新一代移動通信系統(tǒng)——IMT-Advanced

1、新一代移動通信系統(tǒng)imt-advanced研電1111班金煒學號 1112201402蜂窩概念的提出推動了第一代移動通信系統(tǒng)的實現(xiàn)，數(shù)字信號處理技術(shù)和器 件的成熟促進了以 global system for mobile communication(gsm)為代表的第二代 移動通信的蓬勃發(fā)展，寬帶cdma的商用基本滿足了第三代移動通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù) 需求。但是，隨著全球范圍內(nèi)手機用戶數(shù)的迅猛增長和新型無線多媒體業(yè)務(wù)的不 斷涌現(xiàn)，如何在有限的頻譜資源上滿足不斷增氏的寬帶無線多媒體業(yè)務(wù)需求，成 為未來移動通信技術(shù)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。imt-2000是國際電信聯(lián)盟(international telecom

2、munication union, itu)定義的第三代移動通信的全球標準。imt2000丄 作在2 ghz頻段，初期定義的目標是最高業(yè)務(wù)速率達到2 mb/so由于imt-2000 在核心技術(shù)上沒冇革命性的突破，難以在冇限的頻譜范圍內(nèi)捉供廣域覆蓋和高達 每秒數(shù)百兆比特速率的新型寬帶無線多媒體業(yè)務(wù)，如寬帶游戲、實吋視頻流媒體、視頻會議、 網(wǎng)絡(luò)電視、遠程教育等。為了解決上述矛盾，獲得更高的信息傳輸速率和功率效 率，在推動imt-2000產(chǎn)業(yè)化的同時，世界各國已把研究重點轉(zhuǎn)入新一代移動通 信系統(tǒng) beyond imt-2000 上。beyond imt-2000概念與需求的研究，于1999年11刀被

3、列入議事日程。2001年 10月itu-r wp8f的第六次會議上初步明確了 beyond imt-2000研究的基木框架。 2003 年 6 月 itu-r wp8f 完成了 beyond imt-2000 的 vision(愿景)。2004 年 10 月 itu-r wp8f完成了一份頻譜資源調(diào)研函,了解各國對beyond imt-2000頻譜分配 的期望。2005 年 10 月，beyond imt-2000 被正式命名為“imt-advancedvo 2007 年1011在日內(nèi)瓦召開的世界無線電通信大會上，imtadvanced所使用的頻譜得以確定。iturwp8f決定在2008年初開

4、始imt-advanced的標準化工作, 并向全球開展技術(shù)提案征集工作，最后將于2009年底決定imt-advanced所使用 的技術(shù)。在有限的頻譜范圍內(nèi)提供更高的信息速率和功率效率，是新一代移動通 信系統(tǒng)imt-advanced研究的重點。但是，移動通信系統(tǒng)也正而臨通信基站天線 站址選擇難、通信環(huán)境電磁輻射大和通信頻譜資源短缺等制約移動通信發(fā)展的問 題。因此，imtadvanced系統(tǒng)務(wù)求在概念和技術(shù)上有新的突破，在提高信息傳 輸速率和功率效率的同時解決上述問題。1 imt-advanced 系統(tǒng)特征與imt-2000系統(tǒng)相比，imadvanced系統(tǒng)的顯著特征是具冇更高的數(shù)據(jù)傳 輸速率o

5、imt-advanced系統(tǒng)空中接口希望達到的數(shù)據(jù)傳輸速率為：在低速移動(如 游牧或固定接入)熱點覆蓋場景下達到1 gb/s,在高速移動廣域覆蓋場景下達到100 mb/so自仝簽士 tt 新的 mt-2000増強理 i移動接入dvlt-2000 v >imt-advanced 系統(tǒng)功能包括imt-advaiiced 系原有的b4t-2000系統(tǒng)的能力統(tǒng)新的能力dvlt-2ck）0 一新的游牧/本地10 100峰值速率/mbs-1_® 內(nèi)部聯(lián)系：:游牧/本地糕入條統(tǒng)數(shù)字廣播冠統(tǒng)圖1 imt-adancecl系統(tǒng)的能力說明itu-r m.1645定義了 imt-2000和imtad

6、vanced的框架和未來的發(fā)展目標, 對imt-2000的未來發(fā)展以及imt-advanced的數(shù)據(jù)速率的遠景規(guī)劃如圖1所示。 圖屮，深灰色表示現(xiàn)有imt-2000系統(tǒng)能力，屮度灰色表示增強型imt-2000系統(tǒng) 能力，淺灰色表示imt-advanced系統(tǒng)能力；移動性包括低移動性（步行速度）和高 速60250 km/h（高速公路或快速列車）oimt-2000系統(tǒng)能力包括增強型imt-2000 和imt-2000未采發(fā)展的能力；imtadvanced系統(tǒng)不僅涵蓋了目前的imt-2000 系統(tǒng)能力，而且還包括游牧/本地接入系統(tǒng)、數(shù)字廣播等系統(tǒng)的能力。imt 2000 和增強型imt-2000及i

7、mt-advanced系統(tǒng)將在不同的業(yè)務(wù)需求和無線環(huán)境下的各 種接入技術(shù)，相互結(jié)合互為補充，形成一個通用11靈活的業(yè)務(wù)平臺。2 imt-advanced需解決的基本問題imt-2000系統(tǒng)面臨基站天線選址難、手機和基站天線輻射人以及頻譜資源 短缺等影響其發(fā)展的三個瓶頸問題。新一代無線通信系統(tǒng)imt-advanced必須在 滿足速率需求的同時，徹底解決上述問題。2.1基站天線如何選址基站天線的架設(shè)地點一直是困擾移動運營商的難題：部分已存在基站天線的 站址，其業(yè)主不允許再使用；同時，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后的新設(shè)基站天線站址很難找到安 身之地?；咎炀€選址難一方面源于人們普遍認為基站天線輻射的電磁波對人體冇害，

8、從而阻撓在居民樓或辦公樓架設(shè)基站天線；另一方而源于基站天線冇損環(huán) 境美觀，尤其對于住宅小區(qū)、繁華鬧市和旅游風景點。每年都有大量的基站天線 遭遇拆遷問題，所引起的基站拆遷糾紛不斷發(fā)生。市場上提供了各種“美化天線”方案，采用各種手段對天線的外表進行偽裝 和修飾，美化城市的視覺環(huán)境，同時減少居民對電磁壞境的恐懼和抵觸。如用假 樹葉、樹干來裝飾天線抱桿和天線；或?qū)⑻炀€安裝在建筑物外墻而上，把天線的 抱桿和天線罩漆上與建筑物外墻一樣的圖案和顏色；或?qū)⑻炀€隱藏在建筑物的特 定位置，使天線不被察覺等。但是，基站天線對周圍環(huán)境的輻射問題依然存在, 偽裝和掩飾只是權(quán)宜之計，并沒冇從根本上解決基站天線站址選擇的難

9、題。圖2成都市某辦公樓、居民樓頂?shù)幕咎炀€林立情形目麗，城市中建筑物的樓頂已經(jīng)是各類基站犬線林立，如圖2所示。左圖位 于東經(jīng) 104° 06'08.21 北緯 30° 39'37.47",右圖位于東經(jīng) 104。06'12.37 北 緯30° 3995.32”，2007年7月25日攝于成都市成華區(qū)o imt-2000基站天線兒 乎無立足之地，新的imt-advanced系統(tǒng)的基站采用多天線技術(shù)后具有更多的天 線，這些天線又將架設(shè)在何處？辦公樓頂、屆民樓頂還是郊外大功率發(fā)射塔？從 根木上解決基站犬線選址的問題是新一代移動通信系統(tǒng)imt

10、-advanced亟待解決 的首要問題。2.2 “綠色”通信網(wǎng)絡(luò)目而國際上常用specific absorption rate(sar)來衡量手機等設(shè)備的近場輻射 對人體的影響。sar代表生物體每單位(千克)在單位時間(秒)允許吸收的輻射能量, 即有：式中p為生物體組織質(zhì)量密度；o為生物體組織電導率；e為感生電場 強度。1997 年美國聯(lián)邦通信委員會(federal communications commission, fcc)公 布了手機電磁安全性評價標準，即所冇移動電話和小型發(fā)射機的sar值不得超過 1.6 w/kg，即以6 min為計時，每千克人體組織吸收的電磁輻射能量不得超過 1.6

11、wo圖3手機對人腦的輻射根據(jù)電磁場理論，在天線結(jié)構(gòu)以及手機和人體相對位置一定的情況下，天線 輻射功率越大，在人體內(nèi)形成的電場強度越高。人體吸收的sar越大，用戶身體 受到的輻射傷害也越大。由于手機在通話吋靠近人的腦部，人腦處于天線輻射的 近場，因此天線輻射功率對人腦的傷害尤為嚴重，如圖3所示。gsm手機900 mhz頻段的最大發(fā)射功率為2 w, 1800 mhz頻段的最大發(fā)射 功率為1 w,cdma手機的最大發(fā)射功率為手機輻射功率為1w時，在1.970 mm x 1.197 mm x 0.300 mm的體積內(nèi)，平均sar高達7.76 w/kg,遠遠超過手機 電磁安全評價標準。雖然在正常情況下，

12、手機的平均輻射功率遠小于1w,但手 機會根據(jù)接收到的基站天線信號的強弱自動調(diào)節(jié)自身輻射功率。手機離基站天線 越近，接收到的基站天線信號越強，手機輻射功率就越小。反z,當手機在鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)等對電磁波冇很大影響的建筑屮時，接收到的基站天線信號較弱，手 機會口動增大輻射功率以和基站天線保持聯(lián)系，使sar超過手機電磁安全評價標 準。傳統(tǒng)的基站天線一般負責半徑為1001 000 m的蜂窩小區(qū)，廣播信道發(fā)射 功率需要達到實現(xiàn)全小區(qū)信號覆蓋的要求。市區(qū)內(nèi)基站天線發(fā)射機標稱功率正常 為3743 dbm,但是在基站附近的用戶并不需耍如此大的發(fā)射功率，這種較大 的發(fā)射功率輻射對基站天線附近用戶的sar值是不利

13、的。鑒于對手機用戶和基站天線周圍居民吸收sar的考慮，本文認為 imt-advanced系統(tǒng)的基站和手機發(fā)射功率應(yīng)當限制在10 mw以下，使移動通信 環(huán)境成為一個更加“綠色化”的環(huán)境。因此，降低手機和基站的發(fā)射功率，并且 解決射頻功率和小區(qū)無縫覆蓋z間的才盾，是imt-advanced無線通信系統(tǒng)面臨 的一個核心挑戰(zhàn)。23頻譜資源短缺無線電頻譜資源是一個冇限的、不可再生的戰(zhàn)略資源，近年來引起了全球的 高度重視。目前的無線通信頻譜整體利用效率很低，頻譜需求和供應(yīng)間矛盾日益 突出。如何在有限的頻譜資源屮找到可使用的頻率及其相關(guān)的使用技術(shù)，以滿 足imt-advanced業(yè)務(wù)速率需求成為亟待解決的問

14、題。許多國家已經(jīng)將可用的無線頻譜分配給特定的用戶。從ntia（美國國家通信 和信息管理局）頻譜分配圖上可以看出，具有優(yōu)良無線通信性能的5 ghz以下頻 譜（“熱點”頻譜）資源十分緊張,免許可的industrial scientific medical（ism）頻段已 經(jīng)相當擁擠，難以找到足夠?qū)挼念l段滿足imt- advanced系統(tǒng)通信需求。無線通信的許可頻段使用價格非常昂貴，如2006年9月fcc的3g無線頻 譜拍賣會上,美國第四大移動電話提供商t-mobile公司花費42億美元獲得了 120 張牌照，verizon wireless出價28億美元獲得了 13張牌照，有線電視運營商 comc

15、ast.時代華納和無線運營商sprint nextel組成的聯(lián)盟共花費24億美元獲得 了 137張牌照。imt-advanced系統(tǒng)應(yīng)采用革命性的無線通信技術(shù)，合理使用昂貴的“熱點” 頻譜及非“熱點”頻譜，以徹底解決移動通信頻譜資源短缺的問題。3 imt-advanced系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)為了使imt-advanced成為一個綠色電磁波的移動通信網(wǎng)絡(luò)，必須采用天線 數(shù)更多的分布式多天線技術(shù)。但另一方面，更多的天線數(shù)乂增加了天線站址選擇 及安裝的怵i難。同吋述需要研究合適的無線通信技術(shù)來解決頻譜資源問題。3.1分布式信息燈通信網(wǎng)分布式信息燈通信網(wǎng)是指以信息燈為接入點的分布式無線通信系統(tǒng) （distri

16、buted wireless communicationsystem, dwcs）o信息燈是一種具有普通照明功能且能實現(xiàn)部分無線信號收發(fā)功能的新型裝 置，通過與之相連的電力線（或者光纖）實現(xiàn)接入點與接入網(wǎng)的信息交互?？紤]到 室內(nèi)及室外的照明燈已廣泛覆蓋的現(xiàn)實，只要用戶身處城市或郊區(qū)中，就有一個 照明燈離其很近。將無線接入點集成在照明燈屮，便組成具冇信息收發(fā)功能的信 息燈o分布式信息燈通信系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)包括分布式天線（信息燈）、分布式信號處 理和分布式高層控制三個邏輯層，如圖4所示。分布廠式高i 11 i - - irt1 布處中、期輸細 分貳理兒磚傳網(wǎng)一 布信處理喬天戔 分式號3分式線z/ u

17、z m； 耳 抹 旨 田 pda 手機 打印機便攜式電腦圖4分布式信息燈通信網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)分布式天線以信息燈為無線接入載體，信息燈屮的無線接入點完成部分信號 處理功能，并通過專有傳輸網(wǎng)絡(luò)與中心信號處理器通信。分布式天線（信息燈）對 無線信號完成功率控制、光電轉(zhuǎn)換和物理格式轉(zhuǎn)換等功能。在上行鏈路中，信息 燈接收移動臺發(fā)射的空屮接口無線信號，并對信號做前端處理，將信號格式轉(zhuǎn)換 成電力線（或光纖）信號格式，最后傳輸?shù)街行男盘柼幚砥鬟M行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。在 下行鏈路屮，信息燈接收屮心信號處理器傳輸?shù)男盘?，并進行前端處理，將電力 線（或光纖）信號格式轉(zhuǎn)換成空中接口無線信號格式，最后將信號發(fā)射給移動臺。分布式信

18、號處理包括專用傳輸網(wǎng)絡(luò)和分布式處理中心（distributed processing centers, dpc）兩個部分。專用傳輸網(wǎng)絡(luò)以電力線、光纖或同軸電纜等作為傳輸媒 介，完成分布式天線和分布式信號處理器之間的信號傳輸和信號格式轉(zhuǎn)換功能。 分布式處理屮心負責無線接入信號的處理，包括調(diào)制解調(diào)、匹配接收、信道編譯 碼等功能。數(shù)據(jù)處理的基本功能可由多個分布于不同的地理位置的dpc共同完 成，各個dpc節(jié)點通過專用傳輸網(wǎng)絡(luò)相互通信，相互協(xié)調(diào)，對無線信號進行分 別處理。分布式高層控制是一個邏輯層，與信號處理在同一平臺進行。分布式高層控 制負責高層協(xié)議控制和無線資源的管理，其分布式與分布式天線和分布式

19、信號處 理相適應(yīng)。分布式信息燈通信網(wǎng)解決了基站犬線站址選擇、“綠色”通信網(wǎng)絡(luò)、頻譜資 源緊缺三個基本問題。采用信息燈作為分布式無線通信系統(tǒng)的天線，可使接入和 數(shù)據(jù)處理分離，因此使分布式天線（信息燈）的位置選擇更加靈活，可以從根本上 解決基站天線選址的難題。分布式天線（信息燈）的廣泛分布能增強基站的無縫覆 蓋能力，并使基站天線和移動臺的接入距離大幅度地減小，極大地捉高了視距通 信的概率。視距通信接入距離近，通信路徑損耗小，從而可以采用近距離通信技 術(shù)，降低基站天線和移動臺的發(fā)射功率，為“綠色”通信環(huán)境創(chuàng)造條件。同吋, 近距離接入為高頻段通信提供了條件，避開“熱點”頻譜，緩解頻譜資源緊缺的 壓力。

20、3.2協(xié)同通信技術(shù)在分布式信息燈通信系統(tǒng)中，分布式基站天線（信息燈）或手持設(shè)備由于尺寸、 復(fù)朵度等限制，可能不支持多天線技術(shù)，可以采用協(xié)同通信技術(shù)獲得空間分集, 降低基站天線或用戶終端的發(fā)射功率，逼近更“綠色”電磁環(huán)境的無線通信網(wǎng)。 根據(jù)協(xié)同實休的不同，協(xié)同通信可以分為基站協(xié)同和用戶協(xié)同?；緟f(xié)同是指在 分布式無線通信系統(tǒng)屮，處于不同地理位置的分布式基站天線，在基站協(xié)同處理 器作用下形成分布式多天線結(jié)構(gòu)，并聯(lián)合進行空時信號處理的協(xié)同通信技術(shù)。各 個分布式基站天線發(fā)射信號副木經(jīng)歷不同的衰落路徑到達用戶終端，在用戶終端 形成分集接收。用戶協(xié)同是指在多用戶通信環(huán)境屮，當無線信道受到衰落影響時, 用戶

21、信號的一路可以直接到達基站接收天線，另一路則可通過另一移動用戶作為 屮繼到達基站接收天線，并在基站屮形成分集接收的協(xié)同通信技術(shù)。兩個用戶的 協(xié)同通信如圖5所示，用戶2作為中繼，協(xié)同傳輸用戶1的數(shù)據(jù)。圖5兩個用戶的協(xié)同通信在用戶協(xié)同通信屮，兩個具冇協(xié)同關(guān)系的用戶除了傳輸自己的信息外，都冇 責任傳輸協(xié)作用戶的信息。用戶協(xié)同利用的協(xié)同分集技術(shù)，允許兩個單天線用戶 分享對方的天線形成發(fā)射分集。按屮繼的實現(xiàn)方式，用戶協(xié)同通信方法分為放大 前傳、譯碼前傳和編碼協(xié)同三種。3.2.1放大前傳放大前傳（amplified and forward, af）協(xié)'同通信是指每個用戶接收其協(xié)同作用 戶發(fā)射的信號

22、副本，然后放大并重傳該副本。中繼不對信號進行解調(diào)和解碼，而 是直接將收到的信號進行模擬放大處理后前傳?；竞喜⒂脩艉湾^的發(fā)射信息, 最終判決傳輸符號°兩個協(xié)同用戶的放大前傳協(xié)同通信系統(tǒng)可以獲得2階的分集 度。雖然中繼將噪聲和信號一起放大，但是由于分集，放大而傳相對于非協(xié)同通 信冇明顯的性能改善。3.2.2譯碼前傳譯碼前傳（decode and forward, df脅同通信是指屮繼對接收到的信號進行解 調(diào)和解碼，再通過編碼和調(diào)制重構(gòu)信源的發(fā)射信號，從而消去噪聲。df協(xié)同通 信比非協(xié)同通信沒有更多的分集。但是，如果中繼對數(shù)據(jù)進行了錯誤的判決，那 么錯誤將被前向傳播。為避免錯誤的前向傳

23、播而提出聯(lián)合df策略，當用戶之間 的信道瞬時snr較高時，用戶檢測并前傳同伴的數(shù)據(jù)；當信道snr較小時，通 信轉(zhuǎn)換為非協(xié)同模式。兩個用戶的聯(lián)合df協(xié)同通信系統(tǒng)可以獲得2階的分集度。3.2.3編碼協(xié)同編碼協(xié)同（coded cooperation, cc）將協(xié)同傳輸與信道編碼相結(jié)合，在協(xié)同中 各用戶試圖為其協(xié)同用戶傳輸增加的冗余，而不是簡單地重傳收到的協(xié)同用戶的 數(shù)據(jù)或信號16-17o每個用戶在傳輸時隙的前半部分傳輸一個自己的壓縮碼字, 如果同伴能夠正確地譯碼，后半部分用來傳輸同伴的數(shù)據(jù)；如果同伴不能正確地 接收，則將剩下的時間用來傳輸口己的數(shù)據(jù)。由于每個用戶數(shù)據(jù)分成兩個部分傳 輸，每個部分數(shù)據(jù)經(jīng)

24、丿力獨立的衰落到達接收端，從而獲得分集。af和cc可以提供最多2階的分集增益，故優(yōu)于非協(xié)同方式。df沒有明顯 的分集增益，但其靈活度較高。af有自身的局限性，不能將自身的信號存儲下 來或進行編碼等交換，其實現(xiàn)協(xié)議的靈活度比df低。協(xié)同通信使通信網(wǎng)絡(luò)中多 個分布式節(jié)點資源共享、功率共享和協(xié)同計算，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源，并增加了信息 傳輸效率。33環(huán)境感知技術(shù)環(huán)境感知是指收集、利用信道的狀況信息，以發(fā)射功率或頻率資源使用成本 最小化為優(yōu)化口標，提供適合用戶需要的無線業(yè)務(wù)信息傳遞服務(wù)。環(huán)境感知包括 認知無線電技術(shù)及自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)等。認知無線電技術(shù)感知頻譜的使用情況, 根據(jù)頻譜已使用情況采用合適的無線通

25、信技術(shù)來使用可用的頻率資源，提高頻譜 的利用效率。自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)通過信道估計來估計信道的狀態(tài)信息，動態(tài) 地調(diào)整調(diào)制方案及編碼方案，以最小化的發(fā)射功率傳輸最大化的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量。3.3.1認知無線電認知無線電（cognitive radio, cr）是一種智能無線通信技術(shù)，它依靠人工智能 的支持，感知無線通信環(huán)境，通過對環(huán)境的理解、主動學習，實時調(diào)整傳輸參數(shù) （如功率、載波調(diào)制和編碼方案等），適應(yīng)外部無線環(huán)境的變化，以滿足用戶通信 最佳性能的需求。cr可分為頻譜感知、頻譜分析、頻譜判決三個步驟。頻譜感知是指未授權(quán) 用戶（從用戶）對寬頻帶電磁波活動進行監(jiān)控，實時地探測當前工作區(qū)域內(nèi)頻譜的 使用狀

26、況，找出在頻譜中沒有被授權(quán)用戶（主用戶）使用或者被授權(quán)用戶使用但功 率很低的頻段（“頻譜空洞”）。頻譜感知的主要方法冇能量檢測法、匹配濾波法 和特征檢測法等。頻譜分析是估計頻譜感知獲取的“頻譜空洞”的特性，并對“頻 譜空洞”進行分析和評價。頻譜判決根據(jù)“頻譜空洞”的特性和用戶需求，在不 給主用戶帶來有害干擾的前提下，非授權(quán)地使用這些頻段，“伺機”進行通信。 “伺機”通信的從用戶頻繁地對當前工作頻段和其他頻段進行感知，一方面探測 當前工作頻段主用戶的出現(xiàn)，動態(tài)地改變系統(tǒng)傳輸參數(shù)以規(guī)避高優(yōu)先級的主用戶; 另一方面監(jiān)測其他頻段，在當前工作頻段不可用時，及時切換到其他可用的工作 頻段。cr技術(shù)使無線電

27、頻譜在用戶z間動態(tài)共享，從時間和空間上充分利用空閑 的頻譜資源，提高了無線電頻譜的利用率，緩解了頻譜資源緊張的壓力。3.3.2自適應(yīng)調(diào)制與編碼自適應(yīng)調(diào)制與編碼(adaptive modulation andcoding, amc)技術(shù)是一，種智能通 信技術(shù)，即當信道狀態(tài)變化時，發(fā)射端保持發(fā)射功率不變，隨信道狀態(tài)門適應(yīng)地 改變調(diào)制和編碼方式，以在不同的信道條件下獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量。在amc系統(tǒng)中，發(fā)射端由參數(shù)可調(diào)的信道編碼器和可調(diào)速率星座調(diào)制器等 構(gòu)成，根據(jù)預(yù)先選定的調(diào)制方式將信息發(fā)送出去。接收端通過信道估計感知無線 信道狀態(tài)信息，如衰落幅度、干擾和噪聲等，并將信道感知結(jié)果反饋給發(fā)射端。 發(fā)射

28、端依據(jù)反饋信息，改變傳輸功率、符號速率、星座大小及形狀、編碼速率等 參數(shù)以保證接收端具有恒定的信噪比，從而獲得最大的系統(tǒng)平均頻譜利用率22。 當信道條件較好時，對用戶的傳輸數(shù)據(jù)可以采用較高階的調(diào)制方式和較高碼率的 信道編碼方式，提高吞吐量；而當信道變差時，對用戶傳輸數(shù)據(jù)選取較低階的調(diào) 制方式和較低碼率的信道編碼方式，降低系統(tǒng)的誤比特率。amc技術(shù)能夠在給 定數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的而提廠根據(jù)業(yè)務(wù)量、平均信噪比、平均時延等參數(shù)口適應(yīng)地 決定所采用的信道調(diào)制和編碼方式，最大限度地發(fā)送信息，實現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率。 采用amc的通信系統(tǒng)能有效提高頻譜利用率，增加系統(tǒng)容量，減輕信道衰落起 伏對系統(tǒng)傳輸性能的影響，實

29、現(xiàn)更低的誤碼率，并保持恒定的發(fā)射功率，滿足不 同業(yè)務(wù)的需求。3.4近距離通信技術(shù)分布式無線通信系統(tǒng)為近距離通信(short-range communication)提供了 口j能, 近粵離通信可以使基站和移動臺降低發(fā)射功率，從而使通信環(huán)境“綠色化”。近 距離無線通信技術(shù)主要包括藍牙(bluetooth)、wibree wireless fidelity(wi-fi)紅 外線通信(irda)、zigbee超寬帶(ultra wide band, uwb)通信、毫米波通信等。3.4.1常用窄帶近距離通信藍牙以跳頻擴頻方式工作，通過間隔為1 mhz的79個跳頻頻點(2.4022.480 ghz)來實

30、現(xiàn)頻譜擴展。wibree低功耗、小尺寸、低成木，可以輕松地與藍牙集 成在一起24o wi-fi用于代表使用任何一種802.11x無線局域網(wǎng)標準的產(chǎn)品或服 務(wù)，服務(wù)范圍較小，傳輸距離有限，目前有四個標準:802.11a、802.11b、802.11g 和802.15。紅外無線通信技術(shù)采用波長0.9 u m的紅外線作為通信載體具有保 密性強和抗-干擾性強等優(yōu)點25o zigbee技術(shù)的物理層主要采用ieee 802.15.4標 準，有2.4 ghz和868/915 mhz兩個物理層標準，都是基于直接序列擴頻技術(shù), 主耍適用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域。本文對藍牙、wibree、wi-fi.紅外線通信、

31、 zigbee等近距離通信技術(shù)在工作頻率、有效傳播距離等方面進行了對照，如表1 所示。表1常用窄帶近距離通信技術(shù)比較工作頻 率/ghz有效傳輸 距離/m峰值數(shù)據(jù) 速率/mbs"1調(diào)制方式bluetooth2.40.110.01fhsswi* bree2.4<101 802.11a5.0 3010054ofdm802.11b2.435-11011dssswi-fi802.11g2.43511054cck/ofdm802.11n5.0/2.470160248mimo/ofdmirda無需指定<116基帶調(diào)制zigbeec m , rjmhn和2:4 gh2幾米至幾十米c m ct tm idoo 1vlmz： 乂u k915 mhz： 40 k2:4 ghi： 250 kbpsk/o-qpskwibree論壇己于2007年6月12日并入藍牙技術(shù)聯(lián)盟列。3.4.2 uwb通信技