OFDM 技术在移动通信系统中的应用探讨

文/白晓飞

【关键词】正交频分复用 多址接用技术 应用

OFDM 技术即正交频分复用技术, 是一种在无线环境下能够高速传输数据的技术。其对信道进行划分，这些被划分的子数据流取代了串行数据信号，大大提高了传输的效率，降低了对信号的干扰，并且推动了移动通信的发展进程。随着21 世纪各个领域的不断深入和推进，对移动通信的需求也不断增加，下面就着重阐述OFDM 的多址接用技术、以及在移动通信系统中应用进行探讨。摘 要

从人类发现短波信号开始， 到如今OFDM 技术被广泛运用，已经证明了OFDM在军事、国家通讯等各个领域中不可或缺的地位。近几年，在射频电路制造技术中，无线通讯取得了较大的进展，并且随着新型的集成电路的不断发展，以及现在电脑更新换代如此之快的年代，便携设备向小、精、成本低、性能越来越可靠的方向发展。目前，在广播式的音频、民用通信系统、和视频领域被广泛应用，其应用可以包括很多方面，不仅包括DAB、DVB 等方面，还包括ADSLH 以及DTV。另外在无线局域网中通常也会发现OFDM 技术应用的痕迹。

OFDM技术是一种高速传输数据的技术，其比较突出的优点有：在窄带带宽下也能够发出大量的数据，抗干扰、抗衰落，更大的提高了频谱的利用率，对未来高速宽带无限通信的应用起到了很大的帮助作用。

1 OFDM的多址接用技术

在划分信道宽带时，OFDM 技术将其划分成了多个子道，这极大的促进了频谱利用率的提高。OFDM 技术将串行数据信号进行了低速并行信号的转变，从而使传输信道具有抗衰落特性，对降低信道频率选择性的影响有较大作用。在无线通信系统中，多址方式能够使多个移动用户同时共享有限的频谱资源。目前在移动通信中主要应用的多址方式有：频分多址（FDMA)、时分多址（TDMA) 和码分多址（CDMA)。频谱利用率、系统容量、抗多个信道干扰等因素是选择OFDM 技术和多址接用技术的主要出发点，高效率、高速率是移动通信发展的最终最求目标，因此设备商应该权衡利弊，根据实际情况进行综合分析，对技术的选择方面做到最佳选择。

1.1 频分多址（FDMA)

在FDMA 系统中，对信道总频进行分割具有十分重要的作用。通常情况下会将其分成子频带，并且这些子频带直接并无联系，而且相邻子频带之间的干扰也不是很大，因此，FDMA 通常能够在窄带系统中实现，符号时间不需要均衡，远远大于延时扩展。信道非线性是FDMA 系统的主要矛盾，其容易产生频谱展宽、信号抑制和交调噪声等现像。解决FDMA 系统非线性可以采取以下几种方法。首先，在选择功率放大器时，尽可能的选用性能良好的高线；其次，为了降低交调分量出现的可能性，应该对频率加以合理配置；另外，功率放大器采取倒退输出功率的方法或者补偿线性均可以起到频分多址的目的。

1.2 时分多址（TDMA)

TDMA 帧作为TDMA 系统的重要组成部分，是由各个用户交织连成复杂的帧结构网。在TDMA 系统中，无论是对信号进行发送还是接收，由于其具有一定的局限性，为了满足相关技术要求，必须将其限定在一定时限内，所以只能在帧、时隙、比特全部同步的情况下，通信才可以进行。在TDMA 系统中，一般是利用缓存—突发的方式来对数据进行发射的，因此移动通讯的信号传输也是不连续的，传输需要开关。

1.3 码分多址（CDMA)

在CDMA 系统中，充分考虑了扩频通信理论，并按照该理论进行多址连接，使得各个用户的码序列相互正交，因此用户的区分不是那么麻烦。CDMA 系统的技术特点是用户共享一个频率，以及地址码不能完全正交，因此用户越多，数据传输效果就越差，所以用户容量需要一定的限制。为解决多用户干扰、远近效应等弊端，提高系统性能，加强功率控制是十分必要的。

2 OFDM技术的应用

OFDM 技术在移动通信中具有其独特的优越性，现对此进行如下分析。第一，在无线环境下能够高速传输数据，能够在窄带带宽下也能够发出大量的数据，抗干扰，抗衰落，最大化的提高了频谱的利用率。同时，对子载波进行编码，可以极大的分散子信道的频率，能够进一步抵抗噪声和防止信道衰落。值得注意的一点是，衰弱情况如果超过了技术要求的范围，就必须对其进行时域均衡器的添加工作。第二，OFDM 技术具有较高的使用率。这是因为它摈弃了传统的保护方式而采取将载波作为子信道的方式进行使用，从而极大的促进了OFDM 技术的使用能力，使得OFDM 技术在移动通信中得到了最大的发挥，促进移动通信的发展。第三，OFDM 技术具有较高的数据传输能力。在充分考虑信道情况以及噪音环境的基础之上通过使用不同类型的子载波进行调制。如果信道具有较好的条件，那么便可以采取调制频率较高的方式。反之则需对其进行干扰。另外，OFDM 技术对抗码间具有较强的干扰能力。尽管会有很多的因素干扰抗码间，但是只要我们能够确保传输信道的频带保持在一定范围内，就能有效的对抗码间进行干扰，取得事半功倍的效果。

3 结语

随着科技的不断进步和技术的不断革新，给移动通信事业带来了巨大的发展活力。为了适应当代经济的发展需求，只有将OFDM 技术应用到移动通信中去，才能不断的完善移动通信系统，促进移动通信事业的蓬勃发展。然而，目前的OFDM 技术仍然存在很多问题，这需要引起我们的高度重视。能否进一步提高OFDM 技术的应用水平，对于广大相关人员来说，仍然有很长的一段路要走。

参考文献

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作者单位

河北电信设计咨询有限公司 河北省石家庄市050021