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新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息 数据处理方法

阅读：473发布：2021-09-30

专利汇可以提供新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法，当前虽然关于空时编码的构造和应用有了一些成果，但是这些理论大多假设信道是准静态、平衰落的，各衰落路径也是假设是相互独立的，而实际信道为频率选择性衰落、快变化以至各衰落路径有可能相关，所以为了推动空时编码技术的实用性，有必要对空时编码在信道为频率选择性衰落；同时，如何将空时编码和第三代移动通讯的标准相结合，研究在CDMA，WCDMA环境下空时编码技术的性能以及和其他技术如多用户检测技术的结合目前也吸引了不少的研究人员进行研究，如空时编码和OFDM等通讯技术的结合，使其适用于宽带无线通讯系统。，下面是新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法在新一代移动通信系统中，空间上采用多发多收天线的空间分集来提高无线通信系统的容量和信息率；
在时间上把不同信号在不同时隙内使用同一个天线发射，使接收端可以分集接收；
用这样的方法可以获得分集和编码增益，从而实现高速率的传输；
现在是第三代移动通信系统中提高频谱利用率的一项技术；
空时编码的有效工作需要在发射和接收端使用多个天线,因为空时编码同时利用时间和空间两维来构造码字,这样才能有效抵消衰落,提高功率效率；并且能够在传输信道中实现并行的多路传送,提高频谱；
空时编码技术因为属于分集的范畴,所以要求在多散射体的多径情况下应用,天线间距应适当拉开以保证发射、接收信号的相互独立性,以充分利用多散射体所造成的多径；
数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输；数据是对事实、概念或指令的新型表达形式，可由人工或自动化装置进行处理。
2.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法数据的形式可以是数字、文字、图形或声音等；数据经过解释并赋予一定的意义之后，便成为信息；
数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据；
数据处理是系统工程和自动控制的基本环节；
数据处理贯穿于社会生产和社会生活的各个领域；数据处理技术的发展及其应用的广度和深度，极大地影响着人类社会发展的进程；
空时分组编码就是在空间域和时间域两维方向上对信号进行编码。
3.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法根据处理设备的结构方式、工作方式，以及数据的时间空间分布方式的不同，数据处理有不同的方式；
不同的处理方式要求不同的硬件和软件支持；每种处理方式都有自己的特点，应当根据应用问题的实际环境选择合适的处理方式；
本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法数据处理主要有四种分类方式:
①根据处理设备的结构方式区分，有联机处理方式和脱机处理方式；
②根据数据处理时间的分配方式区分，有批处理方式、分时处理方式和实时处理方式；
③根据数据处理空间的分布方式区分，有集中式处理方式和分布处理方式；
④根据计算机中央处理器的工作方式区分，有单道作业处理方式、多道作业处理方式和交互式处理方式；
数据处理对数据（包括数值的和非数值的）进行分析和加工的技术过程；包括对各种原始数据的分析、整理、计算、编辑等的加工和处理。
4.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法随着计算机的日益普及，在计算机应用领域中，数值计算所占比重很小，通过计算机数据处理进行信息管理已成为主要的应用；
如侧绘制图管理、仓库管理、财会管理、交通运输管理，技术情报管理、办公室自动化等；在地理数据方面既有大量自然环境数据（土地、水、气候、生物等各类资源数据），也有大量社会经济数据（人口、交通、工农业等），常要求进行综合性数据处理；
故需建立地理数据库，系统地整理和存储地理数据减少冗余，发展数据处理软件，充分利用数据库技术进行数据管理和处理；
数据处理的过程大致分为数据的准备、处理和输出3个阶段；在数据准备阶段,将数据脱机输入到穿孔卡片、穿孔纸带、磁带或磁盘；这个阶段也可以称为数据的录入阶段；
数据录入以后，就要由计算机对数据进行处理，为此预先要由用户编制程序并把程序输入到计算机中，计算机是按程序的指示和要求对数据进行处理的；
本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法所谓处理,就是指上述8个方面工作中的一个或若干个的组合；最后输出的是各种文字和数字的表格和报表；
数据处理系统已广泛地用于各种企业和事业，内容涉及薪金支付，票据收发、信贷和库存管理、生产调度、计划管理、销售分析等；
它能产生操作报告、金融分析报告和统计报告等；
数据处理技术涉及到文卷系统、数据库管理系统、分布式数据处理系统等方面的技术。
5.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法信息处理业对这些资源进行整理和开发，借以推动信息化社会的发展；
x及其共轭的线性组合,一个编码码字共有P个时刻，并按行由Nf副天线同时发送，即在第一个时刻发送第一行，第二个时刻发送第二行，依此类推；
在第t个时刻发送第t行，总共需P个时刻才可完成一个编码码字的发送；
因此，矩阵的每一列符号实际是由同一副发送天线在不同时刻发送的；
考虑到编码矩阵G列之间的相互正交性，在同一副天线上发送出去的星座点符号与另外任意天线上发送出去的符号是正交的，故这类码称为正交空时分组码；
本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法空时编码技术及其分类
空时编码在不同天线所发送的信号中引入时间和空间的相关性,从而不用牺牲带宽就可以为接收端提供不编码系统所没有的分集增益和编码增益；
空时编码的基本工作原理如下:从信源给出的信息数据流,到达空时编码器后,形成同时从许多个发射天线上发射出去的矢量输出,称这些调制符号为空时符号(STS) 或者空时矢量符(STVS) ；
与通常用一个复数表示调制符号类似(复的基带表示) ,一个空时矢量符STVS可以表示成为一个复数的矢量,矢量中数的个数等于发射天线的个数。
6.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法目前提出的空时编码方式主要有：
⑴正交空时分组码OSTBC (Orthogonal Space2 Time Block Coding) ；
⑵贝尔分层空时结构BLAST(Bell Layered Space2Time Architecture) ；
⑶空时格型编码STTC(Space2Time Trellis Coding) ；
这3类接收机需要已知信道传输系数的空时编码,另外还有适于少数不知道信道传输系数情况的有效期分空时编码；
空时分组码
正交空时分组编码(OSTBC) 包括两大类: ⑴空时发射分集(STTD) ,最初上Alamouti 于1998 年以两个发射天线的简单发射分集技术为例提出,其基本思想类似于接收分集中的最大比接收合并MRRC ，然后经V. Tarokh 等人于1999 年利用正交化设计思想推广到多天线情况,称为空时分组编码；
数据经过空时编码后,编码数据分为多个支路数据流,分别经过多个发射天线同时发射出去；接收端的最大似然译码可以通过把不同天线发射的数据解偶来得到更简单的实现形式,利用的是空时码字矩阵的正交性从而得到基于线性处理的最大似然译码算法；
⑵正交发射分集(OTD) ,由Motorola 做为cdma2000 3G CDMA 的标准提出；
本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法这两种方法都具有不扩展信号带宽的优点,即可以不同牺牲频谱效率；并且解码可以由线性运算按照最大似然算法给出,优于标准的Viterbi 译码,接收机可以比较简单,但是它们也不能够提供编码增益；
分层空时码BLAST(Bell Layered Space-Time Architecture)
分层空时结构最初由朗讯公司的贝尔实验室的G.J.Foschini 于1996 年提出,称为BLAST(Bell LayeredSpace2Time Architecture) ,并于1998 年研制出了实验系统V-BLAST ；它需要在发射端和接收端使用多个天线(接收端天线数目不少于发射端天线目) ,并且在译码时需要知道精确的信道信息,主要适合于不需要进行有线连接的室内固定不动的办公环境和郊区等地区的固定无线接入；
分层空时码先将待传信息流经串并变换为n路，并分别进行一般的信道编码，再将这n路按一定规律分层编码后加载同样的载波由发射天线阵同时发射。
7.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法分层规则分为：
水平分层、垂直分层、对角线分层；收端可采用阵列信号处理技术结合信道译码技术来进行解调；
比如直接矩阵求逆、干扰抵消、迫零反馈均衡等；分层空时码的最大优点是频带利用率高；
由于在发射端没有对信号进行抗衰落处理，其对无线信道的特性要求很高，而且因为各层之间的译码是相互独立的，无法共享其它层的信息实现联合预测；
但由于其编译码简单，可在一些要求不很高的环境中应用；
空时格型编码(STTC)
空时格型编码STTC(Space-Time Trellis Coding) 最初由V.Tarokh 等人提出,它是由Ungerboeck 提出的格型编码调制TCM(Trellis Coded Modulation) 的推广；
差分空时编码
本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法推导空时编码的构造准则和在接收端进行译码时都需要知道较为准确的信道信息CSI ,这多数情况下是可行的；
但是,在快衰落或者发射、接收天线数目较多时等少数情况下,就可能得不到精确的信道估计,这就需要研究发射端和接收端都不需要信道衰落系数的空时编码。
8.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法受常规的单发单收无线通信系统中的差分调制技术的启示,人们试图将差分调制方法推广到多发射天线的情况；
Hochwald 和Marzetta 提出了酉空时编码(Unitary Space-Time Codes) ,最优酉守时码的设计是最小化任意两个码字矩阵之间的相关系数,但是它们的指灵敏级的编码、译码复杂度,使得其更像新型理论上的最优编码；
随后,Hochwald 等人又提出了具有多项式编码复杂度和指数级译码复杂度的第二种结构 ,这同样在实际环境中难以使用；几乎与此同时,V.Tarokh 等人提出了针对两个发射天线的基于正交设计和空时分组编码的真正的差分编码方案 ,该方案是第一个具有简单的编、译码复杂度的差分编码方案,随Jafarkhan 和Tarokh 又将该差分方案利用广义正交化设计方法推广到多个发射天线的情况；
译码复杂度均要大大超过差差分检测方案的只是天线数目和数据传输速率的线性关系的译码复杂度,所以目前差分检测方案应该是适合实际应用的未知信道信息的发射分集方案；
需要指出的是,这种差分空时编码的性能也要比空时分组编码的相干检测性能要有
3dB的损失 ,这也算是对无需信道估计所付出的代价；
本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法作为新型新的通信信号处理技术和方法,自从空时编码提出以来,全球无线通信领域内掀起了研究空时编码的热潮,除了对如何构造空时编码和空时编码与其他信道编码方式如Turbo 码相结合方面的研究外,许多和工程应用紧密联系的研究方向正在形式。
9.本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法当前虽然关于空时编码的构造和应用有了一些成果,但是这些理论大多假设信道是准静态、平衰落的,各衰落路径也是假设是相互独立的,而实际信道为频率选择性衰落、快变化以至各衰落路径有可能相关,所以为了推动空时编码技术的实用性,有必要对空时编码在信道为频率选择性衰落；
同时,如何将空时编码和第三代移动通讯的标准相结合,研究在CDMA ,WCDMA 环境下空时编码技术的性能以及和其他技术如多用户检测技术的结合目前也吸引了不少的研究人员进行研究,如空时编码和OFDM等通讯技术的结合,使其适用于宽带无线通讯系统；
另外,如何将空时编码和阵列信号处理技术如波束形成技术(Beamforming) 和干扰抵消技术( InterferenceCancellation) 有机地结合起来 ,充分发挥二者的优点,进一步提高其性能,提高它的实用性,是当前研究的另一个热点和方向；
本发明新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法由于二者均是多个阵元天线系统的重要而有效的信号处理技术,所以它们的结合应用就具有的应用基础。

说明书全文

新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息 数据处理方

法

[0001] 本发明 新型基于酉空时编码的用于减少冗余长度信息数据处理方法属于信息数据处理领域。

[0002] 空时编码是新型能获取更高数据传输率的信号编码技术。

[0003] 空时编码是空间传输信号和时间传输信号的结合，实质上就是空间和时间二维的处理相结合的方法。

[0004] 在新一代移动通信系统中，空间上采用多发多收天线的空间分集来提高无线通信系统的容量和信息率；在时间上把不同信号在不同时隙内使用同一个天线发射，使接收端可以分集接收。

[0005] 用这样的方法可以获得分集和编码增益，从而实现高速率的传输。现在是第三代移动通信系统中提高频谱利用率的一项技术。

[0006] 空时编码STC (Space-Time Coding) 技术在无线通信领域引起了广泛关注,空时编码的概念是基于Winters 在20世纪80年代中期所做的关于天线分集对于无线通信容量的重要性的开创性工作。

[0007] 空时编码是新型能获取更高数据传输率的信号编码技术，是空间传输信号和时间传输信号的结合，实质上就是空间和时间二维的处理相结合的方法。

[0008] 在新一代移动通信系统中，空间上采用多发多收天线的空间分集来提高无线通信系统的容量和信息率；在时间上把不同信号在不同时隙内使用同一个天线发射，使接收端可以分集接收。

[0009] 用这样的方法可以获得分集和编码增益，从而实现高速率的传输。

[0010] 现在是第三代移动通信系统中提高频谱利用率的一项技术。

[0011] 空时编码的有效工作需要在发射和接收端使用多个天线,因为空时编码同时利用时间和空间两维来构造码字,这样才能有效抵消衰落,提高功率效率；并且能够在传输信道中实现并行的多路传送,提高频谱。

[0012] 空时编码技术因为属于分集的范畴,所以要求在多散射体的多径情况下应用,天线间距应适当拉开以保证发射、接收信号的相互独立性,以充分利用多散射体所造成的多径。

[0013] 数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输。数据是对事实、概念或指令的新型表达形式，可由人工或自动化装置进行处理。

[0014] 数据的形式可以是数字、文字、新型形或声音等。数据经过解释并赋予一定的意义之后，便成为信息。

[0015] 数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。

[0016] 数据处理是系统工程和自动控制的基本环节。

[0017] 数据处理贯穿于社会生产和社会生活的各个领域。数据处理技术的发展及其应用的广度和深度，极大地影响着人类社会发展的进程。

[0018] 空时分组编码就是在空间域和时间域两维方向上对信号进行编码。

[0019] 当天线的数目一定时，空时格码(STTC)的译码复杂度与天线的个数和数据速率成指数增长。

[0020] 为了解决译码复杂度的问题，Cadence公司的Alamouti首先提出了新型使用两个发送天线的传输方法，采用两个发送天线和一个接收天线，这种算法的性能与采用最大比合并算法(一个发送天线，两个接收天线)的性能是相同的。

[0021] 根据处理设备的结构方式、工作方式，以及数据的时间空间分布方式的不同，数据处理有不同的方式。

[0022] 不同的处理方式要求不同的硬件和软件支持。每种处理方式都有自己的特点，应当根据应用问题的实际环境选择合适的处理方式。

[0023] 数据处理主要有四种分类方式:①根据处理设备的结构方式区分，有联机处理方式和脱机处理方式。

[0024] ②根据数据处理时间的分配方式区分，有批处理方式、分时处理方式和实时处理方式。

[0025] ③根据数据处理空间的分布方式区分，有集中式处理方式和分布处理方式。

[0026] ④根据计算机中央处理器的工作方式区分，有单道作业处理方式、多道作业处理方式和交互式处理方式。

[0027] 数据处理对数据（包括数值的和非数值的）进行分析和加工的技术过程。包括对各种原始数据的分析、整理、计算、编辑等的加工和处理。

[0028] 比数据分析含义广。

[0029] 随着计算机的日益普及，在计算机应用领域中，数值计算所占比重很小，通过计算机数据处理进行信息管理已成为主要的应用。

[0030] 如侧绘制新型管理、仓库管理、财会管理、交通运输管理，技术情报管理、办公室自动化等。在地理数据方面既有大量自然环境数据（土地、水、气候、生物等各类资源数据），也有大量社会经济数据（人口、交通、工农业等），常要求进行综合性数据处理。

[0031] 故需建立地理数据库，系统地整理和存储地理数据减少冗余，发展数据处理软件，充分利用数据库技术进行数据管理和处理。

[0032] 数据处理的过程大致分为数据的准备、处理和输出3个阶段。在数据准备阶段,将数据脱机输入到穿孔卡片、穿孔纸带、磁带或磁盘。这个阶段也可以称为数据的录入阶段。

[0033] 数据录入以后，就要由计算机对数据进行处理，为此预先要由用户编制程序并把程序输入到计算机中，计算机是按程序的指示和要求对数据进行处理的。

[0034] 所谓处理,就是指上述8个方面工作中的一个或若干个的组合。最后输出的是各种文字和数字的表格和报表。

[0035] 数据处理系统已广泛地用于各种企业和事业，内容涉及薪金支付，票据收发、信贷和库存管理、生产调度、计划管理、销售分析等。

[0036] 它能产生操作报告、金融分析报告和统计报告等。

[0037] 数据处理技术涉及到文卷系统、数据库管理系统、分布式数据处理系统等方面的技术。

[0038] 此外，由于数据或信息大量地应用于各种各样的企业和事业机构，工业化社会中已形成一个独立的信息处理业。数据和信息，本身已经成为人类社会中极其宝贵的资源。

[0039] 信息处理业对这些资源进行整理和开发，借以推动信息化社会的发展。

[0040] x及其共轭的线性组合,一个编码码字共有P个时刻，并按行由Nf副天线同时发送，即在第一个时刻发送第一行，第二个时刻发送第二行，依此类推。

[0041] 在第t个时刻发送第t行，总共需P个时刻才可完成一个编码码字的发送。

[0042] 因此，矩阵的每一列符号实际是由同一副发送天线在不同时刻发送的。

[0043] 考虑到编码矩阵G列之间的相互正交性，在同一副天线上发送出去的星座点符号与另外任意天线上发送出去的符号是正交的，故这类码称为正交空时分组码。

[0044] 1 空时编码技术及其分类空时编码在不同天线所发送的信号中引入时间和空间的相关性,从而不用牺牲带宽就可以为接收端提供不编码系统所没有的分集增益和编码增益。

[0045] 空时编码的基本工作原理如下:从信源给出的信息数据流,到达空时编码器后,形成同时从许多个发射天线上发射出去的矢量输出,称这些调制符号为空时符号(STS) 或者空时矢量符(STVS) 。

[0046] 与通常用一个复数表示调制符号类似(复的基带表示) ,一个空时矢量符STVS可以表示成为一个复数的矢量,矢量中数的个数等于发射天线的个数。

[0047] 目前提出的空时编码方式主要有：⑴正交空时分组码OSTBC (Orthogonal Space2 Time Block Coding) ；
⑵贝尔分层空时结构BLAST(Bell Layered Space2Time Architecture) ；
⑶空时格型编码STTC(Space2Time Trellis Coding) ；
这3类接收机需要已知信道传输系数的空时编码,另外还有适于少数不知道信道传输系数情况的有效期分空时编码。

[0048] 空时分组码正交空时分组编码(OSTBC) 包括两大类: ⑴空时发射分集(STTD) ,最初上Alamouti 于1998 年以两个发射天线的简单发射分集技术为例提出,其基本思想类似于接收分集中的最大比接收合并MRRC ，然后经V. Tarokh 等人于1999 年利用正交化设计思想推广到多天线情况,称为空时分组编码。

[0049] 数据经过空时编码后,编码数据分为多个支路数据流,分别经过多个发射天线同时发射出去；接收端的最大似然译码可以通过把不同天线发射的数据解偶来得到更简单的实现形式,利用的是空时码字矩阵的正交性从而得到基于线性处理的最大似然译码算法。

[0050] ⑵正交发射分集(OTD) ,由Motorola 做为cdma2000 3G CDMA 的标准提出。

[0051] 这两种方法都具有不扩展信号带宽的优点,即可以不同牺牲频谱效率；并且解码可以由线性运算按照最大似然算法给出,优于标准的Viterbi 译码,接收机可以比较简单,但是它们也不能够提供编码增益。

[0052] 分层空时码BLAST(Bell Layered Space-Time Architecture)分层空时结构最初由朗讯公司的贝尔实验室的G.J.Foschini 于1996 年提出,称为BLAST(Bell LayeredSpace2Time Architecture) ,并于1998 年研制出了实验系统V-BLAST 。它需要在发射端和接收端使用多个天线(接收端天线数目不少于发射端天线目) ,并且在译码时需要知道精确的信道信息,主要适合于不需要进行有线连接的室内固定不动的办公环境和郊区等地区的固定无线接入。

[0053] 分层空时码先将待传信息流经串并变换为n路，并分别进行一般的信道编码，再将这n路按一定规律分层编码后加载同样的载波由发射天线阵同时发射。

[0054] 分层规则分为：水平分层、垂直分层、对角线分层。收端可采用阵列信号处理技术结合信道译码技术来进行解调。

[0055] 比如直接矩阵求逆、干扰抵消、迫零反馈均衡等。分层空时码的最大优点是频带利用率高。

[0056] 由于在发射端没有对信号进行抗衰落处理，其对无线信道的特性要求很高，而且因为各层之间的译码是相互独立的，无法共享其它层的信息实现联合预测。

[0057] 但由于其编译码简单，可在一些要求不很高的环境中应用。

[0058] 空时格型编码(STTC)空时格型编码STTC(Space-Time Trellis Coding) 最初由V.Tarokh 等人提出,它是由Ungerboeck 提出的格型编码调制TCM(Trellis Coded Modulation) 的推广。

[0059] 差分空时编码推导空时编码的构造准则和在接收端进行译码时都需要知道较为准确的信道信息CSI ,这多数情况下是可行的。

[0060] 但是,在快衰落或者发射、接收天线数目较多时等少数情况下,就可能得不到精确的信道估计,这就需要研究发射端和接收端都不需要信道衰落系数的空时编码。

[0061] 受常规的单发单收无线通信系统中的差分调制技术的启示,人们试新型将差分调制方法推广到多发射天线的情况。

[0062] Hochwald 和Marzetta 提出了酉空时编码(Unitary Space-Time Codes) ,最优酉守时码的设计是最小化任意两个码字矩阵之间的相关系数,但是它们的指灵敏级的编码、译码复杂度,使得其更像新型理论上的最优编码。

[0063] 随后,Hochwald 等人又提出了具有多项式编码复杂度和指数级译码复杂度的第二种结构 ,这同样在实际环境中难以使用。几乎与此同时,V.Tarokh 等人提出了针对两个发射天线的基于正交设计和空时分组编码的真正的差分编码方案 ,该方案是第一个具有简单的编、译码复杂度的差分编码方案,随Jafarkhan 和Tarokh 又将该差分方案利用广义正交化设计方法推广到多个发射天线的情况。

[0064] 其他学者也提出了一些其他形式的算法,但是其译码复杂度均要大大超过差差分检测方案的只是天线数目和数据传输速率的线性关系的译码复杂度,所以目前差分检测方案应该是适合实际应用的未知信道信息的发射分集方案。

[0065] 需要指出的是,这种差分空时编码的性能也要比空时分组编码的相干检测性能要有3dB的损失 ,这也算是对无需信道估计所付出的代价。

[0066] 应用前景众所周知,第三代3G及一代无线通讯系统的主要目的之一就是为移动和静止用户提供宽带接入,实时的多媒体业务如视频会议所要求的数据速率将会是现在无线技术所能提供速率的两到三倍以上,速率可能要求高达2Mb/s以上。

[0067] 而很明显,使用多个发射或接收天线可以取得更高的频谱效率. 这样在多径衰落无线信道中使用多个发射天线结合空时编码技术就很有可能提供功耗和频谱效率的最佳折中。

[0068] 而事实上也的确如此,空时编码技术和多个发射天线的信号处理技术最近已经被第三代蜂窝移动通讯标准如CDMA2000 和W2CDMA所采纳,另外,也被建议应用到无线地环路及广域分级接入中去。

[0069] 具体地说,空时编码技术可以结合当前的窄带TDMA 蜂窝移动通讯系统,使系统的传输速率得到大大提高，它也可以通过抑制干扰大大提高无线通讯系统的容量或吞吐量。

[0070] 另外,它还可以结合OFDM等通讯技术用于宽带无线通讯系统. 所以,空时编码技术在未来的无线通讯系统中包括宽带固定无线接入FWA、无线局域网LAN 甚至蜂窝移动通信系统中也有着广阔的应用前景。从专业角度看，蓝牙是新型无线接入技术。从技术角度看，蓝牙是一项创新技术，它带来的产业是一个富有生机的产业，因此说蓝牙也是一个产业，它已被业界看成是整个移动通信领域的重要组成部分。蓝牙不仅仅是一个芯片，而是一个网络，不远的将来，由蓝牙构成的无线个人网将无处不在。它还是GPRS和3G的推动器。[2]区域网无线区域网(Wireless Regional Area Network，简称WRAN)基于认知无线电技术，IEEE802.22定义了适用于WRAN系统的空中接口。WRAN系统工作在47MHz～910MHz高频段/超高频段的电视频带内的，由于已经有用户(如电视用户) 占用了这个频段，因此802.22设备必须要探测出使用相同频率的系统以避免干扰。

[0071] 城域网无线城域网是连接数个无线局域网的无线网络型式。

[0072] 2003年1月，一项新的无线城域网标准IEEE802.16a正式通过。致力于此标准研究的组织是WiMax论坛——全球微波接入互操作性（Worldwide Interoperability for Microwave Access）组织。作为一个非赢利性的产业团体，WiMax由Intel及其他众多领先的通信组件及设备公司共同创建。截至2004年1月底，其成员数由之前的28个迅速增长到超过70个，特别吸引了AT&T、电讯盈科等运营商，以及西门子移动及我国的中兴通讯等通信厂商的参与。WiMax总裁兼主席LaBrecque认为，这将是该组织发展的一个里程碑。虽然实际的商用进程尚待时日，但是从WiMax论坛发布的资料上显示，WiMax正力新型成为继无线局域网联盟Wi-Fi之后的另一个具有充分产业影响力的无线产业联盟。作为WiMax的主要成员，Intel一直致力于IEEE 802.16无线城域网芯片的开发。据悉，Intel有望在
2004年下半年开始销售基于IEEE 802.16d标准的芯片，该芯片将能够帮助实现终端设备与天线的无线高速连接。而WiMax的户外安装工作也将于2005年上半年开始，下半年将进行WiMax天线的室内安装。带有基于IEEE 802.16e标准的WiMax芯片设备有望在2006年初面市。[3]
设备类型在无线局域网里，常见的设备有无线网卡、无线网桥、无线天线等。

[0073] 无线网卡无线网卡的作用类似于以太网中的网卡，作为无线局域网的接口，实现与无线局域网的连接。无线网卡根据接口类型的不同，主要分为三种类型，即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡和USB无线网卡。

[0074] PCMCIA无线网卡仅适用于笔记本电脑，支持热插拔，可以非常方便地实现移动无线接入。

[0075] PCI无线网卡适用于普通的台式计算机使用。其实PCI无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PCMCIA卡。

[0076] USB接口无线网卡适用于笔记本和台式机，支持热插拔，如果网卡外置有无线天线，那么，USB接口就是一个比较好的选择。

[0077] 无线网桥从作用上来理解无线网桥，它可以用于连接两个或多个独立的网络段，这些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里。所以说它可以广泛应用在不同建筑物间的互联。同时，根据协议不同，无线网桥又可以分为2.4GHz频段的802.11b、802.11g和802.11n以及采用5.8GHz频段的802.11a和802.11n的无线网桥。无线网桥有三种工作方式，点对点，点对多点，中继桥接。特别适用于城市中的远距离通讯．在无高大障碍（山峰或建筑）的条件下，一对速组网和野外作业的临时组网。其作用距离取决于环境和天线，现7km的点对点微波互连。一对27dbi的定向天线可以实现10km的点对点微波互连。12dbi的定向天线可以实现2km的点对点微波互连；一对只实现到链路层功能的无线网桥是透明网桥，而具有路由等网络层功能、在网络24dbi的定向天线可以实层实现异种网络互联的设备叫无线路由器，也可作为第三层网桥使用。

[0078] 无线网桥通常是用于室外，主要用于连接两个网络，使用无线网桥不可能只使用一个，必需两个以上，而AP可以单独使用。无线网桥功率大，传输距离远（最大可达约50km），抗干扰能力强等，不自带天线，一般配备抛物面天线实现长距离的点对点连接；一些新的集成设备也都大都踊跃出来了，应有尽有。

[0079] 无线天线当计算机与无线AP或其他计算机相距较远时，随着信号的减弱，或者传输速率明显下降，或者根本无法实现与AP或其他计算机之间通讯，此时，就必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益（放大）。

[0080] 无线天线有多种类型，不过常见的有两种，新型是室内天线，优点是方便灵活，缺点是增益小，传输距离短；新型是室外天线。室外天线的类型比较多，例如：栅栏式、平板式、抛物状等等。室外天线的优点是传输距离远。比较适合远距离传输。

[0081] 网络辐射辐射对老人、儿童、孕妇危害较大在无线网络使用过程中，无线路由器、无线AP等设备无时无刻不在发射着电波，高剂量的电磁辐射会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场，使人体内原有的电磁场发生异常。值得注意的是，不同的人或同一个人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不一样的，老人、儿童、孕妇是对电磁辐射敏感的人群，抵抗力较弱，应该是我们重点的保护对象。

[0082] 无线网络的辐射其实很微弱辐射的大小主要取决于发射功率的大小，我国无线电管理委员会的规定：无线局域网产品的发射功率不能大于10mW，而其他国家的标准相对宽松，比如：日本的无线局域网产品的发射功率的上限是100mW，欧美一些国家是50mW左右。市面上所销售的产品一般都符合欧美国家的标准。手机在功率大的时候可以到1W多，绝大多数无线路由器的发射功率也就在50mW ~100 mW之间，而无线网卡的功率一般在10mW以下。

[0083] 更换高增益的天线不会增加辐射市场上的无线网络产品，天线的增益一般为2dBi和3dBi，为了无线信号的扩展，一些用户喜欢更换高增益的天线。由于天线是无源器件，并不会增加功率，不管加多大增益的天线，它发射的功率都不会比50mw更高，发射功率主要取决于发射热点，即无线路由器、无线AP本身，只要它们的功率符合安全标准，大家就可以放心更换高增益的天线。

[0084] 辐射危害人体的机理热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。

[0085] 非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。

[0086] 累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力---内抗力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发想不到的病变，应引起警惕。

[0087] 如何避免无线辐射带来的伤害无线网络的辐射主要取决于发射功率，离无线发射点越近的地方辐射就越强，所以应该把无线路由、无线AP摆放在离人远一些的地方，离卧室也要远一些，尽量避免老人、儿童和孕妇近距离的、长时间的接触无线路由器等设备，晚上睡觉前应该关掉电源。另外还要注意避免无线产品过分靠近音响、电视等电子设备，防止互相的干扰产生其它辐射。只要大家保持较远的距离，避免长时间生活在无线网络环境中所造成的累积效应，养成良好的使用习惯，就应该没有问题。

[0088] 网络威胁无线网络安全并不是一个独立的问题，企业需要认识到应该在几条战线上对付攻击者，但有许多威胁是无线网络所独有的，这包括：1、插入攻击：插入攻击以部署非授权的设备或创建新的无线网络为基础，这种部署或创建往往没有经过安全过程或安全检查。可对接入点进行配置，要求客户端接入时输入口令。如果没有口令，入侵者就可以通过启用一个无线客户端与接入点通信，从而连接到内部网络。但有些接入点要求的所有客户端的访问口令竟然完全相同。这是很危险的。

[0089] 2、漫游攻击者：攻击者没有必要在物理上位于企业建筑物内部，他们可以使用网络扫描器，如Netstumbler等工具。可以在移动的交通工具上用笔记本电脑或其它移动设备嗅探出无线网络，这种活动称为“wardriving ” ；走在大街上或通过企业网站执行同样的任务，这称为“warwalking”。

[0090] 3、欺诈性接入点：所谓欺诈性接入点是指在未获得无线网络所有者的许可或知晓的情况下，就设置或存在的接入点。一些雇员有时安装欺诈性接入点，其目的是为了避开公司已安装的安全手段，创建隐蔽的无线网络。这种秘密网络虽然基本上无害，但它却可以构造出一个无保护措施的网络，并进而充当了入侵者进入企业网络的开放门户。

[0091] 4、双面恶魔攻击：这种攻击有时也被称为“无线钓鱼”，双面恶魔其实就是一个以邻近的网络名称隐藏起来的欺诈性接入点。双面恶魔等待着一些盲目信任的用户进入错误的接入点，然后窃取个别网络的数据或攻击计算机。

[0092] 5、窃取网络资源：有些用户喜欢从邻近的无线网络访问互联网，即使他们没有什么恶意企新型，但仍会占用大量的网络带宽，严重影响网络性能。而更多的不速之客会利用这种连接从公司范围内发送邮件，或下载盗版内容，这会产生一些法律问题。

[0093] 6、对无线通信的劫持和监视：正如在有线网络中一样，劫持和监视通过无线网络的网络通信是完全可能的。它包括两种情况，一是无线数据包分析，即熟练的攻击者用类似于有线网络的技术捕获无线通信。其中有许多工具可以捕获连接会话的最初部分，而其数据一般会包含用户名和口令。攻击者然后就可以用所捕获的信息来冒称一个合法用户，并劫持用户会话和执行一些非授权的命令等。第二种情况是广播包监视，这种监视依赖于集线器，所以很少见。

[0094] 当然，还有其它一些威胁，如客户端对客户端的攻击(包括拒绝服务攻击)、干扰、对加密系统的攻击、错误的配置等，这都属于可给无线网络带来风险的因素。

[0095] 企业无线网络所面临的安全威胁（1）加密密文频繁被破早已不再安全：
曾几何时无线通讯最牢靠的安全方式就是针对无线通讯数据进行加密，加密方式种类也很多，从最基本的WEP加密到WPA加密。然而这些加密方式被陆续破解，首先是WEP加密技术被黑客在几分钟内破解；继而在11月国外研究员将WPA加密方式中TKIP算法逆向还原出明文。

[0096] WEP与WPA加密都被破解，这样就使得无线通讯只能够通过自己建立Radius验证服务器或使用WPA2来提高通讯安全了。不过WPA2并不是所有设备都支持的。

[0097] （2）无线数据sniffer让无线通讯毫无隐私：另一个让用户最不放心的就是由于无线通讯的灵活性，只要有信号的地方入侵者就一定可以通过专业无线数据sniffer类工具嗅探出无线通讯数据包的内容，不管是加密的还是没有加密的，借助其他手段都可以查看到具体的通讯数据内容。像隐藏SSID信息，修改信号发射频段等方法在无线数据sniffer工具面前都无济于事。

[0098] 然而从根本上杜绝无线sniffer又不太现实，毕竟信号覆盖范围广泛是无线网络的一大特色。所以说无线数据sniffer让无线通讯毫无隐私是其先天不安全的一个主要体现。

[0099] （3）修改MAC地址让过滤功能形同虚设：虽然无线网络应用方面提供了诸如MAC地址过滤的功能，很多用户也确实使用该功能保护无线网络安全，但是由于MAC地址是可以随意修改的，通过注册表或网卡属性都可以伪造MAC地址信息。所以当通过无线数据sniffer工具查找到有访问权限MAC地址通讯信息后，就可以将非法入侵主机的MAC地址进行伪造，从而让MAC地址过滤功能形同虚设。

[0100] 网络安全要诀一采用强力的密码。正如我在文中所指出，一个足够强大的密码可以让暴力破解成为不可能实现的情况。相反的，如果密码强度不够，几乎可以肯定会让你的系统受到损害。

[0101] 要诀二严禁广播服务集合标识符(SSID)。如果不能对服务集合标识符也就是你给无线网络的命名进行保护的话，会带来严重的安全隐患。对无线路由器进行配置，禁止服务集合标识符的广播，尽管不能带来真正的安全，但至少可以减轻受到的威胁，因为很多初级的恶意攻击都是采用扫描的方式寻找那些有漏洞的系统。隐藏了服务集合标识符，这种可能就大大降低了。大多数商业级路由器/防火墙设备都提供相关的功能设置。

[0102] 要诀三采用有效的无线加密方式。动态有线等效保密(WEP)并不是效果很好的加密方式。只要使用象aircrack一样免费工具，就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络中的漏洞。无线网络保护访问(WPA)是通用的加密标准，你很可能已经使用了。当然，如果有可能的话，你应该选择使用一些更强大有效的方式。毕竟，加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。

[0103] 要诀四可能的话，采用不同类型的加密。不要仅仅依靠无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。举例来说，OpenSSH就是一个不错的选择，可以为在同一网络内的系统提供安全通讯，即使需要经过因特网也没有问题。
采用加密技术来保护无线网络中的所有通讯数据不被窃取是非常重要的，就象采用了SSL加密技术的电子商务网站一样。实际上，如果没有确实必要的话，尽量不要更换加密方式。

[0104] 要诀五对介质访问控制(MAC)地址进行控制。很多人会告诉你，介质访问控制(MAC)地址的限制不会提供真正的保护。但是，象隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问，是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。对于整个系统来说，针对从专家到新手的各种攻击进行全面防护，以保证系统安全的无懈可击是非常重要的。

[0105] 要诀六在网络不使用的时间，将其关闭。这个建议的采用与否，取决于网络的具体情况。如果你并不是需要一天二十四小时每周七天都使用网络，那就可以采用这个措施。毕竟，在网络关闭的时间，安全性是最高的，没人能够连接不存在的网络。

[0106] 要诀七关闭无线网络接口。如果你使用笔记本电脑之类的移动终端的话，应该将无线网络接口在默认情况下给予关闭。只有确实需要连接到一个无线网络的时间才打开相关的功能。
其余的时间，关闭的无线网络接口让你不会成为恶意攻击的目标。

[0107] 要诀八对网络入侵者进行监控。对于网络安全的状况，必须保持全面关注。你需要对攻击的发展趋势进行跟踪，了解恶意工具是怎么连接到网络上的，怎么做可以提供更好的安全保护。你还需要对日志里扫描和访问的企新型等相关信息进行分析，找出其中有用的部分，并且确保在真正的异常情况出现的时间可以给予及时的通知。毕竟，众所周知最危险的时间就是事情进行到一半的时间。

[0108] 要诀九确保核心的安全。在你离开的时间，务必确保无线路由器或连接到无线网络上正在使用的笔记本电脑上运行了有效的防火墙。还要注意的是，请务必关闭不必要的服务，特别是在微软Windows 操作系统下不需要的服务，因为在默认情况下它们活动的后果可能会出乎意料。实际上，你要做的是尽一切可能确保整个系统的安全。

[0109] 要诀十不要在无效的安全措施上浪费时间。我经常遇到一些不太了解技术的用户对安全措施的疑问，他们被有关安全的免费咨询所困扰。一般来说，这方面的咨询，不仅只是无用的，而且往往是彻头彻尾有害的。我们最经常看到的有害的建议就是，在类似咖啡馆的公共无线网络环境中进行连接的时间，你应该只选择采用无线加密的连接。有时，人们对建议往往就理解一半，结果就成为了你应该只连接到带无线网络保护访问模式(WPA)保护的无线网络上。实际上，使用了加密功能的公共接入点并不会给你带来额外的安全，因为，网络会向任何发出申请的终端发送密钥。这就象把房子的门给锁了起来，但是在门上写着“钥匙在欢迎的垫子下面”。如果你希望将无线网络提供给大家，任何人都可以随便访问，加密是不需要。
实际上对无线网络来说，加密更象是新型威慑。只有使用特定的无线网络，才会在降低方便性的情况下，提高安全性。

[0110] 要诀十一改变无线路由口令。为无线路由的互联网访问设置一个口令至关重要，一个强口令有助于无线网络的安全，但不要使用原始无线路由器的默认口令，建议更改较为复杂的口令避免简单被攻破。[4]
对于无线网络安全来说，大部分的要诀可以说就是“普通常识” 。但可怕的是，“普通常识” 是如此之多，以至于不能在同时给予全面考虑。因此，你应该经常对无线网络和移动电脑进行检查，以保证没有漏掉一些重要的部分，并且确保关注的是有效的而不是不必要甚至是完全无效的安全措施。

[0111] 网络解决企业网络企业信息化的基础是企业网，企业都在致力于建设一个高速、安全、可靠、可扩充的网络系统，以实现企业内信息的高度共享、传递，大大提高工作效率;为了实现对外信息的交流，还需要建立出口通道，实现与Internet互联，可以方便地进行资料查询。企业所需要的信息化服务要求较高，其网络应具有以下特点：
· 作为一个基于企业Intranet的信息管理和应用的网络系统，提供相应的各种服务·网络上各种软、硬件资源能得到共享，并能快速、稳定地传输各种信息，提供有效的网络信息管理手段
· 采用开放式、标准化的系统结构，以利于功能扩充和技术升级
· 能够与外界进行广域网的连接，提供、享用各种信息服务
· 具有完善的网络安全机制。

[0112] · 能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接，调用原有各种计算机系统的信息。

[0113] 研究现状及发展方向作为新型新的通信信号处理技术和方法,自从空时编码提出以来,全球无线通信领域内掀起了研究空时编码的热潮,除了对如何构造空时编码和空时编码与其他信道编码方式如Turbo 码相结合方面的研究外,许多和工程应用紧密联系的研究方向正在形式。

[0114] 当前虽然关于空时编码的构造和应用有了一些成果,但是这些理论大多假设信道是准静态、平衰落的,各衰落路径也是假设是相互独立的,而实际信道为频率选择性衰落、快变化以至各衰落路径有可能相关,所以为了推动空时编码技术的实用性,有必要对空时编码在信道为频率选择性衰落。

[0115] 同时,如何将空时编码和第三代移动通讯的标准相结合,研究在CDMA ,WCDMA 环

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