四、OFDM技術(shù)的缺陷
(1)對(duì)頻偏和相位噪聲比較敏感。OFDM技術(shù)區(qū)分各個(gè)子信道的方法是利用各個(gè)子載波之間嚴(yán)格的正交性。頻偏和相位噪聲會(huì)使各個(gè)子載波之間的正交特性惡化,僅僅1%的頻偏就會(huì)使信噪比下降30dB。因此,OFDM系統(tǒng)對(duì)頻偏和相位噪聲比較敏感。
(2)功率峰值與均值比(PAPR)大,導(dǎo)致射頻放大器的功率效率較低。與單載波系統(tǒng)相比,由于OFDM信號(hào)是由多個(gè)獨(dú)立的經(jīng)過調(diào)制的子載波信號(hào)相加而成的,這樣的合成信號(hào)就有可能產(chǎn)生比較大的峰值功率,也就會(huì)帶來(lái)較大的功率峰值與均值比,簡(jiǎn)稱峰均值比。對(duì)于包含N個(gè)子信道的OFDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō),當(dāng)N個(gè)子信道都以相同的相位求和時(shí),所得到的峰值功率就是均值功率的N倍。當(dāng)然這是一種非常極端的情況,通常OFDM系統(tǒng)內(nèi)的峰均值不會(huì)達(dá)到這樣高的程度。高峰均值比會(huì)增大對(duì)射頻放大器的要求,導(dǎo)致射頻信號(hào)放大器的功率效率降低。
(3)負(fù)載算法和自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度。負(fù)載算法和自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的使用會(huì)增加發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的復(fù)雜度,并且當(dāng)終端移動(dòng)速度高于30km每小時(shí)時(shí),自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)就不是很適合了。
五、OFDM技術(shù)的應(yīng)用
目前,OFDM技術(shù)已經(jīng)在眾多高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域得到了應(yīng)用。數(shù)字音頻廣播(DAB)標(biāo)準(zhǔn)是第一個(gè)正式使用OFDM的標(biāo)準(zhǔn)。在DAB系統(tǒng)中采用OFDM技術(shù)的主要原因是利用單頻網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)大區(qū)域覆蓋,從而大大提高了系統(tǒng)的頻譜效率。在傳統(tǒng)的模擬廣播網(wǎng)中,要實(shí)現(xiàn)大面積覆蓋必須使用多個(gè)發(fā)射機(jī),這些發(fā)射機(jī)不能工作在同一頻率。而OFDM具有很強(qiáng)的抗多徑干擾能力,因而使用單一頻率就可以構(gòu)成同步發(fā)射網(wǎng)。
此外,由于OFDM技術(shù)在對(duì)抗多徑衰落的明顯優(yōu)勢(shì),在許多4G移動(dòng)通信方案中都考慮選擇OFDM技術(shù)作為空中接口技術(shù),如日本NTTDoCoMo提出的4G系統(tǒng)方案,歐洲的MATRICE計(jì)劃,中國(guó)的Future計(jì)劃等。在這些方案中,最受關(guān)注的核心技術(shù)是多天線技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合的MIMOOFDM技術(shù),MIMO技術(shù)與OFDM技術(shù)的結(jié)合已成為高速傳輸無(wú)線通信的基石。第一個(gè)提出MIMOOFDM系統(tǒng)的是D.Agrawal等,后來(lái)BenLu等也作出了進(jìn)一步的研究。目前,國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者也都在對(duì)其進(jìn)行如火如荼的研究。
六、結(jié)束語(yǔ)
高速無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)最大挑戰(zhàn)就是要克服無(wú)線信道帶來(lái)的嚴(yán)重頻率選擇性衰落。OFDM技術(shù)由于可以克服信道的頻率選擇性衰落,并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單高效,已經(jīng)成為未來(lái)高速通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)之一。
評(píng)論