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【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也不斷帶動(dòng)通訊技術(shù)的提升,為此,無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)被大范圍的普及和應(yīng)用,為此,如何提升無(wú)線通訊的傳輸以及天線的接收效率是當(dāng)前首要研究的一大課題。本文以我國(guó)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r出發(fā),針對(duì)性的分析了信號(hào)的處理和傳輸、智能天線技術(shù)等多個(gè)方面,從而對(duì)提高未來(lái)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)能給予幫助。
【關(guān)鍵詞】無(wú)線移動(dòng)通信;關(guān)鍵技術(shù);信號(hào)傳輸;天線
前言
自古一來(lái),通信都是人們交流必不可少的重要方式,如古代的書信、狼煙等。伴隨著科學(xué)技術(shù)與自然科學(xué)的發(fā)展,電子信息技術(shù)出現(xiàn),于是,在模擬信息的基礎(chǔ)上,無(wú)線通信技術(shù)也得到了研發(fā)。但是,因?yàn)槲覈?guó)目前技術(shù)有限,天線和信號(hào)處理技術(shù)的水平還比較低,導(dǎo)致無(wú)線通訊的有效距離比較短,因此,并沒有形成一個(gè)良好的通訊效果。伴隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的較快發(fā)展,我國(guó)無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)也不斷提升與改進(jìn),當(dāng)前,新研究的第三代移動(dòng)通信技術(shù)也相對(duì)比較完善和成熟,也投入新一代的lte移動(dòng)通信系統(tǒng)在一些地區(qū)進(jìn)行試運(yùn)營(yíng),通過調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,該項(xiàng)試運(yùn)營(yíng)也取得較好的效果。
1無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展
無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)從前期研制到如今的不斷的改革與發(fā)展,已經(jīng)經(jīng)歷四代的技術(shù)更新,第一代以模擬信號(hào)傳輸,受設(shè)備技術(shù)的限制,僅僅能實(shí)現(xiàn)音質(zhì)較差的語(yǔ)音通話而且會(huì)經(jīng)常斷線。由于無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離即時(shí)通話的優(yōu)點(diǎn),無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)成為人們較為重視的一種科學(xué)技術(shù),同時(shí)又由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的缺陷,只能引進(jìn)新技術(shù)的使用,于是第二代無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)產(chǎn)生。但是,因?yàn)槭峭鈦?lái)技術(shù),不僅需要投入大量的人力、物力和財(cái)力,而且我國(guó)整體沒有形成一套完備的成熟技術(shù)。為此,我國(guó)政府開始著手重點(diǎn)研究該項(xiàng)技術(shù),于是,第三代具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA無(wú)線通信技術(shù)產(chǎn)生,隨著社會(huì)需求與技術(shù)提升,第四代LTE無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)產(chǎn)生,且得到較為廣泛的應(yīng)用。
2無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.1信號(hào)的處理和傳輸
信號(hào)而定處理和傳輸方式是無(wú)線通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。第三代無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)是以CDMA技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的處理和傳輸?shù)?,但是由于移?dòng)過程中多普勒頻移的產(chǎn)生,信號(hào)強(qiáng)度被弱化,無(wú)線通信受到影響。因此,為了更好的解決這個(gè)問題,科學(xué)家開始研究新的技術(shù)來(lái)改善多普勒頻移的影響,于是新的調(diào)制解調(diào)技術(shù)衍生,OFDM技術(shù)就是被廣泛應(yīng)用的且能較好的克制多普勒頻移。該項(xiàng)新技術(shù)主要是子信道正交的方式進(jìn)行傳輸,不僅可以更為巧妙的利用頻道,同時(shí)還可以克制信號(hào)之間的干擾,實(shí)現(xiàn)高速率傳輸。當(dāng)然,該項(xiàng)技術(shù)還可以弱化噪音,實(shí)現(xiàn)良好的傳輸效果。由于我國(guó)地理地勢(shì)的獨(dú)特性,即地域面積廣闊,地理?xiàng)l件差異較大,因此,多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)是在我國(guó)復(fù)雜地勢(shì)的基礎(chǔ)上研究出的一個(gè)新技術(shù),能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)全面覆蓋的信號(hào)傳輸。當(dāng)然,這樣實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的全覆蓋,但是若想取得更好的傳輸效果,必須在終端采取一定的措施,才能更好的實(shí)現(xiàn)信號(hào)的良好處理與傳輸。
2.2MIMO技術(shù)
前期的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話功能且效果不佳,但是隨著技術(shù)的提升與改善,無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充,衍生出短信、網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用形式,但是,單一獨(dú)立的應(yīng)用不能較好的滿足人們的需求,人們追求更高的技術(shù),語(yǔ)音通話的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)短信編輯或者網(wǎng)頁(yè)瀏覽的需求,而傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法滿足人們的需求,為此,為了滿足人們對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的追求,我國(guó)開始重點(diǎn)研究,于是多入多出技術(shù)成為專家的重點(diǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)技術(shù)是需要信號(hào)輸出端與終端的多個(gè)天線來(lái)支持,并且不能影響總的寬帶和功率來(lái)實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理功能。隨著研究?jī)?nèi)容的深入以及研究水平的提升,MIMO技術(shù)已經(jīng)大范圍得到普及和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)上述人民對(duì)無(wú)線移動(dòng)通信的需求,可以同時(shí)滿足多個(gè)功能,進(jìn)行多個(gè)功能的同時(shí)進(jìn)行,為此,MIMO技術(shù)可以更好的滿足人們對(duì)多線程多任務(wù)的綜合處理的需求。
2.3智能天線
信號(hào)的發(fā)射、傳輸和接收,是反映通信效果的三大因素,初期的無(wú)線通信技術(shù),因?yàn)榧夹g(shù)水平有限,往往采取大功率發(fā)射裝置、高性能天線來(lái)提升通信的實(shí)際效果,當(dāng)然,也因?yàn)楦鞣N因素的干擾,還需要調(diào)整天線的角度和方位,是實(shí)際的接收效果加強(qiáng),因此,天線也是無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)非常重要的一部分。隨著無(wú)線終端設(shè)備的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的天線性能和體積都無(wú)法滿足當(dāng)代無(wú)線終端設(shè)備的需求,為此,必須優(yōu)化天線的設(shè)計(jì)。當(dāng)然,硬件條件已經(jīng)無(wú)法改變,而軟件技術(shù)是改善的一個(gè)核心點(diǎn)。于是智能天線的出現(xiàn),很好的提高了接收效果。智能天線以成形波束來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸,與傳統(tǒng)天線技術(shù)相比,前者不僅可以在消除噪音的基礎(chǔ)上提升信號(hào)強(qiáng)度,擴(kuò)大信號(hào)覆蓋范圍,同時(shí),還可以實(shí)現(xiàn)低成本下的良好接收效果。
3LTE無(wú)線資源管理研究的必要性
(1)用戶使用的廣泛性。移動(dòng)通信信號(hào)的覆蓋范圍是有限的,偏遠(yuǎn)的山區(qū)用戶可能無(wú)法得到覆蓋,為此,網(wǎng)絡(luò)間接接入點(diǎn)繼續(xù)改變;(2)網(wǎng)絡(luò)與用戶終端設(shè)備隨機(jī)安排線路。用戶之間是競(jìng)爭(zhēng)使用無(wú)線資源,用戶數(shù)量的多少相同流量的網(wǎng)絡(luò)是不同的,數(shù)量越多,網(wǎng)絡(luò)越慢;為此,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的合理調(diào)度和分配;(3)無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)是未來(lái)通信領(lǐng)域的核心。我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷提升與改革,網(wǎng)絡(luò)性能不斷提升,為此,LTE技術(shù)將會(huì)成為下一代無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)先的一個(gè)新方向。
4無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的算法
(1)正交頻分復(fù)用技術(shù)下的蜂窩中繼網(wǎng)絡(luò),有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)較高的覆蓋范圍以及較高的傳輸速率。與傳統(tǒng)頻率分配方式相比,正交頻分復(fù)用技術(shù)不僅可以利用干擾指標(biāo)實(shí)現(xiàn)干擾回避同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載自適應(yīng)。如果一旦出現(xiàn)負(fù)載狀況,可以動(dòng)態(tài)化的分配可用頻率,是子載波信干燥比提升,實(shí)現(xiàn)信息的高吞吐量,更加合理的分配頻率的利用效率,有效的降低信息的阻塞率。(2)切換算法是解決LTE蜂窩中繼網(wǎng)絡(luò)的重要算法。對(duì)比傳統(tǒng)切換算法,上述更加細(xì)致的考慮了用戶之間的公平性以及資源利用的有效性,使用戶之間最大限度的實(shí)現(xiàn)公平、公正。所謂的仿真平臺(tái),就是重建協(xié)議棧并且加以有效管理,實(shí)現(xiàn)中繼算法的選擇以及對(duì)無(wú)線資源的有效管理的過程,當(dāng)然,也可以實(shí)現(xiàn)單播業(yè)務(wù)的新建立以及一些創(chuàng)新算法的衍生。(3)無(wú)線移動(dòng)通信的未來(lái)發(fā)展方向清晰明了,是我國(guó)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究的一個(gè)方向,為此,我國(guó)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的重視,科學(xué)、合理的規(guī)劃,在位置上占據(jù)一定的先機(jī),從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)對(duì)“通信強(qiáng)國(guó)”的定位。
5結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)已成功研制出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù),并且結(jié)合實(shí)際需求,成功推出第四代通信傳輸標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然,經(jīng)過在一些地區(qū)的試點(diǎn),已取得良好的效果,因此,也證明,我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)也達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),其技術(shù)水平在國(guó)際上也得到了廣大的認(rèn)可。盡管我國(guó)技術(shù)已經(jīng)取得一定的良好效果,但是,畢竟我國(guó)該項(xiàng)技術(shù)剛剛推出不久,尚處于發(fā)展階段,其體系還不算完整,有些方面尚存在眾多的不足,為了更好的提升我國(guó)無(wú)線通信技術(shù),必須加強(qiáng)對(duì)其的研究深度和廣度,更好的研究其核心技術(shù),使其以更快的傳輸效率、更廣的覆蓋范圍等優(yōu)勢(shì)為用戶服務(wù),盡可能的減少現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺點(diǎn),最大限度的減少用戶在使用時(shí)所產(chǎn)生的不良影響。當(dāng)然,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商方面,也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與通信方面的合作,加大投入力度,積極主動(dòng)的參與到實(shí)際開發(fā)中來(lái),同時(shí)也應(yīng)當(dāng)與凈競(jìng)爭(zhēng)者之間加強(qiáng)交流與合作,從而更好的促進(jìn)我國(guó)無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展與提升,盡可能的縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距,使無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)更好的服務(wù)廣大用戶,盡可能的提升用戶的使用效果。
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作者:藍(lán)章健 單位:廣西通信規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢有限公司