新一代移动通信系统及无线传输关键技术

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从新一代移动通信系统无线接入网络的覆盖范围和实现技术来看，业界普遍认为基于新一代移动通信系统的未来无线网络将主要由三个层面的网络来实现：无线个域网、无线局域网和基于蜂窝结构的移动通信网。由此可以看出新一代移动通信系统的无线侧将是一个不同无线接入网络的异构融合体，这些系统在同层之间可以实现水平切换，在不同层之间进行垂直切换以实现网络间的互联互通，其中无线个域网络主要应用于个人和家庭范围内进行短距离无线通信，现在的无绳电话系统和未来即将出现的可穿戴无线系统就是典型的应用；无线局域网是指基于IEEE802.11等国际标准的无线网络，其覆盖范围和容量都比个域网大；基于蜂窝结构的移动通信网则是指包含现有2G、即将部署的3G以及将来出现的各种蜂窝移动网络系统（包含目前已成为3G标准之一的WiMAX网络），这些系统是可以实现跨地区漫游和移动性管理的广域通信网络。从用户或者无线终端的角度来看，在部分地区，无线终端可能只由一个网络覆盖，这时，终端设备毫无选择的接入这个系统；而在很多地方，无线终端可能由多个层次的网络共同覆盖，这时终端不仅可以根据用户对业务、网络负荷和QoS的要求选择最优的网络接入，而且可以随着无线信道的变化和用户的移动，在特定的网络层次内进行有效的水平切换和在不同网络层次之间进行无缝的垂直切换，由此可见新的移动通信系统可以实现系统、业务和覆盖等多方面的无缝性，是一种真正意义上的无缝通信网。当然，为了能够实现这样理想的网络性能，也对手机终端的处理能力提出了很高的要求，而这又与电子器件工艺及其处理速度和能力有直接的联系，所以从某种意义上说新一代移动通信系统的实现是需要整个通信电子领域全方位技术发展的支撑。

5、新一代移动通信系统的无线传输技术

在移动通信系统中，由于大量无线信道的不可预测性，以及新一代移动通信系统中不同业务和不同用户之间的不均匀的业务量，移动节点移动所引起的网络结构变化、对宽带高速率通信的要求和不同异构网络之间的无缝互联等对新一代移动系统提出了很高的要求。因此为了实现新一代移动通信系统的要求，需要采用更为先进的无线传输技术。

（1）OFDM技术

OFDM是一种多载波调制技术，其核心思想是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速数据流，调制在每个子信道上进行传输。这种调制传输技术的优点在于：一方面可以提高信号的传输速率，另一方面又可以减少无线信道所带来的符号间干扰（ISI）；同时，由于每个子载波都保持正交，所以也避免了子信道之间的相互干扰（ICI）。

但是作为一种多载波传输系统，OFDM对频率偏差影响较为敏感，且存在较高的峰值平均功率比，目前这是业界重点需要解决的问题。

（2）软件无线电技术

软件无线电是目前学术界和产业界关注的热点之一，它的基本思想是在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义和实现无线电台的各模块功能。具体来说就是将A/D、D/A变换尽量靠近射频前端，应用宽带天线或多频段天线，将整个RF段或中频段进行A/D变换，这之后的处理均由通用处理器或DSP器件完成。因此软件无线电技术具有设计灵活、结构开放的特点，它可以使处于不同频段、不同网络和不同业务下的移动终端进行灵活的网络与业务选择，有效实现网络重选、智能频谱分配和水平与垂直切换，实现真正意义上的个人移动通信。目前，在有效实现软件无线电中多频段转换、高速并行DSP处理和高开放性与扩展性的总线结构等设计的同时，如何进一步降低基于软件无线电的设备功耗、体积和成本也是其能否走向实用化和商用化的关键因素。

（3）智能天线

智能天线是未来移动通信的关键技术之一。它具有自动跟踪目标信号，抑制无用干扰信号的智能功能。通过它的使用可以增加系统容量和增加覆盖范围，并有效节省无线设备的发送功率，因此被业界普遍认为是提高移动通信系统性能的关键技术之一。

智能天线主要由两部分实现：天线阵列和自适应算法。其中天线阵列是多个天线阵元组成的一个无线信号发送（接收）装置，通过对不同阵元上的发送（接收）信号进行空时处理，可以使有效信号方向上产生的增益得到加强而在干扰信号方向上产生"陷点"；自适应算法是智能天线的核心，在不同波束形成准则（如最小均方误差准则、最小二乘准则和最小方差准则等）约束下的自适应算法可以动态地跟踪有用信号，从而有效实现天线的智能性。

目前，如何减小智能天线自适应算法的实现复杂度，提高智能天线用户跟踪的数量和系统容量是其研究的重点。

（4）信道编码技