关键技术范文1
关键词：LTE；3D-MIMO；系统容量；信道；数据传输；多天线技术
1 什么是3D-MIMO
作为无线关键技术之一的3D-MIMO，得到了越来越多的关注。在垂直方向上增加一个天线维度逐渐成为可能。3D-MIMO技术通过引入二维天线阵列，有效的打破了传统天线只提供水平维度的限制，能够同时实现水平和垂直方向上的MIMO，进一步提升了MIMO可利用的空间维度，而且利用3D-MIMO信道模型所生成的信道传输参数也能够与真实的通信场景具有较好的相符性，可以说3D-MIMO技术将多天线技术推向了更高的发展阶段，为无线通信系统性能的提升提供了更广阔的发展空间。
2 3D-MIMO技术对现有系统有哪些影响
一直以来移动通信蜂窝系统采用的是传统的2D波束赋形技术，这就导致基站发射端波束只能进行水平维度的调整，但由于3D信道的存在，只对每个用户设置固定的下斜角，无法保证系统吞吐量处于最佳水平。特别是小区用户不断增加的新形势下，用户所处位置各不相同，这就导致无法在竖直维度上进行信道信息区分，这必然会对系统性能带来较大的干扰。
与传统的2D-MIMO相比，3D-MIMO是在竖直维上增加了一维可供利用的维度，通过引入二维天线阵列，可同时实现水平和垂直方向上的MIMO，进一步提升MIMO可利用的空间维度。因此可以有效的利用3D-MIMO技术在竖直维上的信道信息，不仅能够对小区间同频用户的干扰起到有效的抑制作用，而且有利于整个小区平均吞吐量的提升。而且在利用3D-MIMO技术的同时，随着收发天线数目的逐渐增多和传输模式的不断丰富，在提高数据传输效率和可靠性的同时，全面提升无线通信系统性能。
3 3D-MIMO为提升无线通信系统性能提供更多可能
MIMO多天线技术作为LTE系统物理层的基本构成之一，主要可以分为空间复用、传输分集和波束赋形三种模式。它可以充分利用空间特性，通过在发送端和接收端均使用多根天线进行数据的发送和接收，对于提升数据传输峰值速率、扩展覆盖、抑制干扰、增加系统容量、提升系统吞吐量都发挥相当重要作用。现有的MIMO传输方案由于受限于传统的基站天线构架，只能在水平维度实现对信号的控制，还无法利用3D信道中垂直维度的自由度，不能从更深层次开发出MIMO技术对于改善移动通信系统整体效率与性能。而随着天线设计构架的演进，移动通信系统底层设计及网络结构的设计思路也产生了巨大变化，这一发展趋势直接推动MIMO技术向着更高维度发展，为进一步提升系统性能提供了更多可能。
空间自由度是MIMO多天下技术的安身立命之本。在有源天线系统技术的有力支持下，垂直维度的空间自由度的大门已悄然向MIMO技术开启，也就是有了有源天线系统的技术。在3D-MIMO技术应用过程中，能够在不对现有天线尺寸改变的基础上，对每个垂直天线阵子进行分解，形成多个阵子，开发出MIMO另一个垂直方向的空间自由度。这不仅有效的提高了MIMO技术的水平，而且为LTE系统性能的提升奠定了良好的基础，对抑制小区间干扰及提高系统吞吐量都起到了非常重要的作用。
4 3D-MIMO突破应用场景限制，有效提升系统容量
与传统MIMO不同的是，3D-MIMO中所采用的天线规模发生了巨大变化，天线数目大幅增加，不只是简单地扩增天线数量，因为量变可以引起质变。随着基站天线数目趋向于很多时，各UE的信道将趋向于正交，用户间的干扰趋于消失，由此带来的巨大的天线阵列增益将有效提升每个用户的信噪比，因此可在相同的时频资源上支持更多用户的传输，提升小区的平均频谱效率。在单天线对单天线的传输系统中，由于环境的复杂性，电磁波在空气中经过多条路径传播后在接收点可能相位相反，互相削弱，此时信道很有可能陷于很强的衰落，影响用户接收到的信号质量。而当基站天线数量增多时，相对于用户的几百根天线就拥有了几百个信道，他们相互独立，同时陷入衰落的概率便大大减小，这对于通信系统而言变得简单而易于处理。3D-MIMO通过引入新天线和新技术，在满足灵活组网需求的同时，有效提升系统容量，诸多优势引来业界多数通信设备厂商都相继推出了具有3D-MIMO功能的新设备。
首先，当前城区建筑多以高层建筑为主，这就导致传统基站无法实现对高层建筑高处楼层的全面覆盖，因此需要利用3D-MIMO技术，通过该技术来分割出指向不同高度位置的波瓣来实现场景的全面覆盖，而且依托于多个并行数据流进行传输，有效的提高了频率利用效率。利用3D-MIMO技术后，所占用的天面数量较少，而且垂直面覆盖加宽，利用天线阵来实现对整个楼层的覆盖，而且在对高层建筑进行覆盖的同时，还能够实现虚拟分区，不仅达到了空分复用的效果，而且对频谱效率的提升起到了积极的作用。
其次，3D-MIMO技术可以降低对邻区的干扰。
3D-MIMO天线相比于常规天线的垂直面不能随终端位置的变化而实时调整，3D-MIMO天线可通过AAS（有源天线阵子）组合而成，每个阵子都可以独立调整权值，波束在垂直面实时跟踪终端，从而可从整体上降低对邻区的干扰。
最后，3D-MIMO技术可实现垂直面空分复用，提升频谱效率。
由于采用的常规天线无法在垂直面上实现针对终端的多波束，但利用3D-MIMO多天线技术时，在实现针对不同终端的垂直面多波束的同时，还能够提供垂直面波束赋形，而且从垂直维度上再进行一次区分，形成对准他们的波束进行信号传输，提升频谱效率。水平面维度与基站的夹角不同，所以基站可以在水平面维度上形成3个分别对准他们的波束进行服务。
5 多天线技术持续演进，全面推动网络智能化发展
关键技术范文2
关键词：4G通信；关键技术；智能天线；特点
1 4G通信的简述
1.1 4G通信的定义
4G是第四代通讯技术的简称，G是generation（一代）的简称。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。
1.2 4G通信的特点
（1）传输速率更快。4G系统的目标速率对于大范围高速移动用户（250km/11）数据速率为2Mbi“s，对于中速移动用户（60 knl，}1）数据速率为20Mbi魄，对于低速移动用户（室内或步行者）数据速率为100Mbi洮；
（2）信道带宽更宽。研究未来4G信道的带宽将达到100MHz或更高，而3G网络的带宽在5～20MHz之间；
（3）系统容量更大。将采用新的网络技术（如空分多址技术等）来极大地提高系统的容量，以满足未来大信息量的需求；
（4）智能性更高。4G系统的智能性更高，它将能自适应地进行资源分配，处理变化的业务流和适应不同的信道环境，使得系统兼容性更高，4G网络中的智能处理器将能够处理节点故障或基站超载，4G通信终端设备的设计和操作也将智能化；
（5）实现更高质量的多媒体通信。4G系统能提供包括语音、数据、影像等无线多媒体通信服务，大量信息透过宽频信道传输，让用户可以在任何时间、任何地点接入到系统中；
（6）业务的多样性。在未来的全球通信中，人们所需的是多媒体通信，因此个人通信、信息系统、广播和娱乐等各行业将会结合成一个整体，提供给用户更广泛的服务与应用。
2 4G移动通信技术的关键技术
2.1 OFDM
OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Mullti-CarrierModulation，多载波调制的一种，OFDM技术有很多优点：可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率；适合高速数据传输；抗衰落能力强；抗码间干扰（ISl）能力强。
2.2 智能天线（SA）与多人多出天线（MIMO）技术
智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术，智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量，其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射，同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形，目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。
2.3 编码调制技术
LTE上行调制方式主要采用位移BPSK（π/2-shift BPSK），QPSK和16QAM，下行主要采用QPSK，16QAM和64QAM，上行采用位移BPSK技术可以进一步降低DFT-S-OFDM的峰均比，此外，可以通过频域滤波、选择性映射（SLM）、部分传输序列（PTS）等技术进一步降低系统峰均比，在信道编码方面，LTE采用Turbo码，Turbo码采用了一种并行级联的结构，将卷积码和随机交织器巧妙地结合在一起，实现了随机编码的思想，译码采用软输入软输出（SISO）迭带译码算法，每个分量译码器都有三种不同类型的软输人：信息比特、校验信息、先验信息，各分量译码器之间插入交织器，构成迭代译码结构，使得译码器的输出比特逼近最大似然。
2.4 软件无线电技术
软件无线电就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等，即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成，软件无线电的核心技术是用宽频带的无线接收机来代替原来的窄带接收机，将宽带模数变换器（A，D）及数模变换器（D，A）尽可能地靠近射频天线，建立一个具有“A/D―DSP_D，A”模型的开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，从而使无线电的各种功能模块尽可能多的采用可编程软件来实现，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。总之，软件无线电是一种以现代通信理论为基础、以数字信号处理为核心、以微电子技术为支持的基于数字信号处理（DSP）芯片，以软件为核心的崭新的无线通信体系结构，在4G众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁，它不仅能降低开发风险，还更易于开发系列型产品，此外，它还减少了硅芯片的使用量，从而降低了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入。
3 结论
随着科学技术的不断发展，现代通信时代已经步入4G时代，而且我国也已经颁发了4G牌照，因此，必须重视4G通信的中的关键技术，使其能够更好地为人民服务。
[参考文献]
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[关键词]AutoCAD 绘图 关键技术
一、引言
AutoCAD软件自1982年问世以来，已在多个领域得到广泛的应用。就机械方面而言，时至今日，人们对AutoCAD的理解，已远远超出了过去的绘图功能。AutoCAD出众的二维绘图功能，至今仍然得到广大用户的认同，人们学习和钻研CAD/CAM技术，一般都是从学习AutoCAD绘图起步。他们希望能在尽可能短的时间内掌握这一工具，更高效、优质地为今后的工作服务。但要真正做这一点，对初学者并不容易。笔者认为，在学习时，关键技术未能突破，得不到技术支持，经常卡壳，导致学习兴趣锐减，是造成初学者学习失败的重要原因。因此，在教学时，研究用AutoCAD绘图时涉及的关键技术，并探讨如何使学生理解和应用这些关键技术，对于高效、规范出图具有现实意义。
二、用AutoCAD绘图的几大关键技术
（一）坐标系及其变换技术
坐标系是图形学的基础，用坐标系可以确定对象在绘图空间所处的位置。对坐标系及其变换的认识和灵活应用，是逐步深入学习AutoCAD的基础。
AutoCAD中的坐标系有世界坐标系WCS和用户坐标系UCS两种。WCS是一个单一固定、系统默认的坐标系。二维绘图时，大多只用到WCS。当WCS不能满足需要时，可根据需要设定不同的用户坐标系UCS。如处理倾斜图形画法时，使用UCS可方便构图。UCS可通过坐标系平移、旋转、三点定坐标等方法实现用户坐标系的设定，并且UCS随时都能转换成WCS。
（二）定点技术
定点技术（或称抓点技术），是指在屏幕的坐标系中准确地确定点的位置。
在绘图时如何运用定点的方法确定点的位置，对于正确绘图和提高绘图效率关系密切。对初学者，定点技术是学习时的一个难点。它既是AutoCAD入门学习的基础，又贯穿于学习的全过程，运用起来要做到得心应手，需要深刻理解。
软件中有5种定点的方法，使用时要根据不同的场合合理选用，方能提高效率。第一种是用鼠标定点，即输入命令后，单击鼠标左键定点。二是用坐标定点，是常用的定点方法，包括直角坐标和极坐标。坐标又分绝对坐标和相对坐标，相对直角坐标与相对极坐标应用较多。三是定方向定距离定点。应用时要理解定“方向”的含义，这里的方向可以是水平或垂直的，也可以是任意角度的线。控制方向的方法：状态栏中的“正交”（或F8键）用来确定水平或垂直方向，极轴角追踪用来确定斜线方向。四是捕捉定点。AutoCAD共有端点、交点、中点、圆心等共13种捕捉的方式。可在草图设置对话框中选定，或在对象捕捉工具条中点选，根据不同的场合选用。对象捕捉工具条还有“自某点”捕捉的方式，是一种使用极为广泛的定点方法，使用时要防止捕捉方式之间的干涉。追踪定点是该软件的一大特色。有临时追踪、正交追踪和极角追踪三种方法。追踪定点能用于水平、垂直和任意角度点的确定，使绘图时的效率大大提高。
（三）块与属性技术
块与属性可用来建立图形库，也可用来实现平面或立体的装配等。图形库的建立明显地提高软件的应用效率。
创建图形符号库可用创建块和创建形两种方法。两者用法相似，各有优缺点。相比之下，教学时使用块更为直观，学生容易掌握。
Wblock和Block命令都能生成块。WBlock是用文件的形式将块存储起来，其它图形文件可以引用。而Block命令生成的块只能在当前文件中引用，故一般多用前者。生成的块用Insert命令插入。插入时可以选择X、Y、Z三个方向的插入比例和旋转角度，给使用时带来灵活性。
由于有了块与属性定义命令，我们可以根据行业的特点和要求做出符合需要的图形符号库。还可通过不复杂的二次开发，新建工具条，并在工具条上添加图形符号命令，从而大大提高绘图的效率。而这都有赖于块的生成。
（四）样板图与图形的标准化技术
1.样板图设置的主要内容
打开样板图，初看没什么图形元素，但实际上文件中包含多项设置，主要内容如下：
（1）图层设置及应用。图层是用来管理图形对象的工具。用户可以根据图层对几何对象、文字及标注等进行归类，把不同用途或特性的对象分别置于不同的图层上，通过对图层的开与关、冻结与解冻、锁定与解锁基本操作，实现对图层的管理，提高效率。
每一图层的设定包含层名、颜色、线型和线宽4个内容，层名设定要明了，颜色和线宽可在图层特性管理器对话框中按国标要求选，线型则按需要加载和选取。为了便于图形管理，颜色、线型和线宽一般设为随层。
（2）文字样式。文字样的设定与标注样式中的尺寸标注及块中属性的文字关联。CAD工程制图中所用的文字、数字和字母的选取，按照国标BG/T13362.4～GB/T1336.5要求，数字和字母以斜体，汉字用正体。系统自带standard的文字样式，不符合国标制图要求。要新建一个文字样式，如取名为“工程字”，字体选择“gbeitc.shx”，是西文及数字使用的字体。大字体中选择“gbcbig.shx”，是汉字使用的字体。字的大小与图幅有关，A0、A1图幅字高为5mm，A2、A3、A4图幅为3.5 mm。文字样式对话框中的字体高度设为0，在每次的文本输入时，按照要求输入高度。设好后将该样式置为当前文字样式。
通过“工程字”样式，解决了西文、数字及汉字字体的规范化问题。
（3）标注样式。标注尺寸时，除了熟练掌握尺寸标注的相关命令及其编辑方法外，标注样式的设定、标注样式对话框各按钮中相关参数的含义的理解，对于尺寸标注及管理尤为重要。
软件自带的ISO的标注样式，不符合国标要求，要新建标注样式。可参照以下方法设以下几种标注样式：
一般尺寸样式：用来不带尺寸偏差的线性尺寸及形位公差的标注。
角度样式：是用来解决国标中要求角度的尺寸数字要水平书写的问题。
尺寸偏差样式：用来标注带有尺寸偏差的尺寸。用这种样式设置好之后，偏差的类型及偏差值不能变。偏差值改变时可用特性管理器等方法来修改。
标注时，将所需的标注样式置于当前样式。这样就将不带偏差的尺寸、带偏差的尺寸及形位公差都能标注了。
2.样板图的意义与图形标准问题
上述设置，在每个图形文件中都是必要的。若建立一个样板文件，并根据标准设置好图层、文字样式、标注样式等，并将文件保存起来，今后使用时只需调用它，那么就省去了大量重复的设置工作，提高了工作效率，这就是样板图的意义。
样板图为图形的标准化奠定了基础。为了使最终的图纸符合国标要求，在AutoCAD2000的后续版本（如AutoCAD2006）中还提供了对图形进行标准检查的功能。其方法就是用样板图创建图形标准，再用标准文件对自己绘制的图形文件检查、校对并进行自动更正，这样有利于现今的协同管理。
关键技术范文4
［关键词］ 物联网； 体系架构； 嵌入式系统； 传感器网络； 无线射频识别
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 18. 051
［中图分类号］ TP393 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1673 - 0194（2012）18- 0090- 03
1 引 言
“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，被看作信息领域一次重大的发展和变革机遇，世界各国争相制定发展战略［1］。物联网欧盟委员会认为，物联网的发展应用将在未来5～15年中为解决现代社会问题带来极大贡献，一些发达国家纷纷出台物联网发展计划，进行相关技术和产业的前瞻布局［2］。2009年11月，物联网被确定为我国今后7大战略性新兴产业之一。北京已启动物联网5年规划，规划建成首个物联网应用资源共享服务、信息交换、传感信息网络、超级计算和云计算中心等共性基础支撑平台，完成政府、社会、企业三方面几十个示范应用园区。同时，上海、杭州、成都、南京等市，山东、广东、河南、东北三省、福建等地政府也表示，将全力进军物联网。国内专家预测，“物联网产业将是下一个万亿元级规模的产业，甚至超过互联网30倍，潜力无穷”［3］。
然而整体而言，目前无论国内还是国外，物联网的研究和开发都还处于起步阶段，还没有进入成熟商用阶段。我国物联网的研究和发展更是偏重于应用方案和终端设备等上层应用上，包括部级示范基地的无锡，还有上海、杭州、苏州等地，都局限在应用领域，如高铁物联网应用等；与发达国家相比，我国主要的差距是在硬件方面，如传感器、微电子机械系统（MEMS）及传感器网络领域的基础技术创新，对物联网系统模型、体系架构和关键技术也还缺乏清晰化的界定和研究。因此，本文综述了物联网领域目前的研究状况，从物联网概念、体系架构、关键技术等方面，对物联网研究的技术基础以及关键问题进行论述和研究。
2 物联网概念
1999年美国麻省理工学院（MIT）的自动识别中心（Auto－IDLabs）首先提出物联网的概念——把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。2005年国际电信联盟ITU在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS） 上正式确定了“物联网”的概念，并随后了《ITU Internet reports 2005——the Internet of things》，介绍了物联网的特征、相关的技术、面临的挑战和未来的市场机遇［4］。
对比物联网的最初概念以及不同的物联网定义，本文认为：任何物体依靠嵌入式系统技术拥有智能处理能力，借助传感器技术获得感知能力，利用RFID技术具有智能识别和信息交互能力，通过互联网和网络通信技术实现人与物、物与物的自主信息沟通和交互，从而形成的可以连接万物的智能网络，就是物联网。
3 物联网关键技术
3．1 物联网体系架构
体系架构是指导具体系统设计的首要前提。 物联网应用广泛，系统规划和设计极易因角度的不同而产生不同的结果，因此本文从物联网应用的三大类别来描述其体系架构。
3．1．1 基于RFID的体系架构
RFID（Radio Frequency Identification）是能够把“物”改变成为“智能物”的技术，它的主要应用是给移动和非移动物体贴上电子标签，实现各种跟踪和管理［5］。它是穿孔卡、键盘和条码等应用技术的延伸，但比条码等技术自动化、智能化程度高。基于RFID 的体系架构由五大技术组成，分别是EPC（电子产品码）标签、RFID 标签阅读器、ALE中间件实现信息的过滤和采集、EPCIS 信息服务系统，以及信息发现服务（包括ONS 和PML），体系架构图见图1。该体系架构中ONS（即对象命名服务Object Name Service）主要处理电子产品码与对应的EPCIS 信息服务器地址的查询和映射管理类似于互联网络中已经很成熟的域名解析服务（DNS）。EPC产品电子码识别只是“标签”，所有关于产品有用的信息都用PML（Physical Markup Language）来描述。基于ONS和PML，企业对RFID 技术的应用将由企业内部的闭环应用过渡到供应链的开环应用上，实现真正的“物联网”。
3．1．2 基于传感网络的体系架构
无线传感网络WSN（Wireless Sensor Networks）由分布在自由空间里的一组“自治的”无线传感器组成，共同协作完成对特定周边环境状况的监控，包括温度、湿度、化学成分、压力、声音、位移、振动、污染颗粒等［6］。WSN中的一个节点（或叫Mote）一般由一个无线收发器、一个微控制器和一个电源组成。WSN 的研究大多还专注于网络底层（包括非IP 协议的ZigBee、TinyOS 和基于IP的6LoWPAN 等），以及电源的持久性等问题，按照其目前的发展，WSN离真正的“物联网”还有一定距离，对像基于RFID架构中的ONS和PML 等物联网层面问题的研究还不够。因此，商用的基于传感网络的应用架构还不成熟。
关键技术范文5
成效显著产业用破六百万吨
2008年，我国规模以上的化纤企业实现工业总产值35469亿元，出口创汇1852亿美元(约占全国商品总额14％，占全球纺织品出口总值的3％)，产纱2123万吨；产布出口710亿米；化纤能力2790万吨，产量2405万吨，约占世界产量4215万吨的58％，其中涤纶产量2004万吨，约占世界涤纶产量3031万吨的2/3提前完成“十一五”化纤规划的产能目标(即能力2500万吨，产量2350万吨)。
小仅如此，化纤行业紧密追踪国际最新技术，通过技术创新推动产品创新和节能减排取得多项成果；目前我国差别化纤维比例已超过36％，而在水平上也有较大的提升，特别是在细旦、异形、有色抗菌、吸湿透汗、舒适亲肤、纳米改性、阳离子、远红外、导电、抗污、保健等已取得良好应用；同时，产业用纺织品需求市场快速发展，又拉动了高强、阻燃、导电、医用、环保等优质功能化纤维升级发展。2008年产业用纺织品首突600万吨大关，达到606万吨。非织造布完成200万吨，同比增加15.7％；产业用纺织品中85～90％是使用各类功能化学纤维，对化纤行业拉动很大。可以说，我国化纤行业的发展成效显著。
其中，在高新技术纤维方面，碳纤维产品链已进人工业化大生产阶段；超高分子量聚乙烯干法技术已实现产业化大生产；无溶剂法新技术也在研发；原湿纺技术也在快速升级；芳纶1313围绕过滤、服装、合成纸电绝缘等多领域扩大应用；芳纶1414和芳纶III2010年初有望实现工业化突破；聚苯硫醚纤维级树脂高品质大量生产(2.8万吨/年)，进一步提高了PPS纤维竞争力；原处于中试研发的聚酰亚胺已进入到产业化阶段，包括工艺技术、配套装备、产品应川、标准法规等也均取得较好进展。
转型升级 高新技术纤维是节点
“虽然化纤行业的发展喜人，但在行业发展中还存在很多问题，如深层次结构性矛盾、自主创新能力不足、高新技术纤维发展滞后、同构化常规产品产能发展过快、原料资源的短缺以及国际依存度高、成本上升、竞争加剧和节能减排、循环经济发展和自主品牌、营销网络建设等。”中国化学纤维工业协会郑植艺表示，面对全球化后严峻的竞争形势，如何加快结构优化调整，转变增长方式，提高自主创新能力，实现产业全面升级，是新时期发展的目标和主要任务，十分艰巨。
“安全、环保、能源、新材料”是促进全球高新技术纤维产业新发展主要因素，而国外发达国家一直在力图制约或控制我国的产业发展。虽然近年来我国高新技术纤维产业尽管取得突破性重大进展，但与国外水平相比，不论是产业化核心技术、类别品种、标准法规，还是配套设施、应用领域的开拓能力、竞争力、环保节能等方面差距还很大，特别是低水平追风上项，风险极大，急需理顺思路，搞准定位，积极稳妥推进行业高效、健康、科学有序良性发展，这才是发展高新技术纤维的有效途径，实现我国由纺织生产大国向技术强国转型升级的关键。
可以说，高新技术纤维是支撑国家高科技产业发展的关键性材料，是推进各类高技术功能纺织品和先进合成新材料的物质基础，是国家高科技水平集中体现。发展高兴技术纤维，不仅可以弥补我国化纤行业发展的薄弱环节，还可以打破国际封锁，全面提升我国纺织工业的自主刨新能力。
清洁生产 强化循环经济
伴随全球气温变暖，生态环境恶化和能源紧缺高价震荡等因素，全球都在高度关注“节能减排、清洁生产、环境友好、循环经济”这一命题；特别是中国经济高速发展所带来的环境问题就更为突出。纺织工业在发展高新技术纤维的同时，发展清洁生产与循环经济也至重要。
据了解，我国化纤以熔体直纺工艺技术为主体，能耗低，几无污染的合纤品种产能总和已超过90％；而相对能耗较高，污染较大的粘胶、腈纶等湿法纺丝工艺不足10％。随着粘胶大型节能装备新技术的不断采用，行业结构不断优化整合，技术进步产业升级，已不是十年前，装备陈旧、技术落后、规模小、能耗高、质量差、竞争弱的老粘胶行业，就是腈纶行业也正在优胜劣汰并购重组中。除了要积极推进粘胶、腈纶等清洁生产方案审核，加快产业升级外，可以说，化纤行业从总体上能耗不高，污染也相对不大。
而传统的化纤工业也正在逐步向生物质纤维领域扩展，牛奶纤维、大豆纤维等蛋白纤维，至今还未脱离以化学加工为主的生产模式，蛋白纤维的发展必然要走高端发展的路线。如符合“蓝色经济”发展理念的海藻纤维，是对海洋生物的综合利用。如何推动海洋纤维开发项目，把海藻纤维推进到应用阶段，同时广泛开发成熟的农副产品的生物技术，满足醇、酸等中间体的需求，发展循环经济是化纤工业发展的必然。
任重道远 大力发展高新技术
据了解，化纤行业的“十二五”中长期规划的总体目标是贯彻十七大精神，以科学发展观统揽行业发展全局，到2020年全面实现由化纤生产大国向技术强国转变的目标。届时，我国量大面广的常规品种综合竞争能力，由目前国际先进达到国际领先，包括碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚等高新技术纤维材料产业进入世界发达国家行列，军民两用市场急需各类高性能及超仿真纤维品种实现全面产业化大生产突破。
面对国内外新的竞争环境和纺织及相关部门发展需要，十二五期间化纤行业的工作重点为发展高新技术，优化产业结构；推进节能减排、强化循环经济；加强全球化产业立体升级与合作共赢。即通过采用“自主创新”、“消化吸收再创新”、“集成创新”的多种方式发挥好技术创新，科技贡献率和品牌贡献率的拉动作用，优化产业结构。大力发展高新技术纤维材料，强化产学研创新研发体系；大力发展高端功能性纤维，推进产业用纺织品及合成新材料技术档次提升；大力发展多功能差别化纤维，以技术创新带动品牌创新，提高附加效益；结合技术创新推进法规标准、认证工作全面和国际接轨；推进技术创新、加强产业政策研究、组建高新技术专业委员会、加快专项产业化进程；高度关注知识产权的保护与维权工作。
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关键词：5G；无线传输技术；无线接入；网络技术
1 通信系统概述
自从20世纪70年代第一代通信系统产生，应用到今天，移动通信已经从模拟语音发展到了移动宽带服务技术，终端用户不断增加，数据速率不断提高。第五代通信技术5G与之前的通信业务相比通信速率更大、容量更大、端到端的时延变小。5G业务面向的是多场景业务，在多样化设备情况下也要求达到始终如一的用户体验质量。
在2015年国际电信联盟了《IMT愿景―2020年之后IMT未来发展的框架和总体目标》，开启了5G研究。2017年进行5G技术方案候选征集[1]，如图1所示。2018年完成5G标准的研究与制定，2019年开始5G的产品研发。
2 5G网络架构
5G网络将多种网络进行融合，不仅包括原来的传统蜂窝网络、WiFi等网络，还进一步增加了相匹配的大规模多天线网络无线传感器网络，可见光通信网络，设备直连通信等。将这些网络通过一个统一的核心网络进行管控，以超快的速率和超低时延将各个网络直接进行信息交互实现多场景的通信与控制[2]。
如图2所示，5G网络架构可以分成3个方面，分别是控制平面，接入平面和转发平面。其中，控制平面是集中控制和集中调度无线资源的平面。接入平面是实现多种无线设备和基站之间的快速灵活接入。转发平面是通过分布式网关和在控制平面的统一控制下实现数据转发和灵活性。
3 5G关键技术
3.1 无线传输技术
3.1.1 大规模MIMO技术
大规模MIMO技术深度利用空间维度资源使得网络中多个用户在同一时间和基站进行通信，同时具有降低干扰，提高功率的特点。针对5G系统MIMO技术会带来很多优势，包括空间分辨率的大大提升，集定方向和用户实现可靠传输，提升频谱利用率和能量利用率等。基于以上优点，MIMO技术被认为是5G系统中的一项关键技术。
但是MIMO技术也有一些问题需要解决，如导频污染问题。当相邻小区采用同一套训练序列时，或者采用的导频非正交时，这两种情况下会产生导频污染。因此TDD时分双工和FDD频分双工在实际应用中有很大的区别。由于信道互惠策略，大规模天线技术应采用TDD系统。此外，MIMO系统成本较高，因此搭建大规模多天线系统还是很难的[3]。
图2 5G网络构架
3.1.2 信道建模
信道建模通过对信道抽象性信息特征的提取和描述，用一系列相关参数表征无线信道物理特征，进而准确刻画信道的传播机制。信道建模是评估无线技术最主要的特征之一。针对5G，信道建模有了新的特征。
（1）空间的双移动性和连续性。传统信道是一个移动端，另一个接收端是固定的，但是5G网络中融合了D2D通信，要求发射端和接收端都是移动的，而非固定。这就要求新的信道建模建立在空间的双移动性上。根据实际的需要要求空间建模具有连续性[4-5]。（2）大规模多天线阵列。要求球面波代替以前的平面波，由于天线阵列增加，衰落表现出非静态[6]。（3）高频段信道。未来短距离通信速率达到几G，十几G，大量毫米波段将是新的应用前景。毫米波段具有高敏感性、高散射、高路损的特点[7]。随着5G技术的深入研究，有不同的学术机构也对其进行了建模。
3.1.3 信道编码
相对比4G，5G采用了密度奇偶校验（LDPC）码和极化（polar）码作为信道编码。其中LDPC码用于数据信道编码方案，而polar码用于控制信道信息的编码方案。LDPC码最早是由Gallager在其博士论文中提出来的，是一种具有稀疏奇偶校验矩阵的分组码。早期由于硬件电路的限制，LDPC码一直没有受到重视，到现在硬件发展了，LDPC码具有很强的抗干扰性，比较复杂。现在LDPC码研究主要集中在寻找低复杂度的编码和译码方案。Polara是由Arikan提出的。Polar码是迄今为止人类发现的唯一能达到香农极限的编码方案，可以由简单的译码器和编码器实现，具有较低的复杂度[8]。
3.1.4 全双工技术
全双工技术也叫作同时同频全双工技术（CCFD）。全双工技术指移动终端可以在同一时段同一频率发送和接收信号。全双工技术多采用收发独立天线，当收发天线距离较近并且功率差别较大时，接收天线会产生强烈的自干扰。如何消除自干扰是全双工技术的核心问题。现有的消除自干扰的技术主要是针对物理层干扰消除的方法[9]。
3.2 无线接入技术
多址技术是每一代通信最具区别性的特征。5G除了支持传统的正交频分多址技术（OFDMA）以外还支持多种新型的多址技术，包括非正交多址接入（NOMA）、稀疏编码多址接入（SCMA）、图样分割多址接入（PDMA）、多用户共享接入（MUSA）等多种新型接入技术[10]。
3.3 网络技术
3.3.1 C-RAN
由于5G网络拥有更大的系统容量、更少的时延和更多样化的场景，所以对接入网络有更高的要求。针对5G网络本文提出了一种基于云的无线网络架构C-RAN。C-RAN网络具有集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的特点，是一种绿色无线接入网构架。分布式的远端无线射频单元（RRH）形成一个个高容量的网络，远端射频单元通过低延时高带宽的光传输网络与集中式基带处理池（BBU pool）连接起来。C-RAN具有减少基站机房数量、提高功率、节约成本、减少延时的特点[11]。
3.3.2 D2D
通信设备之间直接通信（Device to Device Communication，D2D）指的是两个通信设备之间无需通过基站进行通信的新技术。由于降低时延，提升系统网络性能、减少基站压力的特性，D2D将会是未来网络发展的趋势。比如在车联网中，人车、车车、车路之间进行频繁的短程通信，通过D2D技术可以大大减少时延，提高通信质量[12]。
