信息通信新技术.doc

信息通信新技术1.4G/5G移动通信技术2.电力通信技术3.移动互联网4.自组织网络5.无线传感器网络6.物联网7.软件定义网络1.4G/5G移动通信技术4G网络中的关键技术4.1正交频分复用（OFDM）技术4G移动通信系统重要是以OFDM为核心技术。OFDM技术事实上是多载波调制的一种，其重要思想是：将信道提成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接受端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的互相干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以当作平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。并且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。OFDM技术之所以越来越受关注，是由于OFDM有很多独特的优点：（1）频谱运用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM信号的相邻子载波互相重叠，其频谱运用率可以接近奈奎斯特极限。（2）抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。（3）适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM技术非常适合高速数据传输。（4）抗码间干扰（ISI）能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最重要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。导致码间干扰的因素有很多，事实上，只要传输信道的频带是有限的，就会导致一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。4.2软件无线电（SDR）技术在4G移动通信系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的抱负通信方式，则至少需要保证移动终端可以适合各种类型的空中接口，可以在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中，软件将会变得非常复杂。为此，专家们建议引入软件无线电技术，软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号解决为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是由于软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽也许地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思绪。其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完毕，并使宽带A/D和D/A转换器尽也许靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有助于减少开发风险，所以未来4G技术需要适应不同种类的产品规定，而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础，它不仅能减少开发风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而减少了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入。4.3智能天线技术（SA）智能天线定义为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有克制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内克制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，既能改善信号质量又能增长传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号解决器，对各天线链路上接受到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。4.4多输入多输出（MIMO）技术多输入多输出技术（MIMO）是指在基站和移动终端都有多个天线。MIMO技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接受端和发射端使用多副天线，充足运用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增长而线性增长。空间分集有发射分集和接受分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。MIMO技术可提供很高的频谱运用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。4.5基于IP的核心网4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有