未來(lái)移動(dòng)通信的基本信號(hào)處理技術(shù)

田仕軍
　　移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展可以預(yù)計(jì)的是：對(duì)信息數(shù)據(jù)速率的要求，將從２Ｍｂｐｓ－２０Ｍｂｐｓ；對(duì)頻譜利用率的希望，將從４ｂｉｔ／ｈｓ－１２ｂｉｔ／ｈｓ；對(duì)地區(qū)覆蓋的要求，將從室內(nèi)到大區(qū)。

　　人們期待有一個(gè)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，能支持不同的多媒體業(yè)務(wù)，從幾ｋｂｐｓ到幾十Ｍｂｐｓ，能適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境，能提供各種不同功能和能力。

　　還不可明確預(yù)計(jì)的是：什么技術(shù)是主流技術(shù)﹖有沒有像３Ｇ中ＣＤＭＡ是主流技術(shù)那樣在未來(lái)移動(dòng)通信的主流技術(shù)﹖什么系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)是統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)﹖移動(dòng)因特網(wǎng)﹖ＡＴＭ＋ＩＰ﹖軟交換ＩＰ網(wǎng)﹖什么業(yè)務(wù)是主體﹖ＩＰ業(yè)務(wù)，３Ｇ就能提供。高清晰視頻業(yè)務(wù)﹖

　　面臨這種態(tài)勢(shì)，后３Ｇ或４Ｇ的關(guān)鍵技術(shù)和開發(fā)重點(diǎn)是什么﹖我們不能準(zhǔn)確回答，但我們必須回答。

　　從目前發(fā)展看，有三項(xiàng)技術(shù)對(duì)將來(lái)是必定有用的。一是高速傳輸技術(shù)，ＯＦＤＭ被相當(dāng)看好，但不適應(yīng)移動(dòng)環(huán)境�；�于ＯＦＤＭ的改良技術(shù)或創(chuàng)新技術(shù)，將有希望。二是時(shí)空處理技術(shù)，把時(shí)間信號(hào)擴(kuò)展到時(shí)間、空間二維上，提供了新的選擇和新的希望。三是智能處理技術(shù)，能自適應(yīng)地處理不同多媒體業(yè)務(wù)，ＱｏＳ要求和各種應(yīng)用。

　　智能移動(dòng)通信技術(shù)，將是未來(lái)移動(dòng)通信的基本處理技術(shù)，本文就此進(jìn)行討論。



　　通信信號(hào)處理的進(jìn)步



　　通信信號(hào)處理經(jīng)過了數(shù)字處理到自適用處理再到智能處理的發(fā)展階段。

　　智能處理是針對(duì)多種不同處理要求，多種不同處理環(huán)境和多種不同應(yīng)用需求，能自適應(yīng)地進(jìn)行最優(yōu)或準(zhǔn)最優(yōu)的信號(hào)處理過程。顯然，這是未來(lái)移動(dòng)通信不可少的基本技術(shù)。

　　智能移動(dòng)通信技術(shù)



　�。�、智能天線技術(shù)

　　這是最受人關(guān)注并已開始應(yīng)用的智能移動(dòng)通信技術(shù)。這種技術(shù)，無(wú)論是ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ多址方式都可應(yīng)用，只要多址處理中代表各地的信號(hào)間有完好的正交性，就能獲得不同方向不同位置的最佳天線波形，實(shí)現(xiàn)最佳通信。

　　由于ＣＤＭＡ是各編碼正交，可用數(shù)字信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)不同編碼有不同波束，有多少編碼就形成多少波束，而不受天線結(jié)構(gòu)的影響。

　　２、自適應(yīng)時(shí)空發(fā)射技術(shù)

　　時(shí)空發(fā)射分集技術(shù)是在研究３Ｇ系統(tǒng)中發(fā)展起來(lái)的，為在移動(dòng)環(huán)境下克服多徑影響，提高檢測(cè)效率，提出了一種新方法和新技術(shù)處理措施，也為接收端的新型處理提供了可能。但是，目前提出的方法和技術(shù)沒有自適應(yīng)能力，而是采用統(tǒng)計(jì)處理辦法作出信道估計(jì)，確認(rèn)分集發(fā)射信號(hào)的檢測(cè)合并方法和控制參數(shù)，特別是開環(huán)發(fā)射分集。閉環(huán)發(fā)射分集具有自適應(yīng)的特征，測(cè)量信道特征反饋給發(fā)射方，調(diào)整發(fā)射信號(hào)相位參數(shù)，有利于檢測(cè)合并。

　　對(duì)多種業(yè)務(wù)和不同速率信號(hào)來(lái)說，僅用現(xiàn)有方法是不夠的，應(yīng)該有自適應(yīng)能力，有隨信道業(yè)務(wù)，速率實(shí)時(shí)調(diào)整控制的能力。這就需要智能技術(shù)。

　　另外，時(shí)空處理是減輕移動(dòng)衰落信道影響的一種方法，但也會(huì)影響傳輸效率。如何自適應(yīng)信道狀況、自動(dòng)調(diào)整和變更時(shí)空處理方法，包括時(shí)空編碼，從而在保證ＱｏＳ情況下達(dá)到最高傳輸效率，是自適時(shí)空發(fā)射技術(shù)的研究課題。

　　３、智能接收技術(shù)

　　目前在接收方研究的多用戶檢測(cè)、多址干擾對(duì)消技術(shù)，正在逐漸走向成熟。雖然實(shí)用還不是太容易，但隨著時(shí)間流逝，走向應(yīng)用已成定局。不過，這些技術(shù)屬于單項(xiàng)技術(shù)，怎么充分發(fā)揮其能力而又適合移動(dòng)通信的實(shí)際需要還值得研究。

　　一種能根據(jù)多媒體業(yè)務(wù)不同ＱｏＳ要求實(shí)現(xiàn)相應(yīng)接收質(zhì)量的生動(dòng)式多用戶用自適應(yīng)接收技術(shù)由我們提出，能在現(xiàn)有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上達(dá)到不同的業(yè)務(wù)要求。

　　基于時(shí)空發(fā)射的接收信號(hào)處理技術(shù)即將興起，它將不僅僅在檢測(cè)信號(hào)合并上作工作，而是會(huì)對(duì)二維信號(hào)處理上作出新成果。

　　隨著高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展，新調(diào)制新解調(diào)方法會(huì)隨之出現(xiàn)，智能化接收技術(shù)將會(huì)成為實(shí)現(xiàn)高速高效傳輸?shù)闹匾�研究方向�?br>
　　４、自適應(yīng)無(wú)線接入?yún)f(xié)議

　　未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)，不論怎么發(fā)展，可以預(yù)計(jì)與ＩＰ網(wǎng)關(guān)聯(lián)極大，移動(dòng)通信離不開網(wǎng)絡(luò)的支持，自然與ＩＰ網(wǎng)會(huì)有緊密關(guān)系。

　　移動(dòng)通信要高效、便宜，不僅在無(wú)線部分努力，網(wǎng)絡(luò)部分也需要改變�？赡芤苿�(dòng)通信自成網(wǎng)絡(luò)的方式不一定會(huì)久，特別是無(wú)線接入逐漸變成移動(dòng)接入，利用ＩＰ網(wǎng)支持移動(dòng)管理和資源管理，會(huì)改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但最近一段時(shí)期，很快變成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是不現(xiàn)實(shí)的，研究如何適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的自適應(yīng)無(wú)線接入?yún)f(xié)議就很有必要。

　　５、自適應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與智能協(xié)議

　　未來(lái)移動(dòng)通信希望自適應(yīng)移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使之能適應(yīng)不同地區(qū)、不同時(shí)間、不同環(huán)境的通信需求。比如接入用戶多，從大區(qū)結(jié)構(gòu)改成小區(qū)結(jié)構(gòu)，從多無(wú)線分集改為單無(wú)線處理。

　　自適應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求自適應(yīng)控制和管理，離不開智能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。用戶、業(yè)務(wù)ＱｏＳ不同，其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也得與之適應(yīng)。移動(dòng)智能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必不可少。

　　結(jié) 語(yǔ)

　　隨著３Ｇ產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)運(yùn)行的展開，后３Ｇ或４Ｇ的研究就提上了日程。無(wú)論是什么無(wú)線多址技術(shù)，無(wú)論是什么移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，智能移動(dòng)通信技術(shù)必將是未來(lái)移動(dòng)通信的基本信號(hào)處理技術(shù)。入總裁辦首要工作日程。屆時(shí)，將同期舉辦亨通集團(tuán)１０周年輝煌成就展，以全面展示亨通集團(tuán)１０年來(lái)所取得的偉大成就。

摘自《通信機(jī)世界》