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一、無線通信技術概述

1.1無線通信技術

無線電通信是指利用（電磁波）的輻射和傳播，經過空間傳送信息的通信方式。目前主要利用的無線通信技術有：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線通信。無線移動通信技術主要經歷了4個發展時期。第一個發展時期。最早的移動通信電話采用模擬蜂窩通信技術和FDMA技術。由于受到傳輸能力的限制，不能用于長途漫游，只能作為一種區域性通信手段。第二個發展時期。這一時期，信息技術得到了極大的發展，因此移動通信采用了GSM和GPRS通信技術。由此，正式步入了數字化時代。在這一時期，為了增強數據傳輸效率，通信運營商開發出了EDGE技術，也就是人們常說的2.5G技術。第三個發展時期。這一時期主要的技術為3G技術。3G技術有不同的技術標準。分別為：WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMax。目前各項標準都開發的比較成熟，使用范圍也在不斷的擴大。第四個發展時期。4G技術的廣泛應用。4G能夠滿足更高的傳輸要求，通信速度更快、網絡頻譜更寬，通信方式更為靈活，同時實現終端設備的智能化。2013年12月4日國家工信部正式向中國移動、中國電信和中國聯通三大運營商4G牌照，標志著我國正式步入4G時代。

1.2無線通信工程的特點

1.工程位置不固定。無線通信工程要確保通信信號的質量和傳輸效率，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，通過設置加大容量的基站，保證通信的質量和效率。在偏遠的地區設置基站，確保交通不便利的地區位于信號的覆蓋范圍之內。

2.工程干擾因素較多。在進行基站建設時，常常會遇到周圍居民因擔心輻射而阻撓基站建設，同時在較遠地區搭建信號塔和擺放通信設備時，還可以能要租用民宅，由于部分房屋的圖紙很難尋找，往往對設備的安裝造成影響。

3.運輸線路較長。通信工程主要利用傳輸光纜進行信息傳輸。因此在鋪設時不但光纜的長度很長而且光纜間的間距小，在不同的地區或者地段的工作量相當之大。

二、無線通信工程發展現狀和4G技術的介紹

2.1無線通信工程的發展狀況

1.無線通信包含了無線通信設備的制造開發以及通信的服務行業兩個大的部分。一般來說，無線通信的服務行業主要是通過無線網絡的通信技術運營實現的。

2.通信工程最重要的部分為通信制造。目前我國主要普及的是3G技術，正在推廣4G技術。3G技術為通信行業的發展帶來了更廣闊的市場和發展前景。目前，通信制造業不斷進行改造和完善，出現了很多先進的通信產品。目前2013年全國3G用戶高達9萬余戶。

3.通信工程的發展過程中最重要的支柱之一就是電信行業的發展。我國電信行業近幾年迅速發展主要是依靠3G時代的發展，因此我國要為能夠更好地促進3G時代的發展做更多的努力，從而達到普及擴大通信工程的目的。但是就目前而言，我國很多企業在發展的過程中，還是存在一些技術或者資金相對不足的現象。

2.24G技術的介紹

4G移動系統網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。物理網絡層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網絡層與中間環境層及其應用環境之間的接口是開放的，它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易，提供無縫高數據率的無線服務，并運行于多個頻帶。

1.OFDM技術：在3G向4G轉變的過程中，OFDM是關鍵的技術之一。它包含了V-OFDM，W-OFDM，F-OFDM，MIMO-OFDM，以及多帶-OFDM這些類型。OFDM是多載波調制的一種，它的各種載波是相互正交的，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，然后進行子信道傳輸。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對脈沖噪音以及信道快衰落有很強的抵抗力。

2.SDR軟件無線電技術：由于4G系統中的軟件系統比較復雜，因此將SDR引入到4G移動通信系統之中。SDR能夠減低系統開發的風險，減少硅芯片的容量，從而降低產品的開發成本和生產成本。SDR是以現代通信為基礎，以數字信號處理為核心，實現把無線和通信功能編譯為多信號進行傳輸，滿足用戶在不同地點對接入網絡的需求。

3.SA智能天線技術：SA采用天線的原理進行無線信息傳輸。主要是利用信號傳播方向的差異，講同頻率、同時隙的信號加以區分，能夠最大限度的利用有限的頻譜。智能天線技術可以成倍的擴充通信容量，可以有效解決大量用戶產生時延擴散、瑞利衰落、多徑、共信道干擾等影響。4.MIMO技術：無線電傳輸信號時，每個信號都是一個空間流，使用單輸入輸出的系統只能收發一個空間流，而MIMO允許多個天線同時收發多個空間流。因此MIMO有時被稱作空間多樣。只有站點（移動設備）或接入點（AP）支持MIMO時才能部署MIMO。目前它在3G通信系統中得到了廣泛的應用，同時也是4G的關鍵技術。

5、載波聚合技術：LTE-A通過“載波聚合”（SpectrumAggregation）的方式進行帶寬增強，即把幾個基于20MHz的LTE設計捆綁在一起，通過提高可用帶寬，LTE-A將帶寬擴展到100M。但是實際上很可能沒有一整塊的空閑帶寬，所以LTE-A允許離散頻帶的聚合。在具體應用中還面臨很多問題，如載波聚合時多個可選載波是否需要劃分可用集合和各種集合的等級劃分；在切換中載波變化的通信問題；載波變化時的信令傳輸問題；各個載波的激活和去激活過程。這些問題都在3GPP會議中提出并存在多種方案。

6、無線中繼技術LTE-A系統容量要求很高，這樣的容量需要較高的頻段。為了滿足下一代移動通信系統的高速率傳輸的要求，LTE-A技術引入了無線中繼技術。用戶終端可以通過中間接入點中繼接入網絡來獲得帶寬服務。減小無線鏈路的空間損耗，增大信噪比，進而提高邊緣用戶信道容量。無線中繼技術包括Repeaters和Relay。

三、無線通信工程的發展前景

無線通信工程在未來的發展方向，應當是注重運用高速的網絡傳輸技術，滿足人們對信息傳輸的要求。例如，通過手機觀看電視直播、參加手機會議、進行互動的游戲等等。將無線通信技術運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，而且也能夠促進其他行業的電子化、信息化發展。可以利用無線通信工程來完善IT服務。IT技術作為基礎設施的使用和交付模式，目前已經在社會上廣泛使用。通過IT可以實現在網絡上的交易與服務，從而實現通信工程的全面運營與推廣，發揮通信工程獨特的功能。同時在無線通信領域，各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區域，不同的技術特點，不同的接入速率。比如4G、3G和WLAN、UWB等，都可實現互補效應。4G和3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應該綜合推進各種無線接入的發展，推進組網的一體化進程，通過建網的接入手段多元化，實現對不同用戶群體的需求覆蓋，達到市場細分和業務的多元化，解決移動通信發展不均衡的狀況。

從公眾移動通信網絡發展來看，4G已經成為全球包括中國移動網絡演進的主要進程。從歐美發達國家的經驗來看，由于其移動話音用戶的普及率高，通過發展用戶實現增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通4G搭建更大的業務平臺，從而實現利潤的新來源。從寬帶無線接入技術來看，全球該領域發展十分火熱。該領域的發展呈現出向高帶寬快速躍進、覆蓋范圍逐步擴張的趨勢。未來，該領域還可能出現更強大的新技術，從另一個角度對整個無線通信產業起到推進作用。無線通信工程的發展有賴于與無線通信技術的進步。通過對我國當前無線通信工程的發展狀況進行全面的了解，抓住無線信息工程發展的良好態勢，不斷進行技術創新和應用，才能保證我國通信行業快速穩定的發展。

作者：羅濤 單位：湖南省通信建設有限公司