3 OFDM 技術在應急通信系統中的應用

　　M cW iLL(多載波無線信息本地環路)寬帶無線接入系統是我國自主研發的第一代寬帶無線接入系統。M cW iLL采用的是國際最先進的碼擴正交頻分多址、智能天線、空間零陷、聯合檢測等無線通信技術。采用McW iLL系統在應急通信中, 只要一只簡單的CPE 或者PCMCIA 卡, 無需進行現場安裝、調試, 就能夠迅速提供高速無線連接, 同時由于其可移動性, 便攜性, 能夠滿足應急通信的更多需要。

　　M cW iLL系統由終端設備CPE、基站系統BTS以及網元管理系統EMS三個部分組成。其中, 終端設備CPE 完成用戶端計算機與無線網絡的連接。

　　基站系統完成用戶端CPE 與骨干網絡的連接, 包括基站傳輸系統BTS 以及射頻系統RFS 兩部分。網元管理系統EMS 完成對無線系統中的所有終端設備CPE、基站系統的設備管理、系統監控、權限管理、帶寬分配等操作。系統結構如圖2所示。

　　M cW iLL 系統的核心技術之一CS- OFDMA 將OFDMA、TDMA 和SCDMA 有機融合為一體。CS -OFDMA 采用了OFDM 調制方式, 具備所有OFDM的技術優勢, 除了頻率利用率高、信道分配靈活、容易實現外, 還有以下顯著優點:

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圖2 M cW iLL系統結構圖。

　　1)通過對調制符號的串并轉換降低單載波上的符號速率可以增強多徑干擾的抵抗能力;

　　2)根據對各個信道的動態分配來選擇符號的承載信道可以抗頻率選擇性衰落;

　　3) CS - OFDMA 采用了碼擴技術, 將一個符號進行碼擴后再以一個信道為單位進行多載波調制,這樣可以將一個符號的能量分散到整個信道中, 在接收時達到頻率分集的效果;

　　4) CS - OFDMA 采取的多址方式主要由TDMA與OFDMA 組成, 碼擴的使用范圍僅在每一個信道中, 而信道是給用戶的最小單位, 這樣用戶在發射接收信號時, 相互之間不會干擾, 避開了傳統CDMA接入方式的多址干擾問題。

　　M cW iLL 技術利用并行傳輸的OFDM 技術和CDMA 技術的有效融合, 是兩個技術的折衷方案, 有效地克服了傳統CDMA 系統面對無線寬帶數據傳輸時由于擴展頻譜而引起的碼間干擾的嚴重問題,其最大優點是對抗頻率選擇性衰落。在單載波窄帶CDMA 系統中, 單個衰落或者干擾能夠導致整個通信鏈路失敗, 但是在M cW iLL系統中, 由于使用了多載波, 因此只有很小一部分載波會受到干擾。系統會自動在10 個子載波中選擇信號效果最好的4個子載波或者2個子載波進行信號傳輸, 實現頻譜的最佳利用。

　　4 結束語

　　應急通信系統強調的是"應急狀態"下的通信,快捷的無線語音通信保證指揮命令的迅速傳達, 實時的視頻通信是指揮者正確判斷的必備工具, 二者缺一不可。而"應急狀態"通常是場景不固定, 因此更加強調移動性。未來的應急通信技術將朝著語音、數據、圖像融合; 專網、共網、公網共存; 寬帶、快速、安全、可靠、普遍軟件無線電、IP、OFDM 等新技術方向發展。可以預見, OFDM 技術在未來的應急通信系統中將得到廣泛應用, 而未來的應急通信系統也將朝著更實時、更流暢的語音和視頻方向發展。
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