OFDMA功能演进及缺点
扫描二维码
随时随地手机看文章
可扩展性
因为信道容量在不同国家会有所不同,802.16标准支持所有从1.25MHz到20MHz的不同信道容量。然而,通过改变以信道容量为基础的FFT大小,或者由带宽提供的更好信号质量,可以确定子信道的间隔。sOFDMA扩展版本包含128 FFT、512 FFT和1024 FFT,它可以信道和带宽为基础改变它的FFT大小,因而就变成可扩展的。换句话说,正在通过手机漫游的用户,根据像信道大小这样的因素,用户可能接收到通过128 FFT或512 FFT处理的信号。OFDM采用了先进的多天线信号处理技术。多输入多输出(MIMO)和波束成形(通常指AAS)是两种最常用的技术。
在MIMO中,系统接收来自不同发射天线的信号会有很大差异。在室内或建筑密集的都市,由于发射器和接收器之间存在许多反射和多径,因而这种情况很普遍。在这种情况下,每个天线可以相同频率发送另一个不同信号,而在接收器端通过信号处理还可恢复该信号。理解这种特性的一个简单方法是考虑一个标准的、有N个方程和N个未知量的方程组,可借助熟知的矩阵求逆技术来求解该方程组。以这种方式重复利用频率被称为Re-use1,同一频率在同一时间被用于不同信号。而波束成形则是一种发射技术,它试图在接收器内为多个发射器形成一个一致架构。这种技术可在接收器端得到很高的信噪比(SNR),另外,它还可提供更宽带宽或以相同发射功率实现更远距离。波束成形不是利用天线间的不同空气接触反射原理,而是对信号进行修改以使其统一。因此,波束成形对频率的重复利用与MIMO所用的方式不同。将频率分成不同的频段用于不同蜂窝单元被称为Re-use 3。在一些应用中,可能结合MIMO和波束成形技术,尤其是在4天线系统中。一个理想的系统应根据其特性进行切换以便在不同模式运作。不变子信道间隔的主要争议在于,如果子信道间隔不是恒定的,一个正在移动的物体的多普勒频移会影响信号质量。有关可扩展性的更多信息可在IEEE 802.16 WirelessMAN中可扩展OFDMA物理层一节中获得。
使用缺点
尽管OFDMA在其实现过程中进展良好,但是它也有一些缺陷,这些缺陷有如下几方面:⒈ OFDMA电子部分,包括FFT和前向纠错(FEC)是复杂的。与结合了数据包调度的OFDM相比,它也有功率不足的弱点。⒉ 如果被分配到每个用户的副载波很少,或者如果相同的载波被用于每个OFDM符号中,频率选择性衰落和分集增益的优势可能至少有部分损失。⒊ 处理来自邻近单元的同信道干扰时,OFDM要比CDMA更复杂。
技术演进
OFDMA是OFDM技术的演进。在利用OFDM对信道进行子载波化后,在部分子载波上加载传输数据的传输技术。用户可以选择信道条件较好的子通道(subchannel)进行数据传输,一组用户可以同时接入到某一信道。
OFDMA技术与OFDM技术相比,用户可以选择条件较好的子信道进行数据传输,而不像OFDM技术在整个频带内发送,从而保证了各个子载波都被对应信道条件较优的用户使用,获得了频率上的分集增益。在OFDMA中,一组用户可以同时接入到某一信道。OFDMA与CDMA不同处在于使用2048个子载波(subcarrier)来承载资料,其中的1680个用来传送资料,与CDMA单一载波所承载单一资料比起来,传送资料速度更快。OFDMA另一优点对抗多路径的效应。目前是用OFDMA的无线通信技术有:IEEE 802.16。当前面临的主要问题有:峰均功率比(PAPR)问题等。