LTE 為何選擇 OFDM 為關鍵技術,這種技術與 CDMA 相比優缺點何在?
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從技術角度說,OFDM從理論上,在上個世紀已經討論的很多了,98年的時候我們實驗室的博士論文很多就是OFDM了。3G時代,沒有選OFDM,普遍選擇了CDMA,因為從理論角度,當時看來,CDMA的頻譜利用率還是要高一點,而且OFDM的關鍵問題,不是IFFT的實現難度,是高速情況下的多普勒效應不好克服。後來的情況是,電子器件的處理速度沒有預想的那麼高,CDMA體制下,多用戶檢測技術由於器件處理速度不夠沒法使用,導致3G的預期遠低於理論。而實際應用環境中,慢速或者靜止使用佔了絕大比例,讓OFDM原來的問題忽然不是了問題,並且孤島式的應用更加適合OFDM,WiFi的成功更加讓工業界接受了OFDM技術。但是,現在4G上來之後,OFDM技術的真正挑戰來了,同頻組網問題其實還沒有解決,這會徹底的限制掉OFDM。按照現在的外場測試,OFDM在複雜蜂窩環境下的頻譜利用率未必比得上WCDMA。現在談論OFDM和CDMA的技術的優缺還太早。等幾年在看吧。沒有大規模的試驗數據,你可以說東,他可以說西,最後,比三歲小孩說得強不了多少。當初CDMA也說不適合蜂窩移動網,大約十年,業界改變觀念了,而大家都看好CDMA時,過了十年,OFDM出來了。現在大家都看好OFDM,說不上十年之後又有什麼變化,萬一器件水平提高了,CDMA的潛能能得以爆發呢。IS95時代,CDMA上行不採用導頻,靠盲檢,那時理論界都認為這樣好,到了3G時代,觀念改變了,認為導頻還是要有。這種十年河東十年河西的事情太多了。等等看吧
OFDM技術很早就有了,但由於硬體上實現的成本較高,一直僅限于軍方或少量組織使用。
隨著硬體的發展,現在IFFT實現起來成本沒那麼高了,加上其本身頻譜利用率較高,所以被4G採用了做RF部分的信道,且和MIMO結合更容易。缺點就是對同步要求(時域、頻域)較高,且峰均比PAPR較大,對功放的線性要求較高。
外場測試中感覺速度達不到宣傳值,可能和同頻組網的網內干擾有關。前面的回答都沒有抓到最為重要的一點,也就是CDMA的致命弱點——「遠近效應」。所以3G基站端最難設計的就是自動增益控制,通過精細的AGC(1s得做上千次)來克服遠近效應。但實際效果也離理論上差距很大,同時服務的用戶最多也就幾十個。
兩者在技術上孰優孰劣很難講,比如現在答案里就講從頻譜利用率來看,OFDM並不比WCDMA高,在實際環境中也是這樣,兩個技術都是很早就成熟的技術,在實驗室環境中早就有了。LTE採用OFDM主要有這麼幾點原因:1、硬體技術的成熟,尤其是數字信號處理晶元技術的成熟,使OFDM實現成本和難度都大幅降低。2、OFDM更容易和MIMO結合。LTE提升速率主要依靠2點,第一是提升佔用帶寬(從5MHz到20MHz),第二就是MIMO。
3、OFDM技術更乾淨,沒專利限制。
OFDM沒有專利費,已經過期的專利,誰都可以用,不必和高通糾纏專利問題
樓上正解,應用OFDM系統需要大量繁雜的數字信號處理過程,而之前由於缺乏數字處理功能強大的元器件,因此OFDM技術遲遲沒有得到迅速發展。近些年來,集成數字電路和數字信號處理器件的迅猛發展使得OFDM技術再次成為主流。
樓上正解,專利是重要原因。當然更高的頻譜效率也是,之所以現在才推出OFDM,是因為以前IFFT做不到那麼快,所以沒辦法實現基於IFFT的OFDM,如果用普通的OFDM,系統複雜度太高。所以,OFDM現在才出來
OFDM相比CDMA最大的好處 個人理解就兩條
1.OFDM更容易結合MIMO 兩者在數學(從矩陣運算的角度)本質是一致的 用硬體實現起來相對更簡單
2.OFDM高通相對而言專利並沒有CDMA專利多
不過其實我一直好奇一個問題 高通不是收購了發明OFDM的那個小公司麽? 專利應該也蠻多吧從單站點傳輸技術而言,OFDM能夠發揮大帶寬優勢,MIMO能進一步提升頻譜效率。OFDM和MIMO比較容易結合,適應寬頻移動通信的時代要求。
CDMA也可以與MIMO結合,也可以採用大帶寬,但是CDMA技術對於大帶寬接收機技術實現複雜,與MIMO結合也比較複雜一點。
從大規模組網的效率來說,CDMA技術由於小區間正交性天然具有組網優勢。OFDMA技術不可避免的小區間同頻干擾,組網效率要低一點。作為4G技術的兩個分支,雖然OFDM為一種新採納的4G技術,但是CDMA作為一種優秀的技術,還在並行發展。都具有長久的生命力。OFDM克服了小區間干擾,小區間干擾採用SFR技術。這個體制比CDMA要優越很多。詳細分析見《通信之道-從微積分到5G》 《通信之道:從微積分到5G》(楊學志)【摘要 書評 試讀】- 京東圖書
LTE比C網好灌數據。
抗多徑效應能力強,均衡器簡單
OFDM對於實現高速率更加簡單,靈活。特別是高階mimo,這個是關鍵。
因為可以達到更高的頻譜利用率。這是唯一的理由。
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