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關鍵詞超寬帶(UWB)；脈沖無線電；IR；OFDM；DS-UWB
美國聯邦通信委員會FCC（FederalCommunicationsCommision）于2002年2月14日通過了一項曾經只應用于軍事和政府部門，現今可民用化的超寬帶UWB（UltraWideBand）無線通信技術。UWB完全迥異于其它無線技術，具有對信道衰落不敏感、發射信號功率譜密度低，系統復雜度低，功耗小，定位精度精確等優點。在無線通信、網絡、雷達系統、圖像處理和定位系統中都具有其它技術無法比擬的優點。它不用載波而采用時間間隔極短(小于1ns)的脈沖進行通信，因此也可稱作脈沖無線電(ImpulseRadio)，與二進制移相鍵控(BPSK)信號波形相比，超寬帶不采用余弦波進行載波調制而是發送間隔小于1ns的能量脈沖，因此它的帶寬極寬，高達數GHz，且由于頻譜的功率密度極小，它具有擴頻通信的特點。目前，為保障全球定位系統GPS，導航系統和軍事通信頻段，FCC限定UWB頻域在3.1至10.6GHz，且發射功率低于41dB。UWB向民用解禁后，我們更為關注的是它帶來的商業和民用價值。
1UWB的特點
⑴帶寬非常寬
UWB使用帶寬高達幾個GHz，頻率范圍從3.1GHz到10.6GHz。超寬帶系統容量大，不單獨占用現在已經擁擠不堪的頻率資源，而是共享其它無線技術所使用的頻段，這使得頻率資源日益緊張的今天有了實質性的緩解。
⑵傳輸速率高
UWB自問世后一直被看作是藍牙技術的替代品，它可以使電子通信設備之間通過無線互傳信息，速率可以達到480Mbps，遠高于IEEE：802.11a、IEEE：802.11b和藍牙數據速率的無線連接。
⑶發送功率非常小
UWB消耗功率很小，一般不超過200微瓦，不及Wi-Fi的千分之五。超低的發射功率極大延長了系統電源工作時間。另外，發射功率小，其產生的電磁波輻射對人體的影響也微乎其微。
⑷抗干擾性能強及保密性好
UWB采用跳時擴頻信號，系統具有較大的處理增益，發射時，微弱的脈沖信號分散在極寬的頻帶中，其輸出功率甚至低于一般電子設備產生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴過程中產生擴頻增益。因此，與藍牙、IEEE802.11a和IEEE802.11b相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強的抗干擾性。同時超短而微弱的脈沖信念也使得UWB與其它無線通信設施之間的干擾大幅度降低。UWB保密性表現在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據；另一方面是系統的發射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。
⑸精準的定位功能
UWB系統具備良好的時間解析能力，使其能擁有精確的測距和定位功能，這一功能，可以將通信與定位融合，從而建立更為廣闊的應用領域，包括建立高度安全、較佳效能的網絡架構，以及精準的存貨追蹤管理。而在商業用途上，精準的定位功能將可應用到企業的倉儲管理上，協助物料與資材的追蹤定位。
⑹低廉的芯片成本
由于UWB不調制和解調復雜的載波信號，所以不需要混頻器、過濾器、RF/IF轉換器、本地振蕩器(Localoscillator)以及802.11x常用的超外差所需額外的表面聲波濾波器(SAWfilters)等復雜的元件，因而能量消耗很小，也更容易集成進CMOS里。除此之外，也可將射頻設計成不需要功率放大器，同時也可以使用CMOS制程，因此具備低成本的芯片結構。
2當前發展狀況
UWB的標準目前主要有兩大類，分別是摩托羅拉旗下子公司飛思卡爾(Freescale)引領的DS-UWB和由IEEE倡導的MBOA，兩者的分歧體現在UWB技術的實現方式上，前者采用直接序列擴展頻譜的技術，它可以使很多傳輸共享相同的頻率范圍，這使很多小批量(piconets)的UWB設備互相連接更為容易。而后者則采用多頻帶方式，OFDM方案是將可用的頻段分為多個子帶，每個子帶帶寬大于500Mb/s，每一個子帶的信號為一個OFDM信號。這兩種技術各自有各自的優勢和特點，但無法兼容，兩種標準的牽頭羊為了各自的利益，進行了激烈的角逐，但到目前為止還沒有哪一方勝出。從這兩個方案競
爭的激烈程度，我們可以預測到UWB技術巨大的潛在市場。技術的成功發展必定會反映在市場的不斷成熟和發展上，因此UWB技術所帶給世界無線通信市場的沖擊將是無法避免和前所未見的，它帶來的商業市場前景也是不可估量的。
3商業應用前景
無線通信歷來都是一個技術創新層出不窮的領域，超寬帶(UWB)實現了通信行業的設想：UWB在噪音標準之下調制數據，與頻帶內的其它無線通信標準并存而不相互干擾。隨著UWB技術逐漸成為標準，行業領先者已經開發出UWB芯片產品，開始推出支持UWB的激動人心的商業應用。
家庭網絡的應用中，UWB可以為無線局域網和個人局域網的接入技術帶來高速率、低功耗、高帶寬和低復雜度的無線通信解決方案，借助于UWB技術，可以家庭為單位建立局域網，使電腦和其它電子通信設備之間通過無線互傳信息，從而減少房間布線、提高設施移動性。作為一項正在迅速發展的新技術，UWB將顯著改善消費者的家用娛樂產品體驗。消費者開始使用家中的PC機或筆記本電腦享受UWB無線技術帶來的優越，其獨特的優勢就會讓家庭中的娛樂電器也受益，例如，UWB可以把數碼相機和數碼攝像機的數據資料，傳輸給PC機，可以將DVD、VCD等各種視頻數據傳輸到隔壁房間的電視，UWB將實現速度高達每秒110Mbit乃至更快的無線連接，使其非常適合連接電視與DVD播放機和錄像機、個人視頻記錄器以及家庭音響?？梢哉J為UWB是家庭網絡更加合理的解決途徑。
在定位檢測應用中，由于UWB技術具有很好的定位能力，這一特性也可以使其擁有極其廣泛的應用前景。由于UWB的高頻信號具有很強的穿透力，所以消防員、警察和災難救援人員可以利用UWB技術偵察出藏在厚墻另一側、深埋在地下甚至是人體內部的目標物；汽車制造商可利用UWB技術建立汽車傳感器、防撞系統、智能高速公路感測系統；此外其定位精度甚至超越了GPS全球定位系統，所以UWB將在定位檢測領域有更大的突破。
當前，人們看好UWB技術的利用價值，最主要集中在消費電子應用領域。英特爾、德州儀器、西門子等業界知名廠商也對UWB技術在此領域的應用前景保持樂觀。筆記本電腦、PDA、數碼相機、掃描儀、打印機、攝錄像機、以及MP3播放器等消費電子產品，均可以利用UWB技術進行高效率高品質的視頻和音頻數據傳輸。許多國家都已明確了全面實現數字電視網絡的目標，UWB技術將在數字電視網絡的許多環節上，充分發揮高速、無線和低干擾等優勢。用UWB技術傳輸數字視頻信號的速率，是當前有線電視調制解調器的10倍之多。XtremeSpectrum公司在不久前展示的一塊UWB芯片樣品，可以將數字電視信號同時沿著6個不同的信道傳向6臺電視機。美國飛思卡爾半導體(FreescaleSemiconductor)不久前在飛思卡爾技術論壇宣布，海爾采用了該公司的UWB(超寬帶)無線芯片，推全球首款UWB電視，即將先后在中國和美國捆綁上市液晶電視和媒體服務器。新加坡Cellonics公司研發的一種新調制技術，更是將UWB的應用拉近了現實當中，它演示了UWB技術在消費電子產品中傳輸多媒體信號的過程，其質量之高、功耗之低而技術之簡單，使更多的人對UWB在消費電子中的應用更加滿懷信心。
目前，在業界的推動下，UWB技術已經日臻成熟，一些廠商已經推出了UWB芯片和相關產品。目前在試驗室，UWB無線傳送裝置已經可以進行速率為480Mbit/s的數據傳送。鑒于UWB技術所表現出來的優越特性和上述廣泛的潛在應用領域，樂觀者預計到了2006年，UWB技術將可能產生10億美元的市場。
4小結
一項只用于10米范圍之內，傳輸速率達到幾百兆的無線通信技術引起了英特爾、摩托羅拉、西門子等通信業界巨頭們的關注，也使家電業各大廠商們看到了UWB的應用前景。自UWB被批準民用后，家電廠商和PC廠商便蜂擁而至進行產品開發，積極拓展此項技術的商業化應用和發展，加快了UWB技術的商業化步伐?？傊?，UWB可定位于家用類設備和終端間的無線連接。眾多的家電類設備，決定了UWB的應用范圍相當廣泛。UWB向人們清楚地展示了家用電子設備更為簡潔的美好前景，在商業多媒體設備、家庭和個人網絡方面極大地提高了一般消費者和專業人員的適應性和滿意度?；诖?，業界必須致力于提供標準與實現技術努力挖掘UWB的潛力。當然，UWB作為民用技術任重而道遠，尚有一些應用中產生的信號干擾和頻段開放引起的諸如安全性和干擾問題亟待解決。軍方、政府、無線運營商和設備制造商等各方之間的利益沖突使得他們在UWB技術的民用化問題上尚有疑慮。但不管怎么說，我們有理由相信，由UWB技術所帶來的技術發展和革新會使得UWB技術進入更多的應用領域，帶來更為廣闊的應用前景。
參考文獻
[1]LiuqingYangandGeorgiosB.Giannakis，”Ultra-WidebandCommunications”，IEEEsignalprocessingmagazine1053-5888/04
對于未來,電力線上網技術將面臨技術和市場的雙重考慮,由于電壓變化所帶來的干擾影響上網質量,用電高峰時期數率波動大,PLC芯片主要來自歐美,以及國家法律法規不明確等因素,都將嚴重制約著電力線上網技術的良性發展,其未來之路絕非一帆風順。
技術還需重大改進。在帶寬、傳輸距離以及信號干擾方面雖已取得了長足進步,但由于電力網使用的是非屏蔽線,用它來傳輸數據不可避免地會形成電磁輻射,影響數據的保密性,因此信息安全性能差。多數電力線接入產品采用帶寬共享,導致用戶數量增加之后帶寬下降,電力線接入時數據需要通過電表傳輸,帶寬在電表處產生衰減,用電高峰期傳輸數率嚴重下降等方面還亟待改進。
商業模式不成熟。由于受到有關政策的限制,目前還沒有相關業務的支持,而且在商業模式方面也只是處于摸索階段。此外,中國廠商在產品芯片技術方面的缺乏,最終用戶的認可、接受,市場的培育以及與該技術相關的產業鏈等問題也必須重點考慮。
與其他寬帶技術相比,競爭優勢并不明顯。除了安全性這一眾所周知的致命弱點外,PLC在價格方面也暫時處于劣勢。“電力貓”目前價格在800元至1200元之間,比ADSL還要貴很多,現有電信運營商的上網資費已經很低,PLC如不能解決設備的成本問題,制定相對低的資費標準,是不具備競爭力的。而與此相關的是PLC的經營成本問題。另外,PLC所宣揚的最大優點是其便利性,無需任何布線,無需挖溝和穿墻打洞,通過遍布各個房間的插座就可上網。而無線局域網(WLAN)與3G無線互聯網的迅猛發展,已經令PLC的這一優勢黯然失色。
在市場接受程度上,據近期的一項調查顯示,只有14.62%的網民表示對這項技術較為熟悉,其他的表示僅了解一點或一無所知。對于電力線上網技術在中國的商用,則有73.26%的網民持謹慎態度,其中有12.21%的人則明確表示不會使用,這反映了大部分用戶對直接騎在電老虎背上上網還是心存疑慮的,畢竟是直接連在220V的電力線上,要想用戶沒有顧慮是不現實的,這就需要一邊進一步的提高安全系數,一邊加大宣傳力度和市場推廣力度,使用戶對PLC有更多深入的了解,從而充分信任和接受PLC。
總之,PLC作為一項有潛力的寬帶網絡接入技術,相關電力部門如果充分發揮其潛力,并和原來自身的電力通訊網相連接互補,很可能形成四網合一的大好形勢。另一方面,如果因缺乏長遠戰略眼光、市場運作不利、技術等原因也有可能失去進入寬帶市場的最佳時間,流于一種輔助的上網手段。
PLC的優點
首先是其無可比擬的網絡覆蓋優勢,居民家里可以沒有五類線,可以沒有雙絞線,也可以沒有DDN,但誰都離不開電力線。據了解,我國目前電話用戶不到3億,但用電用戶已超過10億。在廣闊的農村地區,特別是那些電話網絡不太發達的地區,PLC會更有用武之地。畢竟,電力網規模之大,是其他任何網都不可比擬的。雖然這些地區上網短期需求量并不大,市場發展成熟較慢,但會存在電力線上網先入為主的局面,可以有先行之利,對PLC的長遠發展和擴張非常有利。
其次是它可充分利用現有的低壓配電網絡基礎設施,不再需要任何新的線路鋪設,隨意接入,是一種“NoNewWires”技術,簡單方便的安裝設備以及使用方式,節約了資源和費用;無需挖溝和穿墻打洞,避免了對建筑物和公用設施的破壞,同時也節省了人力;共享互聯網絡連接;可以在任何客戶進行網絡連接;移動計算機至任意位置,簡單使用;高通訊速率,可達到14Mbps(將來通過升級設備可達100Mbps),可使用VOD點播;數據加密,提供高安全性和高可靠性能。
高速訪問可以為用戶提供高速因特網訪問服務、話音服務,從而為用戶上網和打電話增加了新的選擇,有利于其它電信服務商改善服務、降低價格。家居自動化的生力軍通過遍布各個房間的墻上插座將智能家電聯網,提前享用數字化家庭的舒適和便利。物理安全性強利用電力線的永久在線連接,構建的防火、防盜、防有毒氣體泄漏等的保安監控系統,讓上班族高枕無憂。構建的醫療急救系統,讓有老人、孩子和病人的家庭倍感放心。遠程讀取方便遠程自動讀出水、電、氣表數據,使公用事業公司節省大量費用,也方便了用戶。
無所不在的電力功能,比較容易實現或者說推動智能化大廈和家庭智能化。這就是電力貓的競爭力。
PLC的缺點
首先,技術瓶頸尚待突破。PLC與電話線上網從本質上來講并沒有區別,都是利用銅線作為傳輸媒質。而銅線上網的最大問題就是不能解決傳輸帶寬的問題,這是電力線上網面臨的首道關卡。PLC試驗網絡接入速度較快,不但遠遠超過普通撥號和ISDN,也已超過ADSL,上網桌面速率達到2Mpbs。但這個速度只是理想情況下的最高速度,電力線上網就是銅線上網,在銅線上不可能無限制地提升傳輸數據通訊容量的潛能。其次,電力線上網所產生的輻射問題不易解決。因為電力網使用的大多是非屏蔽線,用它來傳輸數據不可避免地會形成電磁輻射,從而會對其他無線通信,如公安部門或軍事部門的通信造成干擾。再次,電力線上網存在著不穩定的問題。電力線不同于普通的數據通信線路,當作為一種數據傳輸的媒介時,會遇到許多干擾。電力線上有許多不可預料的噪聲和干擾源,如吸塵器、電冰箱、洗衣機等;其次,電力線通訊具有時間上不可控、不恒定的特點。與信號潔凈、特性恒定的Ethernet電纜相比,電力線上接入了很多電器,這些電器任何時候都可以插入或斷開、開機或關閉電源,因而導致電力線的特性不斷變化。最后,在網絡管理上也有麻煩。PLC并非如一般用戶所想象的只要安裝PLC調制解調器即可,事實上還是要一個通信骨干網支撐,由骨干網連接到PLC局端設備(MDU),再連接到用戶PLC調制解調器。
關鍵詞：寬帶接入網，寬帶業務，寬帶網絡
1引言
寬帶是指在同一傳輸介質上，使用特殊的技術或者設備，可以利用不同的頻道進行多重（并行）傳輸，并且速率在256Kbps以上。至于到底多少速率以上算作寬帶，目前沒有國際標準，這里我們按照約定俗成和網絡多媒體視頻數據量來計量為256K。
2寬帶主干網技術
2.1千兆以太網技術
最高傳輸速率為1Gbps，與以太網技術、快速以太網技術向下兼容。在傳輸介質上由氏叻⒄刮庀?，传输距离（灾X拗屑燙跫攏鈐犢紗?20KM。這樣，在傳輸距離上已不再受傳輸介質的限制，可以滿足城域網的需求。而且，因為世界上80％的網絡節點均為以太網形式，所以光以太網和現有網絡形式有最好的兼容性。以太網具有設備便宜，組網成本低，便于運維的特點，所以非常適合傳輸大帶寬、低利潤的數據業務。特別適合小型城市的城域網建設。
2.2IPoverATM
融合了IP和ATM的技術特點，基本原理為：將IP數據包在ATM層全部封裝為ATM信元，以ATM信元形式在信道中傳輸。當網絡中的交換機接收到一個IP數據包時，它首先根據IP數據包的IP地址通過某種機制進行路由地址處理，按路由轉發。隨后，按已計算的路由在ATM網上建立虛電路（VC）。以后的IP數據包將在此虛電路上以直通方式傳輸。采用信元傳輸和交換技術，減少處理時延，保障服務質量，使其端口可以支持從E1(2Mbps)到STM-1(155Mbps)、STM-4(622Mbps)、STM-16(2.4Gbps)的傳輸速率。優點為：1、ATM技術本身能提供QoS保證，因此可利用此特點提高IP業務的服務質量。2、具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢復能力，網絡可靠性高。3、適應于多種業務，具有良好的網絡可擴展能力。4、對其它幾種網絡協議如IPX等能提供支持。
缺點為網絡體系結構復雜且重復，ATM與TCP/IP都具尋址、選路和流量控制功能，開銷損失大，因而主要用于網絡邊緣多業務的收集和一般IP骨干網，不太適合超大型IP骨干網應用。
2.3IPoverSDH技術
它使用鏈路及PPP協議對IP數據包進行封裝，把IP分組根據RFC1662規范簡單地插入到PPP幀中的信息段中，然后再由SDH通道層的業務適配器把封裝后的IP數據包映射到SDH的同步凈荷中，再經過SDH傳輸層和段層，把凈荷裝入一個SDH幀中，最后到達光層，在光纖中傳輸。采用高速光纖傳輸，以點對點方式提供從STM1到STM64甚至更高的傳輸速率。其中IPoverSDH技術也簡稱為POS技術，也就是將IP包直接封裝到SDH幀中，提高了傳輸的效率。特點為：1、對IP路由的支持能力強，具有很高的IP傳輸效率。2、符合Internet業務的特點，如有利于實施多路廣播方式。3、能利用SDH技術本身的環路達到鏈路糾錯，提高了網絡的穩定性。4、省略了不必要的ATM層，簡化了網絡結構，降低了運行費用。5、僅對IP業務提供好的支持，不適于多業務平臺。6、不能像IPoverATM技術那樣提供較好的服務質量保障。7、對IPX等其它主要網絡技術支持有限。
這種技術的特點是充分利用光纖的帶寬資源，極大地提高了帶寬和相對的傳輸速率，不僅可以與現有通信網絡兼容，還可以支持未來的寬帶業務網及網絡升級，并具有可推廣性、高度生存性等特點。
3寬帶接入技術
3.1銅線接入
3.1.1非對稱數字用戶環路（ADSL）
ADSL屬于銅線接入技術，是以銅電話線為傳輸介質的點對點傳輸技術。它是一種非對稱的數字用戶環路，即用戶線的上行速率和下行速率不同，根據用戶使用各種多媒體業務的特點，上行速率較低，下行速率則比較高，特別適合傳輸多媒體信息業務。
ADSL技術為家庭和小型業務提供了增強帶寬的標準方式，國際電信聯盟公布的G.Lite或ADSLLite標準規定的下行帶寬為1.5Mbs,上行帶寬為384Kbps,前者大約是現有撥號模擬調制解調器的50倍，為此實際上與網絡建立了兩個連接，它們分別用于電話和數據業務，并可同時打開和連續使用。
ADSL除可提供電話業務外，還能提供多種寬帶業務，在未來幾年內，ADSL接入技術將會是終端用戶最主要的寬帶接入方式。
缺點是傳輸距離非常有限，對線路質量要求較高，當線路質量不高時，推廣使用有困難。
3.1.2高比特率數字用戶線（VDSL）
VDSL是ADSL的升級，是DSL技術根據HDTV、視頻會議以及對稱/非對稱業務的需要而發展的技術。該技術是在94年下半年提出，目的就是為了能在雙絞線上實現比ADSL更高的傳輸速率。VDSL提供了更高的帶寬，滿足更多的業務需求，它除了支持與ADSL相同的應用外，還支持包括高保真音樂、高清晰度的電視，多通道視頻業務、MPEG-2圖象等，是真正的全業務接入（FSAN）手段。它的特點是傳輸速率快，有效距離短，速率可變自適應，并可以按照要求配制成對稱和非對稱兩種傳輸模式。
3.2光纖同軸（HFC）接入技術
CabelModem是一種基于光纖-同軸混合網（HFC）基礎上的一種技術，可在不影響有線電視廣播的頻帶內實現對互聯網信息的接入與訪問。它的下行傳輸速率可以達到10Mbps～30Mbps，上行速率可以在512kbps以上。這種技術的另一個突出的優點是，它只占用了有線電視系統可用頻譜中的一小部分，因而用戶上網時不影響收看電視和使用電話。
缺點是需要進行雙向改造，帶寬進一步擴展能力有限，而且無法建設獨立的社區內部網絡平臺。
3.3以太網接入技術
原本主要應用于計算機網絡的以太網技術，由于技術上的發展，使得以太網的傳輸距離大為擴展，完全可以滿足接入網和城域網數據通信的需求。由于具有性能價格比好、可擴展、易安裝的特點，這一技術正在成為為企事業用戶提供高速接入的主要手段，目前全球企事業用戶80%以上都采用以太網接入。
缺點是對已經建成的社區，需重新進行布線和設施改造。
3.4無線接入技術
無線接入技術分為固定無線接入、移動無線接入和蜂窩移動三大系列。
3.4.1固定無線接入
⑴本地多點分配業務（LMDS）
其最大的特點在于寬帶特性，可用頻譜往往達1GHz以上。在不同國家或地區，電信管理部門分配給LMDS的具體工作頻段及頻帶寬度有所不同，其中大部分國家將27.5GHz～29.5GHz定為LMDS頻段。我國則采用26GHz及38GHz。
由于該技術利用高容量點對多點毫米波進行傳輸，它幾乎可以提供任何種類的業務，如話音、數據及視頻圖像等，能夠實現從64Kbps到2Mbps，甚至高達155Mbps的用戶接入速率，并具有很高的可靠性，被認為是一種“無線光纖”技術。
LMDS系統通常由四個部分組成：基礎骨干網絡、基站、用戶端設備以及網管系統。由于LMDS直接支持無線ATM協議，可以使鏈路效率得到提高。
缺點是覆蓋范圍小，覆蓋30平方英里。
⑵多點多信道分布式系統（MMDS）
MMDS不需要本地電信或有線廣播公司的干涉就能夠通過用戶安裝在屋頂上的天線為每位用戶提供服務。
MMDS最初用于單向傳輸的影像廣播服務，包括城市與城市之間的無線網絡系統。現在則可以采用雙向的數據業務傳輸，允許更加靈活地使用MMDS頻譜。而LMDS技術，則屬于區域性的無線技術，可被應用在城市內、郊區等小范圍的通信網絡。
⑶自由空間光通信(FSO)
激光無線通信與以往的利用電磁波(radio)的無線通信相比，具有容量大、發射裝置和功率小、不用政府特許證、對人體無影響等優點。但容易受到天氣和障礙物的影響，一般用于近距離室內通信，如各種遙控信號的傳遞、微機間和手機間的數據通信等。現在開始應用到室外通信，但需要使用抗天氣劣化的自適應技術。自由空間光通信(FSO)使用光脈沖調制信號，按照FSO聯盟的規定可以采用兩個紅外線波長：長波長1550nm和短波長800nm。以提供100、155和622Mbps的數據速率。
3.4.2移動無線接入
⑴寬帶無線局域網絡(WLAN)
無線局域網絡是便攜式移動通信的產物，終端多為便攜式微機。其構成包括無線網卡、無線接入點（AP）和無線路由器等。目前最流行的是IEEE802.11系列標準，它們主要用于解決辦公室、校園、機場、車站及購物中心等處用戶終端的無線接入。
在802.11的基礎上，IEEE相繼推出了802.11b和802.11a兩個標準。三者之間技術上的主要差別在于MAC子層和物理層。802.11b使用動態速率漂移，可因環境變化，在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之間切換，且在2Mbps、1Mbps速率時與802.11兼容。802.11a工作在5GHz頻段，物理層速率可達54Mbps，傳輸層可達25Mbps。可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網無線幀結構接口，以及TDD/TDMA的空中接口。
⑵藍牙技術
藍牙是一種短距離無線連接技術，用于提供一個低成本的短距離無線連接解決方案。家庭信息網絡由于距離短，可以利用藍牙技術。
藍牙采用2.4GHz的ISM(工業、科研和醫療)頻段，不受各國頻率分配不統一的
影響；采用FM調制方式，降低了設備成本；采用快速跳頻、正向糾錯(FEC)和短分組技術，可減少同頻干擾和隨機噪聲，使無線通信質量有所提高。藍牙的傳輸速率為1Mb/s，傳輸距離約10米，加大功率后可達100米。
⑶無線ATM網絡
由于無線ATM網絡采用的無線傳輸信道與ATM骨干網所采用的光纖傳輸信道具有很大的差異，一些新的問題，如介質共享性、廣播性、較長的傳輸延時、較高的信道誤比特率以及信道衰落的影響等等，必須加以解決。因而無線ATM除了具有與ATM相同的ATM層、AAL層以及信令部分外，還要增加與無線通信有關的無線物理層(PHY)、介質訪問控制層(MAC)、數據鏈路控制層(DLC)，以及相應的無線控制功能，這樣才能在無線網絡中實現ATM服務。為支持對各種業務的服務質量控制，DLC協議常常針對不同的業務采用不同的差錯控制方式；MAC協議則一般采用信道動態分配算法來支持業務速率的可變。
另外，無線ATM通信網要支持移動用戶，因此網絡應具有移動管理功能。當無線ATM通信網采用微蜂窩小區形式的網絡結構時，越區切換控制就是移動管理的一項關鍵技術。無線ATM網和現有的移動通信系統(如GSM)相比具有一些不同的特點。例如，無線ATM網可支持多種類型的業務及多速率業務的通信，越區切換時需保證各種業務的服務質量(信元丟失率、延時等)不惡化；ATM信元字頭沒有序號字段，越區切換時可能出現信元次序混亂，造成信元丟失；現有的ATM網絡采用固定VP／VC連接方式(即固定路由)，而越區切換需更新原來的連接、重建路由。這就必須研究適用于無線ATM網絡的切換控制方案。
關于無線ATM的無線接口方面和移動管理方面的標準分別由ETSI和ATM論壇負責制定。依據這些標準，許多無線ATM系統被推出，如下表所示。
移動無線寬帶接入還包括歐洲ACTS項目中著名的AWACS、SAMBA及MEDLAN系統，其工作頻段分別使用19GHz、40GHz、61GHz等，MEDIAN為室內慢速移動，AWACS及SAMBA可用于室外較高移動速度的情況，覆蓋范圍一般較小，為數十米至200米左右。它們的目標是實現155Mbps乃至速率更高的移動或半移動環境下高速優質多媒體個人通信服務。
表2無線ATM系統比較
3.4.3蜂窩移動無線通信系統
蜂窩移動無線通信系統是當前移動通信的主力軍，它采用蜂窩結構，頻率可重復利用，實現了大區域覆蓋；并支持漫游和越區切換，實現了高速移動環境下的不間斷通信。從70年代起，它已經歷了第一代(1G)、第二代(2G)并開始進入第三代(3G)，未來向超（Beyond）3G過渡。
目前，國內外的主流系統是2G，它采用TDMA/CDMA和數字調制，提高了系統容量和通話質量。但1G/2G主要提供語音服務，為了提供自由的移動多媒體接入，例如話音、可視電話和高速數據傳輸，則需要發展3G和超3G移動通信系統。
在1999年10月的ITU芬蘭會議上，3G（即IMT－2000）的無線接口技術規范（如圖4）獲得通過，標志著第三代技術的格局最終確定。它分為CDMA和TDMA兩大類共五種技術，其中主流技術為三種CDMA技術：CDMA－DS（直接擴頻）即歐洲和日本共同提出的WCDMA技術；CDMA－MC（多載波）即美國提出的cdma2000技術；CDMA-TDD（時分雙工）包括我國提出的TD－SCDMA和歐洲提出的UTRATDD。這些標準的制定主要靠3GPP和3GPP2兩個國際組織。
3.5衛星接入
相對較少的上行數據（如對網站的信息請求）可以通過現有的Modem和ISDN等任何方式傳輸，大量的下行數據（如圖片、動態圖像）則通過54M寬帶衛星轉發器直接發送到用戶端，用戶可以享受高達400kbps的瀏覽和下載速度。
3.5.1IPover衛星
這里的衛星主要指現階段的C或Ku波段靜止軌道衛星，可用于作為地面網中繼的大型衛星關口站或VSAT衛星通信網。這種方式主要是采用協議網關來實現。協議網絡既可以是單獨的設備，也可以將功能集成到衛星調制解調器中。它截取來自客戶機的TCP連接，將數據轉換成適合衛星傳輸的衛星協議（衛星協議是根據前面所述的針對衛星特點對TCP的改進），然后在衛星線路的另一端將數據還原成TCP，實現與服務器的通信。整個過程中，協議網關將端到端的TCP連接分成三個獨立的部分：一是客戶機與網關間的遠程TCP連接；二是兩個網關間的衛星協議連接；三是服務器方網關與服務器問的TCP連接。
這一結構采取分解端到瑞連接的方式，既保持了對最終用戶的全部透明，又改進了性能?？蛻魴C和服務器不需做任何改動，TCP避免擁塞裝置可繼續保留地面連接部分，以保持地面網段的穩定性。同時通過在兩個網關間采用大窗口和改進的數據確認算法，減弱了窗口大小對吞吐量的限制，避免了將分組丟失引起的傳輸超時誤認為是擁塞所致。
3.5.2IPover衛星ATM
為了滿足多媒體通信業務的需求，許多寬帶衛星計劃正在快速發展中，采用星上處理和ATM技術是其主要特點。IPover衛星ATM使寬帶衛星能夠無縫傳輸Internet業務，因而這種方式的衛星IP網將更好地滿足未來人們對數據傳輸的需求。在衛星ATM網絡中，衛星被設計為能支持幾千個地面終端。地面終端通過星上交換機建立VC（VirtualChannel），與另一個地面終端之間傳輸ATM信元。由于星上交換機有限的能力，每個地面終端能用于TCP／IP數據傳輸的VC數量有限。當路由選擇IP業務進出ATM網時，這些地面終端成為IP與ATM間的邊緣設備（路由器）。這些路由器必須能夠將多個IP流聚集到單個VC中。除了流量和VC管理之外，地面終端還提供在IP和ATM網間擁塞控制的方法。衛星上ATM交換機必須在信元和VC級完成業務管理。此外，為了有效利用網絡帶寬，TCP主機實現各種TCP流量和擁塞控制機制。IPover衛星ATM可以利用前面討論的衛星知P改進和協議網關等技術，地面網中IPoverATM的一些技術也適用。
4寬帶網絡技術發展趨式
4.1寬帶網絡主干技術發展趨式
光以太網技術是現有兩大主流通信技術的融合和發展：以太網和光網絡。它集中了以太網和光網絡的優點，如以太網應用普遍、價格低廉、組網靈活、管理簡單，光網絡可靠性高、容量大。光以太網的高速率、大容量消除了存在于局域網和廣域網之間的帶寬瓶頸，將成為未來融合話音、數據和視頻的單一網絡結構。
光網絡正在向智能化方向發展，如現在興起的自動交換光網絡技術ASON，假如未來的ASON節點設備(如大容量的OXC)可以實現全光域上的恢復保護(電信級)，實現多波長動態分配和路由，靈活的波長上/下路，SDH體系和產品也會逐步向電信網絡的邊緣轉移，演變為一種客戶層信號或標準接口，網絡形態將更為簡單。
4.2寬帶網絡接入技術發展趨式
4.2.1無線接入
⑴高業務量
2010年，在3G系統中將廣泛采用多媒體業務，上下行鏈路的話音和多媒體業務量之間的比率預計約為1∶2。到2010后，假若多媒體業務量年增長率為40%，那么它將是目前水平的23倍，多媒體和話音業務量的比率將是10∶1。為了適應業務量的高速增長，到2010年，頻寬將增加160MHz。因此，對4G系統的研究包含提供頻譜利用率和開發新的頻段，以適應用戶業務量的增長。
⑵高機動性
4G蜂窩系統將對移動用戶提供至少2Mbps的數據率。盡管高數據率系統實現高機動性相當困難，但5.8GHz的智能傳輸系統實現這一要求是可能的。上述是專用于運輸車輛的通信系統，但它將向通用系統發展，將在毫米波頻段提供50～200Mbps的數據率。
⑶覆蓋地域廣和不同系統之間的無縫隙漫游
由于未來系統的目標數據率將比目前系統高兩個數量級，蜂窩半徑將縮??；但是，利用距地面高20公里的同溫層平臺(HAPS)可以實現廣域覆蓋。同時，對戶內WLAN、戶外寬帶接入系統和ITS等其他系統的平滑切換，是未來系統的極其重要的功能。實現這種漫游功能的第一步是構造基于IP技術的網絡，支持下一代Internet。
⑷低成本
鑒于到2010年，4G系統的每單位面積的容量將是3G蜂窩系統的10倍，而傳輸信息的成本將大幅度下降。
⑸無線QoS資源控制
無線系統使用有限的資源(頻率和發射功率)，而且易于受擁塞的影響，因此無線QoS資源控制對于保證服務質量、支持各種應用和不同類型的服務將發揮重要作用，同時也是擴大用戶數量的重要保證。
4.2.2光纖接入
隨著IP技術的不斷完善，大多數的運營商已經將IP技術作為數據網絡的主要承載技術。由此也衍生出大量以以太網技術為基礎的接入技術。同時由于以太技術的高速發展，使得ATM技術完全退出了局域網。因此把簡單經濟的以太技術與無源光網絡（EPON）的傳輸結構結合起來的EthernetoverPON概念，自2000年開始引起技術界和網絡運營商的廣泛重視。在IEEE802.3EFM（EthernetfortheFirstMile）會議上，加速了EPON的標準化工作。但是EPON產品在嚴格意義上還沒有標準，另外還存在諸如測距、同步等一些技術難點以及突發性光器件成本等問題。
EPON寬帶光纖接入技術正成為主要的開發方向和應用重點。隨著寬帶應用越來越多，尤其是視頻和端到端應用的興起，人們對帶寬的需求越來越強烈。在北美，每個用戶的帶寬需求在5年內將達到20～50Mb/s，而在10年內將達到70Mb/s。在如此高的帶寬需求下，傳統的技術將無法勝任，而PON技術卻可以大顯身手。
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隨著行業信息化趨勢的不斷增強，人們對行業專用無線網絡通信的要求也隨之提高，人們一方面希望借助大數據傳輸和高寬帶實現高效辦公和內部管理；另一方面還要求實現語音集群、寬帶數據河北視屏應用的一體化，提高無線網絡通信系統的專業化和智能化，提高系統容量?；赥D-LTE技術發展寬帶多媒體數字集群可以在現有的網絡條件下，將網絡、專業語音終端、數據和高清視頻有機融合起來，以便更好地提升系統服務能力。TD-LTE技術作為當前通信行業的一種國際化發展趨勢，實現了大寬帶和高頻譜配置的發展要求，有效地提升了網絡運行效率和單個基站的效率。同時，該技術還采用了由NodeB構成的單層結構，大大簡化了網絡設計程序，降低了延遲。目前，我國正式啟動了基于TD-LTE的政務網試驗，旨在提升政府部門的集群通信效率，實現高效率的電子政務服務。政務實驗網采用行業申請或城市申請的方式進行，由無線電管理局統一進行頻率授權，并明確了其使用地區和期限。其中，獲得1.4GHz試驗頻段授權的城市為北京、上海、南京、天津。此后，各地陸續開始網絡建設，并取得了一定的建設成效。另外，石油、電力、航運、港口等行業也積極開展TD-LTE專網寬帶數字集群通信系統建設，有效地提升了行業通信的信息化水平。
2LTE技術的應用
2.1TD-LTE技術特性滿足行業發展需求
TD-LTE技術是3GPP大力發展的新一代寬帶無線通信技術，屬于國際4G標準。它以OFDM和MIMO技術作為其無線網絡演進標準，實現了信息的高速率傳輸和接受，它能夠在20M頻譜帶寬下達到100Mbps和上行50Mbps的峰值傳輸速率；LTE系統采用全IP網絡架構，網絡結構扁平化，有效的縮短了控制面和用戶面時延；LTE系統的下行頻譜效率為5bits/Hz，上行頻譜效率為2.5bits/Hz，相比3G系統提高了近2-4倍。
2.2TD-LTE產業基礎為行業應用提供可靠保障
TD-LTE及時是我國自主創新的TD-SCDMA的演進技術，是未來寬帶移動通信的主流標準之一。相比與傳統的通信系統，TD-LTE寬帶集群通信系統的傳輸性能和抗干擾性都得到了很大地提升，它具有大寬帶、高速度、高頻譜利用率、大信道容量等優勢，較好地滿足了現代集群通信網絡在容量、帶寬、傳輸速率和頻譜利用率等方面的需求，而且在系統研發的自主性方面具有其他寬帶通信技術不可比擬的優勢。隨著現代社會經濟的不斷發展，TD-LTE公網產業鏈的構建和運行模式將不斷演化和完善，并朝著低成本方向發展，其產品性能的提升和價格下降必將推動各個傳統和現代行業的發展壯大，并為其未來發展提供強有力的網絡通信支持。
2.3TD-LTE有利于提升國家、行業信息安全
在知識產權保護上，TD-LTE將有效地推動產權保護方式方法的創新，提升其產權保護效果，有利于國家整體戰略安全和行業信息安全的保障與維護。綜上所述，基于TD-LTE的寬帶數字集群通信系統的產生和發展必將改善傳統和現代行業的發展面貌，提升產業價值和經濟效益。一方面TD-LTE的技術憑借其優勢推動了各個行業的發展，并為其提供各種最新最全的信息技術服務；另一方面現代行業的發展也有效地帶動了TD-LTE終端、儀表、配件服務、網絡、芯片等環節的高效全面發展。
3LTE寬帶集群關鍵技術
①現有的低頻段頻率資源已非常緊張，而對小范圍的組網，TD-LTE相對于窄帶集群系統，需要比較大的頻率帶寬。而且對于增加覆蓋范圍來說，1GHz（700MHz，350MHz，400MHz頻段）以下為優質頻段。低頻段比高頻段在覆蓋上有著無可比擬的優勢，采用低頻段，覆蓋同樣的地區，可以大大減少基站數量，降低系統建網成本。對于集群系統來說，其特點為用戶數較少，且投入后較難收回投資，因此對成本要求較高，要求能盡量增大覆蓋范圍。②對于集群系統來說，不可能像公網那樣有良好的覆蓋，需要保證通話的及時性、低時延、安全性。在行進中，集群系統未架設時，需要有脫網直通功能。并且需要與原有MPT1327、TETRA系統實現互連互通。③集群終端進入寬帶化后，其視頻，數據傳輸等功能要比窄帶集群消耗更大的電量。為了更好的利用現有裝備的窄帶集群系統，降低部署成本，需要解決終端內的窄帶和寬帶的兼容性問題。解決這個問題的方法是研制雙模雙待或雙模單待的終端，當終端處于窄帶集群系統覆蓋之下時，可以轉到窄帶模式工作，將寬帶模塊掛起以降低功耗。當終端處于寬帶集群系統覆蓋之下時，可以轉到寬帶模式工作，將窄帶模塊掛起以降低功耗。如果終端同時處于窄帶和寬帶集群系統覆蓋之下時，可以根據業務需要在寬帶和窄帶工作模式之間進行切換。
4總結
寬帶接入技術較主干技術而言更為豐富，主要包含銅線接入技術、光纖同軸接入技術、以太網接入技術、以及無線接入技術等。其中，銅線接入技術又可以分為非對稱數字用戶環路，以及高比特率數字用戶線。無線接入技術又可以分為固定無線接入以及移動無線接入?，F以光纖同軸技術和無線寬帶接入為例，展開具體討論。（1）是光纖同軸技術，它能在頻帶中對互聯網相關信息及目標進行訪問與接入，且不會對無線電視廣播造成影響。該技術只需利用小部分有效電視可用頻點，便可在不對電話及電視使用產生影響的基礎上進行上網。光纖同軸技術的缺點則是實際能力較為局限，未能夠創建社區獨立的內網平臺體系。（2）是無線寬帶接入技術，它又包含固定無線接入技術與移動寬帶接入技術。其中，前者又涵蓋本地多點業務分配以及分布式多信道系統。多點業務分配寬帶性較強，其通過高容點的利用進行多點毫米波傳輸。而分布式多信道系統則避免了電信公司以及電視廣播方面的參與，直接通過用戶安裝于屋頂上的天線便可進行網絡操作。另外，無線移動技術包括無線局域網絡技術、ATM網絡技術以及藍牙技術等。
2寬帶網絡技術的發展趨勢
2.1寬帶網絡主干技術的發展趨勢
光以太網技術的應用與完善將成為未來在寬帶網絡主干技術方面的重要發展方向。這是由于其分支技術(以太網和光網絡)的優勢與特點所決定的。具體來說光以太網將以太網價格實惠、組網靈活、管理便捷、應用普遍性高的特點，與光網絡容量較大、可靠性高的優勢進行有效融合，同時利用該系列優點突破了存在于廣域網與局域網之間的寬帶瓶頸，將會成為集視頻、運營和數據為一體的單一網絡機構。
2.2寬帶網絡接入式發展趨勢
關鍵詞：寬帶接入網電力線通信技術無線寬帶接入技術
一、引言
隨著電子政府、電子商務、電子社區以及各類Ieternet相關應用的飛速發展，應用對帶寬的需求越來越大，網上流量每6～9個月就翻一番。再加上由單一信息形式、單一業務向數據、語音、圖像“三合一”多媒體信息形式以及綜合業務方向發展，也即所謂交互式多媒體信息時代的到來，對網絡容量提出了越來越高的要求。目前骨干網速度已經達到了上百Gbps，并且在很多城市已經實現了光纖到大樓、小區。
如何使千家萬戶上網，便是大家都在談論的所謂“最后一公里”的接入問題。接入網建設投資約占信息網絡基礎設施總投資的一半以上，可以說這是寬帶網絡建設的瓶頸、熱點和關鍵環節。目前，各種寬帶接入技術的發展正方興未艾，競爭激烈。
目前國際上主流并且比較成熟的技術包括xDSL技術、以太網技術、光纖接入技術、Cable技術、電力線通信技術以及無線接寬帶接入技術等。但xDSL技術覆蓋面有限（只能在短距離內提供高速數據傳輸），并且一般高速傳輸數據是非對稱的，僅僅能單向高速傳輸數據（通常是網絡的下行方向）。因此xDSL技術只適合一部分應用。此外，xDSL技術對銅纜用戶線路的質量也有一定要求，因此實踐中實施起來有一定難度。以太網的帶寬管理能力先天不足，光纖接入技術的價格昂貴，Cable技術在實現雙向傳輸上面臨大幅度的改造，并且這三種技術在設置終端接口時都存在極大的不便，必須給各個終端預留相應的接口，這樣每個房間都必須預埋線路，對于未預埋線路的樓房來說線路改造工程浩大。
最近幾年出現了電力線通信和無線寬帶接入技術，其中無線部分包括IEEE8002.11和藍牙技術。與上述幾種技術比較，它們具有易建設、見效快等優勢，下文將詳細介紹這三種技術。
二、電力線通信技術
電力線通信PowerLineCommunication技術簡稱為PLC技術，是利用配電網低壓線路傳輸高速數據、話音、圖像等多媒體業務信號的一種通信方式。因為它具有無需新線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點，被認為是提供“最后一公里”解決方案最具競爭力的技術之一。
其接入方法十分簡單，用戶通過特定的PLCModem聯結到戶內電源插座，通過電力線進行互連或者接入相應的PLC主控設備，然后連接到網絡。用戶只需裝設一臺PLC－Modem，不用撥號，就能在線地接收和發送Internet信息。PLC調制解調器主要由接口、調制解調和耦合等三部分組成。接口部分是指電力線調制解調器同用戶設備間的雙向數據傳輸的接口，這些接口包括同智能設備之間的RS－232接口、同計算機之間的RJ－45以太網接口或USB接口、同模擬電話之間的RJ－11接口。
采用高速的PLC技術具有很多的優點：
首先，PLC充分利用現有的低壓配電網絡基礎設施，無需任何布線，是一種無需布置新線路的技術，節約了資源。無需挖溝和穿墻打洞，避免了對建筑物和公用設備的破壞，同時也節省了人力。
PLC可以為用戶提供高速因特網訪問服務、話音服務，從而為用戶上網和打電話增加了新的選擇：
另外，PLC對家庭聯網也提供支持，使人們可以盡享由PLC技術帶來的家庭音、視頻網絡，多人對抗游戲等娛樂。
同時，PLC技術是家居自動化的生力軍，通過遍布各個房間的墻上插座將智能家電聯網，提前享用數字化家庭和舒適和便利；利用PLC技術進行遠程自動讀出水、電、氣表數據，可以用一張收費單解決用戶生活的所有收費項目，節省大量人力、物力，也極大地方便了用戶；并且，可以為電力公司提供負荷控制、需求側管理的新手段，提高電力公司管理水平。
為此，國際上有眾多的公司先后投資這個領域，如美國的Intellon、InariIntelogis、ITRAN等公司，韓國的Xeline公司，歐洲的ASCOM、Polytrax等公司，PLC芯片的傳輸速率從1Mbps發展到2Mbps、14Mbps、45Mbps。目前PLC技術已經形成兩種發展模式：其一為以美國為代表的家庭聯網模式，這種模式的PLC只提供家庭內部聯網，戶外訪問使用其它傳統的通信方式，支持該模式的國際組織為Home－Plug，是一個為高速家用電力線通信網絡產品和服務提供開放規模而成立的論壇。另一種模式是面向歐洲和亞洲市場的，提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案。該模式的國際組織為國際電力線通信論壇。2000年3月23－24日，在瑞士的Interlaken召開了國際電力線通信技術論壇成立大會，該論壇著重制定了與PLC有關的技術標準、討論并解決相關問題，以促進PLC技術的發展，來自17個國家和51個廠商、用戶、投資者成為論壇成員，其中包括北電網絡、思科系統等IT行業的巨頭。目前在北京的華景園小區和廣華軒小區都已經采用了第二種方式。
三、IEEE802.11和藍牙技術
無線接入技術（WirelessAccessTechnology）也稱無線接續技術，或稱無線本地環路（WirelessLocalLoop），主要功能是以無線技術（大部分是移動通信技術）為傳輸媒介向用戶提供固定的或移動的終端用戶。無線用戶環路的宗旨和目標是提供與有線接入網相同的業務種類和更廣泛的服務范圍，無線用戶環路由于具有應用靈活，安裝快捷等特點，目前已也是接入技術中熱門的話題。IEEE802.11和藍牙技術是針對小的或者更?。ㄎⅲ┑臒o線網絡而發展的技術。
802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網標準，主要用于解決辦公室局域網和校園網中，用戶與用戶終端的無線接入，業務主要限于數據存取，速率最高只能達到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于該標準的無線網卡。
由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，802.11工作組相繼推出了802.11b和802.11a兩個標準。802.11b規范指定在2.4GHz通信頻帶，物理層采用高速直接序列擴頻技術（HR－DSSS），保持與最初802.11DSSS標準的兼容性。調制方式有兩種：第一種是高效率的“補碼鍵控”（CCK）調制方案，從而達到了11Mbps的頂端數據速率。第二種調制方案是“信息包二進制回旋式編碼”（PBCCTM），憑借其能夠提供3dB的編碼增益，延伸了通信的距離。因此作為在5.5和11Mbps速率的范圍內獲得更高性能的一個選擇。802.11a工作在5GHzU－NⅡ頻帶，并被指定高達54Mbps的數據速率。與單個載波系統載波調制技術。由于802.11a運用5GHz射頻頻譜，因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標準均不能進行互操作。
為了提高802.11b的性能，802.11工作組進而提出了802.11g標準，這一初步標準是T1公司、美國Intersil等數家公司提出的妥協方案，在確保與IEEE802.11b相互兼容的情況下，實現2.4GHz頻帶下的多種數據傳輸速度（最大54Mbps）。調制方式遵循CCK－OFDM與T1公司的“PBCC－22”，PBCC－22技術使得22Mbps與現有支持11Mbps的IEEE802.11b產品間相互兼容。
藍牙（IEEE802.15）取自10世紀丹麥國王哈拉爾德的別名。藍牙技術是一種用于替代便攜或固定電子設備上使用的電纜或連線的短距離無線連接技術。其設備使用全球通行的、無需申請許可的2.4GHz頻段，可實時進行數據和語音傳輸，傳輸速率可達到10Mbps，在支持3個話音頻道的同時還支持高達723.2Kbps的數據傳輸速率。也就是說，在辦公室、家庭和旅途中，無需在任何電子設備間布設專用線纜和連接器，通過藍牙遙控裝置可以形成一點到多點的連接，即在該裝置周圍組成一個“微網”，網內任何藍牙收發器都可與該裝置互通信號。而且，這種連接無需復雜的軟件支持。藍牙收發器的一般有效通信范圍為10米，強的可達到100米左右。正如愛立信藍牙組負責人所說，設計藍牙的最初想法是“結束線纜噩夢”。
對于802.11來說，藍牙的出現不是為了競爭而是相互補充。由于它和IEEE802.11b采用相同的工作頻率，造成了相互之間的干擾，并且由于其芯片價格相對昂貴，所以在藍牙技術發展的初期，其前景并不光明。隨著技術的發展，一種新設置的芯片和編制的軟件可以讓藍牙無線網絡避免與其他使用相同頻率的無線網絡發生干涉，而且在802.11a（工作在5GHz）迅速發展的情況下，藍牙技術又重新獲得了新生。
關鍵詞：寬帶CDMA功控技術信干比（SIR）閉環功控外環功控
無線蜂窩網絡為每個用戶提供的服務需要滿足一定的服務質量（QOS），然而QOS主要由每個用戶接收到信號的信干比（SIR）決定。因此，無線蜂窩網絡對無線資源的分配，特別是對每個用戶鏈路的功率分配就更加重要。對于CDMA蜂窩系統，同一小區內所有用戶使用相同的頻段和時隙，用戶之間僅靠擴頻碼的（準）正交特性相互隔離。然而由于無線信道的多徑、延時等原因使得各個用戶信號間的互相關特性不理想，其它用戶的信號對當前用戶信號產生干擾，這類干擾被稱為多址干擾（MAI）。這樣，當小區中用戶個數增加或者其它用戶功率提升時都會增加對當前用戶的干擾，導致當前用戶的接收信號SIR下降，當這類干擾大到一定程度時，當前用戶就不能正常通信了，因此CDMA系統是一個嚴重的干擾受限系統，干擾的大小直接影響到系統容量。解決這個問題主要有兩個辦法：多用戶檢測技術和功控技術。多用戶檢測技術充分考慮用戶間存在的MAI，通過在接收端重構這些干擾，然后消除它的影響，提高性能，但由于其算法過于復雜，目前還沒有進行商業應用。功控技術十分簡單實用，被認為是CDMA系統的關鍵技術之一。功控技術調整每個用戶的發射功率，補償信道衰落、抵消遠近效應，使各個用戶維持在能保持正常通信的最低標準上，這樣都能最大地減少對其他用戶的干擾，從而提高系統容量，同時延長手機的待機時間。
功控技術的控制準則大致可分為兩大類：功率平衡準則和SIR平衡準則。它們分別控制各個用戶信號在接收端的有用功率相等或SIR相等。從而不同的角度，可以有不同的功控技術分類。按功控效果可分為內環功控和外環功控。內環功控主要用來對抗信道衰落和損耗，使得接收端信號SIR或功率達到特定的目標值；外環功控根據特定環境下的服務質量要求，產生內環功控的SIR或功率門限值。按鏈路可分為反向功控和前向功控，由于CDMA系統容量主要受反向鏈路容量限制，因此反向功控尤為重要。按功控的環路類型可分為開環和閉環功控，開環功控是基于上下行信道對稱假設的，它能夠抵消路徑損耗和陰影衰落，閉環功控不需作此假設，它同時還能抵消快衰落。按功控實現的方式可分為集中式功控和分布式功控，集中式功控考慮小區內所有用戶的信息（鏈路增益等），對每個用戶進行統一的調整，這個算法復雜度高，難以實現，但算法的收斂特性好；分布式控制只根據單個用戶信息產生控制指令，易于實現，但分布式算法需要滿足一定的條件才能收斂。
1WCDMA系統的功控技術方案
WCDMA系統同時采用了反向開環、閉環、外環功控技術和前向閉環、外環功控技術。鑒于反向閉環功控的重要性和篇幅所限，本文將主要針對反向閉環功控進行討論，后面的仿真曲線也是基于反向閉環功控做出的。WCDMA系統閉環軾控主要由四部分構成：SIR估計、功控比特（TPC）產生、本地TPC判決和功率高速單元等，如圖1所示。
SIR估計單元采用某種SIR估計算法對接收專用數據信道（DPDCH）的SIR進行估計，然后將估計值送給TPC產生單元。WCDMA協議并沒有規定SIR估計的算法，主要有兩種算法：相干SIR估計和非相干SIR估計，后面將分析這兩種方法的性能差異。另外，限制SIR估計精度的另一主要因素是SIR估計的長度，即可以用來估計樣本數的多少，對于非相干估計樣本數較多、相干估計樣本數較少，它主要受前、反向功控的定時關系限制。TPC產生單元將SIR估計值SIResti和外環功控所產生的SIR參考門限SIRtarget相減，根據其差值的符號，即sign(SIResti-SIRtarget)，產生TPC比特。TPC判決單元根據本地接收的TPC比特重新生成本地TPC命令送給功控調整單元，用于調整前向或反向信道的發射功率。文獻給出了WCDMA系統本地TPC命令生成的幾種算法，其中在非宏分集狀態下有兩種算法。
算法一，針對當前的隙接收到的TPC指令，每個時隙產生一個TPC_cmd。
如果接收到的TPC命令等于0，那么該時隙的TPC_cmd為-1。
如果接收到的TPC命令等于1，那么該時隙的TPC_cmd為1。
算法二，在5個時隙中的前4個時隙，TPC_cmd=0,即不改變發送功率。在第5個時隙，對收到的5個TPC命令采用如下硬判決：
如果所有5個TPC命令的硬件判決都為1，那么第5個時隙的TPC_cmd=1
如果所有5個TPC命令的硬判決都為0，那么第5個時隙的TPC_cmd=-1
否則，在第5個時隙的TPC_cmd=0。
可以看到算法一在每個時隙都產生一次功控命令（±1），功率調整的頻率為1.5kHz。算法二每5個時隙產生一次功控命令（±1），功率調整的最快頻率為300Hz，它具有近0.2dB(1dB/5)功控步長的性能。算法二還具有防止功控誤調的功能，當接收的功控比特交換±1時，產生的功控命令始終為0，從而不進行功率調整。功率調整單元在前一次發射功率p[k-1]基礎上，根據當前第k個TPC命令按照如下公式調整當前發射功率p[k][dB]:
p[k]=p[k-1]+β.TPC_cmd（1）
其中，β為功控步長，WCDMA系統采用固定步長，前向功控采用0.5、1、1.5或2db四種步長，反向功控采用1或2dB兩種步長，而TPC_cmd就是本地產生的TPC命令。
WCDMA標準規定功控速率為1.5kHz，即一個時隙內必須完成一次閉環功率調整，這就要求上述功控所有操作要在一定時間內完成。文獻圖B.1列出了WCDMA功控定時關系，經分析得出可用于SIR估計的時間為：
TSIR=2560+Tdata1-1024-2×Tprop-Tprocess(2)
Tprocess為接收機處理延時，2×Tprop是雙程路徑延時，而處理延時一般等于總路徑延時，若忽略data1數據處理延時Tdata1,得出SIR估計時間大致為：
TSIR=1536-4×Tprop（3）
當單程延時Tprop≥384chips，對應小區半徑大于30km時，基站沒有時間在當前的時隙完成SIR估計并發送功控比特。此時必須延時一個時隙進行SIR估計并發送功控比特。此時必須采用延時一個時隙進行SIR估計的750Hz功控方案。
2WCDMA系統的功控性能仿真
本節將通過計算機仿真的方法，說明SIR估計方法、估計精度、步長選擇、功控比特傳輸錯誤以及功控比特時延等主要因素對功控性能的影響，給出反向閉環功控的仿真曲線并對結果做出一定的分析和解釋。
首先分析SIR估計的兩種方法，相干估計和非相干估計的原理。對于相干估計，由于導頻信號已知，假設導頻序列數值固定為1，則接收信號y(i)近似為一個高斯平穩隨機過程，可以用其時間平均代替集平均。假設接收信號y(i)的N個采樣點為{y1,y2,y3,…，yn},則接收信號功率、哭聲功率和信干比估計值可分別表示如下：
當采用非相干估計時，處理的數據不再是已知的導頻信號，而是數據信道上的數據，其數值未知?？梢圆捎萌缦路椒ㄟM行信干比的估計：
當相干估計和非相干估計具有相同的估計樣本數目的，相干估計的性能要優于非相干估計。從上一節的定時約束分析可知，相干估計的樣本數受小區半徑等因素的限制，而樣本數太少時相干估計的性能惡化很嚴重。而非相干估計雖然能夠獲得較多的估計樣本，但它的性能也受很多因素的制約，文獻詳細研究了非相干估計算法的問題，并得出相干SIR估計算法在多數情況下具有比非相干估計更為優良的性能，后面的仿真結果也會說明這個問題。
閉環功率控制的目標是把接收信號的實際信干比控制在目標值上，因此衡量算法性能的最直接的方法就是考察實際信干比與目標信干比的一臻性，為此定義功控誤差（PCE）如下：
PCE=SIResti-SIRtanget(10)
用其衡量各個功控算法性能的好壞。文獻證明了在理想功控情況下，PCE的對數值呈正態分布，其均值為零，而均方差的大小反映了功控算法的優劣，均方差越小功控算法越好。
圖2給出相干估計情況、不同車速條件、不同功控調節步長的PCE性能。可以看到，在低速情況下，1dB步長的算法比較好，算法二次之，而中速情況下2dB步長的算法比較好，高速情況下三者的性能都比較差。圖2中也給出了沒有功控時的PCE均方差，在車速80km/h以下，功控能夠帶來好處，而在這個車速以上，從PCE的角度來看，功控就不能帶來增益了。由此可以得出，在固定步長算法中，低速時采用1dB步長，中速時采用2dB或1db步長，而高速時雖然不能補償快衰落，但考慮到補償路徑損耗和減少對其他用戶的影響，此時應采用算法二進行慢速功率調整。
圖3給出了非相干估計時不同車速條件下不同功控調節步長的PCE性能。這里非相干估計的長度為整個時隙，所以采用了延時一個時隙進行功控的方法。為了進行比較，也畫出了同樣估計長度，但是沒有延時的非相干估計的性能?？梢钥闯觯涸诓捎梅窍喔晒烙嫹椒〞r，車速與最佳步長之間的關系和采用相干估計方法時類似。值得注意的是，僅在低車速20km/h左右時，PCE的性能就比關閉功控時差，而在采用相干估計方法時，這個臨界車速達到了80km/h以上。由此，可以得出結論：非相干估計算法的性能差于相干估計。因此，后面的仿真都采用相干SIR估計算法。
從以上的仿真結果可以看出：不同車速條件下，若想功率控制性能最優，需要不同的調整步長。因此為了提高功控的性能，一個很自然的想法就是通過估計車速選擇對應該車速下最優的功控步長進行功控。文獻討論了這方面的問題，仿真了構造新變量，電平通過率和盲估計變步長等算法，能取得一定的性能增益。
圖4給出了不同車速條件下SIR估計長度對功控性能的影響。顯然，相干估計長度越大，性能越好。由圖4可見，估計長度在3～5pilotbits,即768～1280chips的情況下，功控的性能差異不大；如果估計長度只有2bits，即512chips時，性能變化比較大；若只有1bits，即256chips的估計長度，性能劣化很厲害，甚至不如關閉功控時的性能。從圖4中還可以看到，若小區半徑太大，在一個時隙內不可能完成SIR相干估計和一次閉環功率調整，這時可以降低功控頻率。這樣雖然功率調整有一個時隙延時，但是由此獲得的高精度SIR估計可以在一定程序上抵消延時帶來的性能損失。從圖4中可看到，這種方案與沒延時、估計長度512chips時性能差不多。所以，當小區半徑較小時，應采用1.5kHz功控方案且采用盡可能長的SIR估計長度，當小區半徑較大且移動臺在小區邊緣時，可以采用750Hz功控方案。
另外，功控比特延時帶來的性能損失也可以采用延時補償（TDC）方法進行補償，文獻詳細研究了這個問題。這里給出一點有用結論。在功控延時一個時隙的情況下，中低車速時，功控比特延時帶來的影響并不大，高車速時影響比較明顯，這是因為在高車速時750Hz功控頻率已經不能跟蹤快速信道變化，但此時應該還能補償路徑損耗。因此，當需采用750Hz功控方案時，若移動臺處于高速運動狀態，此時最好用算法二進進慢速功率調整。
圖5給出了3km/h，三徑衰落信道時，TPC傳輸錯誤率從0.001～0.1情況下的誤傳輸塊率（BLER）性能。從圖5中可以看到，TPC錯誤率較低，例如0.01以下時，性能并沒有明顯的劣化，而若TPC錯誤率不斷上升，例如達到0.1時，性能將劣化0.3～0.5dB。若考慮典型情況，即前向鏈路的誤符號率為0.05時，可以看到，性能劣化較大，達0.2dB左右，此時前向鏈路質量已經對反向閉環功控性能產生較大影響。由此可見，閉環功控的性能要同時受兩個鏈路影響，改善某條鏈路的性能會給另一條鏈路帶來增益，反之亦然。
