OFDM技術(shù)

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù)，實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾 ICI 。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。

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OFDM技術(shù)

其實，OFDM并不是如今發(fā)展起來的新技術(shù)，OFDM技術(shù)的應(yīng)用已有近40年的歷史，主要用于軍用的無線高頻通信系統(tǒng)。但是，一個OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，從而限制了其進(jìn)一步推廣。直到上世紀(jì)70年代，人們采用離散傅立葉變換來實現(xiàn)多個載波的調(diào)制，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得OFDM技術(shù)更趨于實用化。80年代，人們研究如何將OFDM技術(shù)應(yīng)用于高速MODEM。進(jìn)入90年代以來，OFDM技術(shù)的研究深入到無線調(diào)頻信道上的寬帶數(shù)據(jù)傳輸。目前OFDM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻、視頻領(lǐng)域和民用通信系統(tǒng)，主要的應(yīng)用包括：非對稱的數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）、ETSI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻廣播（DAB）、數(shù)字視頻廣播（DVB）、高清晰度電視（HDTV）、無線局域網(wǎng)（WLAN）等。?OFDM的英文全稱為Orthogonal Fre-quency Division Multiplexing，中文含義為正交頻分復(fù)用技術(shù)。 這種技術(shù)是HPA聯(lián)盟（HomePlug Powerline Alliance）工業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)，它采用一種不連續(xù)的多音調(diào)技術(shù)，將被稱為載波的不同頻率中的大量信號合并成單一的信號，從而完成信號傳送。由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號的能力，因此常常會被利用在容易受外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸介質(zhì)中。

基本原理

實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道間相互干擾 ICI 。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。在向B3G/4G演進(jìn)的過程中，OFDM是關(guān)鍵的技術(shù)之一，可以結(jié)合分集，時空編碼，干擾和信道間干擾抑制以及智能天線技術(shù)，**限度的提高了系統(tǒng)性能。包括以下類型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多帶-OFDM。

　　在向B3G/4G演進(jìn)的過程中，OFDM是關(guān)鍵的技術(shù)之一，可以結(jié)合分集，時空編碼，干擾和信道間干擾抑制以及智能天線技術(shù)，**限度的提高了系統(tǒng)性能。包括以下類型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多帶-OFDM。OFDM中的各個載波是相互正交的，每個載波在一個符號時間內(nèi)有整數(shù)個載波周期，每個載波的頻譜零點和相鄰載波的零點重疊，這樣便減小了載波間的干擾。由于載波間有部分重疊，所以它比傳統(tǒng)的FDMA提高了頻帶利用率。

　　在OFDM傳播過程中，高速信息數(shù)據(jù)流通過串并變換，分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸，每個子信道中的符號周期相對增加，這樣可減少因無線信道多徑時延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。另外，由于引入保護(hù)間隔，在保護(hù)間隔大于**多徑時延擴(kuò)展的情況下，可以**限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔，還可避免多徑帶來的信道間干擾。

在OFDM系統(tǒng)的發(fā)射端加入保護(hù)間隔，主要是為了消除多徑所造成的ISI。其方法是在OFDM符號保護(hù)間隔內(nèi)填入循環(huán)前綴，以保證在FFT周期內(nèi)OFDM符號的時延副本內(nèi)包含的波形周期個數(shù)也是整數(shù)。這樣，時延小于保護(hù)間隔的信號就不會在解調(diào)過程中產(chǎn)生ISI。　　在過去的頻分復(fù)用(FDM)系統(tǒng)中，整個帶寬分成N個子頻帶，子頻帶之間不重疊，為了避免子頻帶間相互干擾，頻帶間通常加保護(hù)帶寬，但這會使頻譜利用率下降。為了克服這個缺點，OFDM采用N個重疊的子頻帶，子頻帶間正交，因而在接收端無需分離頻譜就可將信號接收下來。OFDM系統(tǒng)的一個主要優(yōu)點是正交的子載波可以利用快速傅利葉變換（FFT/IFFT）實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)。對于N點的IFFT運(yùn)算，需要實施N2次復(fù)數(shù)乘法，而采用常見的基于2的IFFT算法，其復(fù)數(shù)乘法僅為（N/2）log2N，可顯著降低運(yùn)算復(fù)雜度。

發(fā)展歷史

上個世紀(jì)70年代，韋斯坦（Weistein）和艾伯特（Ebert）等人應(yīng)用離散傅里葉變換（DFT）和快速傅里葉方法（FFT）研制了一個完整的多載波傳輸系統(tǒng)，叫做正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)。

?　　OFDM是正交頻分復(fù)用的英文縮寫。正交頻分復(fù)用是一種特殊的多載波傳輸方案。OFDM應(yīng)用離散傅里葉變換（DFT）和其逆變換（IDFT）方法解決了產(chǎn)生多個互相正交的子載波和從子載波中恢復(fù)原信號的問題。這就解決了多載波傳輸系統(tǒng)發(fā)送和傳送的難題。應(yīng)用快速傅里葉變換更使多載波傳輸系統(tǒng)的復(fù)雜度大大降低。從此OFDM技術(shù)開始走向?qū)嵱?。但是?yīng)用OFDM系統(tǒng)仍然需要大量繁雜的數(shù)字信號處理過程，而當(dāng)時還缺乏數(shù)字處理功能強(qiáng)大的元器件，因此OFDM技術(shù)遲遲沒有得到迅速發(fā)展。

近些年來，集成數(shù)字電路和數(shù)字信號處理器件的迅猛發(fā)展，以及對無線通信高速率要求的日趨迫切，OFDM技術(shù)再次受到了重視。

　　在上個世紀(jì)60年代已經(jīng)提出了使用平行數(shù)據(jù)傳輸和頻分復(fù)用(FDM)的概念。1970年，美國申請和發(fā)明了一個專利，其思想是采用平行的數(shù)據(jù)和子信道相互重疊的頻分復(fù)用來消除對高速均衡的依賴，用于抵制沖激噪聲和多徑失真，而能充分利用帶寬。這項技術(shù)**初主要用于軍事通信系統(tǒng)。但在以后相當(dāng)長的一段時間，OFDM理論邁向?qū)嵺`的腳步放緩了。由于OFDM各個子載波之間相互正交，采用FFT實現(xiàn)這種調(diào)制，但在實際應(yīng)用中，實時傅立葉變換設(shè)備的復(fù)雜度、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)振蕩器的穩(wěn)定性以及射頻功率放大器的線性要求等因素都成為OFDM技術(shù)實現(xiàn)的制約條件。在二十世紀(jì)80年代，MCM獲得了突破性進(jìn)展，大規(guī)模集成電路讓FFT技術(shù)的實現(xiàn)不再是難以逾越的障礙，一些其它難以實現(xiàn)的困難也都得到了解決，自此，OFDM走上了通信的舞臺，逐步邁向高速數(shù)字移動通信的領(lǐng)域^[1]。

　　80年代后，OFDM的調(diào)整技術(shù)再一次成為研究熱點。例如，在有線信道的研究中，Hirosaki于1981年用DFT完成的OFDM調(diào)整技術(shù)，試驗成功了16QAM多路并行傳送19.2kbit/s的線MODEM.

　　進(jìn)入90年代，OFDM的應(yīng)用又涉及到了利用移動調(diào)頻和單邊帶（SSB）信道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信，陸地移動通信，高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL），非對稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）及高清晰度數(shù)字電視（HDTV）和陸地廣播等各種通信系統(tǒng)。

由于技術(shù)的可實現(xiàn)性，在二十世紀(jì)90年代，OFDM廣泛用干各種數(shù)字傳輸和通信中，如移動無線FM信道，高比特率數(shù)字用戶線系統(tǒng)(HDSL)，不對稱數(shù)字用戶線系統(tǒng)(ADSL)，甚高比特率數(shù)字用戶線系統(tǒng)HDSI〕，數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)，數(shù)字視頻廣播(DVB)和HDTV地面?zhèn)鞑ハ到y(tǒng)。1999年，IEEE802.lla通過了一個SGHz的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其中OFDM調(diào)制技術(shù)被采用為物理層標(biāo)準(zhǔn)，使得傳輸速率可以達(dá)54MbPs。這樣，可提供25MbPs的無線ATM接口和10MbPs的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，并支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)。這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外的各種應(yīng)用場合。歐洲電信組織(ETsl)的寬帶射頻接入網(wǎng)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)HiperiLAN2也把OFDM定為它的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

原理和基本模型

正交頻分復(fù)用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)是一種多載波調(diào)制方式，通過減小和消除碼間串?dāng)_的影響來克服信道的頻率選擇性衰落。它的基本原理是將信號分割為N個子信號，然后用N個子信號分別調(diào)制N個相互正交的子載波。由于子載波的頻譜相互重疊，因而可以得到較高的頻譜效率。近幾年OFDM在無線通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

　　圖是OFDM基帶信號處理原理圖。其中，（a）是發(fā)射機(jī)工作原理，（b）是接收機(jī)工作原理。

　　當(dāng)調(diào)制信號通過無線信道到達(dá)接收端時，由于信道多徑效應(yīng)帶來的碼間串?dāng)_的作用，子載波之間不再保持良好的正交狀態(tài)，因而發(fā)送前需要在碼元間插入保護(hù)間隔。如果保護(hù)間隔大于**時延擴(kuò)展，則所有時延小于保護(hù)間隔的多徑信號將不會延伸到下一個碼元期間，從而有效地消除了碼間串?dāng)_。當(dāng)采用單載波調(diào)制時，為減小ISI的影響，需要采用多級均衡器，這會遇到收斂和復(fù)雜性高等問題。

　　在發(fā)射端，首先對比特流進(jìn)行QAM或QPSK調(diào)制，然后依次經(jīng)過串并變換和IFFT變換，再將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)，加上保護(hù)間隔（又稱“循環(huán)前綴”），形成OFDM碼元。在組幀時，須加入同步序列和信道估計序列，以便接收端進(jìn)行突發(fā)檢測、同步和信道估計，**輸出正交的基帶信號。

　　當(dāng)接收機(jī)檢測到信號到達(dá)時，首**行同步和信道估計。當(dāng)完成時間同步、小數(shù)倍頻偏估計和糾正后，經(jīng)過FFT變換，進(jìn)行整數(shù)倍頻偏估計和糾正，此時得到的數(shù)據(jù)是QAM或QPSK的已調(diào)數(shù)據(jù)。對該數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的解調(diào)，就可得到比特流。

FDM/FDMA（頻分復(fù)用/多址）技術(shù)其實是傳統(tǒng)的技術(shù)，將較寬的頻帶分成若干較窄的子帶（子載波）進(jìn)行并行發(fā)送是**樸素的實現(xiàn)寬帶傳輸?shù)姆椒?。但是為了避免各子載波之間的干擾，不得不在相鄰的子載波之間保留較大的間隔（如圖（a）所示），這大大降低了頻譜效率。因此，頻譜效率更高的TDM/TDMA（時分復(fù)用/多址）和CDM/CDMA技術(shù)成為了無線通信的核心傳輸技術(shù)。但近幾年，由于數(shù)字調(diào)制技術(shù)FFT（快速傅麗葉變換）的發(fā)展，使FDM技術(shù)有了革命性的變化。FFT允許將FDM的各個子載波重疊排列，同時保持子載波之間的正交性（以避免子載波之間干擾）。如圖（b）所示，部分重疊的子載波排列可以大大提高頻譜效率，因為相同的帶寬內(nèi)可以容納更多的子載波。

由于技術(shù)的可實現(xiàn)性，在二十世紀(jì)90年代，OFDM廣泛用干各種數(shù)字傳輸和通信中，如移動無線FM信道，高比特率數(shù)字用戶線系統(tǒng)(HDSL)，不對稱數(shù)字用戶線系統(tǒng)(ADSL)，甚高比特率數(shù)字用戶線系統(tǒng)娜HDSI〕，數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)，數(shù)字視頻廣播(DVB)和HDTV地面?zhèn)鞑ハ到y(tǒng)。1999年，IEEE802.lla通過了一個5GHz的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其中OFDM調(diào)制技術(shù)被采用為物理層標(biāo)準(zhǔn)，使得傳輸速率可以達(dá)54MbPs。這樣，可提供25MbPs的無線ATM接口和10MbPs的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，并支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)。這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外的各種應(yīng)用場合。歐洲電信組織(ETsl)的寬帶射頻接入網(wǎng)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)HiperiLAN2也把OFDM定為它的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

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OFDM提高頻譜效率

　　2001年，IEEE802.16通過了無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)使用頻段的不同，具體可分為視距和非視距兩種。其中，使用2一11GHz許可和免許可頻段，由于在該頻段波長較長，適合非視距傳播，此時系統(tǒng)會存在較強(qiáng)的多徑效應(yīng)，而在免許可頻段還存在干擾問題，所以系統(tǒng)采用了抵抗多徑效應(yīng)、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上有明顯優(yōu)勢的OFDM調(diào)制，多址方式為OFDMA。而后，IEEE802.16的標(biāo)準(zhǔn)每年都在發(fā)展，2006年2月，IEEE802.16e(移動寬帶無線城域網(wǎng)接入空中接口標(biāo)準(zhǔn))形成了**終的出版物。當(dāng)然，采用的調(diào)制方式仍然是OFDM。

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導(dǎo)頻插入方式

　　2004年11月，根據(jù)眾多移動通信運(yùn)營商、制造商和研究機(jī)構(gòu)的要求，3GPP通過被稱為LongTermEvolution(LTE)即“3G長期演進(jìn)”的立項工作。項目以制定3G演進(jìn)型系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范作為目標(biāo)。3GPP經(jīng)過激烈的討論和艱苦的融合，終于在2005年12月選定了LTE的基本傳輸技術(shù)，即下行OFDM，上行SC(單載波關(guān)FDMA。OFDM由于技術(shù)的成熟性，被選用為下行標(biāo)準(zhǔn)很快就達(dá)成了共識。而上行技術(shù)的選擇上，由于OFDM的高峰均比(PAPR)使得一些設(shè)備商認(rèn)為會增加終端的功放成本和功率消耗，限制終端的使用時間，一些則認(rèn)為可以通過濾波，削峰等方法限制峰均比。不過，經(jīng)過討論后，**上行還是采用了SC一FDMA方式。擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)一一TD-SCDMA在LTE演進(jìn)計劃中也提出了TD一CDM一OFDM的方案B3G/4G是ITU提出的目標(biāo)，并希望在2010年予以實現(xiàn)。B3G/4G的目標(biāo)是在高速移動環(huán)境下支持高達(dá)100Mb/S的下行數(shù)據(jù)傳輸速率，在室內(nèi)和靜止環(huán)境下支持高達(dá)IGb/S的下行數(shù)據(jù)傳輸速率。而OFDM技術(shù)也將扮演重要的角色^[2]。

參數(shù)的設(shè)計

　　一個好的系統(tǒng)設(shè)計必須可以避免ISI和ICI，或者至少將他們抑制到可接受的程度。也就是說，要選擇一個足夠的CP以防止由頻率選擇性衰落而引起的ISI和ICI，同時要選擇適當(dāng)?shù)腛FDM符號長度，使信道沖激響應(yīng)（CIR）至少在一個OFDM符號期間是不變的。

　　由于OFDM系統(tǒng)對頻偏和相位噪聲敏感，因此OFDM子載波寬度必須仔細(xì)選定，既不能太大也不能太小。因為OFDM符號周期和子載波帶寬成反比，所以在一定的CP(Cycle Prefix 循環(huán)前綴）長度下，子載波寬度越小，則符號周期越大，頻譜效率也越高（因為每個OFDM符號前都要插入一個CP，CP是系統(tǒng)開銷，不傳輸有效數(shù)據(jù)）。但如果子載波寬度過小，則對頻偏過于敏感，難以支持高速移動的終端。

　　CP長度的選擇與無線信道的時延擴(kuò)展和小區(qū)的半徑大小息息相關(guān)，時延擴(kuò)展和小區(qū)半徑越大，需要的CP也越長。另外，在宏分集（Macrodiversity）廣播系統(tǒng)中，由于終端收到各基站同時發(fā)出的信號，為了避免由于傳輸延遲差造成的干擾，需要額外加長CP。

　　優(yōu)化設(shè)計對OFDM系統(tǒng)來說是非常重要的，實際系統(tǒng)需要處理各種不同的環(huán)境（信道參數(shù)很不同）。一個解決問題的辦法是根據(jù)**差的情況（宏小區(qū)高速移動用戶）優(yōu)化參數(shù)，另一個可選的方法是根據(jù)各種不同的環(huán)境（室內(nèi)、室外、宏小區(qū)、微小區(qū)、微微小區(qū)等）優(yōu)化參數(shù)，但這就需要設(shè)計高度靈活的收發(fā)信機(jī)。

信道估計和導(dǎo)頻設(shè)計

　　OFDM系統(tǒng)的信道估計，從某種意義上講，比單載波復(fù)雜。需要考慮在獲得較高性能的同時盡可能減小開銷。因此導(dǎo)頻插入的方式（時分復(fù)用還是頻分復(fù)用）及導(dǎo)頻的密度都需要認(rèn)真考慮。

　?。?/span>1）導(dǎo)頻插入方式

　　導(dǎo)頻插入方式

　　方式（a）：TDM插入方式。導(dǎo)頻在所有子載波上發(fā)送，時域的**小單元是一個包含導(dǎo)頻信息的OFDM符號，系統(tǒng)每隔若干個數(shù)據(jù)符號傳送一個導(dǎo)頻符號。這種插入方式適用于時域變化小的信道，如室內(nèi)環(huán)境。

　　方式（b）：FDM插入方式。導(dǎo)頻信息在時域上持續(xù)發(fā)送，在頻域上只占用少數(shù)特定的預(yù)留子載波，每隔若干子載波發(fā)送一個導(dǎo)頻子載波。這種插入方式對移動性的支持較好，但需要在頻域上進(jìn)行內(nèi)插（interpolation）。

　　方式（c）：離散（Scattered）插入方式。這種插入方式是FDM和TDM方式的結(jié)合。在頻域上，每隔若干子載波插入一個導(dǎo)頻子載波。在時域上，每隔若干個符號插入一個導(dǎo)頻符號。這種插入方式可以充分利用頻域和時域上的相關(guān)性，用盡可能小的導(dǎo)頻開銷，支持高精度的信道估計，但這種方法需要同時在頻域和時域上做內(nèi)插。

　　不同的導(dǎo)頻插入方式適用于不同的用途（如同步、相位噪聲補(bǔ)償、信道估計等），例如，采用專用的導(dǎo)頻子載波（即FDM插入方式）適合用于相位補(bǔ)償和載頻的微調(diào)；采用專用的導(dǎo)頻符號（即TDM插入方式）適合用于信道估計和時域/頻域的粗同步; 而離散的導(dǎo)頻插入可同時用于信道估計和載頻偏移的微調(diào)，從而有效地減少導(dǎo)頻的開銷。具體采用哪種插入方式，還要根據(jù)系統(tǒng)的實際需求選擇。

鏈路自適應(yīng)

　　由于可以在頻域劃分空口資源，AMC（自適應(yīng)調(diào)制和編碼）和功率控制技術(shù)在OFDM系統(tǒng)中更容易使用。系統(tǒng)可以對某個子載波或子載波組獨立做AMC和功控，不同的子載波（組）可以采用不同的調(diào)制編碼速率和發(fā)射功率，大大增加AMC和功控的靈活性。

　　另外可以根據(jù)信道的頻率響應(yīng)進(jìn)行頻域調(diào)度，選用信道質(zhì)量較高的子載波（組）進(jìn)行傳輸。鏈路自適應(yīng)如果設(shè)計的好，可以**限度地實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)的容量。

控制信息的分布

　　OFDM控制信道插入方式

　　如何在時域和頻域插入控制信道，還是比較自由的。圖給出了一種控制信道插入方式。由于控制信息通常以**的調(diào)制階數(shù)進(jìn)行調(diào)制，因此控制信息還可以作為額外的導(dǎo)頻符號來提高信道估計的性能，并降低導(dǎo)頻的開銷。尤其是對高階調(diào)制的數(shù)據(jù)的解調(diào)可以起到較大的輔助作用。不過這樣一來，控制信息的位置必須與導(dǎo)頻位置相對應(yīng)，如果采用分散的導(dǎo)頻插入方式，控制信道也應(yīng)采用分散的插入方式。另外，這種方法要求先解調(diào)/解碼控制信道，再開始數(shù)據(jù)的解調(diào)，因此增加了額外的處理時延。

上行同步

　　在上行OFDM系統(tǒng)中，由于要保持各用戶之間的正交性，需要使多個用戶的信號在基站“同步接收”，即各用戶的信號需要同時到達(dá)基站，誤差在CP之內(nèi)。由于各用戶距基站的距離不同，需要對各終端的發(fā)射時鐘進(jìn)行調(diào)整，距離較遠(yuǎn)的終端較早發(fā)送，距離較近的終端較晚發(fā)送，這種操作稱為“上行同步”或“時鐘控制”（Timing Control）。

多小區(qū)多址和干擾抑制

　　OFDM系統(tǒng)雖然保證了小區(qū)內(nèi)用戶間的正交性，但無法實現(xiàn)自然的小區(qū)間多址（CDMA則很容易實現(xiàn)）。如果不采取任何額外設(shè)計，系統(tǒng)將面臨嚴(yán)重的小區(qū)間干擾（某些寬帶無線接入系統(tǒng)就因缺乏這方面的考慮而可能為多小區(qū)組網(wǎng)帶來困難）?？赡艿慕鉀Q方案包括：跳頻OFDMA、加擾、小區(qū)間頻域協(xié)調(diào)、干擾消除等。

編輯本段技術(shù)比較

CDMA與OFDM之技術(shù)比較

　　頻譜利用率、支持高速率多媒體服務(wù)、系統(tǒng)容量、抗多徑信道干擾等因素是目前大多數(shù)固定寬帶無線接入設(shè)備商在選擇CDMA（碼分多址）或OFDM（正交頻分復(fù)用）作為點到多點（PMP）的關(guān)鍵技術(shù)時的主要出發(fā)點。而這兩種技術(shù)在這些方面都各有所長，因此設(shè)備商需要根據(jù)實際情況權(quán)衡利弊，進(jìn)行綜合分析，從而做出*選擇。

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OFDM系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　CDMA技術(shù)是基于擴(kuò)頻通信理論的調(diào)制和多址連接技術(shù)。OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制技術(shù)，它的基本思想是將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(jìn)行調(diào)制，并且各個子載波并行傳輸。OFDM和CDMA技術(shù)各有利弊。CDMA具有眾所周知的優(yōu)點，而采用多種新技術(shù)的OFDM也表現(xiàn)出了良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性、更高的頻譜利用率、更靈活的調(diào)制方式和抗多徑干擾能力。下面主要從調(diào)制技術(shù)、峰均功率比、抗窄帶干擾能力等角度分析這兩種技術(shù)在性能上的具體差異。

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OFDM頻譜效率比較

　　——調(diào)制技術(shù)。一般來說，無線系統(tǒng)中頻譜效率可以通過采用16QAM（正交幅度調(diào)制）、64QAM乃至更高階的調(diào)制方式得到提高，而且一個好的通信系統(tǒng)應(yīng)該在頻譜效率和誤碼率之間獲得*平衡。

　　在CDMA系統(tǒng)中，下行鏈路可支持多種調(diào)制，但每條鏈路的符號調(diào)制方式必須相同，而上行鏈路卻不支持多種調(diào)制，這就使得CDMA系統(tǒng)喪失了一定的靈活性。并且，在這種非正交的鏈路中，采用高階調(diào)制方式的用戶必將會對采用低階調(diào)制的用戶產(chǎn)生很大的噪聲干擾。

　　在OFDM系統(tǒng)中，每條鏈路都可以獨立調(diào)制，因而該系統(tǒng)不論在上行還是在下行鏈路上都可以容易地同時容納多種混合調(diào)制方式。這就可以引入“自適應(yīng)調(diào)制”的概念。它增加了系統(tǒng)的靈活性，例如，在信道好的條件下終端可以采用較高階的如64QAM調(diào)制以獲得**頻譜效率，而在信道條件變差時可以選擇QPSK（四相移相鍵控）調(diào)制等低階調(diào)制來確保信噪比。這樣，系統(tǒng)就可以在頻譜利用率和誤碼率之間取得*平衡。此外，雖然信道間干擾限制了某條特定鏈路的調(diào)制方式，但這一點可以通過網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃和無線資源管理等手段來解決。

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OFDM頻率偏差錯誤

　　——峰均功率比（PAPR）。這也是設(shè)備商們應(yīng)該考慮的一個重要因素。因為PAPR過高會使得發(fā)送端對功率放大器的線性要求很高，這就意味著要提供額外功率、電池備份和擴(kuò)大設(shè)備的尺寸，進(jìn)而增加基站和用戶設(shè)備的成本。

　　CDMA系統(tǒng)的PAPR一般在5～11dB，并會隨著數(shù)據(jù)速率和使用碼數(shù)的增加而增加。目前已有很多技術(shù)可以降低CDMA的PAPR。

　　在OFDM系統(tǒng)中，由于信號包絡(luò)的不恒定性，使得該系統(tǒng)對非線性很敏感。如果沒有改善非線性敏感性的措施，OFDM技術(shù)將不能用于使用電池的傳輸系統(tǒng)和手機(jī)目前有很多技術(shù)可以降低OFDM的PAPR。

　　——抗窄帶干擾能力。CDMA的**優(yōu)勢就表現(xiàn)在其抗窄帶干擾能力方面。因為干擾只影響整個擴(kuò)頻信號的一小部分；而OFDM中窄帶干擾也只影響其頻段的一小部分，而且系統(tǒng)可以不使用受到干擾的部分頻段，或者采用前向糾錯和使用較低階調(diào)制等手段來解決。

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較高的峰值平均功率比

　　——抗多徑干擾能力。在無線信道中，多徑傳播效應(yīng)造成接收信號相互重疊，產(chǎn)生信號波形間的相互干擾，使接收端判斷錯誤。這會嚴(yán)重地影響信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。

　　為了抵消這種信號自干擾，CDMA接收機(jī)采用了RAKE分集接收技術(shù)來區(qū)分和綁定多路信號能量。為了減少干擾源，RAKE接收機(jī)提供一些分集增益。然而由于多路信號能量不相等，試驗證明，如果路徑數(shù)超過7或8條，這種信號能量的分散將使得信道估計**度降低，RAKE的接收性能下降就會很快。

　　OFDM技術(shù)與RAKE接收的思路不同，它是將待發(fā)送的信息碼元通過串并變換，降低速率，從而增大碼元周期，以削弱多徑干擾的影響。同時它使用循環(huán)前綴（CP）作為保護(hù)間隔，大大減少甚至消除了碼間干擾，并且保證了各信道間的正交性，從而大大減少了信道間干擾。當(dāng)然，這樣做也付出了帶寬的代價，并帶來了能量損失：CP越長，能量損失就越大。

　　——功率控制技術(shù)。在CDMA系統(tǒng)中，功率控制技術(shù)是解決遠(yuǎn)近效應(yīng)的重要方法，而且功率控制的有效性決定了網(wǎng)絡(luò)的容量。相對來說功率控制不是OFDM系統(tǒng)的基本需求。OFDM系統(tǒng)引入功率控制的目的是**小化信道間干擾。

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OFDM的小區(qū)間干擾

　　——網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。由于CDMA本身的技術(shù)特性，CDMA系統(tǒng)的頻率規(guī)劃問題不很突出，但卻面臨著碼的設(shè)計規(guī)劃問題。OFDM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的**基本目的是減少信道間的干擾。由于這種規(guī)劃是基于頻率分配的，設(shè)計者只要預(yù)留些頻段就可以解決小區(qū)分裂的問題。

　　——均衡技術(shù)。均衡技術(shù)可以補(bǔ)償時分信道中由于多徑效應(yīng)而產(chǎn)生的ISI。在CDMA系統(tǒng)中，信道帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道的平坦衰落帶寬。由于擴(kuò)頻碼自身良好的自相關(guān)性，使得在無線信道傳輸中的時延擴(kuò)展可以被看作只是被傳信號的再次傳送。如果這些多徑信號相互間的延時超過一個碼片的長度，就可被RAKE接收端視為非相關(guān)的噪聲，而不再需要均衡。

　　對OFDM系統(tǒng)，在一般的衰落環(huán)境下，均衡不是改善系統(tǒng)性能的有效方法，因為均衡的實質(zhì)是補(bǔ)償多徑信道特性。而OFDM技術(shù)本身已經(jīng)利用了多徑信道的分集特性，因此該系統(tǒng)一般不必再作均衡

　　OFDM產(chǎn)生的過程?

　　??時分多路頻分多路OFDM

　　時分多路-- 頻分多路-- OFDM下面分析FDM系統(tǒng)相鄰載波相互干擾大小的影響因素。

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兩種子載波排列方式

　　.. 一個時域中單獨的寬度為Δt的矩形脈沖對應(yīng)連續(xù)頻譜：

　　.. 頻譜不是離散譜線，而是一個連續(xù)的sin(x)/x抽樣函數(shù)曲線。

　　Δt的變化使得對應(yīng)頻域的Δf也變化：

　　??如果Δt趨向于0，對應(yīng)的Δf趨向于無窮大；

　　??這對應(yīng)迪拉克脈沖，其頻譜為一條直線，包含所有頻率分量。

　　如果Δt趨向于無窮大，對應(yīng)的Δf趨向于0；這對應(yīng)時域中一條直

　　線，其頻譜為零頻處的一條譜線，表示DC分量。

　　二者之間存在以下的關(guān)系： Δf=1/ Δt

　　一個間隔為Tp，寬度為Δt的矩形脈沖序列也對應(yīng)著頻域的sin(x)/x形函數(shù)，但此時只有離散譜線，譜線間隔為fp=1/Tp，譜線幅度隨sin(x)/x抽樣函數(shù)包絡(luò)變化。

　　周期矩形脈沖信號的頻譜

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跳頻OFDMA

　　不同τ值時周期矩形信號的頻譜　(a) τ=T/5; (b) τ=T/10

　　不同T值時周期矩形信號的頻譜　(a) T=5τ; (b) T=10 τ

　　矩形脈沖與正交性之間有什么關(guān)系？

　　??載波信號都是正弦函數(shù)信號。

　　??一個頻率為fs=1/Ts的正弦波信號對應(yīng)頻譜為頻域中位于頻率fs和－fs的兩條離散譜線。

　　這些正弦信號載波是通過幅度和頻率變化來攜帶信息的（幅移鍵控和頻移鍵控）。

　　OFDM：

　　這些正弦載波不是連續(xù)從負(fù)無窮延伸到正無窮，而是在

　　特定的Δt之后幅度和相位發(fā)生變化。

　　??因此已調(diào)載波信號由時域中一個被矩形窗截斷的正弦信

　　號段組成，稱為burst packets 。

　　??加矩形窗的Burst Packets：

與其他載波調(diào)制方式的比較

　　不同的無線載波調(diào)制方式有不同的特性。這些特性決定了在不同距離上傳輸不同數(shù)據(jù)量的能力。以下提及的載波調(diào)制方式已被運(yùn)用到各種無線技術(shù)中， 正交頻分復(fù)用與他們相比的區(qū)別分別為：

　　（一）固定頻率

　　?在一個特定的頻段范圍（通常非常窄）內(nèi)傳播信號的方式。通過此方式傳輸?shù)男盘柾ǔＲ蟾吖β实男盘柊l(fā)射器并且獲得使用許可。如果遇到較強(qiáng)的干擾，信道內(nèi)或者附近的固定頻率發(fā)射器將受到影響。對于許可證的要求就是為了減少相鄰的系統(tǒng)在使用相同的信道時產(chǎn)生的干擾。

　　（二）跳頻擴(kuò)頻?

　　?使用被發(fā)射器和接收器都知曉的偽隨機(jī)序列，在很多頻率信道內(nèi)快速跳變以發(fā)射無線電信號。FHSS有較強(qiáng)的抗干擾能力，一旦信號在某信道中受阻，它將迅速再下一跳中重新發(fā)送信號。

　　（三）直接序列擴(kuò)頻?

　　?在設(shè)備的特定的發(fā)射頻率內(nèi)以廣播形式發(fā)射信號。用戶數(shù)據(jù)在空間傳送之前，先附加“擴(kuò)頻碼”，實現(xiàn)擴(kuò)頻傳輸。接收器在解調(diào)制的過程中將干擾剔除。在去除擴(kuò)頻碼、提取有效信號時，噪聲信號同時剔除。

　　（四）正交頻分復(fù)用?

　　?同時在多個子載波頻率上以廣播形式發(fā)射信號。每個子載波的帶寬都很窄，可以承載高速數(shù)據(jù)信號。OFDM適用于嚴(yán)酷的信道條件。由于OFDM具有較高的復(fù)雜度，有很多方式來抗干擾。對窄帶干擾的抗干擾能力也不錯，因為大量的正交的子載波和與DSSS相似的信道編碼機(jī)制。

編輯本段優(yōu)勢與不足

優(yōu)勢

　　OFDM存在很多技術(shù)優(yōu)點見如下，在3G、4G中被運(yùn)用，作為通信方面其有很多優(yōu)勢：

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DFT-S-OFDM

　?。?/span>1） 在窄帶帶寬下也能夠發(fā)出大量的數(shù)據(jù)。OFDM技術(shù)能同時分開至少1000個數(shù)字信號，而且在干擾的信號周圍可以安全運(yùn)行的能力將直接威脅到目前市場上已經(jīng)開始流行的CDMA技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展壯大的態(tài)勢，正是由于具有了這種特殊的信號“穿透能力”使得OFDM技術(shù)深受歐洲通信營運(yùn)商以及手機(jī)商的喜愛和歡迎，例如加利福尼亞Cisco系統(tǒng)公司、紐約Flarion工學(xué)院以及朗訊工學(xué)院等開始使用，在加拿大Wi-LAN工學(xué)院也開始使用這項技術(shù)。

　　(2) OFDM技術(shù)能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通信特性的突然變化，由于通信路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會隨時間發(fā)生變化，所以O(shè)FDM能動態(tài)地與之相適應(yīng)，并且接通和切斷相應(yīng)的載波以保證持續(xù)地進(jìn)行成功的通信；

　　(3) 該技術(shù)可以自動地檢測到傳輸介質(zhì)下哪一個特定的載波存在高的信號衰減或干擾脈沖，然后采取合適的調(diào)制措施來使指定頻率下的載波進(jìn)行成功通信；

　　(4) OFDM技術(shù)特別適合使用在高層建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及將信號散播的地區(qū)。高速的數(shù)據(jù)傳播及數(shù)字語音廣播都希望降低多徑效應(yīng)對信號的影響。

　　(5) OFDM技術(shù)的**優(yōu)點是對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。在單載波系統(tǒng)中，單個衰落或干擾能夠?qū)е抡麄€通信鏈路失敗，但是在多載波系統(tǒng)中，僅僅有很小一部分載波會受到干擾。對這些子信道還可以采用糾錯碼來進(jìn)行糾錯。

　　(6) 可以有效地對抗信號波形間的干擾，適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)信道中因為多徑傳輸而出現(xiàn)頻率選擇性衰落時，只有落在頻帶凹陷處的子載波以及其攜帶的信息受影響，其他的子載波未受損害，因此系統(tǒng)總的誤碼率性能要好得多。

　　(7) 通過各個子載波的聯(lián)合編碼，具有很強(qiáng)的抗衰落能力。OFDM技術(shù)本身已經(jīng)利用了信道的頻率分集，如果衰落不是特別嚴(yán)重，就沒有必要再加時域均衡器。通過將各個信道聯(lián)合編碼，則可以使系統(tǒng)性能得到提高。

　　(8) OFDM技術(shù)抗窄帶干擾性很強(qiáng)，因為這些干擾僅僅影響到很小一部分的子信道。

　　(9) 可以選用基于IFFT/FFT的OFDM實現(xiàn)方法；

　　(10) 信道利用率很高，這一點在頻譜資源有限的無線環(huán)境中尤為重要；當(dāng)子載波個數(shù)很大時，系統(tǒng)的頻譜利用率趨于2Baud/Hz。 （baud 即 波特；1 Baud = log2M (bit/s) ，其中M是信號的編碼級數(shù)。

不足

　　雖然OFDM有上述優(yōu)點，但是同樣其信號調(diào)制機(jī)制也使得OFDM信號在傳輸過程中存在著一些劣勢：

　　(1)對相位噪聲和載波頻偏十分敏感

　　這是OFDM技術(shù)一個非常致命的缺點，整個OFDM系統(tǒng)對各個子載波之間的正交性要求格外嚴(yán)格，任何一點小的載波頻偏都會破壞子載波之間的正交性，引起ICI，同樣，相位噪聲也會導(dǎo)致碼元星座點的旋轉(zhuǎn)、擴(kuò)散，從而形成ICI。而單載波系統(tǒng)就沒有這個問題，相位噪聲和載波頻偏僅僅是降低了接收到的信噪比SNR，而不會引起互相之間的干擾。

　　(2)峰均比過大

　　OFDM信號由多個子載波信號組成，這些子載波信號由不同的調(diào)制符號獨立調(diào)制。同傳統(tǒng)的恒包絡(luò)的調(diào)制方法相比，OFDM調(diào)制存在一個很高的峰值因子。因為OFDM信號是很多個小信號的總和，這些小信號的相位是由要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)序列決定的。對某些數(shù)據(jù)，這些小信號可能同相，而在幅度上疊加在一起從而產(chǎn)生很大的瞬時峰值幅度。而峰均比過大，將會增加A/D和D/A的復(fù)雜性，而且會降低射頻功率放大器的效率。同時，在發(fā)射端，放大器的**輸出功率就限制了信號的峰值，這會在OFDM頻段內(nèi)和相鄰頻段之間產(chǎn)生干擾。

　　(3)所需線性范圍寬

　　由于OFDM系統(tǒng)峰值平均功率比(PAPR)大，對非線性放大更為敏感，故OFDM調(diào)制系統(tǒng)比單載波系統(tǒng)對放大器的線性范圍要求更高。

編輯本段實現(xiàn)中的問題

　　雖然OFDM已成為新一代無線通信**有競爭力的技術(shù)，但這種技術(shù)也存在一些內(nèi)在的局限和設(shè)計中必須注意的問題：

子載波的排列和分配

　　OFDM子載波可以按兩種方式排列：集中式(Locolized)和分布式(Distributed)。

　　集中式即將若干連續(xù)子載波分配給一個用戶，這種方式下系統(tǒng)可以通過頻域調(diào)度(scheduling)選擇較優(yōu)的子載波組(用戶)進(jìn)行傳輸，從而獲得多用戶分集增益。

　　另外，集中方式也可以降低信道估計的難度。但這種方式獲得的頻率分集增益較小，用戶平均性能略差。

　　分布式系統(tǒng)將分配給一個用戶的子載波分散到整個帶寬，從而獲得頻率分集增益。但這種方式下信道估計較為復(fù)雜，也無法采用頻域調(diào)度。設(shè)計中應(yīng)根據(jù)實際情況在上述兩種方式中靈活進(jìn)行選擇。

PAPR問題

　　OFDM系統(tǒng)由于發(fā)送頻域信號，峰平比(PAPR)較高，從而會增加了發(fā)射機(jī)功放的成本和耗電量，不利于在上行鏈路實現(xiàn)(終端成本和耗電量受到限制)。在未來的上行移動通信系統(tǒng)中，很可能將采用改進(jìn)型的OFDM技術(shù)，如DFT-S(離散傅麗葉變換擴(kuò)展)-OFDM或帶有降PAPR技術(shù)(子載波保留、削波)的OFDM。

多小區(qū)多址和干擾抑制

　　OFDM系統(tǒng)雖然保證了小區(qū)內(nèi)用戶間的正交性，但無法實現(xiàn)自然的小區(qū)間多址(CDMA則很容易實現(xiàn))。

　　如果不采取任何額外設(shè)計，系統(tǒng)將面臨嚴(yán)重的小區(qū)間干擾(WiMAX系統(tǒng)就因缺乏這方面的考慮而可能為多小區(qū)組網(wǎng)帶來困難)?？赡艿慕鉀Q方案包括：跳頻OFDMA、小區(qū)間頻域協(xié)調(diào)、干擾消除等。

編輯本段OFDMA

　　隨著OFDM技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)了一系列改進(jìn)的OFDM技術(shù)，以解決OFDM本身的一些問題。下面對**主要的幾個技術(shù)進(jìn)行介紹。首先，OFDM本身不具有多址能力，需要和其他的多址技術(shù)，如TDMA、CDMA、FDMA等結(jié)合實現(xiàn)多址，包括OFDMA（正交頻分復(fù)用）、MC（多載波）-CDMA、MC-DS（直接序列擴(kuò)頻）-CDMA、VSF-OFCDM（可變擴(kuò)頻因子正交頻碼分復(fù)用）等技術(shù)。DFT-S-OFDM（離散傅麗葉變換擴(kuò)展OFDM）是一種為降低PAPR設(shè)計的OFDM改進(jìn)技術(shù)。

子信道OFDMA

　　將OFDM和FDMA技術(shù)結(jié)合形成的OFDMA技術(shù)是**常見的OFDM多址技術(shù)，又分為子信道（Subchannel）OFDMA和跳頻OFDMA。子信道OFDMA即將整個OFDM系統(tǒng)的帶寬分成若干子信道，每個子信道包括若干子載波，分配給一個用戶（也可以一個用戶占用多個子信道）。

　　OFDM子載波可以按兩種方式組合成子信道：集中式（Locolized）和分布式（Distributed），如圖所示。集中式即將若干連續(xù)子載波分配給一個子信道（用戶），這種方式下系統(tǒng)可以通過頻域調(diào)度（scheduling）選擇較優(yōu)的子信道（用戶）進(jìn)行傳輸，從而獲得多用戶分集增益（圖（a））。另外，集中方式也可以降低信道估計的難度。但這種方式獲得的頻率分集增益較小，用戶平均性能略差。分布式系統(tǒng)將分配給一個子信道的子載波分散到整個帶寬，各子載波的子載波交替排列，從而獲得頻率分集增益（圖（b））。但這種方式下信道估計較為復(fù)雜，也無法采用頻域調(diào)度，抗頻偏能力也較差。設(shè)計中應(yīng)根據(jù)實際情況在上述兩種方式中靈活進(jìn)行選擇。

跳頻OFDMA

　　子信道OFDMA對子信道（用戶）的子載波分配相對固定，即某個用戶在相當(dāng)長的時長內(nèi)使用指定的子載波組（這個時長由頻域調(diào)度的周期而定）。這種OFDMA系統(tǒng)足以實現(xiàn)小區(qū)內(nèi)的多址，但實現(xiàn)小區(qū)間多址卻有一定的問題。因為如果各小區(qū)根據(jù)本小區(qū)的信道變化情況進(jìn)行調(diào)度，各小區(qū)使用的子載波資源難免沖突，隨之導(dǎo)致小區(qū)間干擾。如果要避免這樣的干擾，則需要在相鄰小區(qū)間進(jìn)行協(xié)調(diào)（聯(lián)合調(diào)度），但這種協(xié)調(diào)可能需要網(wǎng)絡(luò)層的信令交換的支持，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響較大。

　　另一種選擇就是采用跳頻OFDMA。在這種系統(tǒng)中，分配給一個用戶的子載波資源快速變化，每個時隙，此用戶在所有子載波中抽取若干子載波使用，同一時隙中，各用戶選用不同的子載波組（如圖所示）。與基于頻域調(diào)度的子信道化不同，這種子載波的選擇通常不依賴信道條件而定，而是隨機(jī)抽取。在下一個時隙，無論信道是否發(fā)生變化，各用戶都跳到另一組子載波發(fā)送，但用戶使用的子載波仍不沖突。跳頻的周期可能比子信道OFDMA的調(diào)度周期短的多，**短可為OFDM符號長度。這樣，在小區(qū)內(nèi)部，各用戶仍然正交，并可利用頻域分集增益。在小區(qū)之間不需進(jìn)行協(xié)調(diào)，使用的子載波可能沖突，但快速跳頻機(jī)制可以將這些干擾在時域和頻域分散開來，即可將干擾白化為噪聲，大大降低干擾的危害。隨著各小區(qū)的負(fù)載的加重，沖突的子載波越來越多，這種“干擾噪聲”也會積累，使信噪比降低，但在負(fù)載不是很重的系統(tǒng)中，跳頻OFDMA可以簡單而有效地抑制小區(qū)間干擾。

　　DFT-S-OFDM?

　　DFT-S-OFDM是基于OFDM的一種改進(jìn)技術(shù)。由于傳統(tǒng)OFDM技術(shù)的PAPR較高，在上行鏈路用戶便攜或手持終端有一定困難。OFDM本身也可以采用一系列降低PAPR的附加技術(shù)，如子載波預(yù)留和削波等。另一種方法是在發(fā)射機(jī)的IFFT處理前對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)擴(kuò)展處理，其中**典型的就是用離散傅麗葉變換進(jìn)行擴(kuò)展，這就是DFT-S-OFDM技術(shù)。

　　如圖所示，將每個用戶所使用的子載波進(jìn)行DFT處理，由時域轉(zhuǎn)換到頻域，然后將各用戶的頻域信號輸入到IFFT模塊，這樣各用戶的信號又一起被轉(zhuǎn)換到時域并發(fā)送。經(jīng)過這樣的改進(jìn)，我們發(fā)現(xiàn)每個用戶的發(fā)送信號由頻域信號（傳統(tǒng)OFDM）又回到了時域信號（和單載波系統(tǒng)相同），這樣PAPR就被大大降低了。由于在這個系統(tǒng)中，每個用戶的發(fā)送信號波形類似于單載波，也有人將其看作一種單載波技術(shù)，雖然它是從OFDM技術(shù)演變而來的。

　　在接收機(jī)端，系統(tǒng)先通過IFFT將信號轉(zhuǎn)換到頻域，然后用頻域均衡器對每個用戶的信號進(jìn)行均衡（在發(fā)射機(jī)端須插入CP以實現(xiàn)頻域均衡），**通過DFT解擴(kuò)展恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)?