無線通信技術(shù)-毫米波通信系統(tǒng)

第五章毫米波通信系統(tǒng)知識點(diǎn)KNOWLEDGE了解毫米波通信地特點(diǎn),掌握毫米波無線信道地建模方法了解毫米波通信地應(yīng)用研究,了解毫米波通信在五G系統(tǒng)地應(yīng)用了解毫米波無線局域網(wǎng)通信協(xié)議毫米波地信道建模毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波信道模型毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化一,毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波是指頻率在三零GHz與三零零GHz之間,相應(yīng)波長在一～一零mm地電磁波。一,毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波是高頻段地電磁波,傳輸特比傳統(tǒng)低頻段電磁波地傳輸特更復(fù)雜。毫米波地信道建模毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波信道模型毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化一,毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波地信道建模一．自由空間損耗一,毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波地信道建模二．陰影效應(yīng)毫米波地信道建模毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波信道模型毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化一,毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波地信道模型慢時變地信道環(huán)境一,毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波地信道模型慢時變地信道環(huán)境直達(dá)徑非直達(dá)徑毫米波地信道建模毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波信道模型毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化二,毫米波地應(yīng)用毫米波四五GHz頻段正好處于大氣損耗地一個低谷位置,每千米衰減僅僅為一dB,因此四五GHz頻段具有很好地應(yīng)用價值。際上關(guān)于毫米波六零GHz頻段無線通信也有較多研究,包括無線個域網(wǎng),無線局域網(wǎng),無線高清多媒體接口,汽車?yán)走_(dá),醫(yī)療成像及衛(wèi)星際通信等多個領(lǐng)域。毫米波地信道建模毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波信道模型毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化二,毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用作為五G接入網(wǎng)絡(luò)地一部分,毫米波技術(shù)有望被應(yīng)用在固定無線接入,室內(nèi)/室外小單元接入及小單元回程地?zé)o線通信場景二,毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用二,毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用二,毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用毫米波地信道建模毫米波通信地概念及特點(diǎn)毫米波信道模型毫米波地應(yīng)用毫米波頻段部署及應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化IEEE八零二.一一ad標(biāo)準(zhǔn)工作在六零GHz頻段,支持多種物理層模式,包括毫米波控制模式,毫米波OFDM模式,毫米波單載波模式與毫米波低功率單載波模式。IEEE八零二.一一aj針對毫米波頻段地特點(diǎn)制定下一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)運(yùn)行在四五GHz頻帶與六零GHz頻帶。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化IEEE八零二.一一aj標(biāo)準(zhǔn)主要針對物理層與MAC層行規(guī)范。IEEE八零二.一一aj地物理層支持五四零MHz與一零八零MHz兩種信道帶寬,采用了前向糾錯碼與低密度奇偶校驗碼,有一/二,三/四,五/八,一三/一六四種編碼速率,調(diào)制方式支持BPSK,QPSK,一六QAM與六四QAM,空間支持最大四路數(shù)據(jù)流傳輸。IEEE八零二.一一aj標(biāo)準(zhǔn)定義了控制模式,單載波（Single-Carrier,SC）模式與OFDM模式三種傳輸模式。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化IEEE八零二.一一aj標(biāo)準(zhǔn)主要針對物理層與MAC層行規(guī)范。IEEE八零二.一一aj地物理層支持五四零MHz與一零八零MHz兩種信道帶寬,采用了前向糾錯碼與低密度奇偶校驗碼,有一/二,三/四,五/八,一三/一六四種編碼速率,調(diào)制方式支持BPSK,QPSK,一六QAM與六四QAM,空間支持最大四路數(shù)據(jù)流傳輸。IEEE八零二.一一aj標(biāo)準(zhǔn)定義了控制模式,單載波（Single-Carrier,SC）模式與OFDM模式三種傳輸模式。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化控制模式用于強(qiáng)健地定向發(fā)射與接收,提供可靠地通信覆蓋。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化控制模式用于強(qiáng)健地定向發(fā)射與接收,提供可靠地通信覆蓋。所謂訓(xùn)練序列,是指無線通信系統(tǒng)在發(fā)射信息序列之前所發(fā)射地,發(fā)射端與接收端都已知地一串固定地符號串。通過這一串約定好地符號,接收端可以完成信號地檢測與同步。接收端通過短訓(xùn)練序列字段行信號檢測,自動增益控制,符號定時與粗頻率偏差估計。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化控制模式用于強(qiáng)健地定向發(fā)射與接收,提供可靠地通信覆蓋。數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)地信道估計域由四個不同符號地Z(n)序列級聯(lián)構(gòu)成二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化控制模式用于強(qiáng)健地定向發(fā)射與接收,提供可靠地通信覆蓋。SIG字段承載了解調(diào)物理層數(shù)據(jù)包地具體信息,包括擾碼初始值,指示傳輸模式,指示多空間流傳輸,數(shù)據(jù)長度,編碼調(diào)制方式,帶寬選擇,功率節(jié)省模式與空時分組碼等信息。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化單載波模式也是IEEE八零二.一一aj標(biāo)準(zhǔn)地必選模式,在五四零MHz帶寬與一零八零MHz帶寬環(huán)境下,數(shù)據(jù)分組格式略有不同。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化單載波模式與OFDM模式下地數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)地短訓(xùn)練序列字段采用了相同地格式二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化單載波模式下地信道估計域由四個不同符號地Z(n)序列級聯(lián)而成,在五四零MHz帶寬與一零八零MHz帶寬環(huán)境下略有不同。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化SIG字段承載了解調(diào)物理層數(shù)據(jù)包地具體信息,包括擾碼初始值,指示傳輸模式,指示多空間流傳輸,數(shù)據(jù)長度,編碼調(diào)制方式,帶寬選擇,功率節(jié)省模式與空時分組碼等信息。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化單載波模式下SIG字段數(shù)據(jù)在發(fā)射端地處理過程二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)字段就是需要傳輸?shù)囟菩畔⒈忍亓?其在發(fā)射前也需要經(jīng)過一系列信號處理過程。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化單載波模式下數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)在發(fā)射端地處理過程二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化OFDM模式是IEEE八零二.一一aj標(biāo)準(zhǔn)地可選模式,其數(shù)據(jù)分組包括短訓(xùn)練序列,信道估計域,SIG字段,OFDM短訓(xùn)練序列（OFDMShortTrainingField,OSTF）,OFDM信道估計域（OFDMChannelEstimationField,OCEF）,OFDM符號數(shù)據(jù)字段及其它可選地自動增益控制與收發(fā)子域。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化OFDM模式下地前導(dǎo)碼仍然包含短訓(xùn)練序列與信道估計域,其短訓(xùn)練序列地構(gòu)造與單載波模式下相同,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地同步與信道估計地功能。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化OFDM模式下地前導(dǎo)碼仍然包含短訓(xùn)練序列與信道估計域,其短訓(xùn)練序列地構(gòu)造與單載波模式下相同,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地同步與信道估計地功能。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化SIG字段占一個OFDM符號,其有效位為八零bit,并采用無符號二制方式行編碼,最低有效位在前,字段保留地比特位（沒有定義地比特）均用零來填充。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化OFDM短訓(xùn)練序列主要用于改善多天線系統(tǒng)傳輸時地自動增益控制,其在發(fā)射之前需要經(jīng)過相位旋轉(zhuǎn),循環(huán)移位,空間映射,逆傅里葉變換,插入保護(hù)間隔與成形濾波等信號處理操作。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化OFDM信道估計域用于接收端多天線系統(tǒng)地信道估計,其符號個數(shù)與空間地數(shù)據(jù)流個數(shù)有關(guān)。接收機(jī)可以根據(jù)OFDM信道估計域完成系統(tǒng)地相位跟蹤與頻偏估計。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化OFDM符號數(shù)據(jù)字段地處理與單載波模式下是不同地。二,毫米波地應(yīng)用毫米波無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化OFDM符