无线城市技术探究及应用

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1、无线城市技术探究及应用【摘要】本文通过对无线城市的研究，以发展的眼光定位无线城市建设，分析无线城市的关键技术点。从不同的需求和不同的场景制定无线城市建设实施目标，探索无线城市商业化的发展模式，研究“无线校园、无线办公、无线医护管理、无线道路交通管理”的应用。【关键词】无线城市；背景；技术；应用一、无线城市发展背景（一）国家高度重视无线城市的发展：党的十七大报告指出："加快转变经济发展方式，推动产业结构优化升级。这是关系国民经济全局紧迫而重大的战略任务。”"发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合。”工信部总工程师苏金生在交流会上表示：“无线城市对于拉动

2、地方经济发展、刺激内需、推动民生都将起到重要的推动作用。另一方面将TD技术用于无线城市的建设中也有利于加快网络的信息化建设，有利于促进信息服务业发展和传统产业的改造提升，有利于培育新的经济增长点，推动TD发展意义重大。”（二）中国无线城市项目刚刚起步，市场潜力巨大。无线城市以满足公共接入、公共安全和公共服务的需要为目的，于2004年7月，由美国费城提出，设立了“无线费城项目”,建设基于Wi-Fi802.lib标准的Mesh网络，发展成为无线城市的主要技术措施。随后建设无线城市的计划逐渐被推广实行，Wi-Fi、WIMAX成为了无线城市领域的核心技术。中国大陆

3、地区，北京、天津、上海、广州等十大城市已经开始立足于无线城市的研究，并正在建设之中。二、无线城市技术研究无线城市的技术起源于Wi-Fi802.lib,为逐步形成有线互联网接入到以无线互联网接入的过度而产生。目前的无线城市技术以Wi-Fi,WiMAX等技术为引领，结合IMT-2000、IMT-Advanced等经验和技术，IT与CT融合的产物具体技术如下：物理层1.OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing):即正交频分复用技术，是MCM(Multi-CarrierModulation)多载波调制的一种。其核心是

4、：将较宽的信道划分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，以减少子信道之间的相互干扰ICIo每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，可以消除符号间干扰。引入定时偏差(频域的CP),使信号在保护时间间隔内变化，因此不会引起子载波间干扰（ICI）和符号间干扰（ISI）,可以有效对抗多径效应，实现非视距传输大容量信号。2.OFDMA（OrthogonalFrequencyDivisionMultipieAccess）：即正交频分多址技术，是无线通讯系统的标准。通过将传输

5、带宽划分成正交的互不重叠的一系列子载波集，使不同的子载波集分配给不同的用户实现多址。OFDMA系统动态地把可用带宽资源分配给需要的用户，很容易实现系统资源的优化利用。OFDMA方案可以看作将总资源（时间、带宽）在频率上进行分割，实现多用户接入。3.GMC（GeneralizedMulti-Carrier）:即广义多载波技术，利用传统的滤波器生成的单载波技术在低PAPR/CM方面的优点，采用滤波器组（F订terBank）获得LTE要求的频谱扩展性。OFDM采用大量的部分重叠的狭窄子载波，使其具有较高的PAPR/CM,GMC采用少量较宽的子载波（子载波间隔达数

6、百千赫兹至1兆赫兹）。UE数据率较低时，可以只使用一个子载波（此时和最传统的滤波器单载波传输相同）,当UE需要较高数据率时，子载波的数量也不会很大（典型情况下1〜3个子载波就可以满足应用需求），而且相邻子载波之间保留一定的保护带，消除子载波之间的相关性，取得较低的PAPR/CMoMAC层1.MIMO（Multiple-InputMuitipie-Out-put）：即多入多出技术，是一项运用于802.11n的核心技术。802.lln是IEEE继802.llbag后全新的无线局域网技术，速度可达600MbpsoMIM0利用多组分离的发射、接收天线的空间分集

7、作用，将通信链路分解成为若干并行的子信道，达到提高容量和性能的效果。在功率带宽受限的无线信道中，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIM0系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而显著改善系统容量。1.Mesh：无线mesh网络由meshrouters(路由器)和meshclients(客户端)组成，其中meshrouters构成骨干网络，并和有线的internet网相连接，负责为meshclients提供多跳的无线internet连接。无线Mesh网络也称为"多跳(multi-hop)"网络拓扑，通过引入中继站来扩展城域网基站的无线覆盖

8、范围和增强局域网接入点的热点覆盖功能。其组网方式中的AdHoc网络