OFDMA功能演進(jìn)及缺點(diǎn)

可擴(kuò)展性

因?yàn)樾诺廊萘吭诓煌瑖?guó)家會(huì)有所不同，802.16標(biāo)準(zhǔn)支持所有從1.25MHz到20MHz的不同信道容量。然而，通過(guò)改變以信道容量為基礎(chǔ)的FFT大小，或者由帶寬提供的更好信號(hào)質(zhì)量，可以確定子信道的間隔。sOFDMA擴(kuò)展版本包含128 FFT、512 FFT和1024 FFT，它可以信道和帶寬為基礎(chǔ)改變它的FFT大小，因而就變成可擴(kuò)展的。換句話說(shuō)，正在通過(guò)手機(jī)漫游的用戶，根據(jù)像信道大小這樣的因素，用戶可能接收到通過(guò)128 FFT或512 FFT處理的信號(hào)。OFDM采用了先進(jìn)的多天線信號(hào)處理技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)和波束成形(通常指AAS)是兩種最常用的技術(shù)。

在MIMO中，系統(tǒng)接收來(lái)自不同發(fā)射天線的信號(hào)會(huì)有很大差異。在室內(nèi)或建筑密集的都市，由于發(fā)射器和接收器之間存在許多反射和多徑，因而這種情況很普遍。在這種情況下，每個(gè)天線可以相同頻率發(fā)送另一個(gè)不同信號(hào)，而在接收器端通過(guò)信號(hào)處理還可恢復(fù)該信號(hào)。理解這種特性的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是考慮一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、有N個(gè)方程和N個(gè)未知量的方程組，可借助熟知的矩陣求逆技術(shù)來(lái)求解該方程組。以這種方式重復(fù)利用頻率被稱為Re-use1，同一頻率在同一時(shí)間被用于不同信號(hào)。而波束成形則是一種發(fā)射技術(shù)，它試圖在接收器內(nèi)為多個(gè)發(fā)射器形成一個(gè)一致架構(gòu)。這種技術(shù)可在接收器端得到很高的信噪比(SNR)，另外，它還可提供更寬帶寬或以相同發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離。波束成形不是利用天線間的不同空氣接觸反射原理，而是對(duì)信號(hào)進(jìn)行修改以使其統(tǒng)一。因此，波束成形對(duì)頻率的重復(fù)利用與MIMO所用的方式不同。將頻率分成不同的頻段用于不同蜂窩單元被稱為Re-use 3。在一些應(yīng)用中，可能結(jié)合MIMO和波束成形技術(shù)，尤其是在4天線系統(tǒng)中。一個(gè)理想的系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)其特性進(jìn)行切換以便在不同模式運(yùn)作。不變子信道間隔的主要爭(zhēng)議在于，如果子信道間隔不是恒定的，一個(gè)正在移動(dòng)的物體的多普勒頻移會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量。有關(guān)可擴(kuò)展性的更多信息可在IEEE 802.16 WirelessMAN中可擴(kuò)展OFDMA物理層一節(jié)中獲得。

使用缺點(diǎn)

盡管OFDMA在其實(shí)現(xiàn)過(guò)程中進(jìn)展良好，但是它也有一些缺陷，這些缺陷有如下幾方面：⒈ OFDMA電子部分，包括FFT和前向糾錯(cuò)(FEC)是復(fù)雜的。與結(jié)合了數(shù)據(jù)包調(diào)度的OFDM相比，它也有功率不足的弱點(diǎn)。⒉ 如果被分配到每個(gè)用戶的副載波很少，或者如果相同的載波被用于每個(gè)OFDM符號(hào)中，頻率選擇性衰落和分集增益的優(yōu)勢(shì)可能至少有部分損失。⒊ 處理來(lái)自鄰近單元的同信道干擾時(shí)，OFDM要比CDMA更復(fù)雜。

技術(shù)演進(jìn)

OFDMA是OFDM技術(shù)的演進(jìn)。在利用OFDM對(duì)信道進(jìn)行子載波化后，在部分子載波上加載傳輸數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)。用戶可以選擇信道條件較好的子通道(subchannel)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，一組用戶可以同時(shí)接入到某一信道。

OFDMA技術(shù)與OFDM技術(shù)相比，用戶可以選擇條件較好的子信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不像OFDM技術(shù)在整個(gè)頻帶內(nèi)發(fā)送，從而保證了各個(gè)子載波都被對(duì)應(yīng)信道條件較優(yōu)的用戶使用，獲得了頻率上的分集增益。在OFDMA中，一組用戶可以同時(shí)接入到某一信道。OFDMA與CDMA不同處在于使用2048個(gè)子載波(subcarrier)來(lái)承載資料，其中的1680個(gè)用來(lái)傳送資料，與CDMA單一載波所承載單一資料比起來(lái)，傳送資料速度更快。OFDMA另一優(yōu)點(diǎn)對(duì)抗多路徑的效應(yīng)。目前是用OFDMA的無(wú)線通信技術(shù)有：IEEE 802.16。當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題有：峰均功率比(PAPR)問(wèn)題等。