正交頻分復用OFAM在4G中的應用

1、.一將第三章放在第一章、正交頻分復用OFDM的背景. 2二、OFDM將第二章分布兩章，即原理一章，關鍵技術(shù)及特點一章。的原理及關鍵技術(shù)及特點. 4（一）OFDM的基本原理. 4（二）OFDM系統(tǒng)的構(gòu)成及主要功能模塊. 5（三）OFDM的關鍵技術(shù). 61同步技術(shù). 62功率峰值與均值比（PARP）的解決. 73訓練序列和導頻及信道估計技術(shù). 8（四）不同類型的OFDM. 91V-OFDM. 92W-OFDM. 93F-OFDM. 94MIMO-OFDM. 105Multiband OFDM. 10將該部分放在最后一章中，（五）OFDM的特點. 101、OFDM技術(shù)的優(yōu)點. 102、OFDM技術(shù)的

2、缺陷. 11三、第四代通信技術(shù). 12（一）4G發(fā)展背景. 12（二）4G系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu). 14（三）4G關鍵技術(shù). 141.正交頻分復用（OFDM）. 152.智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術(shù). 153.軟件無線電技術(shù). 16（四）第四代通信技術(shù)的特點. 171、主要優(yōu)勢. 172、存在的缺陷. 19（五）第四代通信技術(shù)的發(fā)展展望. 21四作為最后一章。OFDM在4G中的應用，研究方向論文建議：原理部分的書寫，應該將OFDM的信號模型，系統(tǒng)模型（調(diào)制解調(diào)模型）的表達式，框圖寫在論文中。OFDM的重難點：同步技術(shù)、峰均比技術(shù)等盡量寫詳細一點。 在最后一章還可以將WIMAX、OFDM

3、A等技術(shù)列入。13 / 13.13正交頻分復用OFAM在4G中的應用前言 近年來移動通信技術(shù)飛速發(fā)展，已經(jīng)歷了3個主要發(fā)展階段。每一代的發(fā)展都是技術(shù)的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代起源于20世紀80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術(shù)。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術(shù)。第三代移動通信系統(tǒng)(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數(shù)據(jù)，從而提供快捷方便的無線應用。然而，第三代移動通信系統(tǒng)仍是基于地面標準不一的區(qū)域性通信系統(tǒng)，盡管其傳輸速率可高達2 Mb/s，但仍無法滿足多媒體通信的要求，因此，第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的研究隨

4、之應運而生。 第四代移動通信系統(tǒng)的關鍵技術(shù)包括信道傳輸；抗干擾性強的高速接入技術(shù)、調(diào)制和信息傳輸技術(shù)；高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線；大容量、低成本的無線接口和光接口；系統(tǒng)管理資源；軟件無線電、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)協(xié)議等。移動通信信道的突出特點之一就是信道存在多徑時延擴展，它限制了數(shù)據(jù)速率的提高，因為如果數(shù)據(jù)速率高于信道的相干帶寬，信號將產(chǎn)生嚴重失真，信號傳輸質(zhì)量大幅度下降。而OFDM技術(shù)由于具備頻譜利用率高，有較強的抗多徑干擾、抗頻率選擇性衰落和頻率擴散能力等特點，是對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N潛在的解決方案，因此，OFDM技術(shù)已基本被公認為4G的核心技術(shù)之一。 一、正交頻分復用OFDM的背景 正交

5、頻分復用OFDM是一種多載波并行傳輸系統(tǒng)，通過延長傳輸符號的周期，增強其抵抗回波的能力。與傳統(tǒng)的均衡器比較，它最大的特點在于結(jié)構(gòu)簡單，可大大降低成本，且在實際應用中非常靈活，對高速數(shù)字通信量一種非常有潛力的技術(shù)。OFDM的概念于20世紀5060年代提出，1970年OFDM的專利被發(fā)表，其基本思想通過采用允許子信道頻譜重疊，但相互間又不影響的頻分復用（FDM）方法來并行傳送數(shù)據(jù)，主要用于軍用的無線高頻通信系統(tǒng)。但是,傳統(tǒng)的FDM(頻分復用)理論將帶寬分成幾個子信道,中間用保護頻帶來降低干擾,它們同時發(fā)送數(shù)據(jù)。例如:有線電視系統(tǒng)和模擬無線廣播等,接收機必須調(diào)諧到相應的頻率。而OFDM系統(tǒng)比傳統(tǒng)的F

6、DM系統(tǒng)要求的帶寬要少得多。由于使用無干擾正交載波技術(shù),單個載波間無需保護頻帶,這樣使得可用頻譜的使用效率更高。另外,OFDM技術(shù)可動態(tài)分配在子信道上的數(shù)據(jù)。為獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量,多載波調(diào)制器可以智能地分配更多的數(shù)據(jù)到噪聲小的子信道上。傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復雜,從而限制了其進一步推廣。直到20世紀70年代,人們提出了采用DFT/IDFT(離散傅里葉變換/離散傅里葉逆變換)來實現(xiàn)多個載波的調(diào)制,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使得OFDM技術(shù)更趨于實用化。80年代以后，OFDM的調(diào)制技術(shù)再一次成為研究熱點。例如在有線信道的研究中，Hirosaki于1981年用DFT完成的OFDM調(diào)制技術(shù)，試驗成功了16

7、QAM多路并行傳送19.2kbit/s的電話線MODEM。進入90年代以后，OFDM的應用又涉及到了利用移動調(diào)頻（FM）和單邊帶（SSB）信道進行高速數(shù)據(jù)通信、陸地移動通信、高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）、非對稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）、超高速數(shù)字用戶環(huán)路（VHDSL）、數(shù)字聲廣播（DAB）及高清晰度數(shù)字電視（HDTV）和陸地廣播等各種通信系統(tǒng)。近年來隨著數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)的飛速發(fā)展和高速、高性能DSP芯片的研制成功，移動通信技術(shù)從基于頻分多址（FDMA）的模擬技術(shù)過渡到基于時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）的數(shù)字技術(shù)，其經(jīng)歷了三個主要發(fā)展階段。第三代移動通信系統(tǒng)（3G）可以提供

8、更寬的頻帶和更高的數(shù)據(jù)傳輸，從而提供快捷方便的無線應用。然而，第三代移動通信系統(tǒng)仍無法滿足多媒體通信的要求。因此，人們需要尋找更先進的移動通信方式來提高數(shù)據(jù)傳輸率，要求在保證服務質(zhì)量的前提下，通信速率在一般情況下能達到50100 Mb/s，在極端惡劣的情況下保證6Mb/s的通信速率。于是第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的研究應運而生。 到目前為止人們還無法對4G通信進行精確地定義，有人說4G通信的概念來自其他無線服務的技術(shù)，從無線應用協(xié)定、全球袖珍型無線服務到3G；有人說4G通信是一個超越2010年以外的研究主題，4G通信是系統(tǒng)中的系統(tǒng)，可利用各種不同的無線技術(shù)；但不管人們對4G通信怎樣進行定義，有

9、一點我們能夠肯定的是4G通信將是一個比3G通信更完美的新無線世界，它將可創(chuàng)造出許多消費者難以想象的應用。他采用柵格編碼技術(shù)、軟判決、信道自適應技術(shù)、OFDM技術(shù)、MIMO技術(shù)來對抗無線信道對信號的干擾，提高信號的傳輸速率。其中OFDM技術(shù)的特點是網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)高度可擴展，具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力，可以提供比目前無線數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高（速率高、時延小）的服務和更好的性能價格比，能為4G無線網(wǎng)提供更好的方案。例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等，都將采用OFDM技術(shù)。因此OFDM技術(shù)作為4G的核心技術(shù)，已成為大家的共識。 二、OFDM的原理關鍵技術(shù)及特點（一）OFDM的基本原

10、理（結(jié)合公式、圖表說明） OFDM的英文全稱為Orthogonal Frequency Divi-sion Multiplexing,中文義為正交頻分復用技術(shù)。OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制(Multi-Carrier Modula-tion,MCM)的一種,是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)。無線信道的頻率響應曲線通常是非平坦的,而OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道,在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制,并且各子載波并行傳輸。這樣,每條鏈路都可以獨立調(diào)制,因而該系統(tǒng)不論在上行還是在下行鏈路上,都可以容易地同時容納多種混合調(diào)制方式。因此,盡管總的信道是非平坦的,且具有頻率選

11、擇性,但是每個子信道是相對平坦的,在每個子信道上進行的是窄帶傳輸,信號帶寬小于信道的相應帶寬,這樣就可以大大消除信號波形間的干擾。由于在OFDM系統(tǒng)中各個子信道的載波相互正交,于是它們的頻譜是相互重疊的,這樣不但減小了子載波間的相互干擾,同時又提高了頻譜利用率。由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號的能力,因此常常會被利用在容易被外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸環(huán)境中。OFDM技術(shù)的推出是為了提高載波的頻譜利用率,或者是為了改進對多載波的調(diào)制用的,它的特點是各子載波相互正交,使擴頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊,從而減小了子載波間的相互干擾。在對每個載波完成調(diào)制以后,為了增加數(shù)據(jù)的吞吐量,提高數(shù)

12、據(jù)傳輸?shù)乃俣?它又采用了一種叫作HomePlug的處理技術(shù),來對所有將要被發(fā)送數(shù)據(jù)信號位的載波進行合并處理,把眾多的單個信號合并成一個獨立的傳輸信號進行發(fā)送。另外OFDM之所以備受關注,其中一條重要的原因是它可以利用離散傅里葉反變換/離散傅里葉逆變換(DFT/IDFT)代替多載波調(diào)制和解調(diào),而目前,采用DSP或FPGA實現(xiàn)DFT/IDFT的技術(shù)已非常成熟和方便。子載波間正交可以使載波間交疊而彼此間又不會因交疊失真,正交的子載波可通過離散傅里葉變換(DFT)獲得(在實際應用中,用快速傅里葉變換FFT)。在接收端,對OFDM符號進行解調(diào)的過程中,需要計算這些點上所對應的每個子載波頻率的最大值,因為

13、在每個子載波頻率最大值處,所有其他子載波的頻譜值恰好為0,所以可以從多個相互重疊的子信道符號中提取每一個子信道符號,而不會受到其他子信道的干擾。因此用正交子載波技術(shù)可以節(jié)省寶貴的頻率資源,如圖2,圖3所示。圖2 傳統(tǒng)的頻分復用（FDM）多載波技術(shù)圖3 OFDM多載波調(diào)制技術(shù)（二）OFDM系統(tǒng)的構(gòu)成及主要功能模塊OFDM系統(tǒng)組成如圖1所示。再做詳細一些。信道信 宿解符號映射發(fā)送濾波器信 源符號隱射串并轉(zhuǎn)換編碼交織插入導頻IFFT插保護間隔并串轉(zhuǎn)換DA發(fā)送濾波器去交織解碼并串轉(zhuǎn)換信道均衡頻串補償去導頻去保護間隔串并轉(zhuǎn)換ADFFT圖1OFDM系統(tǒng)的組成 OFDM系統(tǒng)的構(gòu)成可根據(jù)OFDM數(shù)據(jù)處理流程分

14、為發(fā)送部分的編碼器、交織器、調(diào)制映射、串并轉(zhuǎn)換器、子載波調(diào)制器、循環(huán)前綴、數(shù)模轉(zhuǎn)換及接收部分的去除循環(huán)前綴、時間與頻率同步器、子載波解調(diào)器、并串轉(zhuǎn)換器、解調(diào)映射、解交織、VB譯碼器等功能模塊。 OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各部分功能簡述如下。 (1)編碼器：信道編碼采用卷積糾錯碼、或Reed-Solomon碼、維特比碼、TURBO碼等； (2)交織器：交織器用于降低在數(shù)據(jù)信道中的突發(fā)錯誤，分散丟失的比特，達到降低誤碼率的目的； (3)調(diào)制映射：將符號映射到相應的星座點上。這一過程產(chǎn)生IQ值，隨之送到緩沖器存儲，準備送到IFFT上進行變換； (4)串并轉(zhuǎn)換器：用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)； (5)子載波調(diào)

15、制器：IFFT快速、高效應用離散傅立葉變換功能生成用于OFDM傳輸?shù)恼惠d波。OFDM的核心為IFFT，IFFT調(diào)制每一個子信道到高精度的正交載波上，信道化后的數(shù)據(jù)注入到一個并串緩沖器，串行數(shù)據(jù)通過加循環(huán)前綴和DAC變換為發(fā)送做準備； (6)循環(huán)前綴：循環(huán)前綴為單個的OFDM符號個體創(chuàng)建一個保護帶，可以在信噪比邊緣損耗中極大的減少ISI； (7)時間與頻率同步器：接收系統(tǒng)中確定OFDM塊有用數(shù)據(jù)信息的開始時刻，使接收機和發(fā)射機的采樣時鐘頻率保持一致，克服頻率偏差； (8)VB譯碼器：屬于概率解碼。用來把接收到的卷積糾錯編碼序列與所有可能的發(fā)送序列進行比較，選擇一種距離最小的序列作為發(fā)送序列。（

16、三）OFDM的關鍵技術(shù)1同步技術(shù) 在OFDM系統(tǒng)中，N個符號的并行傳輸會使符號的延續(xù)時間更長，因此它對時間的偏差不敏感。對于無線通信來說，無線信道存在時變性，在傳輸中存在的頻率偏移會使OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性遭到破壞，相位噪聲對系統(tǒng)也有很大的損害。 由于發(fā)送端和接受端之間的采樣時鐘有偏差，每個信號樣本都一定程度地偏離它正確的采樣時間，此偏差隨樣本數(shù)量的增加而線性增大，盡管時間偏差破壞子載波之間的正交性，但是通常情況下可以忽略不計。當采樣錯誤可以被校正時，就可以用內(nèi)插濾波器來控制正確的時間進行采樣。 相位噪聲有兩個基本的影響，其一是對所有的子載波引入了一個隨機相位變量，跟蹤技術(shù)和差分檢測可

17、以用來降低共同相位誤差的影響，其次也會引入一定量的信道間干擾（ICI），因為相位誤差導致子載波的間隔不再是精確的1/T了。 載波頻率的偏移會使子信道之間產(chǎn)生干擾。OFDM系統(tǒng)的輸出信號是多個相互覆蓋的子信道的疊加，它們之間的正交性有嚴格的要求。無線信道時變性的一種具體體現(xiàn)就是多普勒頻移，多普勒頻移與載波頻率以及移動臺的移動速度都成正比。多普勒展寬會導致頻率發(fā)生彌散，引起信號發(fā)生畸變。從頻域上看，信號失真會隨發(fā)送信道的多普勒擴展的增加而加劇。因此對于要求子載波嚴格同步的OFDM系統(tǒng)來說，載波的頻率偏移所帶來的影響會更加嚴重，如果不采取措施對這種信道間干擾（ICI）加以克服，系統(tǒng)的性能很難得到改善

18、。 OFDM中的同步通常包括3方面的內(nèi)容： 幀檢測，載波頻率偏差及校正，采樣偏差及校正。 由于同步是OFDM技術(shù)中的一個難點，因此，很多人也提出了很多OFDM同步算法，主要是針對循環(huán)擴展和特殊的訓練序列以及導頻信號來進行，其中較常用的有利用奇異值分解的ESPRIT同步算法和ML估計算法，其中ESPRIT算法雖然估計精度高，但計算復雜，計算量大，而ML算法利用OFDM信號的循環(huán)前綴，可以有效地對OFDM信號進行頻偏和時偏的聯(lián)合估計，而且與ESPRIT算法相比，其計算量要小得多。對OFDM技術(shù)的同步算法研究得比較多，需要根據(jù)具體的系統(tǒng)具體設計和研究，利用各種算法融合進行聯(lián)合估計才是可行的。OFDM

19、系統(tǒng)對定時頻偏的要求是小于OFDM符號間隔的4%，對頻率偏移的要求大約要小于子載波間隔的1%2%，系統(tǒng)產(chǎn)生的3dB相位噪聲帶寬大約為子載波間隔的0.01%0.1%。2功率峰值與均值比（PARP）的解決OFDM包絡的不恒定性可以用PAPR來表示。PAPR（PeaktoAveragePower Ratio）是峰值功率與平均功率之比。PAPR越大，系統(tǒng)的包絡的不恒定性越大。因此要改善系統(tǒng)性能，就是要設法減小PAPR。 由于OFDM信號為多個正弦波的疊加，當子載波個數(shù)多到一定程度時，由中心極限定理，OFDM符號波形將是一個高斯隨機過程，其包絡是不恒定的。這種現(xiàn)象在非線性限帶信道中是不希望出現(xiàn)的，經(jīng)非線

20、性放大器后，包絡中的起伏雖然可以減弱或消除，但與此同時卻使信號頻譜擴展，其旁瓣將會干擾臨近頻道的信號。這在OFDM系統(tǒng)中將引起相鄰信道之間的干擾，破壞其正交性。一般而言，發(fā)射機中的高頻放大器HPA具有很強的非線性特征。為了不使頻譜擴展得太厲害，HPA必須工作在有很大回退量（BacKOFf）的狀態(tài)，這樣會浪費很大功率。因此如果沒有改善OFDM對非線性的敏感性的措施，OFDM技術(shù)將不能用于使用電池的傳輸系統(tǒng)，如手機等移動設備。一般通過以下幾種技術(shù)解決。 （1）限幅（Clipping）技術(shù)：是一種簡單而有效的降低PAPR的方法，但是它可以導致帶內(nèi)信號的失真和帶外頻譜彌散，從而使誤碼率性能惡化。高速率

21、編碼是一種對信碼進行的簡單編碼，它可以從統(tǒng)計特性上降低大的PAPR出現(xiàn)的概率。 （2）編碼技術(shù)：分組編碼的方法既可以絕對地降低PAPR，也具有一定的糾錯能力。OFDM信號的復包絡依賴于發(fā)送數(shù)據(jù)信號序列的非周期自相關函數(shù)旁瓣。如果旁瓣小，則信號的起伏就小，即PAPR小，就可以得到準恒定（Quasi-Constant）幅度信號。因此，需要尋找自相關函數(shù)旁瓣小的發(fā)送信號序列。Golay二進制序列（即Complementary）就是一種旁瓣小的序列。即使是它擴展到多相位序列，也仍然滿足旁瓣小的特性?？梢宰C明，Golay序列的PAPR不超過3dB?；诨ビ嘈蛄械姆纸M碼的基木思想就是避免使用PAPR高的碼

22、子。通過采用基于互余序列的分組碼，在PAPR的控制在3-6dB情況下，系統(tǒng)可以得到很大的編碼增益，并改善了error-floor性能。 （3）擾碼技術(shù)：采用擾碼技術(shù)，使生成的OFDM的互相關性盡量為0，從而使OFDM的PAPR減少。這里的擾碼技術(shù)可以對生成的OFDM信號的相位進行重置，典型的有PTS和SLM。 3訓練序列和導頻及信道估計技術(shù) 接收端使用差分檢測時不需要信道估計，但仍需要一些導頻信號提供初始的相位參考，差分檢測可以降低系統(tǒng)的復雜度和導頻的數(shù)量，但卻損失了信噪比。尤其是在OFDM系統(tǒng)中，系統(tǒng)對頻偏比較敏感，所以一般使用相干檢測。 在系統(tǒng)采用相干檢測時，信道估計是必須的。此時可以使用

23、訓練序列和導頻作為輔助信息，訓練序列通常用在非時變信道中，在時變信道中一般使用導頻信號。在OFDM系統(tǒng)中，導頻信號是時頻二維的。為了提高估計的精度，可以插入連續(xù)導頻和分散導頻，導頻的數(shù)量是估計精度和系統(tǒng)復雜的折衷。導頻信號之間的間隔取決于信道的相干時間和相干帶寬，在時域上，導頻的間隔應小于相干時間；在頻域上，導頻的間隔應小于相干帶寬。在實際應用中，導頻模式的設計要根據(jù)具體情況而定。（四）不同類型的OFDM采用OFDM技術(shù)的一個主要障礙是現(xiàn)在存在許多不兼容版本且沒有統(tǒng)一標準。目前主要的OFDM技術(shù)有以下幾種。4.1V-OFDM由寬帶產(chǎn)品供應商Iospan公司和Cisco系統(tǒng)公司開發(fā)V-OFDM(

24、Vector OFDM)。該系統(tǒng)使用空間分集技術(shù),利用多重信號發(fā)射以提高帶寬,通過使用特殊天線和信號處理來實現(xiàn)。天線接收信號再進行信號處理,使延遲信號合并變?yōu)楦叩臄?shù)據(jù)流。V-OFDM大多用于固定無線城域網(wǎng)(MAN)。4.2W-OFDM目前,W-OFDM(Wideband OFDM)已經(jīng)正式通過IEEE組織的認證,成為IEEE 802.16a標準(無線城域網(wǎng)的國際通用標準)物理層調(diào)制技術(shù)。OFDM論壇稱Wi-LAN公司的W-OFDM應該是標準版本。W-OFDM使用的不是緊壓縮正交載波,而是在正交信道之間引入額外頻率空間。通過在W-OFDM數(shù)據(jù)的每一幀插入一些已知數(shù)據(jù)計算出傳輸信道的“估計”(這

25、個“估計”就是理論中的“傳輸函數(shù)”),并利用這個“估計”來糾正選頻衰落的影響。這能更好地減少干擾,并且對OFDM傳輸中存在的一些問題(如抖動)有了更高的容忍度。無線互聯(lián)網(wǎng)商務服務供應商在城域網(wǎng)中使用W-OFDM,因為城域網(wǎng)中的收發(fā)信機往往是在室外并需要更高的容錯能力。4.3F-OFDMF-OFDM(Flash OFDM)是1998年由Bell實驗室發(fā)明,后來由朗訊科技下設的Flarion公司推出商用化產(chǎn)品。相對V-OFDM、W-OFDM而言,它的特點是能在移動環(huán)境下工作,是一種移動寬帶接入Internet解決方案。F-OFDM在OFDM中引入快速跳頻擴頻技術(shù),該技術(shù)在傳輸中不斷變換頻率,即在每

26、個時隙中可以根據(jù)跳頻圖樣來選擇每個用戶所用的子載波頻率。這種系統(tǒng)在比OFDM所需頻帶更寬的頻帶上傳輸信號,將信號能量擴展到更寬頻譜上,提高了信號的抗干擾能力。且由于高速切換子載波,因而相鄰節(jié)點可以使用相同頻率的子載波,可提高頻率利用效率。該技術(shù)與GSM后向兼容,可以為蜂窩電話用戶和其他移動用戶提供寬帶服務。4.4MIMO-OFDMMIMO(Multiple Input Multiple Output,多輸入多輸出)-OFDM是一種將OFDM和MIMO相結(jié)合的技術(shù)。MIMO是該項技術(shù)的核心,是在收發(fā)兩端使用多個天線,每個收發(fā)天線對之間形成一個MIMO子信道,若各發(fā)射接收天線間的通道響應獨立,則M

27、IMO系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個并行空間信道。通過這些并行空間信道獨立地傳輸信息使得數(shù)據(jù)傳輸率得以提高。而OFDM技術(shù)有極好的抗衰落特性,通過在OFDM傳輸系統(tǒng)中采用陣列天線實現(xiàn)空間分集。通過結(jié)合MI-MO和OFDM技術(shù)的優(yōu)點,利用時間、頻率和空間三種分集技術(shù),使無線系統(tǒng)對噪聲、干擾、多徑的容限大大增加,而且大大提高頻譜利用率和業(yè)務覆蓋范圍5。為了進一步提高系統(tǒng)傳輸速率,使用OFDM技術(shù)的無線通信網(wǎng)需要增加載波的數(shù)量,而這種方法會造成系統(tǒng)復雜度的增加,并增大系統(tǒng)的帶寬,這對今天的帶寬受限和功率受限的無線通信網(wǎng)系統(tǒng)就不太適合了。而MIMO技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率,因此

28、將MIMO技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合是適應下一代無線網(wǎng)絡發(fā)展要求的。因此,MIMO和OFDM的結(jié)合成為第四代移動通信系統(tǒng)中有效對抗頻率選擇性衰落、提高數(shù)據(jù)傳輸速率、增大系統(tǒng)容量的關鍵技術(shù)。4.5Multiband OFDM談M-OFDM時，要說道實質(zhì)的問題,比如，它為什么使用多帶oFDM技術(shù)，使用M-OFDM 技術(shù)解決什么問題、與傳統(tǒng)OFDM有什么區(qū)別，等，諸如此類的問題多多考慮一下。Multiband OFDM聯(lián)盟由50多個世界知名企業(yè)所組成,手機芯片制造商德州儀器(TI)是該聯(lián)盟的發(fā)起人之一。Samsung,Panasonic及Nokia都是該聯(lián)盟的成員。Multiband OFDM聯(lián)盟稱,

29、與W-OFDM相比,該技術(shù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)將更為強大,其中包括能輕松處理視頻流的能力。（五）OFDM的特點1、OFDM技術(shù)的優(yōu)點（1）在窄帶帶寬下也能夠發(fā)出大量的數(shù)據(jù)。OFDM技術(shù)能同時分開至少1000個數(shù)字信號，而且在干擾的信號周圍可以安全運行的能力將直接威脅到目前市場上已經(jīng)開始流行的CDMA技術(shù)的進一步發(fā)展壯大的態(tài)勢，正是由于具有了這種特殊的信號“穿透能力”使得OFDM技術(shù)深受歐洲通信營運商以及手機生產(chǎn)商的喜愛和歡迎。（2）OFDM技術(shù)能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通信特性的突然變化，由于通信路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會隨時間發(fā)生變化，所以OFDM能動態(tài)地與之相適應，并且接通和切斷相應的載波以保證持續(xù)進行

30、成功的通信。該技術(shù)可以自動地檢測到在傳輸介質(zhì)下，哪一個特定的載波存在高的信號衰減或干擾脈沖，然后采取合適的調(diào)制措施來使指定頻率下的載波進行成功通信。（3）OFDM技術(shù)的最大優(yōu)點是對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。在單載波系統(tǒng)中，單個衰落或干擾能夠?qū)е抡麄€通信鏈路失敗，但是在多載波系統(tǒng)中，僅僅有很小一部分載波會受到干擾。對這些子信道還可以采用糾錯碼來進行糾錯。OFDM技術(shù)特別適合使用在高層建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及將信號散播的地區(qū)。高速的數(shù)據(jù)傳播及數(shù)字語音廣播都希望降低多徑效應對信號的影響。（4）OFDM技術(shù)可以有效地對抗信號波形間的干擾，適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸。當信道中因為多徑傳輸而出現(xiàn)頻率選擇性衰落時，只有落在頻帶凹陷處的子載波以及其攜帶的信息受影響，其他的子載波