探究OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用

曾艷

【摘要】 OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用可有效提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率和信息傳輸速度，筆者就目前4G通信網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題和OFDM技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】 OFDM技術(shù) 移動(dòng)通信系統(tǒng) 運(yùn)用

信息技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，使得移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在人們生活中的作用凸顯出來(lái)。我國(guó)已經(jīng)全面普及的了3G技術(shù)，4G技術(shù)也已經(jīng)具有廣泛的應(yīng)用。在4G技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，主要關(guān)注的就是其限制因素和安全隱患。其中移動(dòng)信息傳輸效率受到系統(tǒng)性能、外界環(huán)境和操作方式的影響，引入OFDM技術(shù)有助于改善這一問(wèn)題。文章以4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為例進(jìn)行具體的闡述和分析，旨在推進(jìn)我國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的快速和可持續(xù)運(yùn)行。

一、移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用OFDM技術(shù)的必要性

4G移動(dòng)通信技術(shù)提高了信息傳輸效率，但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率具有較高的要求，多徑衰落也是影響移動(dòng)通信效率的主要因素之一?；谝苿?dòng)通信技術(shù)的現(xiàn)狀，采用OFDM具有必要性，信息的容量和效率均依賴(lài)于OFDM技術(shù)。與其他技術(shù)相比，OFDM還具有以下優(yōu)點(diǎn)。首先，OFDM技術(shù)將頻率選擇性多徑衰落信道更換為平坦信道，縮短了多徑衰落帶來(lái)的影響。在現(xiàn)實(shí)中，OFDM技術(shù)常與MIMO技術(shù)結(jié)合使用，該技術(shù)提高了頻譜利用率，促進(jìn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的接收，使系統(tǒng)的比特率值達(dá)到最大，因此這一技術(shù)的應(yīng)用具有必要性。

二、OFDM核心技術(shù)及運(yùn)用

1、OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)的運(yùn)用。OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)是4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，這一技術(shù)的主要功能是將移動(dòng)信道劃分為若干個(gè)正交子信道，方便窄帶調(diào)制與傳輸，從而減少各信道上的信息干擾，提高頻譜利用率。由于4G網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中具有非對(duì)稱(chēng)性特征，且下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸通常大于上行鏈路，而OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)改善了信道的物理層完整性，從通信自身出發(fā)，對(duì)非對(duì)稱(chēng)的信息傳輸實(shí)施調(diào)節(jié)，使信道信息傳輸更加穩(wěn)定，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，具體積極的作用。

2、MIMO多輸入多輸出技術(shù)。MIMO多輸入多輸出技術(shù)是OFDM技術(shù)的主要輔助技術(shù)，早期以天線為主，主要應(yīng)用于控制信道衰落。MIMO多輸入多輸出技術(shù)分別設(shè)置發(fā)射端和接收端的多天線裝置，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)莫?dú)立信道特征，從而減少信號(hào)之間的互相干擾。MIMO的優(yōu)越性在于無(wú)需增加帶寬，減少了資源浪費(fèi)和成本支出，并且將MIMO多輸入多輸出技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合能夠提高系統(tǒng)的容量，確保多路徑的傳輸信號(hào)穩(wěn)定，劣勢(shì)在于無(wú)法控制頻率的選擇性衰弱。該技術(shù)的核心在于頻率、時(shí)間和空間等技術(shù)，除了上述功能外，該技術(shù)還有效的降低了來(lái)自外界和信道本身的噪聲干擾。 OFDM則解決了MIMO檢測(cè)過(guò)于復(fù)雜的程序，并且降低了頻率選擇性衰落對(duì)于系統(tǒng)的影響，OFDM技術(shù)的FFT/IFFT技術(shù)有助于帶寬的合理利用。MIMO技術(shù)則解決了OFDM帶寬有限的問(wèn)題，可見(jiàn)二者之間配合的重要性，是4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3、空時(shí)信號(hào)處理技術(shù)?？諘r(shí)信號(hào)處理就是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的時(shí)間和空間處理技術(shù)，從方案上分析，MIMO技術(shù)和OFDM技術(shù)包括空時(shí)編碼和空間復(fù)用編碼兩種?？諘r(shí)編碼技術(shù)主要負(fù)責(zé)信息發(fā)射端的數(shù)據(jù)流聯(lián)合編碼，從而降低信道衰落以及外界噪聲帶來(lái)的影響。同時(shí)該技術(shù)還可以增加信號(hào)的冗余度，最終使信號(hào)接收端的分集增益和編碼增益達(dá)到最大?？諘r(shí)編碼現(xiàn)行的主要方式為空時(shí)碼、空時(shí)格形碼、空時(shí)分組碼等。該技術(shù)處于發(fā)展中，目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速度的效率提高。空間復(fù)用采用的是多天線模式，是通過(guò)天線獨(dú)立信息接收和傳輸來(lái)降低干擾。與MIMO技術(shù)相似，這一技術(shù)充分利用了多空間性，是目前應(yīng)用較為廣泛的信道傳輸技術(shù)之一，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還在于放射功率保持不變。設(shè)計(jì)者將空間復(fù)用技術(shù)和空時(shí)信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合，可以保證在每個(gè)數(shù)據(jù)流獲得最小分集增益的條件下，實(shí)現(xiàn)最大化平均數(shù)據(jù)。

4、分集技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)。分集技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)是OFDM技術(shù)中用于應(yīng)對(duì)多徑衰落的主要方法，是目前應(yīng)用較為廣泛的方法。分集技術(shù)主要包括時(shí)間分集、空間分集和頻率分集，根據(jù)場(chǎng)合的不同可使用不同的分集方式。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通常不會(huì)只采用一種技術(shù)，而是采用多種技術(shù)相結(jié)合，分集技術(shù)與自適應(yīng)技術(shù)的結(jié)合就是其中一種。自適應(yīng)技術(shù)是通過(guò)信息傳遞過(guò)程中的變化靈活的分配發(fā)送功率和信息比特率，具有實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性。是移動(dòng)通信信道檢測(cè)的主要方法之一?；驹頌槔脗鬏斝诺赖膶?shí)際情況，調(diào)整發(fā)射功率的水平以及獨(dú)立子信道內(nèi)的符號(hào)傳輸速率，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)間的鏈路參數(shù)分離，從而有效的提高了系統(tǒng)容量。依據(jù)不同用戶(hù)在特定空間和時(shí)間內(nèi)的SINR統(tǒng)計(jì)特征，并結(jié)合用戶(hù)QoS要求，制定并能夠提供多種編碼與調(diào)制方案，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)終端用戶(hù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)化，確保信息傳輸效率。

總結(jié)：OFDM技術(shù)主要應(yīng)用于移動(dòng)通信的信息處理，有助于提高信息容量和信息傳輸速度。隨著我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展，將經(jīng)歷3G主流市場(chǎng)和4G主流市場(chǎng)，并最終實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的智能化。如何正確應(yīng)用OFDM技術(shù)是相關(guān)人員主要研究的問(wèn)題。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]佟學(xué)儉，羅濤.OFDM移動(dòng)通信技術(shù)原理與應(yīng)用[J].現(xiàn)代移動(dòng)通信，2011（8）.

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