使用者30694770055634702020-05-31 17:01:45

OFDM —— OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即正交頻分複用技術，實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調製的一種。其主要思想是：將通道分成若干正交子通道，將高速資料訊號轉換成並行的低速子資料流，調製到在每個子通道上進行傳輸。正交訊號可以透過在接收端採用相關技術來分開，這樣可以減少子通道之間的相互干擾 ICI 。每個子通道上的訊號頻寬小於通道的相關頻寬，因此每個子通道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由於每個子通道的頻寬僅僅是原通道頻寬的一小部分，通道均衡變得相對容易。

CDMA與OFDM之技術比較

頻譜利用率、支援高速率多媒體服務、系統容量、抗多徑通道干擾等因素是目前大多數固定寬頻無線接入裝置商在選擇CDMA（分碼多重進接）或OFDM（正交頻分複用）作為點到多點（PMP）的關鍵技術時的主要出發點。而這兩種技術在這些方面都各有所長，因此裝置商需要根據實際情況權衡利弊，進行綜合分析，從而做出最佳選擇。

CDMA技術是基於擴頻通訊理論的調製和多址連線技術。OFDM技術屬於多載波調製技術，它的基本思想是將通道分成許多正交子通道，在每個子通道上使用一個子載波進行調製，並且各個子載波並行傳輸。OFDM和CDMA技術各有利弊。CDMA具有眾所周知的優點，而採用多種新技術的OFDM也表現出了良好的網路結構可擴充套件性、更高的頻譜利用率、更靈活的調製方式和抗多徑干擾能力。下面主要從調製技術、峰均功率比、抗窄帶干擾能力等角度分析這兩種技術在效能上的具體差異。

——調製技術。一般來說，無線系統中頻譜效率可以透過採用16QAM（正交幅度調製）、64QAM乃至更高階的調製方式得到提高，而且一個好的通訊系統應該在頻譜效率和誤位元速率之間獲得最佳平衡。

在CDMA系統中，下行鏈路可支援多種調製，但每條鏈路的符號調製方式必須相同，而上行鏈路卻不支援多種調製，這就使得CDMA系統喪失了一定的靈活性。並且，在這種非正交的鏈路中，採用高階調製方式的使用者必將會對採用低階調製的使用者產生很大的噪聲干擾。

在OFDM系統中，每條鏈路都可以獨立調製，因而該系統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製方式。這就可以引入“自適應調製”的概念。它增加了系統的靈活性，例如，在通道好的條件下終端可以採用較高階的如64QAM調製以獲得最大頻譜效率，而在通道條件變差時可以選擇QPSK（四相移相鍵控）調製等低階調製來確保信噪比。這樣，系統就可以在頻譜利用率和誤位元速率之間取得最佳平衡。此外，雖然通道間干擾限制了某條特定鏈路的調製方式，但這一點可以透過網路頻率規劃和無線資源管理等手段來解決。

——峰均功率比（PAPR）。這也是裝置商們應該考慮的一個重要因素。因為PAPR過高會使得傳送端對功率放大器的線性要求很高，這就意味著要提供額外功率、電池備份和擴大裝置的尺寸，進而增加基站和使用者裝置的成本。

CDMA系統的PAPR一般在5～11dB，並會隨著資料速率和使用碼數的增加而增加。目前已有很多技術可以降低CDMA的PAPR。

在OFDM系統中，由於訊號包絡的不恆定性，使得該系統對非線性很敏感。如果沒有改善非線性敏感性的措施，OFDM技術將不能用於使用電池的傳輸系統和手機等。目前有很多技術可以降低OFDM的PAPR。

——抗窄帶干擾能力。CDMA的最大優勢就表現在其抗窄帶干擾能力方面。因為干擾隻影響整個擴頻訊號的一小部分；而OFDM中窄帶干擾也隻影響其頻段的一小部分，而且系統可以不使用受到干擾的部分頻段，或者採用前向糾錯和使用較低階調製等手段來解決。

——抗多徑干擾能力。在無線通道中，多徑傳播效應造成接收訊號相互重疊，產生訊號波形間的相互干擾，使接收端判斷錯誤。這會嚴重地影響訊號傳輸的質量。

為了抵消這種訊號自干擾，CDMA接收機採用了RAKE分集接收技術來區分和繫結多路訊號能量。為了減少干擾源，RAKE接收機提供一些分集增益。然而由於多路訊號能量不相等，試驗證明，如果路徑數超過7或8條，這種訊號能量的分散將使得通道估計精確度降低，RAKE的接收效能下降就會很快。

OFDM技術與RAKE接收的思路不同，它是將待發送的資訊碼元透過串並變換，降低速率，從而增大碼元週期，以削弱多徑干擾的影響。同時它使用迴圈字首（CP）作為保護間隔，大大減少甚至消除了碼間干擾，並且保證了各通道間的正交性，從而大大減少了通道間干擾。當然，這樣做也付出了頻寬的代價，並帶來了能量損失：CP越長，能量損失就越大。

——功率控制技術。在CDMA系統中，功率控制技術是解決遠近效應的重要方法，而且功率控制的有效性決定了網路的容量。相對來說功率控制不是OFDM系統的基本需求。OFDM系統引入功率控制的目的是最小化通道間干擾。

——網路規劃。由於CDMA本身的技術特性，CDMA系統的頻率規劃問題不很突出，但卻面臨著碼的設計規劃問題。OFDM系統網路規劃的最基本目的是減少通道間的干擾。由於這種規劃是基於頻率分配的，設計者只要預留些頻段就可以解決小區分裂的問題。

——均衡技術。均衡技術可以補償時分通道中由於多徑效應而產生的ISI。在CDMA系統中，通道頻寬遠遠大於通道的平坦衰落頻寬。由於擴頻碼自身良好的自相關性，使得在無線通道傳輸中的時延擴充套件可以被看作只是被傳訊號的再次傳送。如果這些多徑訊號相互間的延時超過一個碼片的長度，就可被RAKE接收端視為非相關的噪聲，而不再需要均衡。

對OFDM系統，在一般的衰落環境下，均衡不是改善系統性能的有效方法，因為均衡的實質是補償多徑通道特性。而OFDM技術本身已經利用了多徑通道的分集特性，因此該系統一般不必再作均衡