OFDM通信网络中的无线定位技术的研究论文_陈建文

陈建文

长讯通信服务有限公司 广东省广州市 510091

摘要:近年来,OFDM技术由于其频谱使用率较高与抗频率择选性薄弱的特征,现已成为将来宽带无线通讯互联网重点技术的优选方案,其能提供宽带化、快速化、个性化的服务。本文将主要围绕OFDM基础原理展开分析,并着重探究OFDM通信网络中的无线定位技术。

关键字:OFDM、通信网络、无线定位技术

引言:对于无线定位技术而言,其能为移动客户供应地点讯息,被广泛运用在人们的生活之中。伴随新一代无线通讯技术的盛行,有关OFDM无线通讯互联网中的无线定位技术的探究备受社会各界所重视。因此,怎样才能满足人们日益提高的通讯要求,满足时代发展要求,成为现阶段急需解决的首要问题。

一、OFDM基础原理

针对OFDM而言,其是一种不同载波调节技术的独特方式,在20世纪70年代便人们所提出。OFDM的核心宗旨是把快速的信息流转换成较小比特速率的共存信息流,之后把这些数据流依次调节到各个子载波中,最终整合传送。在OFDM讯号内,每个子载波在总体符号周期中互相间需要维持正交,所以其频谱能进行互相叠加,这样不仅能降低各个子载波之间的互相影响,而且还能大幅度提升频谱使用率。另外,利用OFDM传递形式的频率择选性削弱变换成平整性削弱。而且在现实的OFDM体系内,OFDM符号间通常会添加反复维护间隔,在其长度远远超过无线信道最高延迟延伸时,反复维护间隔的出现能让OFDM符号有效去除由于多径延迟导致的符号之间影响。因为其频谱使用率较大,成本投入较少,抗信道频率择选性削弱水平高的特征,OFDM技术现已被普遍运用在各种类别的无线体系内,身为其物理层传递技术,例如IEEE802.11a、WLAN(无线局域网)、LTE体系与WIMAX体系以及数字电视等等[1]。

二、关于无线定位技术

(一)无线定位概念

有关无线定位技术的探究,在上世纪六十年代便有所发现。现阶段,定位体系一般被区分成两种。一种是地面无线定位体系,另一种则是GNSS,卫星导航体系。其中后者一般涵盖China的内斗定位体系、Russia的Glonass,以及America的GPS体系,这里GPS是使用率最高,备受大众所青睐与认可。而对于前者而言,其是由其余无线定位体系以及Loran构成。伴随通讯技术的飞速进步,日前,鉴于无线通讯互联网的无线定位体系愈来愈被人们所重视[2]。

(二)无线定位形式

1.鉴于移动台的定位形式

此形式同时被叫做自动为形式或者前向链路定位形式,移动台利用收取已知地点的基站或是卫星传输的无线定位讯号,且挖掘内在有关指数,通过移动台依据定位算法运算出本身的地点坐标。比如GSM体系中所使用的E-OTD与CDMA体系里的OTDOA-IPDL均是使用此种移动台的定位形式。

在此种定位形式力,移动台能凭借互联网协助的形式来完成定位,即通过互联网中特定单元收取移动台传输的无线定位讯号,且利用空中接口把监测出的和定位有关的讯息输送至移动台,从而通过其完成本身定位。

在利用移动台定位形式过程中,由于和定位有关的检测与运算统统要通过在移动台完成,所以一定要对其展开协调从而加大所用的定位单元,这样一来必然会提高投入资本与能耗。并且,在此种定位形式里,仅有移动台清楚本身的地点讯息,但互联网方面则要利用一些接口来接受移动台地点讯息。

(三)鉴于RSS定位形式

此种定位手段利用监测收取讯号的场强值,之后依据现有的渠道消耗模型与传输讯号的场强值运算出发送终端与收取终端间的间距,然后再通过这些间距构成的方程组明确移动台的地点位置(如图1所示)。无线通讯互联网中,基站与移动台均能检测收取讯号的场强值,所以,可利用在移动台检测下行线路中各个基站发射的讯号或是不同基站检测上行线路中移动台传输的讯号来获得场强值。此种定位形式非常便宜,且能控制移动台与互联网投入资本不变。然而RSS定位准确性十分易受操纵氛围所影响,比如渠道消耗模型的精准程度,所以要想得到良好的定位准确性,必须要展开诸多的实践测定试验来确保此消耗模型能在待测氛围中使用。

图 1 RSS定位形式

(四)鉴于互联网的行为形式

此形式又被叫做逆向链路定位形式或者远程定位形式,一般是通过一个或是不同个已知地点的基站收取移动台传输的无线定位讯号,且检查有关指数,然后再通过互联网单元或是一些基站依据定位算法推断出移动台的实际地点。例如:WIMAX体系里U-TDOA(上行链路时间差定位形式)或者CELL-ID(蜂窝区域标记定位形式)等等。在使用此种定位手段时,基站一定要把检测获得的和移动台地点相关的讯息传送到有定位性能的互联网单元。

在此种定位形式力,有定位性能的互联网单元或是基站还可凭借移动台的协助来实现定位进程。具体来讲,可通过移动台把测定出的基站传输的无线定位讯号的特点指数利用相应接口送达到互联网单元或者基站,最后通过对这两面展开运算来获得移动台的地理坐标。

鉴于互联网的定位形式均是利用相关单元来完成移动台定位的,所以仅要在互联网中加大单元数目便可,但并不会为移动台制造多余的资本投入,并且还能有效的使用互联网资源,所以运用过程中非常方便。另外,在使用此种定位形式时,仅有互联网一方清楚移动台的地点讯息,移动台并不知情,其能利用空中接口得到其本身的地点讯息。

(五)鉴于CELL-ID的定位形式

无线通讯互联网的定位体系所利用的定位构思往往是类似的,均是利用检查在参加定位的移动台与基站间传递无线定位讯号的某一特色指数来预估移动台的实际地点。依据待检测指数的差异,一般可提供挑选的基础定位技术有AOA定位手段、CELL-ID定位手段等等。

此种定位形式十分易于完成,依据移动台在无线通讯互联网中所在的区域或是BS(扇区基站)的地点来标记MS(移动台)地点(如图2所示)。此种形式并不会加大移动台或是互联网资本投入,仅搜寻相关数据库便可,得到移动台地点,花费时间较少。然而因为移动台几乎处于一个基站附近的小区或者在扇区中某一地点,其定位精准性受小区半径尺寸所影响,所以此种定位手段仅能提供大概的定位讯息。

图 2 CELL-ID定位形式

结论:综上所述,任何一种定位形式均有着其本身的优势与劣势,相关人员必须要综合具体要求与自身特点来展开挑选,并且还要清楚使用哪种定位技术,从而确保将相关技术科学合理的运用在我国智能交通监管、紧急救援、网络部署以及资源监管等方面,切实展现其自身价值,提供优质服务,进而实现可持续发展。

参考文献:

[1]张绍林,罗玉娇.移动通信网络中的无线定位技术分析[J].信息通信,2014(07):173.

[2]刘耀辉,罗建勇,时昌剑.基于宽带OFDM电力线通信的载波资源分配算法[J].电网与清洁能源,2018,34(01):96-100.

论文作者:陈建文

论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期

论文发表时间:2018/10/16

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