宽带无线数字通信关键技术探讨

崔阳

摘 要：宽带无线数字通信技术发展过程中，势必涉及到正交频分复用技术、多速率传输协议、空时编码技术等各种关键技术。只有根据实际情况，将这些关键技术合理运用到宽带无线数字通信领域，才能保障宽带数字无线通信系统高效运行。此外，充分发挥正交频分复用技术、多速率传输协议、空时编码技术等关键技术在宽带无线数字通信领域的应用价值，有利于促进宽带无线数字通信技术的进步和发展。

关键词：宽带无线数字通信;关键技术;应用

1 宽带无线数字通信技术的基本介绍

1.1 宽带无线数字通信的特点

传统的无线通信技术只采用频分多址和模拟调制的方式，而随着通信技术的不断发展，三代（3G）移动通信不断壮大，传输速率达到了一个新的高度，无线宽带固定接入系统也更加成熟，同时本地多点分配业务也进行了大量的试验，取得了不错的成绩，可综合提供语音、数据、视频等业务，被称作“无线光纤”。这些通信系统主要有一下四个特点：第一：频带宽，载频高。目前的无线通信系统可提供的传输速率都较大，较宽的频带也使其具有高程度的载频。第二：无线信道的频率资源有限，噪声干扰比较严重。所以为了实现可靠传输，现代信号处理技术、无线接入等技术必须要被实施并发展起来，以削弱该弱点，实现可靠高速的无线通信，但这一目标实现难度较大。第三：毫米波电波传输容易受气候影响。降雨极易影响毫米波，传送距离越大，损耗越多，如果再加上自由空间的传输损耗，通信可能会中断。第四：毫米波波长较短，只适合视距通信。电波在自由空间的传输会损耗载频，LMDS系统的覆盖范围也仅仅局限于5km以内，所以对于超过一定范围的通信进程要设置中继站。

1.2 移动无线通信技术

根据现状来看，我国移动无线通信技术可以划分为移动宽带系统、3G移动通信标准、无线局域网等几个部分。其中，移动宽带系统的主要目的是提供更加先进和丰富的业务，既适用于专用系统，也适用于公用系统，且覆盖范围较大，能够无限制应用到室内、室外的移动通信系统中。一般移动宽带系统都由基站和移动站组成，是保证电话通信质量的重要基础。3G移动通信标准指多业务、多用途、多功能的数字移动通信系统，能够覆盖全球范围，支持语音、分组数据和多媒体业务等，依据通信需求提供相应带宽，有效保障通信服务质量。无线局域网体现了安全保密、自动频率配置、面向连接和透明高速传输等特点。其协议参考模型可以划分为汇聚层、数据链路层和物理层，比较适合一定范围内的宽带无线接入。

1.3 宽带固定无线接入系统

当前宽带固定无线接入系统包括多通道多点分配业务、本地多分配业务、自由空间光通信系统。多通道多点分配业务指固定的点对点宽带无线接入系统，对保障双向数据业务传输有积极作用。本地多分配业务由基站、骨干网、网管系统以及用户终端等几部分组成。用户终端通常都是固定状态，能够提供丰富的业务，且容量较大，在增加新业务、扩充容量等方面比较方便，体现了干扰低、方向性好等特点。但是，其易受气候环境的影响，且毫米波源传输距离不长，仅适用于短程通信。自由空间光通信系统以空气为传输媒介，安装和扩充比较方便，带宽大，成本低，隐蔽性较高，但易受气候环境的影响。

2 宽带无线数字通信的关键技术

2.1 正交频分复用技术

作为一种多载波数字通信调制技术，正交频分复用技术的适用范围较广，在移动调频信道的寬带数字通信和无线局域网等方面体现出较高的应用价值。首先，该技术的抗多径干扰能力较强，与单载波系统相比，能够更加方便实现时延扩展，不需要借助单载波系统中的均衡器。其次，将正交频分复用技术应用到慢变信道时，能够结合各个子载波的信噪比调节传输速率，进而保证系统容量，体现较好的自适应能力，同时，这种系统不会受窄带噪声的影响。

2.2 多速率的传输协议

多速率传输协议下，能够实现速率信息的互换和交流，能够以提前预约的方式设定宽带无线数字通信中的时长，还可以高效更新和计算网络分配的某些矢量数据。宽带无线数字通信系统运行过程中，有效应用多速率传输协议，能够采用逐级递变和跳级改变的方式改变传输速度，防止不同工作站出现相互干扰的情况，有效保障通信工作的质量。传统通信系统中，缺乏多速率传输协议等可靠技术，易出现预约时间过长的情况，进而影响宽带无线数字通信系统的正常工作。将多速率传输协议应用到宽带无线通信领域，能够有效提高宽带质量和宽带利用率。

2.3 空时编码技术

将空时编码技术应用到宽带无线数字通信领域，能够有效保证数据传输的可靠性及安全性。与其他编码系统相比，空时编码能够在保留带宽的基础上，获得更高的编码增益，有效提升系统的抗干扰能力、抗噪声能力。就实际情况来看，空时编码技术包括需要信道估计的空时码和无需信道估计的空时码。

第一，需要信道估计的空时码包括分层空时码和分组空时码。就分层空时码来讲，主要是直接将高速数据业务分配给若干个低速数据业务，利用传统并行信道编码器编码，完成并行分层编码调制，并利用若干天线进行发射，实现发射分集的作用。与单天线系统相比，分层时空码能够大幅度提高频带利用率及传输速率，但抗衰落性能较差。就分组空时码来讲，虽然其性能低于网格空时码，但是译码过程比较简单，且构造容易，能够保证分集度及传输速率，在宽带无线通信领域的应用前景较为广阔。

第二，无需信道估计的空时码包括酉空时码和差分空时码。就酉空时码来讲，其是一种基于快衰落信道创建的解决方案，虽然在宽带无线数字通信领域较为重要，但是很难构建性能较好的酉空时码，需要加强酉空时码的研究。就差分空时码来讲，其是一种适合3G/4G快变衰落信道的空时编码技术，将其应用到宽带无线数字通信系统中，能够在接收端没有信道状态信息时发挥良好性能。

结束语

近年来，随着我国移动通信技术的持续发展，我国逐渐加强了宽带无线数字通信技术的研究，通过提高宽带无线数字通信技术的信息处理能力，服务于我国人民及社会。市场经济体制不断完善的背景下，我国对移动通信的需求不断发生变化，要想保证信息传输过程的可靠性，使信息传输容量达到要求，必须提高频谱利用率，有效提升移动通信系统的运行效率。

参考文献

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