线,划分为24个扇区,即使每个扇区用户数量不变,系统总容量也大幅度提高。——也可将两种方法混合使用。综合使用上述两种方法,将取得最佳扩容效果。四、LMDS支持的业务种类——目前各国的核心网络建设均初具规模,基本

可满足当前通信的需求。而突出的矛盾体现在接入网方面,即用户与核心网络的连接部分。这一问题是通信向宽带、智能、个人化发展的关键。——随着Internet的高速普及与多媒体技术的飞速发展,用户对带宽的要求越来越高,有线接入手段无法跟卜发展的速度:传统的铜线、电缆,已完全不能满足传输的要求,如果添加额外的调制和压缩设备,成本又往往是用户所不愿负担的,全光缆网络将是比较完美的解决方案,但对基础网络的要求过高,即使在发达国家也还需要一段时间才能实现折衷的光纤电缆混合方案(HFO在很多国家并不适合,因为光纤与电缆往往掌握在不同的部门手中,由于法规的限制及各自利益的保护,混合使用难于实现)。——普通的无线接入系统均是窄带系统,工作在450M、800M等,针对低速的话音和数据业务。而LMDS的宽带特性,决定它几乎可以承载任何种类的业务,包括话音、数据和图像等:——1.话音业务LMDS系统可提供高质量的话音服务,而且没有时延。系统可提供标准接口,如RJ-11。——2.数据业务LMDS的数据业务包括低速数据业务、中速数据业务和高速数据业务。具体数据速率可支持 1.2k-155Mbit/s,并支持多种协议,包括帧中继、ATM、TCP/IP等。——3.图像业务LMDS可支持模拟和数字图像业务,可提供的图像信道包括150条远程节目、10条本地节目,还可提供最少10条PPV节目信道。系统的信号可以从卫星来,也可以是本地制作的;可以是加密的,也可以未加密。五、LMDS的优势与局限——除了在上面一节中所述的宽带特性外,LMDS还具有无线系统所固有的优点:——1.项目启动快,工程完成快。无线系统与有线系统相比,很大的优势在于工程的启动与实施非常迅速。尤其在大城市,有线工程往往要经过市政等部门的审批,因为对道路,绿地等环境破坏较大,而且施工量大,要受到多种出素的制约。——2.前期投资比例较小,后期扩容能力强,投资回收快。LMDS系统的投资包括中心基站设备,用户端设备,网管系统和其它附加费用。由于LMDS是一种利用基站覆盖用户端设备的体制,所以在网络初期,只需小部分投资建立一个配置较简单的基站,覆盖若干用户即可开始运营。随着用户数量的增加,可提高基站的配置,增加用户端设备,逐步扩容,逐步追加投资。所以投资回收也很快。——3.可以根据用户需要进行建设。在网络正式投入运营之前,往往很难准确推算用户的业务需求发展情况,传统接入网络中,用户对带宽和新业务的不断的需求往往使服务商深感头疼。而LMDS系统的基站、扇区覆盖体制、用户端设备的模块化结构,使容量扩充和新业务提供都很容易,服务商可以随时根据用户要求,添加所需的设备,提供新的服务。——4.网络运行、维护费用比较低。这是无线系统自身固有的优势。——LMDS系统的局限性有:——1.服务区覆盖范围较小,不适合远程用户使用。——2.基站设备相对比较复杂,价格较贵,所以用户少时,平均每用户成本较高。LMDS自身的特点,决定它更适合于大城市的城区或其它人口比较稠密的地区。——3.由于工作频率高,通信质量受雨、雪等天气影响较大。六、LMDS的应用前景——由于LMDS具有许多突出的优点,许多电信服务商纷纷提出申请要求开办LMDS业务。1998年,美国联邦通信委员会(FCC)正式批准了这个频段的运营,LMDS 立即成为当年美国最为热门的的电信技术之一。批准运营的频段可以使许多无线电服务运营商向企事业单位和居民住宅提供大量的带宽,下行速率可达1.5-2.0Gbit/s;上行的速率也可以高达200Mbit/s。可以把视频图象、高速传真以及电话业务都综合在一起提供服务。有的电信公司打算把上行、下行频带都用于通信业务。并且对现有的铜线用户线也不放弃,打算把它用做控制信道。许多本地用户环路提供者,打算用LMDS进入市内交换市场,与现有的市内电信公司竞争接入用户的“最后一公里”,开办无线接入业务。1999年是LMDS开始起飞的一年。根据先锋顾问公司(Pioneer Consulting产业分析报告,到2007年,LMDS 市场规模将达到110亿美元。——在未来的10年中,本地环路将是大量的多媒体通信和互连协议为基础的多种业务的主要平台,各种有线的、无线的本地宽带接入将从零开始,逐年上升。尽管这种新的接入方式在发展中不可避免会有很多的问题和阻力。但是肯定会在宽带接入市场中逐年增长,尤其是小型、中型的企事业部门将是这种接入方式的主要用户。七、

发展LMDS宽带接入技术的建议——对于各设备制造商而言,应注意:——1.LMDS目前正处于现场实验阶段,能否发展在很大程度上取决于能否开发出低成本的高频段收发机。——2.必须迅速掌握160AM乃至64QAM这一关键技术。——3.引进和跟踪OFDM技术,如能顺利消化,尽快将其应用于LMDS系统中。——而国内各相关管理部门注意:——1.加紧制定LMDS统一的行业标准,以引导LMDS产业的健康发展。——2.作为“最后一公里”的经济和理想的解决方案,国家应在战略高度加以重视。——3.我国的标准化部门应尽快对LMDS 的协议和接口等一系列标准进行研究,尽快推出该技术的国家标准,争取主动使我国公司在与国外制造商的竞争中占据有利的位置。——大唐电信、中兴通讯和华为公司等在无线接入产品的研究、开发、生产等方面在全国处于领先地位。

四类移动电信增值服务的发展瓶颈

中国通信网时间:2009-05-05 信息来源:网络通信中国

随着移动技术的飞速发展和手机市场的不断膨胀,移动增值服务逐渐成为人们目光的焦点。以手机终端设备制造商、移动电信运营商,内容服务提供商和手机用户为主要组成部分的产业生态链已经初步建成,移动增值服务的井喷式发展指日可待。

在目前这条尚不算成熟的产业链中,手机厂商身兼终端设备制造商、无线应用开发平台提供商等多种角色,是产业链的核心成员之一。一方面,如何与运营商和SP 合作推动整个增值服务产业的发展成为厂商的重要课题;另一方面,从现有的机会中找到合理的利润增长点,从而制定行之有效的产品研发计划,是每个厂商目前市场工作的重中之重。

在市场情况尚不明朗,消费者的声音尚未经过有效的收集和整理之时,对产业链各个环节可能存在的瓶颈进行研究和探索,将对手机厂商在新产品开发中合理地进行资源配置起到至关重要的作用。

本研究收集整理了目前市场上已经普及,以及未来有可能普及的移动电信增值服务种类。这些服务产品是所有由SP 、运营商、以及产业链上其他环节的参与者定义的增值服务中,与终端厂商所提供的手机功能密切相关的服务种类。这些增值服务所涉及的终端设备功能如图所示:

图中所示的所有项目均为目前终端厂商可以配置的功能。

其中间接支持功能是指该功能的存在将间接提升增值服务的质量,或者是实现直接功能的一个不可或缺的部分。比如摄像、拍照、录音功能的实现可以为彩信功能提供丰富的素材;WAP 上网是获得彩信服务的必要条件;语音识别技术使语音拨号成为可能,从而大大简化无线互动语音服务(IVR )的程序;而蓝牙技术的应用能够支持手机间的游戏联网对战,为手机游戏业务增值。

直接支持功能是获得增值服务的唯一途径和必要条件,即,如果手机终端不支持这些功能,用户就无法享受到相应的增值服务。这些功能对增值服务业务的发展起着决定性的作用,也是本文研究的重点。

四种直接功能所支持的增值服务种类如下图所示:

假设市场需求明确,是否手机厂商配置了上述四种功能,就能够顺利获得积极的市场反馈呢?要解答这个问题,我们必须回到产业链中,寻找各个环节是否存在阻碍瓶颈。除了服务供应环节、网络运营环节和终端设备环节之外,根据行业的特征,我们还需要将目光投向技术应用环节和产品属性环节。这些环节上产生的瓶颈是短时间内无法得到解决的,因此应特别引起厂商的关注,以辨别该直接功能所支持的增值服务是否能够从根本上得到顺利的发展。

I. MMS 彩信

业务发展现状

彩信手机制造技术的不断成熟推动了彩信手机用户的大幅度增加,扩大了彩信的潜在用户基数。有人曾预测,在不久的将来彩信将代替短信成为移动增值服务的龙头业务。但经过一年的发展,彩信业务没有达到预期的效果。数据显示,彩信用户仅150 万,普及率不足1% ,提供彩信服务的SP 不足100 家,全年发送量仅1.5 亿条,收入仅2 亿元。彩信业务目前可能存在的瓶颈有以下几个方面:

技术应用瓶颈

受网络限制无法传输视频信息:在目前的 2.5G 网络条件下,彩信业务本应涵盖的视频资料传输尚无法实现,只能传送图片、音频信息。真正的彩信时代将会随着3G 的广泛应用而降临。

产品属性瓶颈

普通用户编辑彩信存在难度:从传递路径看,彩信业务可实现即时的手机端到端、手机终端到互联网或互联网到手机终端的多媒体信息传送。彩信业务要想有突破性的发展,根本上还要靠点对点彩信发送量的提升,这一点已被短信业务的发展经验所证实。不同于短信的是,彩信传递的是多媒体内容,用户很难自行编辑,虽说带摄像头的手机将对MMS 市场起到极大的促进作用,但它只能部分地解决内容问题。用户难以自行编辑制作彩信内容已成为目前彩信业务发展的最大瓶颈之一。

服务供应瓶颈

SP 态度不够明朗:SP 的支持被公认为彩信业务成败的关键。2003 年SP 对彩信的态度都比较含糊,原因有两点:1. 运营商迟迟不能给出明确的收入分成比例;2. 看不到彩信业务井喷的理由,担心过早投入反而得不偿失。2004 年,移动在“彩信”业务上与应用内容提供商确定了“二八开”的分成方案以后,SP 加速跟进,全方位推介彩信业务,形势急速逆转。

个性化内容稀缺:尽管中国移动首批彩信合作伙伴多达14家,但彩信内容同质化、产品线远远不够丰富却是业内的共识。个性化特色内容严重稀缺的情形正逐步显现。显然,SP们早已意识到这一问题,纷纷开发新的产品种类,并且开展了与境内外内容提供商(CP)的合作。

运营网络瓶颈

网络标准无法互通:中国移动的彩信和中国联通的彩e 同属MMS (多媒体短信服务)的范畴却无法互通。用户看不到手机厂商和运营商的小团体利益在作怪,所以一股脑儿都归入技术不成熟的范畴。

网络传输不畅:彩信手机拍摄照片传输时间过长,原因是彩信手机数量少,在发送彩信时要检验对方手机是否支持彩信业务,这样就延长了发送时间。

资费昂贵:彩信的资费呈现逐步递减的趋势,但是这种下降的趋势还太慢,还不能适应当前市场的客观条件。运营商必须让出部分利润以激活市场。

终端设备瓶颈

机型和数量稀缺:彩信手机机型和数量的稀缺,一直是制约彩信业务量井喷的最大障碍。目前这种情况正在逐步得到缓解。各终端厂商纷纷推出各色彩信手机,SP和运营商也主动邀请终端厂商研究适合中国市场的彩信手机开发方案。某资深SP负责人认为,预计100万部彩信终端将是使彩信市场产生正反馈的临界值。

成本价格居高不下:彩信手机的价格居高不下也是彩信手机市场无法打开的关键因素,虽然彩信手机的价格在逐步下降,但是彩屏、和弦、GPRS 和摄像头等配置需求也决定了彩信手机的价格不可能太低。针对这种情况,终端厂商已经推出了种类繁多的高中低档彩信手机,以适应不同消费者的支付能力。

品牌间彩信标准不能兼容:各手机品牌间的彩信标准不一致造成的兼容性问题:目前,大部分品牌的彩信手机都能互通,但是在细节方面问题不少。比如图片格式不同造成接收图片变色,音频格式不同造成铃声接收后无法识别,部分手机不能编辑和发送多帧彩信,手机支持彩信容量标准不统一等。

II. 以Java/Brew 平台为基础的软件游戏

业务发展现状

随着中国移动基于Java 平台的“百宝箱”业务正式推出,手机游戏用户数量增长迅速,目前用户已超过200 万。去年以来,中国联通也推出了基于Java 和Brew 平台的手机游戏业务,手机游戏业务发展步伐不断加快。虽然目前手机游戏用户数只占3 亿用户的很小一部分,但随着手机游戏产业发展环境的日益成熟,其发展速度将一日千里。目前制约其发展的瓶颈主要有:

III. 定位系统支持下的位置服务

业务发展现状

作为无线通信系统的特色业务之一,定位服务一直被认为是未来移动增值业务的一个亮点。手机定位服务将成为电信运营商和众多内容提供商/ 服务提供商新的利润增长点。基于位置的增值服务市场具有十分广泛的发展潜力。预计到2004 年底,使用移动定位服务的用户数量将超过6000 万,从而使其成为仅次于语音的第二大移动业务。

与此同时,定位技术在移动设备上的合理应用还没有一个定论。技术的不成熟成为限制位置服务发展的主要瓶颈。

技术应用瓶颈

尚无成熟的移动定位技术:目前,在移动通信网中应用的定位技术主要有四种:基于网络的COO (源小区)技术、涉及使用信号到达时间差(TDOA )、涉及增强观测时间差(E-OTD )和基于星基无线电导航系统的 A -GPS (辅助GPS )技术。从市场运作的角度看,一个理想的移动定位方案应当具备三个要素:满足业务需求的定位精度、最小的网络成本投入和最大的用户覆盖范围(各种技术在这三个指标上的表现如下表所示)。然而到目前为止,尚无一种方案能够达到这些要求,因此目前的主流方法是采用GPS 和空中接口参数混合定位的方式,可简称为网络辅助混合定位技术。

产品属性瓶颈

对个人隐私权的侵犯:位置服务与个人隐私联系密切,推出以来引起极大争议,消费者对使用有定位功能的手机充满疑虑,可能在一段时间内不被市场认可。

服务供应瓶颈

信息数量和质量还处于初级水平:位置服务的推出需要大量的信息支撑,比如地图,详尽的公交线路、餐馆位置等等,且需要经常更新。目前的信息提供无论从数量还是质量上来说都还处于初级水平。

终端设备瓶颈

手机品种稀缺,价格昂贵:具备这种功能的手机比较稀缺,价格也较贵。目前运营商正和手机制造商合作推出更加便宜且具备位置服务功能的手机。

IV .手机视频

业务发展现状

随着技术的进步,手机视频业务正在悄然兴起。虽然有运营商的大力推动,但不可否认的是由于带宽窄、终端机型少、手机价格高、收费昂贵、市场需求不明确等种种因素,注定了当前的移动视频业务依然处于发展的初级阶段。

技术应用瓶颈

网络环境不够成熟:手机视频广播一直被视为第三代移动通讯技术(3G)的拳头产品,但目前国内运营商推出的视频服务,无论是基于GPRS还是CDMA1X,声音、图像质量都不能跟普通电视相提并论。一些业界专家认为,在目前的网络环境下,手机视频业务的应用价值并不大,在一段时期内很难打开局面。

服务供应瓶颈

内容个性化的需求难以满足:移动视频应该提供什么样的视频内容和怎样提供,将是在视频内容发展中需要解决的重大问题。手机的固有特性要求音频、视频内容必须更加简短、个性化、更具有交互性。目前的内容供应还不能满足手机市场如此个性化的需求。

运营网络瓶颈

资费昂贵:联通的“视讯新干线”手机视频服务开通之后,中国移动方面一项采用GPRS网络支持的手机视频业务也浮出水面。但目前手机视频的资费过于昂贵,按照流量估算,联通C DMA1X 的手机电视业务每分钟的费用是25 元,尚且不算服务费,消费者难以负担。

终端设备瓶颈

手机终端的设计水平和研发速度存在问题:一直以来,手机终端的设计水平和研发速度被认为是手机视频发展的最大瓶颈之一,屏幕的大小,声音的质量等等问题都是视频享受的制约因素。

手机价格昂贵:终端的昂贵价格把更多的用户挡在了门外。据了解,目前支持移动GPRS的“电视手机”和支持联通“视讯新干线”的手机的售价平均在5000元左右,难以得到普及。

手机厂商采取观望态度:手机厂商在手机视频在运营商的大力推动下初露端倪的时候却选择了集体观望。他们普遍认为目前还不到力推自己3G 手机产品的时机。绝大多数的手机生产企业从很早就已经开始了在3G 手机上的设计研发工作,但是手机企业是依靠大规模生产盈利的,所以它们目前还是在等待市场的成熟和爆发。

综上所述,在手机厂商把目光投向移动电信增值服务市场的时候,除了关注终端用户的需求,也应考虑到其他方面的阻碍。如果瓶颈存在于技术和产品属性层面,短时间内无法解决,那么厂商在产品研发投入上就要仔细斟酌;如果瓶颈存在于自身,即终端设备环节,应尽快在产品设计和成本控制上加以调整;如果瓶颈存在于运营商和服务提供商环节,应在最大范围的纵向合作前提下共同促进增值服务产业的健康发展。

从上述分析中我们可以发现,终端厂商可以在产品设计中加以控制的四类增值服务分别呈现以下特点:

MMS 彩信:在现有网络技术条件下可以实现主要功能;难以编辑的产品属性瓶颈在SP 提供的彩信DIY 界面也可得到部分解决;终端设备基本到位;得到了终端厂商、SP 和运营商的全力推动;总体来说,3G 时代一旦到来,可望实现井喷式的增长,手机支持彩信功能将成为必然趋势。

以Java/Brew 平台为基础的软件游戏:技术,终端,运营商和SP 环节虽然都存在瓶颈,但都有望在短期内得到解决。在市场得到良好培育的情况下,终端产品设计应向游戏功能倾斜。

定位系统支持下的位置服务:主要瓶颈存在于技术层面,前景不甚明朗。

手机视频:尚处于初级发展阶段,随着3G 时代的到来,手机有望成为仅次于电视和电脑的第三显示屏,但目前的角色仍是满足小细分市场的高端需求。

软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能,从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化实现势力要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路,尤其是减少模拟环节,把数字化处理(A/D和D/A变换)尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,通过软件更新改变硬件配置结构,实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式总线结构,以利于硬件模块的不断升级和扩展。

软件无线电

20世纪70~80年代,无线电由模拟向数字全面发展,从无编程向可编程发展,由少可编程向中等可编程发

软件无线电

展,出现了可编程数字无线电(PDR)。由于无线电系统,特别是移动通信系统的领域的扩大和技术复杂度的不断提高,投入的成本越来越大,硬件系统也越来越庞大。为了克服技术复杂度带来的问题和满足应用多样性的需求,特别是军事通信对宽带技术的需求,提出在通用硬件基础上利用不同软件编程的方法。20世纪80年代初开始的软件无线电的革命,将把无线电的功能和业务从硬件的束缚中解放出来。

1992年5月在美国通信系统会议上,JesephMitola(约瑟夫·米托拉)首次提出了(SoftwareRadio,SWR)的概念。1995年IEEE通信杂志(CommunicationMagazine)“软件无线电”

出版了软件无线电专集。当时,涉及软件无线电的计划有军用的SPEAKEASY(易通话),以及为第三代移动通信(3G)开发基于软件的空中接口计划,即灵活可互操作无线电系统与技术(FIRST)。

1996年3月发起“模块化多功能信息变换系统”(MMITS)论坛,1999年6月改名为“软件定义的无线电”(SDR)论坛。

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1996年至1998年间,国际电信联盟(ITU)制订第三代移动通信标准的研究组对软件无线电技术进行过讨

软件无线电

论,SDR也将成为3G系统实现的技术基础。

从1999年开始,由理想的SWR转向与当前技术发展相适应的软件无线电,即软件定义的无线电(SoftwareDefinedRadio,SDR)。1999年4月IEEEJSAC杂志出版一期关于软件无线电的选集。同年,无线电科学家国际联合会在日本举行软件无线电会议。同年还成立亚洲SDR论坛。1999年以后,集中关注使SDR的3G成为可能的问题。

目前,深圳的手机用户达到1800万。

近年来,很多学者通过监测分析当前无线频谱使用状况发现,虽然大部分频谱已经被分配给不同的用户,但是在相同时间、相同地点频谱的使用却非常有限。常常是大部分频点未被使用,而某些热点频率又处于超负荷运行。美国联邦通信管理委员会(FCC)充分注意到了这一点,于2002年11月出版了频谱政策任务组撰写的一份报告,该报告指出,当前分配的绝大多数频谱的利用率为15%-85%。因此FCC认为当前存在的最主要问题并不是没有频谱可用,而是现有的频谱分配方式导致资源没有被充分利用。只有彻底改变当前固定频谱分配政策,部分甚至全部采用动态频谱分配政策,使多种技术可以实现“频谱共享”,才能彻底改变频谱缺乏的问题。如果采用频谱共享技术,允许部分免许可用户在不影响首要用户的前提下动态共享部分频点可以极大地缓解目前频谱资源紧张的问题。

无线电频率划分表

无线电频率划分表(KHz)一(9-5730KHz) 1: 9以下,不划分 2: 9-14,无线电导航 3: 14-19.95,固定,水上移动 4: 19.95-20.05标准频率和时间信号(中心频率20KHz) 5: 20.05-70,固定,水上移动 6: 70-95,固定,水上移动,无线电导航 7: 95-105,标准频率和时间信号(中心频率100KHz),无线电导航 8: 105-160,固定,水上移动,无线电导航 9: 160-200,固定,航空无线电导航 10: 200-285,航空无线电导航 11: 285-315,水上无线电导航(无线电标航),(航空无线电导航) 12: 315-325,航空无线电导航,水上无线电导航(无线电标航) 13: 325-405,航空无线电导航,(航空移动) 14: 405-415,无线电导航 15: 415-495,水上移动(航空无线电导航) 16: 495-505,移动(遇险和呼叫) 17: 505-526.5,水上移动,航空无线电导航 18: 526.5-535,广播,航空无线电导航

19: 535-1606.5,广播 20: 1606.5-1800,固定,移动,无线电导航 21: 1800-2000,固定,移动(航空移动除外),无线电导航,业余 22: 2000-2065,固定,移动,无线电导航 23: 2065-2107,水上移动 24: 2107-2170,固定,移动,无线电导航 25: 2170-2173.5,水上移动 26: 2173.5-2190.5,移动(遇险和呼叫) 27: 2190.5-2194,水上移动 28: 2194-2300,固定,移动 29: 2300-2495,固定,移动,广播 30: 2495-2505,标准频率和时间信号(中心频率2500KHz) 31: 2505-2850,固定,移动 32: 2850-3155,航空移动 33: 3155-3200,固定,移动 34: 3200-3230,固定,移动,业余 35: 3230-3400,固定,移动(航空移动除外),广播 36: 3400-3500,航空移动 37: 3500-3900,固定,移动,业余 38: 3900-3950,广播,航空移动 39: 3950-4000,固定,广播

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互 信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing )和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA dynamic spectrum allocation )和频谱共享(Spectrum Shari ng )。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Sha nnon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz 左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1. 认知无线电的发展历程

认知无线电技术

现代通信系统 论文 题目:认知无线电技术 姓名:朱雪峰 学院:潇湘学院 专业:通信工程 班级: 001 学号: 1254040121 指导教师:钟斌 2015年11月1日

目录 一、引言 (2) 二、认知无线电的基本概念 (2) 三、认知无线电的功能与实现 (4) 1.认知无线电的主要功能 (4) 2.认知无线电的实现关键 (5) 四、认知无线电的标准化 (7) 五、认知无线电的管制与应用情况 (8) 六、未来发展与展望 (9)

认知无线电技术的研究及发展 【摘要】认知无线电技术作为软件无线电技术的一个特殊扩展,受到日益广泛的关注。由于该技术能够自动检测无线电环境,调整传输参数,从空间、时间、频率、调制方式等多维度共享无线频谱,可以大幅度提高频谱利用效率。本文首先从认知无线电技术的定义入手,分别讨论了认知无线电的基本概念、功能与实现、标准化的进程。然后介绍了当前应用状况,最后分析了未来的发展及面临的挑战。 一、引言 随着无线通信技术的发展,人们可以获得的带宽不断地增加,移动通信的数据速率从10 kbit/s增长到2 Mbit/s,在不久的将来还可能提高到上百兆比特每秒。但即使如此,也无法满足人们日益增长的无线接入需求。为了缓解这一矛盾,一方面,人们不断开发新的无线接入技术,利用新的频段来提供各种业务;另一方面,不断改进各种编码调制方式,提高频谱效率。但由于移动终端天线尺寸和功率的限制,可以用于无线接入的频段很有限。在提高频谱效率方面,目前较为先进的CDMA空中接口技术,如HSDPA可以达到1 bit/(s·Hz)的频谱效率,将来OFDM和MIMO技术的应用也只能达到3-4 bit/(s·Hz)的频谱效率。3-4倍的频谱效率的提高对于人们成百上千倍的带宽需求增长是微不足道的。认知无线电技术的出现,为解决频谱资源不足、实现频谱动态管理及提高频谱利用率开创了崭新的局面。 二、认知无线电的基本概念 认知无线电(cognitive radio,CR)的概念是由Joseph Mitola博士提出的,他在1999年发表的一篇学术论文[1]中描述了认知无线电如何通过一种“无线电知识表示语言(RKRL)”的新语言提高个人无线业务的灵活性。随后在2000年瑞典皇家科学院举行的博士论文答辩中详细探讨了这一理论[2]。 认知无线电也被称为智能无线电。从广义上来说是指无线终端具备足够的智能或者认知能力,通过对周围无线环境的历史和当前状况进行检测、分析、学习、推理和规划,利用相应结果调整自己的传输参数,使用最适合的无线资源(包括频率、调制方式、发射功率等)完成无线传输。认知无线电能够帮助用户自动选择最好的、最廉价的服务进行无线传输。甚至能够根据现有的或者即将获得的无线资源延迟或主动发起传送。 由定义可以看出。认知无线电的一个最大优势就是无线用户可以通过该技术实现“频谱共享”。目前大多数频谱已经被划分给不同的许可持有者(又称为首要用户),包括移动通信、应急通信、广播电视等。但是随着用户需求的增长,简单地通过开发新的无线接入技术和使用新的频点已经无法充分满足市场需求。 近年来,很多学者通过监测分析当前无线频谱使用状况发现,虽然大部分频谱已经被分配给不同的用户,但是在相同时间、相同地点频谱的使用却非常有限。常常是大部分频点未被使用,而某些热点频率又处于超负荷运行。美国联邦通信管理委员会(FCC)充分注意到了这一点,于2002年11月出版了频谱政策任务组撰写的一份报告[3],该报告指出,当前分配的绝大多数频谱的利用率为15%-85%。因此FCC认为当前存在的最主要问题并不是没有频谱可用,而是现有的频谱分配方式导致资源没有被充分利用。只有彻底改变当前固定频谱分配政策,部分甚至全部采用动态频谱分配政策,使多种技术可以实现“频谱共享”,才能

“三网融合”现状及未来发展趋势(精)

“三网融合”现状及未来发展趋势 随着信息技术的快速发展, 人们对信息交流的要求已不仅限于单一的语音信息交流, 近些年来数字技术的不断发展, 网络传输的速度加快,语音、数据、图像的综合信息服务给人们自然、生动、真切和有效的交流方式。下面,就我国 " 三网融合" 发展谈几点看法。 1、“三网融合”的提出 互联网、电信网、广播电视网三网合一, 1996年就已在国提出。当时三个信息网络都是沿着自己的某种方式在发展, 力求满足社会的需求。一为邮电通信网, 它是信息基本通道,也是国家基础设施不可缺少的部分;二是计算机网,从中国网(CHINANET 到互联网 (Internet , 已成为重要科研机关及部门交换信息的主渠道;最后一个不被人们所重视但又非常需要的有线电视网 (CACT。 90年代后期多媒体迅速发展,所以人们就想到如果能将三网合一,将节约大量的投资,方便社会各阶层人士的需求,而且在技术上是可行的。 三网怎么融合为一一直来有两种定义, 一是物理层的融合, 即将三网合而为一; 二是业务层的融合, 即在同一个网络上可以同时开展语音、数据和视频等多种不同的业务, 其实就是 " 数字融合 " ,国际上称之为 "DigitalConvergence" 。第一种定义实际上是部门的变革。网络统一的背后是管理权的整合, 实施和运作难度很大。第二种定义从市场角度来看, 一个三方竞争的状态有利于消费者和业务成长。所以 " 三网融合 " 并不是指目前用于传播语音、数据和视频信号的三个网 --电信网、互联网和广播电视网 --最终融合为物理上的一个网络, 或者其中的某一个网络将取代另一个网络。三网融合比之三网合一更符合事实。所以现在看到的文章多以三网融合来描述这三网的未来。 2、三网融合发展情况 我国在 10多年前就提出三网融合,之后连续被列入国家 " 九五 " 、 " 十五 " 、 " 十一五 " 计划。那在视频类业务上升为主要应用的今天, 为什么三网融合还没有实

无线电广播今后发展的前景和意义

无线电广播今后发展的前景和意义 随着市场的加速变化,以往属于电台的行业优势逐步消解弱化。首先,电台曾经被认为是最能够“快速反应”的媒体。但现在网络媒体本身呈现的快速优势,电视媒体也不断提高报道速度,电台的“快速反应”严重弱化。其次,电台曾经是唯一可以互动的媒体。但当前以网络为首的各路媒体纷纷挖掘互动资源,以热线电话作为互动的单一手段也制约了电台的互动形式。再次,当前由于多种媒体公共偶像的造势和传播,娱乐产业造星手段也不断强化和膨胀,而电台的公关、包装、节目内容依旧不足,导致电台主持人吸引力越来越弱。不管是从广告收入、产业规模还是从对人们生活的影响来说,广播都屈居下风,与电视、报纸相差甚远。 为了振兴广播,国家广电总局把2003年确定为“广播发展年”,并采取积极措施,力求使广播的收听率明显提高,广播创收明显增加,广播的影响力明显扩大,广播的地位明显上升。在此基础上,广播只有通过自己的努力,在节目上做专做精,才能得到长足发展。 要使广播在新媒体的冲击下发展,首先要发挥广播的独特优势。 1.传播快捷,时效性强 广播传播以电波为载体,电波的速度为每秒30万公里,相当于绕地球七圈半,传播到收听者间的时间差几乎等于零。广播的这种特性,使它成为最理想的新闻传播工具。就总体而言,现在电子新闻传媒的报道时效高于印刷媒介,而在电子媒介中语言广播又快于电视广播,这是语言广播的最大优势,因此,在事实无误,观点正确的前提下,广播电台要争取做到"先声夺人,贵在神速,分秒必争,以快取胜". 2.覆盖广泛,渗透力强 这是广播的电声特点派生出来的优势.广播用电波作为载体传播,现在更与人造地球卫星结合,其电波几乎可以笼罩全球,可以说,人类的大部分都能成为它的传播对象。 3.声情并茂,感染力强 声音符号作用于人的听觉器官,人们可以通过音响和有声语言较直接地理解传播的内容.它可以省掉文字符号转换成语言符号这道"工序",传播起来比较直接.俗话说:"闻其声如见其人".这说明声音具有很大的传真性,它比文字的表现力更直接,传神,声音本身是具有丰富的形象性,可以表达人们各种情感和气氛,如喜,怒,哀,乐等,声音的传真性,使人产生视觉形象,听其声如见其人,听其声如临其境。声音的不同处理和运用本身也可以表达出许多平面文字所无法传递的信息.。 4.手段多样,参与性强

无线电频率划分与使用

1.频段划分及主要用途 名称甚低频低频中频高频甚高频超高频特高频 极高 频 符号VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF 频率3-30KH z 30-30 0KHz 0.3-3 MHz 3-30M Hz 30-300MHz 0.3-3GHz 3-30GHz 30-30 0GHz 波段超长波长波中波短波米波分米波厘米波 毫米 波 波长1KKm-1 00Km 10Km- 1Km 1Km-1 00m 100m- 10m 10m-1m 1m-0.1m 10cm-1cm 10mm- 1mm 传 播特性空间波 为主 地波 为主 地波 与天 波 天波 与地 波 空间波空间波空间波 空间 波 主要用途海岸潜 艇通 信;远 距离通 信;超 远距离 导航 越洋 通信; 中距 离通 信;地 下岩 层通 信;远 距离 导航 船用 通信; 业余 无线 电通 信;移 动通 信;中 距离 导航 远距 离短 波通 信;国 际定 点通 信 电离层散 射 (30-60MH z);流星 余迹通信; 人造电离 层通信 (30-144M Hz);对空 间飞行体 通信;移动 通信 小容量微波 中继通信; (352-420MH z);对流层 散射通信 (700-10000 MHz);中容 量微波通信 (1700-2400 MHz) 大容量微波 中继通信 (3600-4200 MHz);大容 量微波中继 通信 (5850-8500 MHz);数字 通信;卫星通 信;国际海事 卫星通信 (1500-1600 MHz) 再入 大气 层时 的通 信;波 导通 信 2.我国陆地移动无线电业务频率划分 29.7-48.5MHz 156.8375-167MHz 566-606MHz 64.5-72.5MHz(广播为主, 与广播业务公用)167-223MHz(以广播业务为 主,固定、移动业务为次) 798-960MHz(与广播公用) 72.5-74.6MHz 223-235MHz 1427-1535MHz 75.4-76MHz 335.4-399.9MHz 1668.4-2690MHz 137-144MHz 406.1-420MHz 4400-5000MHz

认知无线电技术

认知无线电技术 相信童鞋们都对大名鼎鼎的认知无线电技术有所耳闻,那到底是个什么东东呢?下面射频君就来给大家普及一下认知无线电的基本知识。随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据伟大的香农同志所提出的信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。问题出现了,解决发法捏?因此,伟大的科学家筒子们提出了采用认知无线电(CR,全称Cognitive Radio)技术,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。认知无线电是一种智能频谱共享技术,通过智能学习以及对频谱环境的感知对传输参数进行实时的调整,能够对频谱的利用率进行显著的提升。 “无线电之父”Mitola的概念模型包括硬件和软件。其软件部分由基础软件和智能软件构成。硬件部分重点使用软件无线电的基本体系结构,由安全模块、调制解调器、天线、射频、基带信号处理和用户接口部分构成。调制解调器可以解决收发信号的调制解调以及均衡信号的问题;天线是为了接收并发射无线电信号;射频前端由无线电信号的放大以及其必要变换构成;基带处理模块能够解决网络中的各种协议与控制问题,兼容不同的网络;用户接口部分可以根据RKRL语言满足不同的接口服务,同时使用关于用户需要的支持自动推理的方

法,实现个人通信服务。 1. 频率侦听 认知无线电技术在应用中,能够对频谱进行连续的侦听,以此对没有占用的频谱进行及时的发现,在不对主用户造成干扰的情况下对用户的再次出现进行快速的检测,以此便于为用户腾出相应的带宽。要想对该功能进行实现,就需要对一种新的功能-频谱侦听技术进行运用,能够获得非常高的检测率。而受到检测能力的限制以及阴影衰落以及多径情况的影响,为了能够更为准确的对用户不同的接收功率进行检测,该技术在带宽频率捷变以及前端灵敏度方面具有更高的要求。在早期,其对周期平稳过程以及导频信号技术进行应用,并不能够对频谱检测的可靠性进行满足。而就目前来说,则可以通过DF、AF以及CF协议的应用对其频谱侦听能力进行提升。 2. 动态频谱分析 在现今的频谱研究中,欧洲地区的很多项目已经对不同网络的动态频谱分配算法进行了研究,而对于认知无线电网络来说,用户在可用信道、位置以及数量方面的需求具有着变化的特征,并因此使这部分技术存在着不完全适用的情况。考虑到目前动态频谱分配在标准、政策以及接入协议等方面的限制,基于频谱统筹策略是现今应用较多的频谱共享技术,在该技术中,其思想即首先将不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池,之后再将其划分为不同的信道。没有得到授权的用户,则可以对这部分空闲的信道进行临时的占用。对于该策略来说,对信道应用的公平性以及利用率进行了充分的考虑,可以说是一个受

无线电频率划分表

无线电频率划分表 2008年11月22日星期六上午 01:00 无线电频率划分表(KHz)一(9-5730KHz) 1: 9以下,不划分 2: 9-14,无线电导航 3: 14-19.95,固定,水上移动 4: 19.95-20.05标准频率和时间信号(中心频率20KHz) 5: 20.05-70,固定,水上移动 6: 70-95,固定,水上移动,无线电导航 7: 95-105,标准频率和时间信号(中心频率100KHz),无线电导航8: 105-160,固定,水上移动,无线电导航 9: 160-200,固定,航空无线电导航 10: 200-285,航空无线电导航 11: 285-315,水上无线电导航(无线电标航),(航空无线电导航) 12: 315-325,航空无线电导航,水上无线电导航(无线电标航) 13: 325-405,航空无线电导航,(航空移动) 14: 405-415,无线电导航 15: 415-495,水上移动(航空无线电导航) 16: 495-505,移动(遇险和呼叫) 17: 505-526.5,水上移动,航空无线电导航 18: 526.5-535,广播,航空无线电导航 19: 535-1606.5,广播 20: 1606.5-1800,固定,移动,无线电导航 21: 1800-2000,固定,移动(航空移动除外),无线电导航,业余22: 2000-2065,固定,移动,无线电导航 23: 2065-2107,水上移动 24: 2107-2170,固定,移动,无线电导航 25: 2170-2173.5,水上移动 26: 2173.5-2190.5,移动(遇险和呼叫) 27: 2190.5-2194,水上移动 28: 2194-2300,固定,移动 29: 2300-2495,固定,移动,广播 30: 2495-2505,标准频率和时间信号(中心频率2500KHz) 31: 2505-2850,固定,移动 32: 2850-3155,航空移动 33: 3155-3200,固定,移动 34: 3200-3230,固定,移动,业余 35: 3230-3400,固定,移动(航空移动除外),广播 36: 3400-3500,航空移动 37: 3500-3900,固定,移动,业余 38: 3900-3950,广播,航空移动 39: 3950-4000,固定,广播 40: 4000-4063,固定,移动(航空移动除外) 41: 4063-4438,水上移动

认知无线电中频谱感知技术研究 Matlab仿真 免费分解

毕业设计(论文)题目:认知无线电中频谱感知技术研究专业: 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 指导单位: 20分太坑爹了。老子放个免费的 日期:年月日至年月日

摘要 无线业务的持续增长带来频谱需求的不断增加,无线通信的发展面临着前所未有的挑战。无线电频谱资源一般是由政府统一授权分配使用,这种固定分配频谱的管理方式常常会出现频谱资源分配不均,甚至浪费的情形,这与日益严重的频谱短缺问题相互矛盾。认知无线电技术作为一种智能频谱共享技术有效的缓解了这一矛盾。它通过感知时域、频域和空域等频谱环境,自动搜寻已授权频段的空闲频谱并合理利用,达到提高现有频谱利用率的目的。频谱感知技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。 本文首先介绍了认知无线电的基本概念,对认知无线电在 WRAN 系统、UWB 系统及 WLAN 系统等领域的应用分别进行了讨论。在此基础上,针对实现认知无线电的关键技术从理论上进行了探索,分析了影响认知网络正常工作的相关因素及认知网络对授权用户正常工作所形成的干扰。从理论上推导了在实现认知无线电系统所必须面对的弱信号低噪声比恶劣环境下,信号检测的相关方法和技术,并进行了数字滤波器的算法分析,指出了窗函数的选择原则。接着详细讨论了频谱检测技术中基于发射机检测的三种方法:匹配滤波器检测法、能量检测法和循环平稳特性检测法。为了检验其正确性,借助 Matlab 工具,在Matlab 平台下对能量检测和循环特性检测法进行了建模仿真,比较分析了这两种方法的检测性能。研究结果表明:在低信噪比的情况下,能量检测法检测正确率较低,检测性能远不如循环特征检测。 其次还详细的分析认知无线电的国内外研究现状及关键技术。详细阐述了频谱感知技术的研究现状和概念,并指出了目前频谱感知研究工作中受到关注的一些主要问题,围绕这些问题进行了深入研究。 关键词:感知无线电;频谱感知;匹配滤波器感知;能量感知;合作式感知;

浅谈我国广播电视行业的发展现状与未来趋势

浅谈我国广播电视行业的发展现状及未来趋势 摘要:随着社会发展和人民物质文化水平的提高,我国广播电视行业有了 长足进步,促进了广电新媒体的诞生和发展,对传统意义上的广电行业造成了巨大冲 击,也带来无限潜力。本文主要分析了我国广播电视行业的发展现状,对其未来发展 趋势进行了探讨。 关键词:广播电视;现状;趋势 一、我国广播电视的发展现状分析 (一)蓬勃多元的良好势头 广播电视的产生使人类社会信息传播的速度和深度得 到了空前发展。中国的无线电广播始于 1923 年,虽然较世界同期水平较晚,但自改革开 放以来,我国深入贯彻经济建设与改革开放共同发展的战略方针,极大地调动了地方广播 电视建设的积极性。经过几十年的开拓与发展,我国广播电 视行业出现了蓬勃发展的新局面。形成了集卫星直播、有线、无线网络为一身的现代电子传播媒介,并深刻影响大众的生 活。随着行业的不断发展,广电行业自身的一些弊端也日益显现,这就要求广播电视 行业不断优化和调整自身,开拓出一条符合我国国情的特色化广播电视发展道路。 广播电视行业是推动我国文化产业升级的重要助力,具

有宣传教育、传递信息、导向社会资源、优化配置的众多功 能。 21 世纪以来,我国的广播电视行业取得了显著发展,建 设了立体、高覆盖率的广播电视网络。在高清互动电视方面, 先进电视技术的推广使用使电视节目质量和观众体验不断升级。与此同时,我国还形成了有线网络城乡无缝覆盖,确保我国广播电视网络走上高效和高质覆盖的道路。国家为了推动广播电视行业更好更健康发展,还在监测网建设上投入了大量财力与技术人员支持,在全国县级以上网络机房安装了“安全播出预警系统” ,构建了全方位的广播电 视监管系统,有力保证了电视网络传输的安全和质量。 (二)我国广播电视行业中存在的问题 我国广播电视行业发展迅猛,但在快速发展的势头之下,许多弊病也日益展现。例如:我国的广播电视行业规模与技术实力在国际水平中还处于落后位置,广播电视 技术在地区间还存在较大差异;广播电视技术专业人才不足,过于重视传统媒体技术,忽略了复合型人才的培养,受传统媒体观念影响,广播电视行业与新兴的媒体行业融 合不足;政策不完善导致广电行业及网络新媒体行业缺乏有力监管,消极事件时有发 生等等。 二、我国广播电视的发展趋势 随着经济社会的不断发展和转型,广播电视与新媒体越来越深入,多面化发展,同时也面临诸多问题和挑战,国家

认知无线电技术介绍

认知网络课程学习报告题目:认知无线电技术简介

目录 1、认知无线电简介 ………………………………………………………………………………………………………….- 1 - 1.1 技术产生背景.................................................................................................................. - 1 - 1.2 基本理念和平台结构..................................................................................................... - 1 - 1.3 认知无线电的发展及研究现状 .................................................................................... - 3 - 2、认知网络关键技术................................................................................................................... - 4 - 2.1 频谱检测技术.................................................................................................................. - 4 - 2.2 自适应频谱资源分配技术............................................................................................. - 5 - 2.3 认知无线电下的频谱管理............................................................................................. - 5 - 3、认知无线电的标准化............................................................................................................... - 6 - 4、认知无线电的应用场景........................................................................................................... - 7 - 5、结语............................................................................................................................................ - 9 - 参考文献........................................................................................................................................ - 10 -

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing)和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA:dynamic spectrum allocation)和频谱共享(Spectrum Sharing)。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。 关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Shannon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1.认知无线电的发展历程 认知无线电的概念是由Joseph Mitola博士在1999年提出的,他认为认知无线电可以使SDR从预置程序的盲目执行者转变为无线电领域的智能代理,并在论文中描述了认知无线电如何通过无线电知识表示语言(RKRL)来提高个人无线业务的灵活性。2004年Rieser支出认知无线电不一定必须有SDR的支撑,他提出基于遗传算法的生物启发认知模型更适用于可快速部署的灾难通信系统。该认知模型可对无线电系统的物理层和MAC层烦人演进建模,主要由三部分组成,包括用于监听无线环境,进行信道建模的无线信道遗传算法(WCGA)、演进并自适应无线环境的无线通信遗传算法(WSGA)和根据无线电信道模型和无线电参数,监视并改变系统的状态,以决定如何适应无线电的认知监视系统(CSM)。 2003年5月,FCC召开了无线电研讨会,讨论了利用认知无线电技术实现灵活频谱利用的相关技术问题。并且对从频谱管理的角度出发对认知无线网进行了官方定义,认为认知无线电是指能够通过与工作环境的交互,改变发射参数

第三章《无线电规则》01

第三章国际电联《无线电规则》介绍 引言 我们国内无线电管理工作有一系列的依据,即《中华人民共和国无线电管理条例》、《频率划分规定》等文件。在国际上无线电业务如何管理?如何规范世界各国使用无线电设备和频率?如何使人类共同拥有的无线电频率和卫星轨道位置—这一宝贵资源得到充分利用?如何处理具有独立主权的国家或地区间的无线电干扰?这些是《无线电规则》要解决的基本问题。 一.《无线电规则》的地位 国际电联的基本法—《组织法》第196款规定:在为无线电业务分配频率时,各国主管部门应该牢记,无线电频率和对地球静止卫星轨道是有限的自然资源,必须按照《无线电规则》的规定合理、经济、有效地使用,在考虑发展中国家和具有特定地理位置国家的特殊需要的同时,使各国或各国家集团可以公平地使用无线电频率和地球静止卫星轨道。 基于上述基本原则,自1947年Atlantic城大会以来,国际电联通过多次世界无线电通信大会(简称WRC),特别是在1963年世界无线电行政大会上引入空间无线电业务的有关规定,逐步建立了一整套在国际间管理各种无线电业务的规定,汇编成现行的《无线电规则》,《无线电规则》具有以下基本目标: 1.促进公平地获得并合理地使用无线电频率资源和地球静止卫星轨道; 2.保障有足够的频率用于遇险和安全目的,并确保不受有害干扰; 3.协助防止与解决不同主管部门的无线电业务之间可能出现的有害干扰; 4.促进无线电通信业务经济有效地运行; 5.提供并在需要时规划无线电通信新技术; 《无线电规则》是国际电联各成员国,根据电联的《组织法》和《宪章》共同制订的契约性法规。各成员国共同遵守《无线电规则》,是国际电联促进世界无线电管理,维护空中无线电波正常秩序的必要条件。反之,如果违反《无线电规则》开展无线电业务,受害最大的是违反者。 二.《无线电规则》基本内容 当前使用的2001版《无线电规则》是电联在1998版《无线电规则》的基础上,引入2000年世界无线电通信大会制定的最新规定,并重新编号后出版,是目前生效的最新版《无线电规则》。 《无线电规则》一套共4册,第一册是整套规则的中心和主体,包含除规划以外的所有规则程序,共59条分为9章,每一条细分为若干款;第二册是集中了所有的附录,列出了第一册有关规则程序涉及到的具体技术参数,第二册还包含了卫星广播业务、卫星固定业务、航空移动业务等多项规划;第三册包含历次世界无线电通信大会通过的决议书和无线电管理性建议书,其中的决议书具有与第一册规则程序同等约束力;第四册包含第一册和第二册规则程序部分引用了的电联无线电部门

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing)和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA:dynamic spectrum allocation)和频谱共享(Spectrum Sharing)。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。 关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Shannon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1.认知无线电的发展历程 认知无线电的概念是由Joseph Mitola博士在1999年提出的,他认为认知无线电可以使SDR从预置程序的盲目执行者转变为无线电领域的智能代理,并在论文中描述了认知无线电如何通过无线电知识表示语言(RKRL)来提高个人无线业务的灵活性。2004年Rieser支出认知无线电不一定必须有SDR的支撑,他提出基于遗传算法的生物启发认知模型更适用于可快速部署的灾难通信系统。该认知模型可对无线电系统的物理层和MAC层烦人演进建模,主要由三部分组成,包括用于监听无线环境,进行信道建模的无线信道遗传算法(WCGA)、演进并自适应无线环境的无线通信遗传算法(WSGA)和根据无线电信道模型和无线电参数,监视并改变系统的状态,以决定如何适应无线电的认知监视系统(CSM)。 2003年5月,FCC召开了无线电研讨会,讨论了利用认知无线电技术实现灵活频谱利用的相关技术问题。并且对从频谱管理的角度出发对认知无线网进行了官方定义,认为认知无线电是指能够通过与工作环境的交互,改变发射参数的无线电设备。针对频谱利用率低的现状,FCC提出采用认知无线电技术实现“开放

软件无线电的现状和发展趋势

□潘子欣刘毅 一、引言 移动通信在过去几十年中获得了飞速发展,成为现代通信中的一个亮点。同时由于移动通信的迅速发展和高收益,带来了激烈的竞争,从而造就了移动通信技术和系统的多样性,而各技术标准和系统之间差别很大又不能互相兼容。特别是新业务的巨大吸引力又给用户和移动业务提供商造成了很大的压力,迫使他们不断更新设备,可是这通常要造成设备和投资的浪费。问题的关键在于目前的绝大多数移动通信设备是完全基于专用硬件设计的,给移动通信系统的兼容和并联,以及快速、灵活的升级带来了很大的约束。此外通信设备制造商在研制新产品时,由于种种因素的制约,其设置的产品可能会存在缺陷,以致在产品售出后不得不重新召回,增加了产品的制造成本和设计周期。而软件无线电确能很好解决这些问题。 二、软件无线电的概念及其特点 软件无线电(SoftwareDefinedRadio,SDR)是二十世纪90年代初提出的通信新技术,它的基本思想是将标准化、模块化的硬件功能单元,通过高速总线或高速网络等连接形成一个通用的数字式硬件平台,再通过软件加载的方式来实现各种类型无线通信系统的开放式体系结构,用软件方式实现各种通信功能。并且能通过对软件的重新编程来实现系统的升级更新和适应不同的通信标准和协议。 由于软件无线电技术具有通用性广、可移植性好、适应性强等优点,在军用电台方面得到迅速的发展和应用。近些年,随着第三代移动通信(3G)系统的发展,软件无线电在民用领域也开始崭露头角。人们期待这种新技术能兼容现在所有的3G标准,从而制成通用的移动通信设备。软件无线电已经成为无线通信领域继固定到移动、模拟到数字之后的第三次革命。 软件无线电具有灵活性和集中性两大优点。 灵活性即可以任意地转换信道接入方式,改变调制方式或接收不同系统的信号等。当前蜂窝通信标准不断地发展变化,这种灵活性对移动通信系统来说就显得尤为重要。例如:基站可以通过承载不同的软件来适应不同的标准,而不用对硬件平台进行改动;基站间可由软件算法协调动态地分配信道与容量以优化性能;移动台可以自动检测接收到的信号的工作方式,以接入不同的网络(GSM、DAMPS等)。 集中性即多个信道享有共同的射频前端与宽带模/数、数/模转换器,以获取每一信道相对廉价的信号处理性能。尽管软件无线电要比传统的接收机贵很多,但每一信道的费用则低得多。在移动通信系统中,一般一个基站能容纳20个甚至更多的无线接收器,这样软件无线电技术就显得很吸引人。 软件无线电硬件采用模块化结构宽带模/数和数/模转换及高速DSP,建立公共硬件平台,支持并行、流水线及异种多处理机。软件采用基于OSI参考模型的分层软件体系,支持开放式的模块化设计。灵活应用软件无线电的基本硬软件模块,可使软件无线电设备对传播条件具有多种自适应能力,多种抗干扰能力,灵活可变的多址方式、用户需要的多种业务及多种组网与接口能力等。 随着计算机硬件的迅速发展,软件无线电技术日益广泛地应用于陆上移动通信、卫星移动通信与全球定位系统等。对于不同的新标准(GSM、DCS1800、IS-54、IS-95等),软件无线电提供了灵活的解决方案—— —在通用的硬件平台上由可变换的应用软件模块提供对不同新标准的兼容性。由于在移动通信领域中,用户对新业务的要求不断变化,空中接口标准不断发展,传统的数字系统会很快被淘汰,而软件无线电这种由软件的变化、升级实现增强业务功能的能力使得由软件无线电技术构筑的系统的生命周期要长的多,很有竞争力。 三、软件无线电的发展历史 为了解决军用无线电台多频段、多制式的互通问题,1992年5月,MITRE公司的JeoMitola在美国电信系统会议上首次提出软件无线电的概念。其基本思想是:构造一个标准化、模块化、开放性的通用硬件平台,将通信中的各种功能,如设定数据格式、确定载波频率、信道编码、信道调制、加密、通信协议等用软件来完成。在这一构想中,宽带模/数转换器尽可能地靠近射频天线,最大限度地通过数字的方式来实现电台的各种功能。这样的软件无线电台不仅可以与普通电台进行通信,还能在两种不同制式的电台系统间充当“转接器”的作用,使两者能够互通互连。 在软件无线电概念产生不久后,美军提出了“易通话”(SPEAKEASY)科研计划,其主要任务是研制多频段多模式无线电台(Multi—BandMulti—ModeRadio,MBMMR)。这种电台的工作频率为2~2000MHz,能同时处理4种不同的信号波形,兼容美军当时的15种电台,并适用于不同频段和不同调制方式下的通信互联。 1995年5月,IEEE《通信杂志》出版了软件无线电专刊,全 软件无线电的现状和发展趋势 科学管理商界 33 广东科技2008.03.总第183期

认知无线电之频谱共享技术

软件无线电课程论文 论文题目:认知无线电之频谱共享技术 姓名: 学号: 班级: 目录 目录 2 摘要 3 1 引言 3 2 研究现状 3 3 基本原理和算法 3 4 分布式动态频谱共享系统系统模型 3 5 个人理解和体会 3 6 参考文献 3 摘要 当前,无线频谱资源的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio,CR)作为一种新兴的技术,它改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的方式,它以频谱利用的高效性为目标,允许非授权用户机会式利用授权用户的频谱空洞传输,被认为是解决无线频谱资源紧缺问题的一种新方法。基于认知无线电技术进行频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.本文将从研究现状、原理等简单介绍认知无线电中的频谱共享技术。 关键字:认知无线电频谱共享技术频谱利用频谱分配 1 引言 基于认知无线电技术进行动态频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.动态频谱共享本质上是一种多目标优化问题,由于所有参与者(包括主用户和认知用户) 具有不同的目标和利益,彼此之间的决

策行为相互影响,并存在竞争和协作关系. 如何设计频谱的使用规则和相关接入机制,协调所有参与者的行为实现有效的频谱共享,满足各自不同的利益需求就成为关键问题. 目前,利用博弈论的方法分析动态频谱分配策略研究逐渐被研究者关注. 目前普遍采用的非合作博弈模型中,理性的博弈者总是追求自身利益最大化,从而导致博弈的纳什均衡偏离全局最优状态. 解决这一问题的一种有效方法用户效用函数的设计中,除了包括用户自身的收益之外,还将自身行为对其他用户造成的影响考虑在内. 每个用户在追求自身效用最大化的同时兼顾了其他人的利益,其结果使得非合作博弈的均衡状态收敛于系统的最优状态. 2 研究现状 认知无线电的频谱共享技术在提高频谱利用率方面的价值引起了各国电信管制机构的兴趣,不过由于认知无线电的技术和概念都非常超前,多数国家仍在研究讨论当中,只有美国的FCC已经正式批准具备认知无线电性能的设备进入市场。 近年来美国希望大力发展宽带无线接入业务,但由于频谱资源匮乏,亟需寻找新的频段给新的接入技术。美国是最早推动和批准使用认知无线电设备的国家。FCC从2003年就开始尝试引入认知无线电提高频谱的利用。2003年12月,FCC公布了《使用认知无线电技术促进频谱利用的通知》,就《FCC规则第15章(FCC rule part 15)》(用于数字式设备和低功发射机的法规)进行了修订,并于2005年10月,正式批准了关于引入认知无线电技术、使用认知无线电设备的法规。 FCC认为目前最适合应用认知无线电技术的是UHF中分配给电视广播业务的6 MHz频段,因为目前该频段在美国利用率很低,通过允许其它免许可设备使用这个频段,不仅可以提高频率利用率,而且还可以推广宽带无线接入业务,因为这个波段传播距离远,适合为偏远地区提供服务,可以促进美国社会的宽带普及。FCC认为认知无线电技术还可以在高频率频段发挥作用,如100 GHz以上的频段在美国的使用率只有5%-10%。 认知无线电的频谱共享技术听起来是个十分新颖的概念,但事实上无线局域网(WLAN)领域已经开始利用认知无线电技术的频谱共享技术。 WLAN是最早利用认知无线电频谱共享技术的无线通信系统。FCC等法规机构要求802.11a无线电能检测雷达信号并避免与它们形成干扰,这种躲避雷达的能力要求系统具有强大的CR类自适应能力,而这只是WLAN-CR功能的开始。 无论在军用还是民用领域,认知无线电的研究与应用都处于起步阶段。在军用领域,美国国防部高等研究计划署(DARPA)于2003年成立了下一代通信计划(XG),着眼于开发认知无线电的实际标准和动态频谱管理标准。2003年开始,Raytheon公司与DARPA签订了下一代无线通信计划的合同。从事认知无线电相关的技术研究与开发。在民用领域,Motorola、Intel等公司也已经成立认知无线电研究组并开始开展相关的研究。 3 基本原理和算法 3.1频谱共享技术概述 采用高效频谱利用技术,首先需要重新认识频谱,频谱不是具体和有限的资源,它是抽象和无限的资源,对其利用率高低取决于所采用的技术。其次,需要详细探讨能充分利用频谱的高效频谱利用技术。近年来随着智能天线、高性能数字处理器,新型扩频码、多址接入技术,软件无线电、智能无线电、感知无线电,动态频谱分配和共享等新技术的迅猛发展,为频谱高效利用提供了可能。 在这些改善频谱利用的新技术中,多无线电系统动态频谱分配与共享技术能显著提高整体频谱利用率,从长远看是提高频谱利用率的根本方法。但动态频谱分配需要改变现有频谱分配总体结构,对频谱管理、网络结构、通信终端等方面改变较大,近期看,实现难度较大。而频谱共享技术在不改变现有频谱分配总体结构下,通过不同无线电系统频谱共享来提高频

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