史上最全最详细无线通信传输技术及其频率分配汇总

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图1:无线电频带和波段的命名2图3tu45tu6

注:表一为我国无委会1985年制定,表二为1992年制定。规定无绳电话频道间隔为25KHz,座机发射功率不得超过50mW,手机发射功率不得超过20mW。发射类别为F3E;F1D;G3E

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注,315MHz:很多汽车厂商使用的"315MHz"汽车遥控钥匙。

40种无线通信传输技术及其频率分配介绍:

1、5G

5G5g

2、LTE/LTE-Advanced/LTE-Advanced Pro(4G)

LTE/LTE-Advanced/LTE-Advanced Pro(4G)11

3、WCDMA/HSPA/HSPA+(L联通3G)

WCDMA/HSPA/HSPA+(L联通3G)


4、TD-SCDMA(移动3G)

TD-SCDMA(移动3G)


5、GSM/GPRS/EDGE/ EDGE Evolution/VAMOS(2G)

GSM/GPRS/EDGE/ EDGE Evolution/VAMOS(2G)

备注:

P-GSM,基准GSM-900频带
E-GSM,扩展GSM-900频带(包括基准GSM-900频带)
R-GSM,铁路GSM-900频带(包括基准和扩展GSM-900频带)
T-GSM,集群无线系统-GSM
ER-GSM900,即为Extended Railway GSM 900, 在原铁路通信系统的基础拓宽了其频率范围(TX:873-915,RX:918-960)。

6、CDMA2000 1xEV-DO/CDMA2000 1xRTT/ 1xAdvanced(电信3G)

CDMA2000 1xEV-DO/CDMA2000 1xRTT/ 1xAdvanced(电信3G)

三大运营商频率划分:

三大运营商频率划分

7、WiFi

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路(Wi-Fi是WLAN的重要组成部分)。

WiFi

8、蓝牙

能够在10米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。蓝牙技术可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备,如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等,实现各类设备之间随时随地进行通信。

蓝牙技术被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域,蓝牙目前存在的主要问题是芯片大小和价格较高;抗干扰能力较弱。

蓝牙

9、ZigBee/Thread/6LoWPAN

Zig-Bee是基于IEEE802.15.4标准而建立的一种短距离、低功耗的无线通信技术。Zig-Bee来源于蜜蜂群的通信方式,由于蜜蜂(Bee)是靠飞翔和‘嗡嗡’(Zig)地抖动翅膀的来与同伴确定食物源的方向、位置和距离等信息,从而构成了蜂群的通信网络。其特点是距离近,其通常传输距离是10-100m;低功耗,在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个终端工作6-24个月,甚至更长;其成本,Zig-Bee免协议费,芯片价格便宜;低速率,通Zig-Bee常工作在20-250kbps的较低速率;短时延,Zig-Bee的响应速度较快等。主要适用于家庭和楼宇控制、工业现场自动化控制、农业信息收集与控制、公共场所信息检测与控制、智能型标签等领域,可以嵌入各种设备。

ZigBee/Thread/6LoWPAN

10、NFC

NFC是一种新的近距离无线通信技术,其工作频率为13.56MHz,由13.56MHz的射频识别(RFID)技术发展而来,它与目前广为流行的非接触智能卡ISO14443所采用的频率相同,这就为所有的消费类电子产品提供了一种方便的通讯方式。NFC采用幅移键控(ASK)调制方式,其数据传输速率一般为106kbit/s和424kbit/s三种。NFC的主要优势是:距离近、带宽高、能耗低,与非接触智能卡技术兼容,其在门禁、公交、手机支付等领域有着广阔的应用价值。

NFC

11、RFID

RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,俗称电子标签。可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

12、IrDA红外通讯

红外通讯主要有3部分组成:

发射器部分:目前已有红外无线数字通信系统的信息源包括语音、数据、图像等。

信道部分:它们的作用是:整形、滤波、视场变换、频段划分等。

终端部分:红外无线数字通信系统终端部分包括光接收部分、采样、滤波、判决、量化、均衡和解码等部分。

IrDA红外通讯

13、超宽带(UWB)

UWB是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,其传输距离通常在10M以内,使用1GHz以上带宽,通信速度可以达到几百兆bit/s以上,UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz,最小工作频宽为500MHz。

其主要特点是:传输速率高;发射功率低,功耗小;保密性强;UWB通信采用调时序列,能够抗多径衰落;UWB所需要的射频和微波器件很少,可以减小系统的复杂性。由于系UWB统占用的带宽很高,UWB系统可能会干扰现有其他无线通信系统。UWB主要应用在高分辨率“较小范围”能够穿透墙壁“地面等障碍物的雷达和图像系统中。

这种装置可以用来检查楼房、桥梁、道路等工程的混凝土和沥青结构中的缺陷,以及定位地下电缆及其它管线的故障位置,也可用于疾病诊断。另外,在救援、治安防范、消防及医疗、医学图像处理等领域都大有用途。

超宽带(UWB)无线电设备UWB 发射信号的等效全向辐射功率谱密度限值:

超宽带

注1:4.2-4.8GHz 频段,到2010 年12 月31 日前,UWB 无线电发射设备的等效全向辐射功率谱限值可以为-41dBm/MHz。在此之后,该频段的UWB 设备必须采用信号检测避让等干扰缓解技术,该技术的有效性应得到国家无线电管理机构的认定。

UWB 设备

14、NB-IoT

NB-IoT


15、SIGFOX

SigFox 成立于2009年,是一家总部位于法国 Labège 的法国公司。SigFox 在欧洲的推广非常成功,可以说是 LPWAN 领域中最具吸引力的(或者至少是最具知名度的)。它还拥有一个伟大的供应商生态系统,包括德州仪器、Silicon Labs 和 Axom。

SigFox使用专有技术,使用较低的调制速率来实现更长的传输范围。基于这样的设计,SigFox 对于只需要发送少量、不常见的突发数据的应用场景来说是一个很好的选择。

SifFox 典型的应用包括停车传感器、水表或智能垃圾桶。当然,它也有一些缺点。将数据发回传感器、设备(下行能力)受到严重限制,信号干扰可能成为问题。

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16、LoRaWAN

LoRa 联盟是一个开放的非营利组织,旨在促进和推广 LPWAN 技术的生态系统。它在北美、欧洲、非洲和亚洲拥有约400家会员公司,其创始成员包括 IBM、MicroChip、思科、Semtech、Bouygues 电信、Singtel、KPN、Swisscom、Fastnet 和 Belgacom。

LoRaWAN 是由 LoRa 联盟管理的开放标准网络层协议。然而,它并不是真正的开放,因为实现一个完整的 LoRaWAN 协议栈的底层芯片只能通过 Semtech 公司提供。具体来讲,LoRa 是物理层,也就是芯片。而 LoRaWAN 是 MAC 层,即芯片上的软件,用以实现网络连接。

其功能类似于 SigFox,因为它主要用于多个终端的仅针对上行链路的应用(来自传感器、设备到网关的数据)。它不使用窄带传输,而是使用编码消息来扩展不同频率信道和数据速率的信息。这些消息减少了相互冲突和干扰,从而增加了网关的容量。

LoRaWAN

17、Weightless-N/NWave

Nwave 在功能方面与 SigFox 非常相似,但它宣称自己拥有更好的 MAC 层实现。它声称使用了先进的解调技术来支持自身网络与其他无线电技术的共存,并且这种共存不会造成额外的通信干扰。像 SigFox 一样,它最擅长基于传感器的网络通信、温度采集、水位监控、智能测量以及其他的一些类似应用。

18、Weightless-P

该标准在 12.5 kHz 窄带(大于 SigFox 但小于 LoRa)中使用 FDMA + TDMA 调制。它还具有自适应数据速率,类似于 Symphony Link(200bps到100kbps)。具有很高的灵敏度,传输速率为 625 bps时 信号强度为 -134 dBm,同时支持 PSK 和 GMSK 调制。

Weightless-P 适用于对于上行数据和下行数据都有重要要求、 业务比较复杂的私有网络应用场景。针对 Weightless-P 的开发套件已经上市。

19、RPMA

随机相位多重访问(RPMA)是由 Ingenu 开发的专有 LPWAN 技术栈。该公司于2008年成立于加利福尼亚州圣地亚哥,由前高通的工程师组建,最初的名字叫做 On-Ramp Wireless。

作为 IEEE 802.15.4k任务组(致力于低功耗设备监控)的创始成员,Ingenu 在开发RPMA 方面付出了巨大的努力,而 SigFox 和 LoRaWAN 集团则专注于加快上市时间。

RPMA 的技术架构使其在上行和下行双向通信上都比其他技术更加出色。它声称具有更好的多普勒效应、调度算法和抗干扰性。它工作在全球范围都可用的2.4 GHz(用于WiFi和蓝牙)频段。这意味着它不会像 SigFox 和 LoRa 那样针对不同区域的技术架构需要更改和调整。

根据其内部研究,RPMA 具有更高的通信距离指标:RPMA 为177,SigFox 和 LoRa 分别为 149和157。这意味着 RPMA 具有更大的覆盖范围。

20、Symphony Link

Link Labs 是 LoRa Alliance 成员,因此它使用 LoRa 芯片。然而,Link Labs 并没有使用LoRaWAN,而是在 Semtech 的芯片之上构建了一个名为 Symphony Link 的专有的MAC层(软件)。

Link Labs 成立于2013年,由约翰霍普金斯大学应用物理实验室的前成员组建,总部设在马里兰州的安纳波利斯。

与 LoRaWAN 相比,Symphony Link 增加了一些重要的连接功能,包括:保证消息可靠收发、固件空中升级、解除占空比限制、提供中继功能和动态扩容。

21、Weightless

Weightless SIG(特殊兴趣小组)成立于2008年,其使命是实现 LPWAN 的标准化。有五个发起成员,包括埃森哲、ARM、M2COMM、欧洲索尼和 Telensa。

Weightless 是低于 1GHz 的未授权频谱中唯一的真正开放的标准。Weightless 有三种版本针对不同的应用场景:

Weightless-W:暂未使用(授权 TV 频段中的未使用的本地频谱)

Weightless-N:由 NWave 技术诞生的未授权频谱窄带协议

Weightless-P:由 M2COMM 的 Platanus 技术诞生的双向协议

尽管 Weightless-W 具有更低的功耗,Weightless-N 和 Weightless-P 依然更受欢迎一些。

22、WiMAX(全球微波互联接入)

WiMAX也叫802·16无线城域网或802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高,采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术。

WiMAX

23、TETRA/TETRA 2

TETRA 支持的用户终端业务包括:单呼(点对点)、组呼(点对多点)、应答组呼、广播呼叫(单向点对多点)以及上述各种情况的明话或密话。

TETRA支持的承载业务包括:分组数据、电路数据。

TETRA/TETRA 2

24、Tetrapol

Tetrapol

25、Project25/APCO-25

Project25/APCO-25

26、数字增强无绳通信(DECT)

数字增强无绳通信(DECT)

27、全球卫星导航系统(GNSS)

全球卫星导航系统(GNSS)

28、数字式无线数据传输电台

数传电台是数字式无线数据传输电台的简称。它是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的一种无线数据传输电台。数传电台的工作频率大多使用220--240MHz或400--470MHz频段,具有数话兼容、数据传输实时性好、专用数据传输通道、一次投资、没有运行使用费、适用于恶劣环境、稳定性好等优点。数传电台的有效覆盖半径约有几十公里,可以覆盖一个城市或一定的区域。数传电台通常提供标准的RS-232数据接口,可直接与计算机、数据采集器、RTU、PLC、数据终端、GPS接收机、数码相机等连接。已经在各行业取得广泛的应用,在航空航天、铁路、电力、石油、气象、地震等各个行业均有应用,在遥控、遥测、摇信、遥感等SCADA领域也取得了长足的进步和发展。

29、扩频微波通信

扩频通信,即扩展频谱通信技术是指其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身带宽的一种通信技术。最早始用于军事通信。它传输的基本原理是将所传输的信息用伪随机码序列(扩频码)进行调制,伪随机码的速率远大于传送信息的速率,这时发送信号所占据带宽远大于信息本身所需的带宽实现了频谱扩展,同时发射到空间的无线电功率谱密度也有大幅度的降低。在接收端则采用相同的扩频码进行相关解调并恢复信息数据!其主要特点是:抗噪声能力极强;抗干扰能力极强;抗衰落能力强;抗多径干扰能力强;易于多媒体通信组网;具有良好的安全通信能力;不干扰同类的其他系统等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。

30、无线网桥

无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50Km)、高速(可达百兆bps)无线组网。扩频微波和无线网桥技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

31、卫星通信

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号,从而实现在多个地面站之间进行通信的一种技术,它是地面微波通信的继承和发展。卫星通信系统通常由二部分组成,分别是卫星端、地面端。卫星端在空中,主要用于将地面站发送的信号放大再转发给其它地面站。地面站主要用于对卫星的控制、跟踪以及实现地面通信系统接入卫星通信系统。

卫星可分为同步卫星和非同步卫星,同步卫星在空中的运行方向和周期与地球的自转方向及周期相同,从地面的任何位置看,该卫星都是静止不动的;非同步卫星的运行周期大于或小于地球的运行周期,其轨道高度”倾角“形状都可根据需要调整。

卫星通信

卫星通信的的特点是:覆盖范围广,工作频带宽,通信质量好,不受地理条件限制,成本与通信距离无关等。其主要用在国际通信,国内通信,军事通信,移动通信和广播电视等领域,卫星通信的主要缺点是通信具有一定的延迟,比如打卫星电话时,不能立即听到对方回话,主要原因是卫星通信的传输距离较长,无线电波在空中传输是有一定延迟的。

32、短波通信

按照国际无线电咨询委员会的划分,短波是指波长100m——10m,频率为3MHZ-30MHZ的电磁波。短波通信是指利用短波进行的无线电通信,又称高频(HF)通信。短波通信可分为地波传播和天波传播。地波传播的衰耗随工作频率的升高而递增,在同样的地面条件下,频率越高,衰耗越大。利用地波只适用于近距离通信,其工作频率一般选在5MHZ以下。

地波传播受天气影响小,比较稳定,信道参数基本不随时间变化,故信道可视为恒参信道。天波传播是无线电波经电离层反射来进行远距离通信的方式,倾斜投射的电磁波经电离层反射后,可以传到几千千米外的地面。

天波的传播损耗比地波小得多,经地面与电离层之间多次反射之后,可以达到极远的地方,因此,利用天波可以进行环球通信。天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定,其信道参数随时间而急剧变化,因此称为变参信道。短波通信的特点是:建设维护费用低,周期短,设备简单,电路调度容易,抗毁能力强,频段窄,通信容量小,天波信道信号传输稳定性差等。

33、COFDM

COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing),即编码正交频分复用的简称,其基本原理就是将高速数据流通过串并转换,分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。 COFDM基于使信息在频域和时域扩展的思想,通过编码使传输时各单元码信号受到的衰落可认为统计独立,从而消除平坦性衰落及多普勒频移的影响,具有很强的绕射能力和抗干扰能力。无人机图传就用的此技术。

无人机图传

34、EnOcean

EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”,这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量,从光、热、电波、振 动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后,用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块,实现真正的无数据线,无电源线,无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz,928MHz和315MHz频段,传输距离在室外是300 米,室内为30米。

35、Z-Wave

Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格, Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz,868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术也是低功耗和低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。

36、WHDI

WHDI全称为Wireless Home Digital Interface即无线家庭数字接口。顾名思义,它主要应用在室内,基于全球5GHz频谱规定,工作在4.9GHz~5.875GHz频段,频宽占用约为20M(1080i/720P)-40M(1080P),传输速率可达 3Gbps,支持无压缩的1080P图像,可以覆盖30米的范围,可以穿透墙壁,并且延迟小于1毫秒,支持5.1-7.1声道,100K的回传信道。AMIMON的WHDI技术设定了一个无线高清晰度视频连接的新标准。它提供了一个高品质,无损无压缩的无线连接方式。其采用的MIMO技术和OFDM的调制方式能够实现高达3Gbps的传送速率。

37、WiDi

英特尔的无线高清技术。

38、WiGig

WiGig是英特尔为短距离802.11d连接标准设置的名称,其运行频率超过60GHz。这种技术支持无线对接,而设备的连接速度接近USB 3.1 Type-C和Thunderbolt 3实线连接的速度。

2017年09月09日,据Anandtech报道,英特尔已经正式取消了WiGig系列产品,将不再销售802.11d无线网卡,天线和接收器,并且为其准备项目终止程序(EOL)。相关零件的发货将在2017年12月29日结束之前停止。

39、DLNA

DLNA最早由索尼、英特尔、微软等提出,全称是DIGITAL LIVING NETWORK ALLIANCE,旨在解决个人PC,消费电器,移动设备在内的无线网络和有线网络的互联互通,其实就是解决电脑和其他电子产品,比如手机、平板之间的通过无线或者有思安网络的互联互通,让我们的照片、视频、音乐能在以上设备中共享,使得数字媒体和内容服务的无限制的共享和增长成为可能。不过DLNA组织已经于2017年1月5日正式解散。

40、MMDS

MMDS是一种点对多点分布、提供宽带业务的无线技术。它适用于中小企业用户和集团用户。

MMDS可透明传输业务,在基站端与网络的接口为Tl/El、100Base-T和O-3等,在用户端的接口为El和10Base-T等,可以为用户提供Internet的接入、本地用户的数据交换、话音业务和VOD视频点播业务。MMDS主要集中在2GHz~5GHz。相对而言,这个频段的资源比较紧张,各国能够分配给MMDS使用的频率要比LMDS少得多。由于2GHz~5GHz频段受雨衰的影响很小,并且在同等条件下空间传输损耗也较LMDS低,所以MMDS频段可应用于半径为几十km的大范围覆盖。

文章转载自:ittbank

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