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新型射频技术加快多元融合的进程


http://www.sina.com.cn 2006年09月06日 23:23 中国信息产业网-人民邮电报

  在多元融合的大趋势下,3G、WIMAX、WLAN等各种无线技术开始互相借鉴和学习,涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

  借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。相比目前各个3G移动通信系统,该演进项目提高了通信传输速率和频谱效率,系统的最大带宽为20MHz。在这样的带宽下,下行峰值速率为100Mbit/s、上行为50Mbit/s。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

  当蜂窝移动通信在向WiMAX、WLAN学习的时候,WiMAX、WLAN也在添加电信级的安全等内容。在安全方面,WiMAX、WLAN将基于多层次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等级的安全方案,使企业、个人用户可以根据不同的

性价比来选择满足自己需要的安全策略;在漫游能力方面,WiMAX、WLAN也朝着覆盖范围更大,从热点到热区到整个城市的方向迈进;在技术方面,WiMAX、WLAN将致力于打造基于IP的交换技术和开放的业务平台,使网络更智能、更易于管理。

  在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MI-MO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

  MIMO是公认的WLAN关键技术之一,被用作定义IEEE802.11n的基础,最终会成为802.11a/b/g标准的强大且完全兼容的技术延伸,并能保留现有WLAN系统的完整功能。MIMO可以改进WLAN的吞吐量、传输距离和可靠性,因而WLAN可以用来传送不容许延迟、需要大量频宽的多媒体信息,例如HDTV无线实时传播。同时,MIMO也被用于广域的蜂窝移动通信系统。3GPP在高速下行分组接入方案中提出了基于MIMO技术的天线系统,这种系统在发送和接收方都有多副天线,可以认为是双天线分集的进一步扩展。

  MIMO与OFDM的结合,产生了可靠的无线宽带传输。下一代无线局域网标准802.11n通过采用MIMO和OFDM技术,获得了高达320Mbit/s的传输速率以及108Mbit/s的净传输速率。MIMO与OFDM同样也是蜂窝移动通信重点采用的技术。OFDM技术是LTE系统的技术基础与主要特点。为了实现LTE的高速数据传输,3GPP在无线接口方面,已经确定前向采用OFDMA技术、反向采用SC-FDMA技术,并在此基础上展开后续的研究工作。MIMO作为提高频谱效率的最主要手段,LTE已确定其天线个数的基本配置是下行2×2、上行1×2,但也在考虑4×4的高阶天线配置。值得注意的是,TDTD-SCDMA在LTE演进计划中也提出了TD-CDM-OFDM方案,该方案在基本物理层技术方面采用了OFDM+MIMO+AMC+Turbo的检测方案。

  (姚春鸽 人民邮电报)

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