當(dāng)前,自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件以及公共安全事件在世界范圍內(nèi)頻頻發(fā)生,應(yīng)急通信系統(tǒng)在面對(duì)這些突發(fā)事件時(shí)扮演著越來(lái)越重要的角色。本文首先分析了下一代移動(dòng)通信核心技術(shù)OFDM技術(shù)的原理及其特點(diǎn),并以McWiLL系統(tǒng)為例, 簡(jiǎn)要分析了OFDM技術(shù)在McWiLL應(yīng)急通信系統(tǒng)的應(yīng)用。最后得出結(jié)論OFDM技術(shù)在未來(lái)的應(yīng)急通信系統(tǒng)中將得到廣泛應(yīng)用。
1、概述
近年來(lái), 無(wú)論是自然災(zāi)害的救援工作、公共衛(wèi)生事件的防疫工作還是安全事件的秩序維護(hù)工作都對(duì)公共事件的相關(guān)部門處理緊急響應(yīng)事件提出了越來(lái)越高的要求。相應(yīng)部門無(wú)論是在預(yù)警方案和組織管理協(xié)調(diào)的軟件方面, 還是相應(yīng)通信設(shè)備和管理指揮系統(tǒng)的硬件配備方面,都面臨著全新的考驗(yàn)。因此,建設(shè)一套高效適用的應(yīng)急通信系統(tǒng),為公眾提供更及時(shí)的救助服務(wù),已成為當(dāng)前一個(gè)重要而迫切的課題。作為第四代移動(dòng)通信技術(shù)的核心技術(shù)OFDM技術(shù), 其多載波的傳輸距離和圖像信號(hào)的流暢性均要優(yōu)越于單載波技術(shù),適用于強(qiáng)調(diào)無(wú)線語(yǔ)音和無(wú)線視頻的實(shí)時(shí)性通信應(yīng)急通信系統(tǒng)。
2、OFDM技術(shù)及特點(diǎn)
OFDM技術(shù)即正交頻分復(fù)用技術(shù),它的提出已有40年的歷史, 與已經(jīng)普遍應(yīng)用的FDM技術(shù)十分相似,OFDM技術(shù)把高速的數(shù)據(jù)流通過(guò)串/并變換分配到速率相對(duì)較低的若干個(gè)頻率子信道中進(jìn)行傳輸, 其第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用是軍用的無(wú)線高頻通信鏈路。
與傳統(tǒng)技術(shù)相比,OFDM技術(shù)具有以下一些優(yōu)點(diǎn):
(1)通過(guò)對(duì)高速率數(shù)據(jù)流進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換, 使得每個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)符號(hào)持續(xù)長(zhǎng)度相對(duì)增加,從而有效地減少由于無(wú)線信道的時(shí)間彌散所帶來(lái)的符號(hào)間的干擾,進(jìn)而減少了接收機(jī)內(nèi)均衡器的復(fù)雜度,有時(shí)甚至可以不采用均衡器, 而僅僅通過(guò)插入循環(huán)前綴的方法消除符號(hào)間干擾的不利影響。
(2)OFDM中由于各個(gè)子載波間存在正交性,允許子信道的頻譜相互重疊,因此,OFDM系統(tǒng)可以最大限度地利用頻譜資源。OFDM技術(shù)與傳統(tǒng)的FDM 技術(shù)帶寬利用率比較如圖1所示。從圖1中可以看出,傳統(tǒng)的FDM技術(shù)需要在兩個(gè)信道之間存在較大的頻率間隔來(lái)防止干擾,這就降低了全部的頻譜利用率,而應(yīng)用OFDM技術(shù)的子載波正交復(fù)用技術(shù)大大減少了保護(hù)帶寬,提高了頻譜利用率。