新型射頻技術(shù)加快多元融合的進(jìn)程

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在多元融合的大趨勢(shì)下，3G、WIMAX、WLAN等各種無線技術(shù)開始互相借鑒和學(xué)習(xí)，涌現(xiàn)出了同時(shí)被上述無線技術(shù)采用的新型射頻技術(shù)，如MIMO和OFDM技術(shù)等。與此同時(shí)，在以ITU和3GPP/3GPP2引領(lǐng)的蜂窩移動(dòng)通信從3G到E3G，再走向B3G/4G的演進(jìn)道路上，以及IEEE引領(lǐng)的無線寬帶接入從無線個(gè)人域網(wǎng)到無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)，再到無線廣域網(wǎng)的演進(jìn)道路上，都開始增加對(duì)方的內(nèi)容，例如:移動(dòng)通信不斷強(qiáng)化寬帶傳輸性能，無線寬帶接入不斷增強(qiáng)漫游性能以及安全性能。

借鑒WiMAX的高速數(shù)據(jù)傳輸特性，蜂窩移動(dòng)通信啟動(dòng)了LTE，即“3G長(zhǎng)期演進(jìn)”項(xiàng)目，用以增強(qiáng)寬帶傳輸性能。相比目前各個(gè)3G移動(dòng)通信系統(tǒng)，該演進(jìn)項(xiàng)目提高了通信傳輸速率和頻譜效率，系統(tǒng)的最大帶寬為20MHz。在這樣的帶寬下，下行峰值速率為100Mbit/s、上行為50Mbit/s。LTE的確立，令蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)線路與定位為“低移動(dòng)性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。

當(dāng)蜂窩移動(dòng)通信在向WiMAX、WLAN學(xué)習(xí)的時(shí)候，WiMAX、WLAN也在添加電信級(jí)的安全等內(nèi)容。在安全方面，WiMAX、WLAN將基于多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等級(jí)的安全方案，使企業(yè)、個(gè)人用戶可以根據(jù)不同的性價(jià)比來選擇滿足自己需要的安全策略;在漫游能力方面，WiMAX、WLAN也朝著覆蓋范圍更大，從熱點(diǎn)到熱區(qū)到整個(gè)城市的方向邁進(jìn);在技術(shù)方面，WiMAX、WLAN將致力于打造基于IP的交換技術(shù)和開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)，使網(wǎng)絡(luò)更智能、更易于管理。

在“無線+寬帶”的大趨勢(shì)下，無論是蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)還是WiMAX、WLAN等無線寬帶技術(shù)，都面臨著同樣的考驗(yàn):信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下，OFDM和MIMO就成為各種無線技術(shù)的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問題的同時(shí)，增加了載波的數(shù)量，造成了系統(tǒng)復(fù)雜度的提升和帶寬的增大;MIMO則能夠有效提高系統(tǒng)的傳輸速率，在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。因此，OFDM和MI-MO的結(jié)合，成為推動(dòng)“無線+寬帶”發(fā)展的重要力量。

MIMO是公認(rèn)的WLAN關(guān)鍵技術(shù)之一，被用作定義IEEE802.11n的基礎(chǔ)，最終會(huì)成為802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)大且完全兼容的技術(shù)延伸，并能保留現(xiàn)有WLAN系統(tǒng)的完整功能。MIMO可以改進(jìn)WLAN的吞吐量、傳輸距離和可靠性，因而WLAN可以用來傳送不容許延遲、需要大量頻寬的多媒體信息，例如HDTV無線實(shí)時(shí)傳播。同時(shí)，MIMO也被用于廣域的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。3GPP在高速下行分組接入方案中提出了基于MIMO技術(shù)的天線系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在發(fā)送和接收方都有多副天線，可以認(rèn)為是雙天線分集的進(jìn)一步擴(kuò)展。

MIMO與OFDM的結(jié)合，產(chǎn)生了可靠的無線寬帶傳輸。下一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11n通過采用MIMO和OFDM技術(shù)，獲得了高達(dá)320Mbit/s的傳輸速率以及108Mbit/s的凈傳輸速率。MIMO與OFDM同樣也是蜂窩移動(dòng)通信重點(diǎn)采用的技術(shù)。OFDM技術(shù)是LTE系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)與主要特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)LTE的高速數(shù)據(jù)傳輸，3GPP在無線接口方面，已經(jīng)確定前向采用OFDMA技術(shù)、反向采用SC-FDMA技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上展開后續(xù)的研究工作。MIMO作為提高頻譜效率的最主要手段，LTE已確定其天線個(gè)數(shù)的基本配置是下行2×2、上行1×2，但也在考慮4×4的高階天線配置。值得注意的是，TDTD-SCDMA在LTE演進(jìn)計(jì)劃中也提出了TD-CDM-OFDM方案，該方案在基本物理層技術(shù)方面采用了OFDM+MIMO+AMC+Turbo的檢測(cè)方案。(人民郵電報(bào))