基于LTE技术的智慧校园中的无线关键技术-智慧校园的关键技术.docx

基于LTE技术的智慧校园中的无线关键技术:智慧校园的关键技术 摘要：论述了才智校内的总体设计思路与基本概念。从LTE的技术优势入手，在实现LTE技术与支撑环境的基础上，针对其中的无线关键技术做出了具体的分析与实现，并给出了才智校内的体系架构与设计方案。才智校内在不断的发展与实现，这对学校信息化建设产生了主动的影响，为学校新时期的建设产生的巨大的推动。关键词：LTE才智校内OFDMA信息融合中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：1017-31013（2022）003-073-021 引言将来的校内信息化应当是这样的：(1)遍布整个校内的、没有死角的网络环境，并且依靠无线网络；(2)拥有一个数据环境，这就是计算环境、存储环境；(3)拥有一个高效的计算系统，即“云空间”接人支持各种智能终端、设施、设备联网的环境。按这个思路，信息化的校内必需拥有三个平台：即网络基础设施、云计算平台，以及物联感知系统。我们可以把这个信息化的系统称为“才智校内”。2022年ITu公布了Intemet Reports 2022：The Internet of Things)方案，宣布了“物联网”这个正式概念的产生。物联网主要解决物件到物件(Thing to Thing，T2T)，人到物件(Human to Thing，H2T)，人到人(Human to Human，H2H)之间的互连。物联网与传统互联网不同的是，H2T是指人利用通用装置与物件之间的连接，H2H是指人之间不依靠于个人电脑而进行的互连。随着物联网技术的探讨与应用，利用物联网可以解决传统意义上互联网没有考虑的与物件互接的问题。新一代信息技术的发展为才智地球的实现创建了可能，它能够更透彻的感知和度量，更全面的互联互通，更深化的智能化。明显，物联网技术为实施才智校内的建设供应了技术支撑平台。通过才智校内，我们可以转变个人与组织机构，自然系统和人造系统的交互方式，使其更加才智，即更加清楚、效率更高、响应更敏捷更刚好，这将为高校的发展带来新的机会。将来的无线通讯将是各种接入手段并存的时代，LTE将是将来最主流的广域宽带无线通信系统。基于LTE的无线技术，为建设才智校内供应了一个可行的平台。2G、3G已经供应了很好的语音网络，LTE的任务就是在2G/3G网络之上叠加一个“宽带数据接入”网络。在传统3G，也就是以话音为主，能高速移动的移动终端，和传统无线宽带接入（WI-FI），也就是以数据为主，固定接入的依靠热点覆盖的便携终端的基础上，融合出一个无处不在的移动网络，能够实现，在线嬉戏、可视电话、位置业务、VoIP等业务的，特殊是针对才智校内，能实现如下四个平台的，即基础物联网络环境建设平台、楼宇能耗监控网络系统建设平台、平安校内网络管理系统建设平台和智能图书网络管理系统建设平台的综合信息网络服务平台。2 LTE支撑环境2004年年底，3GPP起先探讨LTE技术，到今日（2022年）已经成为了一个成熟的方案。2022年底已经建立起首个LTE商用网络（F7挪威沃达丰），目前已经有瑞典、挪威、乌兹别克斯坦、波兰和德国开通LTE商用网络。建设LTE的网络，LTE的志向技术架构应当是这样的：网络结构更趋于扁平化，去掉RNC这个层级，带来E-UTRAN协议栈改变。在物理层上下行的传输方案中，抛弃CDMA技术，采纳WIFI和WIMAX采纳的OFDMA技术。详细的实现为：下行的多址方式为正交频分多址(OFDMA), 上行为基于正交频分复用(OFDM)传输技术的单载波频分多址(SC- FDMA), SC- FDMA为单载波传输技术, 其特点为低峰均比，子载波间隔为15kHz。并采纳多天线技术，在MIMO技术中引入纯分组数据，使全部的终端设备全IP化，大大简化了传输的过程。最终，LTE具有了广域覆盖，高速移动的特性。在E-UTRAN中，当移动速率为5120km/h时， 能获得最高的数据传输性能。E-UTRAN支持在蜂窝之间120350km/h 甚至高达500km/h的移动速率，这使得更多的应用变为可能。3 才智校内3.1 设计思路苏州科技学院才智校内的建设思路是以LTE为基础，建设一个对全校内开房的私有云核心，最终搭载各种应用服务系统而构建的服务学生校内生活，辐射教学、管理、科研的智能信息平台。苏州科技学院的才智校内建设，将围绕三个核心：(1)将基于LTE技术，以计算机网络为基础的信息服务在学校各个领域绽开应用于服务；(2)为全校师生及辐射的周边群众供应一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台；(3)通过综合信息服务和智能感知环境平台，在学校和社会之间建立一个沟通的接口。3.2 详细架构才智校内建设的基础条件是网络的融合。特殊是现有互联网同3G网络、4G网络之间的融合。才智校内建设的核心是数据融合平台的建立。数据融合平台在整合数据资源、供应融合服务、统一信息管理等方面起到了关键性的作用。只有建设一个统一的、完备的、共享的、标准的数据融合平台才能有效地支撑才智校内的建设工作。综合以上的条件，才智校内总体应用框架可以从四个层面考虑，即统一门户服务、服务融合、数据融合和网络融合。这四个层面自上而下，是一个有机的整体。最终，信息标准体系和平安维护体系作为支撑，以基于LTE技术的无线技术进行详细连接。4 LTE无线关键技术才智校内建设的核心基础之一就是LTE平台的建立。实现基于LTE的才智校内的关键就是LTE中的无线技术。LTE的无线关键技术，采纳的技术细微环节总结如下：1个架构：E-UTRAN扁平架构。2个帧结构：FS1（FDD）、FS2（TDD）。2022年底，在国内外产业界的共同推动下，3GPP将2种TDD LTE帧结构融合为TD-LTE帧结构。3个关键技术：(1)OFDMA/SC-FDMA；(2)MIMO；(3)小区间干扰抑制。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页