OFDM(正交頻分復用技術)是一種無線環境下的高速傳輸技術。
眾所周知,無線信道的頻率響應曲線大多是非平坦的,而OFDM技術的主要思想就是在頻域內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制,并且各子載波并行傳輸,這樣可以大大消除信號波形間的干擾。由于在OFDM系統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。OFDM這種無線電使用效益高、抗噪聲能力強、適合高速數據傳輸的特點使它被認為是第四代移動通信的核心技術。
但是,OFDM并不是一個最近才提出的概念,事實上它早就被提出,經過了長期的發展正逐步走向成熟。OFDM的概念于20世紀50~60年代提出,1970年OFDM的專利被發表,其基本思想是,通過采用答應子信道頻譜重疊但相互間又不影響的頻分復用(FDM)方法來并行傳送數據;80年代以后,OFDM的調制技術再一次成為研究熱點,例如提出一種適于無線信道傳送數據的OFDM方案;進入90年代以后,OFDM的應用又涉及利用移動調頻(FM)和單邊帶(SSB)信道進行高速數據通信、陸地移動通信、陸地廣播等各種通信系統。
現在,無線城域網、無線局域網(WLAN),甚至3G的CDMA也開始引入OFDM技術思想以提升其性能。OFDM技術既可用于移動的無線網絡,也可以用于固定的無線網絡,主要應用于以下幾個領域:
高清楚度數字電視廣播。目前,OFDM在數字廣播電視系統中實現了廣泛的應用,其中數字音頻廣播(DAB)標準是第一個正式使用OFDM的標準。另外,當前國際上全數字高清楚度電視傳輸系統中采用的調制技術就包括OFDM技術,歐洲HDTV傳輸系統已經采用COFDM(codedOFDM:編碼OFDM)技術。它具有很高的頻譜利用率,可以進一步提高抗干擾能力,滿足電視系統的傳輸要求。選擇OFDM作為數字音頻廣播和數字視頻廣播(DVB)實現技術的主要原因在于OFDM技術可以有效地解決多徑時延擴展問題。因此不難看出,OFDM技術良好的性能使得它在很多領域得到了廣泛的應用。歐洲使用了OFDM調制技術的DAB試驗系統已在運行,很快吸引了大量聽眾,明顯地增強了移動中接收無線廣播的效果。對于DAB的成套芯片的開發工作正在一項歐洲發展項目中進行,它將使OFDM接收機的價格大大降低,其市場前景非??春谩?/P>
無線局域網。技術的不斷發展,引發了融合,OFDM等要害技術開始應用到無線局域網中,以提升WLAN的性能。802.11a和802.11g就采用OFDM調制技術,提高了傳輸速率,增加了網絡吞吐量。802.11n計劃將MIMO與OFDM相結合,使傳輸速率成倍提高。
寬帶無線接入。OFDM技術適用于無線環境下的高速傳輸,不僅應用于無線局域網,還在寬帶無線接入(BWA)中得到應用。IEEE802.16工作組專門負責BWA方面的技術工作,它已經開發了一個2GHz~11GHzBWA的標準———IEEE802.16a,物理層就采用了OFDM技術。該標準不僅是新一代的無線接入技術,而且對未來蜂窩移動通信的發展也具有重要意義。在BWA領域,一些公司開發的技術雖然都基于OFDM,但有各自的特色,形成一些專利技術,如VectorOFDM、WidebandOFDM、Flash-OFDM等。盡管OFDM有著種種優勢,但是對于高速無線通信,單純的OFDM系統對抗無線環境中的多徑衰落是不夠的,只有和MIMO技術結合起來,才能更好地發揮其功效。MIMO技術與OFDM技術相結合是無線通信領域智能天線技術的重大突破。MIMO技術能在不增加帶寬的情況下成倍地增加通信系統的容量;而OFDM技術被普遍認為是新一代無線通信系統必須采用的要害技術。MIMOOFDM技術可以為系統提供空間復用增益,從而大大增加信道容量。MIMO技術的空間復用就是在接收端和發射端使用多個天線,充分利用空間傳播中的多徑分量,在同一頻帶上使用多個數據通道(MIMO子信道)發射信號,從而使得容量隨著天線數量的增加而線性增加。這種信道容量的增加不占用額外的帶寬,也不消耗額外的發射功率,因此是增加信道和系統容量的一種非常有效的手段。
新聞熱點
疑難解答