简单的OFDM由于需要频率之间的保护带宽使得系统的频谱效率不高。而重叠并且正交的OFDM既解决了频谱效率不高的问题,同时也解决了频率选择性干扰问题。如图2-1可知,正交频分复用(OFDM)技术可以大大节省频率资源。在LTE系统中,其下行链路釆用的是东莞大岭山天和百货分布系统与网络优化设计第4页共50页正交频分复用多址(ess,OFDMA)技术,上行链路采用的单载波频分多址(SingleCarrier-ess,SC-FDMA)技术。图2-1传统频分复用和正交频分复用(OFDM)的区别OFDM传输的基本概念是:将高速数据分割成多个低速数据,低速数据通过一系列的子载波并行传输,每个子载波只占整个传输的一部分,总吞吐量是每一个单独的子载波的速率之和,功率能力被分配给所有使用的子载波上。通过快速傅里叶变换(FastFourierTransform,FFT)可产生正交的子载波,子载波的数量由傅里叶变换的大小决定。使用OFDM技术,虽然充分提高了频谱利用率,节省了带宽资源,但也带来了新的挑战。首先是带来了由多径传播引起的符号间干扰(InterSymbolInterference,ISI)。由于信号经过复杂的无线空间传播环境时,传播路径不止一条,且各条传播路径传播信号所需时间不一样,这就导致同一信号接收端多次受到,从而造成符号间的干扰。解决符号间干扰的办法是引入了循环前缀(CyclicPrefix,CP)的概念,只要循环前缀的时间长于信道时延扩展,就可以完全消除ISI。引入的CP概念在解决ISI的同时,还解决了OFDM中另一个重要问题,即子载波间干扰(InterCarrierInterference,ICI)。截取OFDM信号后面的部分信号作为CP内容放在最前面,使得在接收处理OFDM信号时,实现了一个具有循环卷积特性的信号,当CP长度大于多径造成的时延时,就可以保证各个子载波间相互正交。
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