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一、無(wú)線通信技術(shù)概述

1.1無(wú)線通信技術(shù)

無(wú)線電通信是指利用（電磁波）的輻射和傳播，經(jīng)過(guò)空間傳送信息的通信方式。目前主要利用的無(wú)線通信技術(shù)有：2G（包括GSM、CDMA）、3G（包括wcdma、cdma-2000、TD-SCDMA）、4G(LTE-A)、WiMax、UWB、RFID以及WiFi。UWB和RFID主要用于短距離的無(wú)線通信。無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)主要經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展時(shí)期。第一個(gè)發(fā)展時(shí)期。最早的移動(dòng)通信電話采用模擬蜂窩通信技術(shù)和FDMA技術(shù)。由于受到傳輸能力的限制，不能用于長(zhǎng)途漫游，只能作為一種區(qū)域性通信手段。第二個(gè)發(fā)展時(shí)期。這一時(shí)期，信息技術(shù)得到了極大的發(fā)展，因此移動(dòng)通信采用了GSM和GPRS通信技術(shù)。由此，正式步入了數(shù)字化時(shí)代。在這一時(shí)期，為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸效率，通信運(yùn)營(yíng)商開(kāi)發(fā)出了EDGE技術(shù)，也就是人們常說(shuō)的2.5G技術(shù)。第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。這一時(shí)期主要的技術(shù)為3G技術(shù)。3G技術(shù)有不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。分別為：WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMax。目前各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都開(kāi)發(fā)的比較成熟，使用范圍也在不斷的擴(kuò)大。第四個(gè)發(fā)展時(shí)期。4G技術(shù)的廣泛應(yīng)用。4G能夠滿足更高的傳輸要求，通信速度更快、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬，通信方式更為靈活，同時(shí)實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的智能化。2013年12月4日國(guó)家工信部正式向中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通三大運(yùn)營(yíng)商4G牌照，標(biāo)志著我國(guó)正式步入4G時(shí)代。

1.2無(wú)線通信工程的特點(diǎn)

1.工程位置不固定。無(wú)線通信工程要確保通信信號(hào)的質(zhì)量和傳輸效率，就要保證工程的通信容量和覆蓋面積。由于工程的區(qū)域通常比較分散，因此工程位置不固定。在一些人口密集的地區(qū)，通過(guò)設(shè)置加大容量的基站，保證通信的質(zhì)量和效率。在偏遠(yuǎn)的地區(qū)設(shè)置基站，確保交通不便利的地區(qū)位于信號(hào)的覆蓋范圍之內(nèi)。

2.工程干擾因素較多。在進(jìn)行基站建設(shè)時(shí)，常常會(huì)遇到周圍居民因擔(dān)心輻射而阻撓基站建設(shè)，同時(shí)在較遠(yuǎn)地區(qū)搭建信號(hào)塔和擺放通信設(shè)備時(shí)，還可以能要租用民宅，由于部分房屋的圖紙很難尋找，往往對(duì)設(shè)備的安裝造成影響。

3.運(yùn)輸線路較長(zhǎng)。通信工程主要利用傳輸光纜進(jìn)行信息傳輸。因此在鋪設(shè)時(shí)不但光纜的長(zhǎng)度很長(zhǎng)而且光纜間的間距小，在不同的地區(qū)或者地段的工作量相當(dāng)之大。

二、無(wú)線通信工程發(fā)展現(xiàn)狀和4G技術(shù)的介紹

2.1無(wú)線通信工程的發(fā)展?fàn)顩r

1.無(wú)線通信包含了無(wú)線通信設(shè)備的制造開(kāi)發(fā)以及通信的服務(wù)行業(yè)兩個(gè)大的部分。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線通信的服務(wù)行業(yè)主要是通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)的。

2.通信工程最重要的部分為通信制造。目前我國(guó)主要普及的是3G技術(shù)，正在推廣4G技術(shù)。3G技術(shù)為通信行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了更廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景。目前，通信制造業(yè)不斷進(jìn)行改造和完善，出現(xiàn)了很多先進(jìn)的通信產(chǎn)品。目前2013年全國(guó)3G用戶高達(dá)9萬(wàn)余戶。

3.通信工程的發(fā)展過(guò)程中最重要的支柱之一就是電信行業(yè)的發(fā)展。我國(guó)電信行業(yè)近幾年迅速發(fā)展主要是依靠3G時(shí)代的發(fā)展，因此我國(guó)要為能夠更好地促進(jìn)3G時(shí)代的發(fā)展做更多的努力，從而達(dá)到普及擴(kuò)大通信工程的目的。但是就目前而言，我國(guó)很多企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，還是存在一些技術(shù)或者資金相對(duì)不足的現(xiàn)象。

2.24G技術(shù)的介紹

4G移動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，它們由無(wú)線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成。中間環(huán)境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開(kāi)放的，它使發(fā)展和提供新的應(yīng)用及服務(wù)變得更為容易，提供無(wú)縫高數(shù)據(jù)率的無(wú)線服務(wù)，并運(yùn)行于多個(gè)頻帶。

1.OFDM技術(shù)：在3G向4G轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，OFDM是關(guān)鍵的技術(shù)之一。它包含了V-OFDM，W-OFDM，F(xiàn)-OFDM，MIMO-OFDM，以及多帶-OFDM這些類型。OFDM是多載波調(diào)制的一種，它的各種載波是相互正交的，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，然后進(jìn)行子信道傳輸。由于子信道可以看成平坦性衰落，所以就消除了信道間的干擾。OFDM對(duì)脈沖噪音以及信道快衰落有很強(qiáng)的抵抗力。

2.SDR軟件無(wú)線電技術(shù)：由于4G系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)比較復(fù)雜，因此將SDR引入到4G移動(dòng)通信系統(tǒng)之中。SDR能夠減低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，減少硅芯片的容量，從而降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本和生產(chǎn)成本。SDR是以現(xiàn)代通信為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號(hào)處理為核心，實(shí)現(xiàn)把無(wú)線和通信功能編譯為多信號(hào)進(jìn)行傳輸，滿足用戶在不同地點(diǎn)對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的需求。

3.SA智能天線技術(shù)：SA采用天線的原理進(jìn)行無(wú)線信息傳輸。主要是利用信號(hào)傳播方向的差異，講同頻率、同時(shí)隙的信號(hào)加以區(qū)分，能夠最大限度的利用有限的頻譜。智能天線技術(shù)可以成倍的擴(kuò)充通信容量，可以有效解決大量用戶產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)散、瑞利衰落、多徑、共信道干擾等影響。4.MIMO技術(shù)：無(wú)線電傳輸信號(hào)時(shí)，每個(gè)信號(hào)都是一個(gè)空間流，使用單輸入輸出的系統(tǒng)只能收發(fā)一個(gè)空間流，而MIMO允許多個(gè)天線同時(shí)收發(fā)多個(gè)空間流。因此MIMO有時(shí)被稱作空間多樣。只有站點(diǎn)（移動(dòng)設(shè)備）或接入點(diǎn)（AP）支持MIMO時(shí)才能部署MIMO。目前它在3G通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是4G的關(guān)鍵技術(shù)。

5、載波聚合技術(shù)：LTE-A通過(guò)“載波聚合”（SpectrumAggregation）的方式進(jìn)行帶寬增強(qiáng)，即把幾個(gè)基于20MHz的LTE設(shè)計(jì)捆綁在一起，通過(guò)提高可用帶寬，LTE-A將帶寬擴(kuò)展到100M。但是實(shí)際上很可能沒(méi)有一整塊的空閑帶寬，所以LTE-A允許離散頻帶的聚合。在具體應(yīng)用中還面臨很多問(wèn)題，如載波聚合時(shí)多個(gè)可選載波是否需要?jiǎng)澐挚捎眉虾透鞣N集合的等級(jí)劃分；在切換中載波變化的通信問(wèn)題；載波變化時(shí)的信令傳輸問(wèn)題；各個(gè)載波的激活和去激活過(guò)程。這些問(wèn)題都在3GPP會(huì)議中提出并存在多種方案。

6、無(wú)線中繼技術(shù)LTE-A系統(tǒng)容量要求很高，這樣的容量需要較高的頻段。為了滿足下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的高速率傳輸?shù)囊螅琇TE-A技術(shù)引入了無(wú)線中繼技術(shù)。用戶終端可以通過(guò)中間接入點(diǎn)中繼接入網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得帶寬服務(wù)。減小無(wú)線鏈路的空間損耗，增大信噪比，進(jìn)而提高邊緣用戶信道容量。無(wú)線中繼技術(shù)包括Repeaters和Relay。

三、無(wú)線通信工程的發(fā)展前景

無(wú)線通信工程在未來(lái)的發(fā)展方向，應(yīng)當(dāng)是注重運(yùn)用高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，滿足人們對(duì)信息傳輸?shù)囊蟆＠纾ㄟ^(guò)手機(jī)觀看電視直播、參加手機(jī)會(huì)議、進(jìn)行互動(dòng)的游戲等等。將無(wú)線通信技術(shù)運(yùn)用到人們的日常生活之中，不但能夠使人們的生活更加的方便快捷，而且也能夠促進(jìn)其他行業(yè)的電子化、信息化發(fā)展。可以利用無(wú)線通信工程來(lái)完善IT服務(wù)。IT技術(shù)作為基礎(chǔ)設(shè)施的使用和交付模式，目前已經(jīng)在社會(huì)上廣泛使用。通過(guò)IT可以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的交易與服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)通信工程的全面運(yùn)營(yíng)與推廣，發(fā)揮通信工程獨(dú)特的功能。同時(shí)在無(wú)線通信領(lǐng)域，各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點(diǎn)，不同的接入速率。比如4G、3G和WLAN、UWB等，都可實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。4G和3G可解決廣域無(wú)縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無(wú)線接入。因此，在政策上我們應(yīng)該綜合推進(jìn)各種無(wú)線接入的發(fā)展，推進(jìn)組網(wǎng)的一體化進(jìn)程，通過(guò)建網(wǎng)的接入手段多元化，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同用戶群體的需求覆蓋，達(dá)到市場(chǎng)細(xì)分和業(yè)務(wù)的多元化，解決移動(dòng)通信發(fā)展不均衡的狀況。

從公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來(lái)看，4G已經(jīng)成為全球包括中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，由于其移動(dòng)話音用戶的普及率高，通過(guò)發(fā)展用戶實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的模式已成為歷史。因此，他們期望通4G搭建更大的業(yè)務(wù)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)的新來(lái)源。從寬帶無(wú)線接入技術(shù)來(lái)看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢(shì)。未來(lái)，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù)，從另一個(gè)角度對(duì)整個(gè)無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。無(wú)線通信工程的發(fā)展有賴于與無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)步。通過(guò)對(duì)我國(guó)當(dāng)前無(wú)線通信工程的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行全面的了解，抓住無(wú)線信息工程發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，才能保證我國(guó)通信行業(yè)快速穩(wěn)定的發(fā)展。

作者：羅濤 單位：湖南省通信建設(shè)有限公司