正交频分复用OFDM..docx

设想5G时代会给我们的生活带来什么变化现在已经有很多人预言将来的5G将是无线移动通信的一场革命，上网速度就不用多说了。3D视觉体验就成为普通大众都可以享受的事情，而不再需要去电影院。5G时代首先迎来的将是无线设备数量的大爆炸，镜框、花盆、腰带、冰箱、鱼缸、饭碗、茶杯、沙发……你能见到的东西都有无线通信设备附件，1平方公里会有上百万个设备通过无线的方式加入了互联网，平均服务每个人的无线设备会有上千个，所有的东西都成为了互联网的一部分。即“互联所有”。 “设备互通”也将是5G时代的典型特征，即设备之间不用人工干预的互通互联互操作。公路和停车场的车辆，它们之间相互通信沟通情况，并帮助车主做出最佳的规划。你走在大街上，临近店铺自动给你的手机发广告(很明显，有很多人不喜欢这个功能，会有一种随时都在接收小广告的感觉)因此，我们的手机自然也会根据你的个性喜好设定，智能地选择把这些小广告通知给你或自动屏蔽。冰箱与微波炉，空调与门窗，现实有关联的设备都在后台默默地高速通信，并为你营建智能的办公和家居环境。就像现在很多科幻电影里面的人工智能管家一样。路灯、垃圾筒、广告牌…….到处都可能设置着无线入网的传感器，并形成了一张全时段多手段的立体监控网，比现在大街上的摄像头要强大得多，这会极大地提高隐匿成本，犯罪后想“大隐隐于市”将不再可能。那我们这些守法公民的隐私呢？5G时代监控数据的使用将是严格分级的，不相关人士得不到你的行踪，信息安全是以用户为中心的全寿命周期主动防护，不是被动响应式和事后补救式，它会在后台默默地保护着你。OFDMOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM(Multi Carrier Modulation)，多载波调制的一种。OFDM技术由MCM（Multi-Carrier Modulation，多载波调制）发展而来。OFDM技术是多载波传输方案的实现方式之一，它的调制和解调是分别基于IFFT和FFT来实现的，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。在通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽要宽得多。如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。OFDM主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。OFDM技术是HPA联盟(HomePlug Powerline Alliance)工业规范的基础，它采用一种不连续的多音调技术，将被称为载波的不同频率中的大量信号合并成单一的信号，从而完成信号传送。由于这种技术具有在杂波干扰下传送信号的能力，因此常常会被利用在容易受外界干扰或者抵抗外界干扰能力较差的传输介质中。基本原理通常的数字调制都是在单个载波上进行，如PSK、QAM等。这种单载波的调制方法易发生码间干扰而增加误码率，而且在多径传播的环境中因受瑞利衰落的影响而会造成突发误码。若将高速率的串行数据转换为若干低速率数据流，每个低速数据流对应一个载波进行调制，组成一个多载波的同时调制的并行传输系统。这样将总的信号带宽划分为N个互不重叠的子通道(频带小于Δf)，N个子通道进行正交频分多重调制，就可克服上述单载波串行数据系统的缺陷。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。包括以下类型：V-OFDM, W-OFDM, F-OFDM, MIMO-OFDM,多带-OFDM。OFDM中的各个载波是相互正交的，每个载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便减小了载波间的干扰。由于载波间有部分重叠，所以它比传统的FDMA提高了频带利用率。在OFDM传播过程中，高速信息数据流通过串并变换，分配到速率相对较低的若干子信道中传输，每个子信道中的符号周期相对增加，这样可减少因无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。另外，由于引入保护间隔，在保护间隔大于最大多径时延扩展的情况下，可以最大限度地消除多径带来的符号间干扰。如果用循环前缀作为保护间隔，还可避免多径带来的信道间干扰。在过去的频分复用(FDM)系统中，整个带宽分成N个子频带，子频带之间不重叠，为了避免子频带间相互干扰，频带间通常加保护带宽，但这会使频谱利用