WiMAX物理层关键技术及其演进解决方案

来源：通信世界网 作者： 出处：巧巧读书 2007-12-10 进入讨论组

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     OFDM[2]的主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。正交信号通过接收端采用相关技术分开，可以在一定条件下减少子信道间干扰(ICI)。

每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可看作平衰落信道，从而消除了符号间干扰(ISI)。由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

     OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM有很多独特的优点：

    频谱利用率很高。

    抗多径干扰与频率选择性衰落能力强。

    采用动态子载波分配技术能使系统达到最大比特率。

    通过各子载波的联合编码，可具有很强的抗衰落能力。

    基于离散傅立叶变换(DFT)的OFDM有快速算法，OFDM采用快速傅里叶变换(FFT)和逆快速傅里叶变换(IFFT)来实现调制和解调，易用数字信号处理器(DSP)实现。

    除上述优点以外，OFDM也有3个较明显的缺点：

    对频偏和相位噪声敏感。

    峰均功率比(PAPR)大，导致发送端放大器功率效率较低。

    自适应的调制技术使系统复杂度有所增加。

     OFDM作为保证高频谱效率的调制方案已被一些规范及系统采用。OFDM将成为新一代无线通信系统中下行链路的最优调制方案之一，也会和传统多址技术结合成为新一代无线通信系统多址技术的备选方案。

    1.2 正交频分复用多址

     在OFDMA系统中，用户仅仅使用所有的子载波中的一部分，如果同一个帧内的用户的定时偏差和频率偏差足够小，则系统内就不会存在小区内的干扰，比码分系统更有优势。

     由于OFDMA可以把跳频技术和OFDM技术相结合，因此可以构成一种更为灵活的多址方案，此外由于OFDMA可以灵活地适应带宽要求，可以与动态信道分配技术结合使用来支持高速的数据传输。

    在未来的物理层技术演进中，OFDMA仍然会作为一种非常重要的关键技术继续保留。

    1.3 单载波频域均衡技术

     在OFDM系统中，如何降低PAPR仍然是亟待解决的问题。不少演进技术中为了避免PAPR的影响，已经开始考虑采用单载波频域均衡技术(SC-FDE)[3-4]，也称为正交时分复用(OTDM)，原理框图如图1所示。

     SC-FDE之所以越来越受关注，是因为有如下的优点：

    抗多径能力强

    频谱效率高(与OFDM类似，甚至稍高)

    没有PAPR

    带外辐射小

    实现简单

    采用自适应技术

     另外，SC-FDE易与其他技术结合，形成如下技术：

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