多載波傳輸技術(shù)在下一代移動通信中的發(fā)展

　　區(qū)別于第二代移動通信系統(tǒng)，3G網(wǎng)絡(luò)的最突出特點之一就是支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，Beyond3G和4G可以實現(xiàn)100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，甚至更高，支持的業(yè)務(wù)從語音到多媒體業(yè)務(wù)，包括實時的流媒體業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸速率要根據(jù)這些業(yè)務(wù)所需的速率動態(tài)調(diào)整。同時，下一代移動通信也要在有限的頻譜資源上實現(xiàn)高速率和大容量，需要頻譜效率極高的技術(shù)。鑒于對高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，多載波調(diào)制技術(shù)開始成為人們關(guān)注的焦點。

　　數(shù)字信號的載波調(diào)制是信道編碼的一部分。為了使數(shù)字信號在信道中傳輸，必須用數(shù)字信號對載波進行調(diào)制。傳輸數(shù)字信號時有三種基本調(diào)制方式：幅度鍵控、頻移鍵控和相移鍵控，它們分別對應(yīng)于用正弦波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號。以上的基本調(diào)制方式都采用一個載波信號，因此屬于串行方式的數(shù)字調(diào)制解調(diào)方式。與此相對應(yīng)，將采用多個載波信號的并行方式的傳輸系統(tǒng)則稱為多載波傳輸系統(tǒng)。

　　多載波調(diào)制技術(shù)MCM適用于多種通信方式，例如無線電射頻通信、光通信等，特別適用于高速數(shù)據(jù)的傳輸。例如，20世紀(jì)60年代提出的OFDM技術(shù)就是一種多載波調(diào)制技術(shù)。隨著大規(guī)模集成電路、信道自適應(yīng)技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，OFDM技術(shù)從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用，成為高速雙向無線數(shù)據(jù)通信的最佳實現(xiàn)方式之一，在Beyond3G、4G、802.16等通信系統(tǒng)中成為關(guān)注的焦點技術(shù)之一。目前，在HSDPA網(wǎng)絡(luò)普遍采用OFDM技術(shù)傳輸高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　OFDM的主要技術(shù)優(yōu)點包括：頻譜利用率很高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高；抗多徑干擾與頻率選擇性衰落能力強，主要原因在于OFDM把數(shù)據(jù)分散到許多子載波上，大大降低了各子載波的符號速率，從而減弱多徑傳播的影響；可以靈活地選擇適合的子載波進行傳輸，實現(xiàn)動態(tài)的頻域資源分配，從而充分利用頻率分集和多用戶分集，以獲得最佳的系統(tǒng)性能；通過各子載波的聯(lián)合編碼，可具有很強的抗衰落能力；OFDM將總帶寬分割為若干個窄帶子載波，可以有效地抵抗頻率選擇性衰落。

　　此外，OFDM可以和MIMO技術(shù)相結(jié)合，共同推動下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。MIMO系統(tǒng)于1908年由Marconi提出，它利用多天線來抑制信道衰落。基于收發(fā)兩端的天線數(shù)量，可以包括SIMO(Single Input Multiple Output)系統(tǒng)和MISO(Multiple Input Single Output)系統(tǒng)等。MIMO技術(shù)可以使信道容量隨天線數(shù)量的增加而線性增大，提高頻譜利用率。MIMO系統(tǒng)在一定程度上可以實現(xiàn)抗多徑衰落，與OFDM的抵抗頻率選擇性衰落相配合，二者將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

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　　隨著3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，更注重3G網(wǎng)絡(luò)部署和擴容建設(shè)的合理性和經(jīng)濟性、網(wǎng)絡(luò)維護的連續(xù)性。3G多載波基站滿足了3G網(wǎng)絡(luò)平滑擴容的需要，能靈活地配置網(wǎng)絡(luò)，成為3G網(wǎng)絡(luò)擴容的主要方式之一。隨著3G增值業(yè)務(wù)的發(fā)展，高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為3G和下一代網(wǎng)絡(luò)的典型代表，而包括OFDM在內(nèi)的多載波傳輸技術(shù)成為人們近期關(guān)注的焦點。多載波傳輸技術(shù)與其它技術(shù)相配合，將極大地推動下一代網(wǎng)絡(luò)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

[ 本帖最后由 garuda 于 2006-10-12 18:07 編輯 ]