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OFDMA新一代寬帶無(wú)線接入及發(fā)展前景

云知道


1 多媒體業(yè)務(wù)推動(dòng)了OFDM技術(shù)的發(fā)展
正交頻分多路復(fù)用(OFDM)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其研究歷史可以追溯到20世紀(jì)60年代中期，雖然OFDM 的概念已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間，但是直到最近隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，它才被人們熟悉到它是一種高速雙向無(wú)線數(shù)據(jù)通信的良好方法 。該技術(shù)被歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB－T和數(shù)字音頻廣播(DAB)標(biāo)準(zhǔn)所采納，目前已經(jīng)做為WLAN（ETSI Hiperlan/2和IEEE802.11a）和寬帶無(wú)線接入(IEEE 802.16)的核心技術(shù) 。隨著DSP芯片技術(shù)的發(fā)展，傅立葉變換/反變換、高速modem采用的64/128/256QAM技術(shù)、珊格編碼技術(shù)、軟判決技術(shù)、信道自適應(yīng)技術(shù)、插入保護(hù)時(shí)段、減少均衡計(jì)算量等成熟的技術(shù)逐步引入到移動(dòng)通信領(lǐng)域中來(lái)，人們開(kāi)始集中越來(lái)越多的精力開(kāi)發(fā)OFDM 技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用，預(yù)計(jì)第四代移動(dòng)通信的主流技術(shù)也將是OFDM技術(shù) 。
自從2001年8月31日，國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電治理局批準(zhǔn)中國(guó)網(wǎng)通開(kāi)展OFDMA固定無(wú)線接入系統(tǒng)（本文簡(jiǎn)稱CelerFlex）試驗(yàn)以來(lái)，網(wǎng)通公司對(duì)該試驗(yàn)做了大量的工作，目前試驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)通，并進(jìn)行了必要的測(cè)試和業(yè)務(wù)演示，該試驗(yàn)證實(shí)了網(wǎng)通公司走固定無(wú)線接入與移動(dòng)無(wú)線接入相結(jié)合是可行的 。
2 OFDMA技術(shù)及產(chǎn)品-提供了綜合業(yè)務(wù)接入平臺(tái)
本次試驗(yàn)系統(tǒng)中心站為中關(guān)村大廈，設(shè)備放置在20層，通過(guò)光纜連接到3層中國(guó)網(wǎng)通城域網(wǎng)邊緣節(jié)點(diǎn)，通過(guò)該節(jié)點(diǎn)可以與Internet網(wǎng)連接，同時(shí)通過(guò)IP gateway連接到PSTN網(wǎng)絡(luò) 。中心基站采用半功率角為33度的定向天線 。終端站我們分別選擇了國(guó)家圖書館（4公里、完全不視通）、友誼賓館（1.2公里、視通和不視通兩種情況）、匯景閣（4公里，視通，多徑嚴(yán)重）、中電大廈（1.2公里，朝向基站和背對(duì)基站兩種情況，均不視通）等地開(kāi)通瀏覽因特網(wǎng)、電子郵件、動(dòng)態(tài)IP、文件傳送、VOIP、視頻點(diǎn)播、會(huì)議電視等業(yè)務(wù)，并進(jìn)行了初步移動(dòng)性測(cè)試 。
由于OFDMA技術(shù)的子載波自適應(yīng)調(diào)整等性能，使該產(chǎn)品與目前比較成熟的固定無(wú)線接入和移動(dòng)無(wú)線接入等技術(shù)相比具有很大優(yōu)勢(shì) 。
（1）頻譜利用率提高-提高了系統(tǒng)容量
由于OFDMA技術(shù)是將寬的帶寬資源分成若干個(gè)子載波，因此，它不在受所占用的頻率資源限制，例如：Wi-Lan公司以3.5Mhz頻率資源為基礎(chǔ)，BROADSTORM公司以5Mhz頻率資源為基礎(chǔ)，Wi-dax公司以6Mhz和8Mhz頻率資源為基礎(chǔ)，而Malibu公司則以20Mhz頻率資源為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品 。該試驗(yàn)產(chǎn)品從頻域、時(shí)域和調(diào)制幾個(gè)方面提高頻率利用率：
*基于該技術(shù)的產(chǎn)品是將寬的帶寬資源劃分為若干個(gè)子載波，用戶選擇使用無(wú)線性能良好的子載波，當(dāng)多用戶接入時(shí)，不同終端所在位置無(wú)線傳送特性差別很大，各個(gè)終端可以互補(bǔ)使用子載波，達(dá)到所有子載波都得到有效應(yīng)用 。
*對(duì)于低速率信號(hào)來(lái)說(shuō)，如話音業(yè)務(wù)，即使采用單子載波通信也不能充分利用頻率資源，因此采用時(shí)分復(fù)用方式，多個(gè)低速信號(hào)在不同的時(shí)隙公用相同的子載波 。
*本試驗(yàn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了64QAM調(diào)制，從調(diào)制方式上提高了頻譜利用率，從而提高系統(tǒng)能力 。
（2）成本降低
*本試驗(yàn)系統(tǒng)采用了全I(xiàn)P技術(shù)，因此系統(tǒng)復(fù)雜度、系統(tǒng)成本等方面大幅度降低 。
*與CDMA技術(shù)相比，由于該產(chǎn)品采用了OFDMA技術(shù)，用戶可以在通信質(zhì)量好的子信道上發(fā)送信號(hào)，避免了信道均衡和RAKE接收機(jī)等復(fù)雜的信號(hào)處理，從而降低了成本 。
（3）擴(kuò)大了覆蓋范圍
*由于OFDMA技術(shù)對(duì)多徑信號(hào)比較強(qiáng)的處理能力，因此對(duì)中心基站和用戶端站之間不要求完全視通，因此擴(kuò)大了覆蓋范圍，提高了覆蓋質(zhì)量 。
*基于OFDMA技術(shù)的產(chǎn)品，用戶端站選擇無(wú)線性能好的子信道集中發(fā)送功率通信，而不再象其它接入方式在整個(gè)頻帶內(nèi)發(fā)送，因此擴(kuò)大了覆蓋范圍 。

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