2021年無(wú)線(xiàn)通信的空分復(fù)用技術(shù)研究現(xiàn)狀論文

1、無(wú)線(xiàn)通信的空分復(fù)用技術(shù)研究現(xiàn)狀論文 ：伴隨著信息技術(shù)的不斷革新，各類(lèi) _多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展起來(lái)，同時(shí)，人們對(duì)于無(wú)線(xiàn)通信傳輸速度的要求越來(lái)越高，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)線(xiàn)頻譜出現(xiàn)日益匱乏的問(wèn)題。近幾年來(lái)，在空分復(fù)用系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上，我國(guó)相關(guān)科學(xué)研究人員通過(guò)空間調(diào)制技術(shù)進(jìn)行了傳輸速率的優(yōu)化，并且沒(méi)有更改原有的收發(fā)端天線(xiàn)數(shù)量。與此同時(shí)，在不影響傳輸質(zhì)量的前提下大量運(yùn)用了MIMO系統(tǒng)，完成了天線(xiàn)數(shù)量的增 _作，在這一研究基礎(chǔ)上，筆者就無(wú)線(xiàn)通信中空分復(fù)用技術(shù)的研究現(xiàn)狀展開(kāi)分析，此次研究的目的是有效提升無(wú)線(xiàn)通信中空分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用水平。 ：無(wú)線(xiàn)通信；空分復(fù)用技術(shù)；預(yù)編碼技術(shù) 隨著我國(guó)無(wú)線(xiàn)通訊事業(yè)的快速發(fā)展，在無(wú)線(xiàn)通信行業(yè)中

2、出現(xiàn)的技術(shù)越來(lái)越多，在這種情況下，空分復(fù)用技術(shù)作為無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中的一項(xiàng)重要技術(shù)被應(yīng)用到現(xiàn)代化的無(wú)線(xiàn)通信事業(yè)發(fā)展中，應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)有效提升了無(wú)線(xiàn)通信信息傳輸?shù)乃俾剩⑶冶Ｕ狭藷o(wú)線(xiàn)通信信息傳輸?shù)陌踩?。因此，需要?zhuān)門(mén)研究空分復(fù)用技術(shù)，通過(guò)研究該技術(shù)有效找準(zhǔn)其應(yīng)用和現(xiàn)代化無(wú)線(xiàn)通訊事業(yè)發(fā)展的結(jié)合點(diǎn)，這樣才能全面保障無(wú)線(xiàn)通訊事業(yè)的建設(shè)，由此來(lái)看，研究空分復(fù)用技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)性意義。 1.1技術(shù)介紹 大規(guī)模MIMO技術(shù)主要是指利用大規(guī)模的天線(xiàn)數(shù)量，通過(guò)技術(shù)的應(yīng)用在同一時(shí)間同一頻率下為不同的通信用戶(hù)提供服務(wù)，并在這一基礎(chǔ)上將發(fā)射 _中的能量最大程度集中在更小的一個(gè)范圍內(nèi)1。大規(guī)模MIMO技術(shù)與傳統(tǒng)空分復(fù)用技術(shù)相比

3、，構(gòu)成的原理基本一致，但是該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠在原有技術(shù)上增加為3D信道并將天 _射陣擴(kuò)充為天線(xiàn)列陣，在波束的形成上，將天線(xiàn)幅度與相位的加權(quán)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，研發(fā)出了更單純的相位加權(quán)。 1.2技術(shù)優(yōu)勢(shì) 大規(guī)模MIMO技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn)。（1）提升傳統(tǒng)信道的容納量以及傳輸速率。該技術(shù)投入使用后，可以將傳統(tǒng)的2D信道創(chuàng)新為3D信道，大幅度增加了目的區(qū)域接收的 _能量，減少了能量浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)也有效降低了通訊 _對(duì)于其他 _使用用戶(hù)的干擾2。（2） _較為低廉。相較于傳統(tǒng)的通信技術(shù)來(lái)講，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)可以利用數(shù)百根低價(jià)天線(xiàn)代替原本的高價(jià)天線(xiàn)，并且有效保證通信的質(zhì)量，同時(shí)，該天線(xiàn)的重量也比較輕，

4、十分便于 _。（3）縮短空中接口延遲時(shí)間。通常情況下，傳統(tǒng)的空分復(fù)用系統(tǒng)必須依賴(lài)于強(qiáng)大的多徑環(huán)境才能準(zhǔn)確完成相關(guān) _處理工作，導(dǎo)致 _在傳遞的過(guò)程中存在一定的接收延遲時(shí)間差。但是大規(guī)模MIMO技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就在于其本身的波束足夠大，無(wú)需延遲就能夠完成 _接收工作。 1.3技術(shù)劣勢(shì) 盡管大規(guī)模MIMO技術(shù)具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但其技術(shù)劣勢(shì)也比較明顯。其中，最為嚴(yán)重的劣勢(shì)即導(dǎo)頻的污染問(wèn)題。導(dǎo)頻污染指的是小區(qū)范圍內(nèi)，或者相鄰的小區(qū)范圍內(nèi)，因共用一個(gè)導(dǎo)頻序列，進(jìn)而使鏈路受到干擾的現(xiàn)象。通常情況下，為了有效避免這種干擾問(wèn)題發(fā)生，影響用戶(hù)使用，會(huì)采用正交上行的導(dǎo)頻序列3。然而，由于導(dǎo)頻序列的數(shù)量受到相干時(shí)間

5、以及信道延遲擴(kuò)展的影響，導(dǎo)致用戶(hù)數(shù)量相對(duì)較大時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)相鄰的兩個(gè)小區(qū)，或者一個(gè)小區(qū)的用戶(hù)共用一個(gè)導(dǎo)頻序列的現(xiàn)象，進(jìn)而使用戶(hù)的使用受到干擾。同時(shí)，還會(huì)對(duì)信道估計(jì)的下行波束的形成過(guò)程產(chǎn)生一定程度的影響，從而干擾系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。相關(guān)研究指出，與傳統(tǒng)的MIMO系統(tǒng)相比，大規(guī)模MIMO技術(shù)系統(tǒng)受到導(dǎo)頻污染的影響更為嚴(yán)重。同時(shí)，由于收發(fā)天線(xiàn)數(shù)量的不斷增加，使得導(dǎo)頻污染變成了影響大規(guī)模MIMO技術(shù)系統(tǒng)性能上限的重要因素之一4。 2.1預(yù)編碼技術(shù) 按照不同的信道狀態(tài)信息，發(fā)送端會(huì)對(duì)MIMO系統(tǒng)的發(fā)送 _實(shí)行預(yù)編碼處理，以此來(lái)降低甚至完全消除信道衰落等不良影響，進(jìn)而全面提升系統(tǒng)的實(shí)際容量以

6、及 _的傳輸質(zhì)量，同時(shí)還可以合理簡(jiǎn)化 _接收端的檢測(cè)算法。按照處理方式的不同，預(yù)編碼技術(shù)主要包括兩種，即線(xiàn)性與非線(xiàn)性預(yù)編碼技術(shù)；而按照信道狀態(tài)獲取信息方式的不同，預(yù)編碼技術(shù)又可分為基于碼本與非碼本兩種。除此之外，在用戶(hù)數(shù)量比較多時(shí)，區(qū)分自身 _與其他用戶(hù) _的難度較大，這種情況會(huì)造成共信道干擾，進(jìn)而對(duì)各個(gè)用戶(hù)的通信速度以及通信質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響5。但是，預(yù)編碼技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著降低或者完全消除多用戶(hù)系統(tǒng) _信道的干擾問(wèn)題。 2.2信道估計(jì)技術(shù) 空分復(fù)用技術(shù)，都是將發(fā)射端 _經(jīng)過(guò)信道干擾傳輸疊加到一起后，傳輸?shù)浇邮斩说摹Ｒ虼?，為了確保信息傳遞的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，應(yīng)利用信道估計(jì)技術(shù)，對(duì)信道的特

7、征進(jìn)行分析。當(dāng)前階段中，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的情況下，信道估技術(shù)得到了快速發(fā)展，從而出現(xiàn)了越來(lái)越多的相關(guān)技術(shù)。通過(guò)調(diào)查實(shí)際情況可以發(fā)現(xiàn)，主要應(yīng)用的技術(shù)有以下三種。一是基于導(dǎo)頻的信道估算法。利用該方法時(shí)，在發(fā)送 _之前，在收發(fā)兩端分別設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，當(dāng)發(fā)送端的信息到接收端后，通過(guò)設(shè)置的參數(shù)與信息進(jìn)行對(duì)比，從而獲得新的特征。這種方法估算出來(lái)的結(jié)果較為精確，但需要占用較多的資源，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率較低。二是基于信道判決反饋信道估計(jì)方式。應(yīng)用該方式時(shí)，通過(guò)信息的序列，推測(cè)出信道實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合數(shù)據(jù)的傳遞的監(jiān)測(cè)情況，判斷出新的特征。該方法計(jì)算量較少，運(yùn)行較為簡(jiǎn)單，但如果信息傳輸時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)

8、對(duì)計(jì)算帶來(lái)嚴(yán)重干擾。三是盲信道估計(jì)6。該方法需要設(shè)定約束條件，通過(guò)其判斷出信道的特征。采用該方法時(shí)，開(kāi)銷(xiāo)較小，但運(yùn)算過(guò)程較為復(fù)雜，導(dǎo)致其使用范圍受到限制。 2.3 _檢測(cè)技術(shù) 在整個(gè)空分復(fù)用技術(shù)中， _檢測(cè)技術(shù)是最關(guān)鍵的一部分，通過(guò)該技術(shù)從諸多 _中篩選出有用的信息，從而為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。因此，在空分復(fù)用系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，該技術(shù)直接關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)的能力。當(dāng)前階段中，根據(jù)算法的不同，可以將 _檢測(cè)技術(shù)分為三種類(lèi)型。一是ML檢測(cè)。該類(lèi)型中涉及最大似然法，并分析了全部可能傳輸?shù)?_，從中篩選最佳點(diǎn)當(dāng)成發(fā)送 _的估計(jì)值7。這種方法的比特誤差率最低，但發(fā)射端數(shù)量越多，運(yùn)算將會(huì)更加復(fù)雜。二是線(xiàn)性檢測(cè)

9、。使用該技術(shù)時(shí)，通過(guò)其對(duì)諸多 _進(jìn)行，從而選出有用的 _。對(duì) _進(jìn)行線(xiàn)性處理時(shí)，常常會(huì)受到其他 _的干擾。因此，比特誤差率較大。但在該方法中，只運(yùn)用了求逆和乘法，使得運(yùn)算較為簡(jiǎn)單。 廣義空間索引調(diào)制是在現(xiàn)代化無(wú)線(xiàn)通信中經(jīng)常運(yùn)用到的一種天線(xiàn)傳輸系統(tǒng)，在其實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，能夠有效提升信息傳輸速率，并且能夠有效提升 _傳輸能力。但是在實(shí)際技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，由于其采用的傳輸形式以及傳輸能力不同，導(dǎo)致其和傳統(tǒng)的 _調(diào)制存在明顯的差別8。在廣義空間索引調(diào)制應(yīng)用過(guò)程中，待發(fā)送的數(shù)據(jù)由兩部分組成，一部分是數(shù)據(jù)傳輸?shù)?_，另一部分是對(duì)接信息傳輸中的天線(xiàn)轉(zhuǎn)換?？傮w來(lái)說(shuō)，廣義上的空間索引調(diào)制，其核心技術(shù)應(yīng)用可

10、以從以下幾個(gè)方面研究。首先是廣義無(wú)線(xiàn)空間索引調(diào)制，在其實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能夠及時(shí)而有效地將外存儲(chǔ)空間中的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且在數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能夠直接映射在信息數(shù)據(jù)傳輸中，同時(shí)其映射傳輸?shù)臄?shù)據(jù)能夠進(jìn)行疊加，在疊加的作用下進(jìn)行專(zhuān)門(mén)性的拓展。因此，在廣義空間索引調(diào)制下的無(wú)線(xiàn)信息傳輸技術(shù)，其信息傳載的能力變得更為強(qiáng)大。其次是 _傳輸中的復(fù)雜空間信息分割，在實(shí)際調(diào)制過(guò)程中，由于調(diào)制的特殊性，因此，在調(diào)制中需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)性的調(diào)制數(shù)據(jù)分割，通過(guò)數(shù)據(jù)分割，從而有效拓展信息傳輸中的索引空間。這種拓展在其實(shí)際的 _轉(zhuǎn)換過(guò)程中，采用的是編碼空間索引，在BER索引傳輸性能的應(yīng)用中，有效提高了信息索引傳輸?shù)男?，同時(shí)也提

11、升了信息傳輸?shù)乃俾省?綜上所述，在現(xiàn)代化無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展中，要想全面提升無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用能力，就應(yīng)在發(fā)展過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中的空分復(fù)用技術(shù)研究，這樣才能在研究過(guò)程中，有效找準(zhǔn)空復(fù)用技術(shù)應(yīng)用的策略。本文在實(shí)際研究過(guò)程中，全面分析了研究的現(xiàn)狀及在研究過(guò)程中的技術(shù)實(shí)踐方法，具體包括以下幾種：信道估計(jì)技術(shù)、 _檢測(cè)技術(shù)、廣義空間索引調(diào)制技術(shù)。 1賴(lài)俊森,湯瑞,吳冰冰,等.光纖通信空分復(fù)用技術(shù)研究進(jìn)展分析J. _科學(xué),xx,33(9):118-135. 2宋曉梅,宋菲,宋鵬,等.紫外光空分復(fù)用自 _網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究J.中國(guó)激光,xx,35(3):1-15. 3楊康,李國(guó)玉,李燕,等.基于空分復(fù)用可重構(gòu)光分插復(fù)用器的研究與實(shí)現(xiàn)J.激光與光電子學(xué)進(jìn)展,xx,33(3):1-9. 4丘金敦,張志鵬.波分復(fù)用技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的應(yīng)用J.西部廣播電視,xx,10(16):248-250. 5康瑞琪,張記瑞,蔣天宇,等.無(wú)線(xiàn)通信中空分復(fù)用技術(shù)的研究現(xiàn)狀J.無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技,xx,15(14):27-