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容量相對(duì)更大,下載速率更高。
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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(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制,并且各個(gè)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(diǎn),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。
1. 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(gè)好的通信系統(tǒng)應(yīng)該在頻譜效率和誤碼率之間獲得最佳平衡。
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(hào)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(huì)對(duì)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(dú)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(shí)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)制以獲得最大頻譜效率,而在信道條件變差時(shí)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最佳平衡。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(diǎn)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。
2. 峰均功率比(PAPR)
這也是設(shè)備商們應(yīng)該考慮的一個(gè)重要因素。因?yàn)镻APR過高會(huì)使得發(fā)送端對(duì)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(huì)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(hào)包絡(luò)的不恒定性,使得該系統(tǒng)對(duì)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)等。目前有很多技術(shù)可以降低OFDM的PAPR。
3. 抗窄帶干擾能力
CDMA的最大優(yōu)勢(shì)就表現(xiàn)在其抗窄帶干擾能力方面。因?yàn)楦蓴_只影響整個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)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(cuò)和使用較低階調(diào)制等手段來解決。
4. 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(hào)相互重疊,產(chǎn)生信號(hào)波形間的相互干擾,使接收端判斷錯(cuò)誤。這會(huì)嚴(yán)重地影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。 為了抵消這種信號(hào)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(hào)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(hào)能量不相等,試驗(yàn)證明,如果路徑數(shù)超過7或8條,這種信號(hào)能量的分散將使得信道估計(jì)精確度降低,RAKE的接收性能下降就會(huì)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(shí)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(jià),并帶來了能量損失:CP越長,能量損失就越大。
5. 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(duì)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最小化信道間干擾。
6. 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(jì)規(guī)劃問題。OFDM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的最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(jì)者只要預(yù)留些頻段就可以解決小區(qū)分裂的問題。
7. 均衡技術(shù)
均衡技術(shù)可以補(bǔ)償時(shí)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(shí)延擴(kuò)展可以被看作只是被傳信號(hào)的再次傳送。如果這些多徑信號(hào)相互間的延時(shí)超過一個(gè)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。
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個(gè)人覺得OFDM相比CDMA最大的優(yōu)勢(shì)是不用向高通公司繳納昂貴的專利費(fèi)
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