03数据通信——复用.ppt

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1、多路复用技术（Multiplexing）1.概述2.频分复用3.时分复用4.码分复用5.波分复用6.数字复接7.复用新技术OFDM1、概述n定义：一条信道上传输多路信号，而且各路信号互不干扰。n作用：充分利用线路资源，提高信道利用率。n复用的数学基础：信号的分割原理n即：赋予信号不同的特征，然后根据各信号的特征差异来区分，实现互不干扰的通信。n分类：n空分复用、时分复用、频分复用、码分复用、波分复用等DEMUX复用器复用器解复用器解复用器共享信道MUX2、频分多路复用FDM（Frequency Division Multiptexing）nFDM应用前提：传输介质的可用带宽必须超过各路给定信号

2、所需带宽的总和。n如果将这几路信号中的每路信号都以不同的载波频率进行调制，而且各路载波频率之间留有一定的间隔以使各路信号带宽不相互重叠，那么这些信号就可同时在介质上传输 通道通道1通道通道260 64 68 72频率（频率（kHz）通道通道3300 3100Hz通道通道1 通道通道2 通道通道3频率（频率（kHz）60 64 68 72n实际上，各条信道所传输信息的带宽要比 FN窄得多，以避免相互干扰。n主要特点：适用于传输模拟信号，故多用于电话系统；所有的信道并行工作，故每一路的数据传输都没有时延；设备费用低。n主要缺点：当终端数目较多时，由于分配给每条信道的带宽都较窄，故对带通滤波器的要求

3、较严格，且最大传输速率较低。典型应用n长途载波电话n插报系统nFM调频广播nHFCn。3、时分多路复用TDM（Time division Multiplexing）每个信号按时间先后轮流交替地使用单一信道，那么，多个数字信号的传输便可在宏观上同时进行。对单一信道的交替使用可以按位、字节或块等为单位来进行 多路多路复用复用部件部件通道通道D多路多路复用复用部件部件物物 理理 主主 干干D5 C5 B5 A5 D4 C4 B4 A4ti+7ti+6ti+5ti+4ti+3ti+2ti+1tiA9 A8 A7 A6B9 B8 B7 B6C9 C8 C7 C6D9 D8 D7 D6通道通道C通道通道B

4、通道通道AA3 A2 A1 A0B3 B2 B1 B0C3 C2 C1 C0D3 D2 D1 D0同步TDMn时间片与输入装置一一对应，即同步n如某个时间片对应的装置无数据发送，则该时间片空闲n传输介质的传输速率不能低于各个输入信号的数据速率之和 n每个时间片内可传送一位或一个字节，甚至传送一个数据块 同步同步TDM通道通道D物物 理理 主主 干干A3 D2 C2D1A2C1 B1 A1 A4 A3A2 A1通道通道C通道通道B通道通道AB2B1C3 C2C1 D3D2 D1ADCBADCBADCBA同步TDM图示时分复用器 R.101和R.111用于复用电报和非同步数据信号，前者最终的复用信

5、号速率为2400bit/s，后者的复用速率有2.4Kbit/s、4.8Kbit/s、9.6Kbit/s和64Kbit/s四种。X.50和X.51用于将同步数据信号复用成64Kbit/s，两者区别在于采用的数据封装格式不同，前者采用(6+2)比特格式，后者采用(8+2)比特格式，通常将按照此格式封装的比特组称为包封，如下图所示：其中 F比特用来实现同步，S比特为状态指示比特。n各低速非同步信号首先经过各自的速度适配器，然后再进行同步复接。n多用单片机实现n3种速度适配的方法：n1、抽样法n2、跃变编码法n3、止码元调整法速度适配n抽样速率是原信号速率的1620倍n冗余度高，用于频带富裕的情况n码

6、速不相关系统，透明传输抽样法n在抽样法基础上，将抽样脉冲分成一些比特组，每组当中有4个（CCITT建议的值）抽样脉冲，再根据原信号跃变对应4个脉冲中的位置进行编码跃变编码法 0 1 1 0 1 P T C1 C2 P n用于低速信号是异步信号，有起有止，低速系统止位一般都是1.5个单位n取抽样速率略大于数据速率，将1.5个单位调整为2个单位，成为等时信号止码元调整法R.101 比特交织 码速相关（止码元调整）的TDM系统，不透明异步TDMn时间片是按需动态分配的n时间片与输入装置之间没有对应关系，任何一个时间片都可以被用于传输任何一路输入信号n在传输的数据单元中必须包含有地址信息，以便寻址目的

7、节点n传输介质的传输速率只要不低于各个输入信号的平均数据速率即可n异步TDM又称为统计TDM（STDM）异步异步TDM（智能智能TDM，统计时分复用统计时分复用STDM）通道通道D物物 理理 主主 干干 D3 A4 C3 B2 A3 D2 C2 D1 A2 C1 B1 A1 A4 A3A2 A1通道通道C通道通道B通道通道AB2B1C3 C2C1 D3D2 D1每个时间片传输的数据中必须每个时间片传输的数据中必须包含地址域，即降低了有效数包含地址域，即降低了有效数据的传输率据的传输率异步TDM图示需需适当适当容量的缓存器容量的缓存器STDM复用器n字符交织n比特交织 R.105虚拟信道接入器

8、R.101复用器 虚拟信道传送标志的结构图虚拟信道传送标志的结构图字符交织字符交织STDM原理图原理图典型应用n电话系统nSDHn帧中继、ATM和IPn。FDM和TDM比较nFDM原理简单，技术成熟n低速设备少时，FDM便宜nTDM优点多集中器 n仅当终端有信息要发送且已提出请求时，才把传输线分配给它 n集中器与STDM的主要差别在于：n在采用STDM的通信系统中，终端处于完全被动的状态，只有在获得 STDM的访问后(扫描后)，才能发送已准备好的信息，而在使用集中器的系统中，终端处于主动地位，只要它有信息发送，便可提出请求。n STDM对不发送信息的终端仍要进行扫描，而集中器则不去扫描那些没有

9、信息发送的终端，可见集中器效率更高。nSTDM需成对使用 复用系统举例 前端处理机负责完成通信功能，使主机能够集中资源进行数据处理。集中器4、码分复用CDMAn用相互正交的码序列互不干扰的原理来进行复用n用相互正交的地址码去调制各路信号，在接受端利用码型的正交性，通过地址码可分离混合信号。F2F1F3 光谱光谱F1F2F3共享光纤的光谱共享光纤的光谱光纤光纤2光纤光纤3光纤光纤1共享光纤共享光纤 采用无源设备，更可靠采用无源设备，更可靠棱柱棱柱/衍射光栅衍射光栅原原理理：整整个个波波长长频频带带被被划划分分为为若若干干个个波波长长范范围围，每每个个用用户占用一个波长范围来进行传输。户占用一个波

10、长范围来进行传输。5、波分复用Wave Division Multiplexing1.数字复接的基本原理 复接（Multiplexer）：将低速率的信号合路成高速率的信号；分接（Demultiplexer）：将高速率的信号分路成低速率的信号。定时定时合路合路码速码速调整调整分路分路码速码速调整调整定时定时同步同步合路合路信号信号1 12 23 34 41 12 23 34 4f fL Lf fMM复接器复接器分接器分接器f fMMf fL L6、数字复接 2.数字复接的类别 a.同步复接：各支路信号时钟与合路信号时钟是同步的；各支路信 号使用的时钟都是由同一个总时钟提供。b.异步复接：各支路时

11、钟不同步，并非来自同一个时钟源，一般需要在复接器中加较大的缓冲器作码速调整，常用于信道统计复用的场合；c.准同步复接：各支路信号的时钟由不同的时钟源提供，而这些时 钟源在一定的容查范围内为标准相当的情况。称各 支路状态为准同步状态，对应的复接称为准同步复接。3.码速调整fL：支路时钟；fM：复接器支路时钟。fh：合路信号时钟 正码速调整复接器要求：fM fL.同步同步复接复接码速调整码速调整合路合路信号信号1 12 23 34 41 12 23 34 4f fL Lf fMM复接器复接器分接器分接器f fMMf fL L同步同步分接分接码速调整码速调整f fh h控制信号控制信号控制信号控制信

12、号PDH SDH7、复用新技术OFDM正交频分复用正交频分复用Orthogonal Frequency Division Multiplexingn概念：频分复用概念：频分复用多载波调制多载波调制OFDMn优点优点n缺点缺点nOFDM产生与发展产生与发展nOFDM的的FFT实现原理实现原理nOFDM系统结构系统结构n应用应用概念nFDMn多载波调制多载波调制MCMnOFDM：在频域内将所给信道分成许多正在频域内将所给信道分成许多正交子信道，在每一个子信道上使用一个子交子信道，在每一个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输载波进行调制，并且各子载波并行传输nOFDM：在频域内将所给

13、信道分成许多在频域内将所给信道分成许多正交子信道，在每一个子信道上使用一正交子信道，在每一个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行个子载波进行调制，并且各子载波并行传输传输一种一种多载波数字调制多载波数字调制技术，也可以被当作复用技术。技术，也可以被当作复用技术。n子载波相混叠的子载波相混叠的MCM，把高速的数据流分散到多个把高速的数据流分散到多个正交的子载波上传输。正交的子载波上传输。nOFDM全部载波频率有相等的频率间隔，它们是一全部载波频率有相等的频率间隔，它们是一个基本振荡频率的整数倍，个基本振荡频率的整数倍，正交正交指指各个载波的信号各个载波的信号频谱频谱是正交的。是正交的

14、。1984年年,Cimini提出了一种适于无线信道传送数据的提出了一种适于无线信道传送数据的OFDM方方案。其特点是调制器发送的子信道副载波调制的码型是案。其特点是调制器发送的子信道副载波调制的码型是方波方波,并在码元间插入了保护间隙。虽然各子信道的频谱为虽然各子信道的频谱为Sinxx形形,但由于码元周期很长但由于码元周期很长,单路单路子信道所占的频带很窄子信道所占的频带很窄,因而位于信道频率边缘的子信道的拖尾，因而位于信道频率边缘的子信道的拖尾，对整个信道带宽影响不大，可以避免多径传播引起的码间串扰。对整个信道带宽影响不大，可以避免多径传播引起的码间串扰。实现的方案非常简单，因此后来的大多数

15、实现的方案非常简单，因此后来的大多数OFDM方案都是以此方案都是以此为原形实现的。为原形实现的。优点n频谱利用率很高频谱利用率很高n频谱效率比串行系统高近一倍。这一点在频谱资源有限的频谱效率比串行系统高近一倍。这一点在频谱资源有限的无线环境中很重要。无线环境中很重要。n抗衰落能力强抗衰落能力强nOFDM把用户信息通过多个子载波传输，在每个子载波上把用户信息通过多个子载波传输，在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，使长很多倍，使OFDM对脉冲噪声（对脉冲噪声（Impulse Noise）和信和信道快衰落的抵抗力

16、更强。道快衰落的抵抗力更强。n同时，通过子载波的联合编码，达到了子信道间的频率分同时，通过子载波的联合编码，达到了子信道间的频率分集的作用，也增强了对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力。集的作用，也增强了对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力。n适合高速数据传输。适合高速数据传输。nOFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用和噪声背景的不同使用不同的调制方式不同的调制方式自适应自适应调制。调制。当信道条件好的时候，采用效率高的调制方式。当信道条当信道条件好的时候，采用效率高的调制方式。当信道条件差的时候，采用抗干扰能力强的调制方式。再

17、有，件差的时候，采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM加载算法的采用，使系统可以把更多的数据集中放加载算法的采用，使系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。在条件好的信道上以高速率进行传送。n抗抗码间干扰（码间干扰（ISI）能力强。能力强。n码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性的干扰。造成码间它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性的干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。的

18、，就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了由于采用了循环前循环前缀缀，对抗码间干扰的能力很强。，对抗码间干扰的能力很强。n传输信号并非通过单一的直接路径到达接收器，而传输信号并非通过单一的直接路径到达接收器，而是经过了多个不同路径。信号从发射器到接收器所是经过了多个不同路径。信号从发射器到接收器所经历的每条路径长度都不同，因此每个信号的延迟经历的每条路径长度都不同，因此每个信号的延迟都有所不同。最终接收到的信号实际上是个多次迭都有所不同。最终接收到的信号实际上是个多次迭加而产生的信号，每个迭加信号都在不同时刻到达加而产生的信号，每个迭加信号都在不同时刻到达接收器，每个迭加信号的强度均不相同。

19、接收器，每个迭加信号的强度均不相同。假设最初与最末到达接收器的两个信号假设最初与最末到达接收器的两个信号之间的最大延迟为之间的最大延迟为Tmax(称为支路延迟称为支路延迟)，如果在每个时间间隔，如果在每个时间间隔T内发送器发送内发送器发送一个离散数据块一个离散数据块(一个码一个码)。在这种情况。在这种情况下，每个接收到的码便可能被混迭了，下，每个接收到的码便可能被混迭了，我们把这种效应通常称为我们把这种效应通常称为码间干扰码间干扰(ISI)。对接收器来说，纠正一个较大对接收器来说，纠正一个较大的码间干扰的实现成本很高。的码间干扰的实现成本很高。附：无线通信中的多径效应附：无线通信中的多径效应附

20、：附：循环前缀循环前缀Cyclic prefix缺点n缺点缺点n子载波必须满足正交，如果正交性恶化，则整个系统的子载波必须满足正交，如果正交性恶化，则整个系统的性能会严重下降，产生性能会严重下降，产生OFDM特有的子载波间串扰特有的子载波间串扰 对频率偏移和相位噪声敏感对频率偏移和相位噪声敏感如何实现子载波的精确同步是如何实现子载波的精确同步是OFDM技术中的一个难点技术中的一个难点OFDM产生与发展nOFDM的概念于的概念于20世纪世纪5060年代提出年代提出n在早期的在早期的OFDM系统中，发信机和相关接收机所需的系统中，发信机和相关接收机所需的副载波阵列是由正弦信号发生器产生的，系统复杂

21、且副载波阵列是由正弦信号发生器产生的，系统复杂且昂贵。昂贵。n1971年年Weinstein和和Ebert提出了使用提出了使用离散傅立叶变离散傅立叶变换换实现实现OFDM系统中的全部调制和解调功能的建议，系统中的全部调制和解调功能的建议，用用DFT及及IDFT来实现来实现OFDM系统，大大降低了系统的系统，大大降低了系统的复杂度，减小了系统成本，为复杂度，减小了系统成本，为OFDM的广泛应用奠定的广泛应用奠定了基础。了基础。n80年代以后，年代以后，OFDM的调制技术和应用不断发展的调制技术和应用不断发展OFDM的FFT实现原理n设设OFDM信号发射周期为信号发射周期为0,T，在一个周期在一个

22、周期内传输的内传输的N个符号为（个符号为（C0,C1,C2,CN-1）n因为第因为第k个符号个符号Ck调制第调制第k个载波个载波 ，所所以合成的以合成的OFDM信号为信号为 OFDM的FFT实现原理n在一般的在一般的OFDM系统中，系统中，n 为为系系统统的的发发射射载载频频，为为子子载载波波的的最最小小间间隔隔，一般取一般取 n 为为符符号号序序列列（C0,C1,C2,CN-1）的的时时间间间间隔隔，显显然然 ，取取 f0=0，则则OFDM信信号号可可以表示为以表示为n如如果果以以 为为采采样样频频率率对对S(t)采采样样，0，T内共有内共有 个采样值个采样值可见：可见：Sn正是正是Ck的离

23、散傅立叶反变换（的离散傅立叶反变换（IDFT）数字信号处理中IDFT的定义式OFDM系统结构应用 目前目前OFDM技术已被广泛应用于广播式的音频和视技术已被广泛应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，主要的应用包括：频领域以及民用通信系统中，主要的应用包括：n非对称的数字用户环线非对称的数字用户环线(ADSL)n数字视频广播数字视频广播(DVB)n高清晰度电视高清晰度电视(HDTV)n无线局域网无线局域网(WLAN)n第第4代代(4G)移动通信系统移动通信系统n.nOFDM在数字音频广播中的应用在数字音频广播中的应用 n数字音频广播数字音频广播DAB（Digital Audio Bro

24、adcasting）于于70年代末期开始研制，我国部分发年代末期开始研制，我国部分发达城市也已着手进行研制开发，达城市也已着手进行研制开发，DAB在未来在未来20年时间内年时间内最终要取代调频广播。最终要取代调频广播。n数字音频广播的三项关键技术是：即信源编码、信道编数字音频广播的三项关键技术是：即信源编码、信道编码和网络覆盖规划。而码和网络覆盖规划。而DAB的信道编码技术是一种抗回的信道编码技术是一种抗回波传输的信道编码技术，在具体处理上利用波传输的信道编码技术，在具体处理上利用OFDM技术技术将信号分成大量的窄带子信道传输再用卷积码和将信号分成大量的窄带子信道传输再用卷积码和Viterbi

25、解码算法结合。解码算法结合。nOFDM在在在在1.5MHz带宽中，可一起传送带宽中，可一起传送56套立体套立体声高质量节目，信噪比可达声高质量节目，信噪比可达80dB以上。以上。nOFDM在数字电视中的应用在数字电视中的应用 n欧洲欧洲DVB-T COFDM(编码正交频分复用编码正交频分复用:编码技术与调制技编码技术与调制技术相结合术相结合)系统是系统是DVB系列标准中的数字地面电视广播系列标准中的数字地面电视广播系统标准，是最复杂的系统标准，是最复杂的DVB系统。系统。n使用使用MPEG-2传送比特流复用，里德传送比特流复用，里德-索罗门索罗门(RS)前向纠错系前向纠错系统，采用统，采用CO

26、FDM调制方式，把传输比特分割到数千计的低比调制方式，把传输比特分割到数千计的低比特率副载波上，用特率副载波上，用1705个载波（个载波（“2K”）或或6817个载波个载波(“8K”)模式。模式。n日本提出的日本提出的“综合业务数字广播综合业务数字广播”ISDB-T OFDM系统系统采用采用MPEG-2传送比特复用，传送比特复用，OFDM调制方式，使用调制方式，使用的编码方式、调制、传输与的编码方式、调制、传输与DVB-T COFDM基本相同，基本相同，可以说是经修改的欧洲方式可以说是经修改的欧洲方式n我国清华大学微波与数字通信国家重点实验室提出的地我国清华大学微波与数字通信国家重点实验室提出

27、的地面数字多媒体与电视广播系统面数字多媒体与电视广播系统(DMB-T)，它采用时域同它采用时域同步正交频分复用技术步正交频分复用技术(TDS-OFDM)。nOFDM在在ADSL中的应用中的应用 nADSL使用了正交频分复用技术将话音与数据分开，虽使用了正交频分复用技术将话音与数据分开，虽然话音与数据在同一条电话线上，但是话音和数据分别然话音与数据在同一条电话线上，但是话音和数据分别在不同的频带上运行，所以互不干扰。即使边打电话边在不同的频带上运行，所以互不干扰。即使边打电话边上网，也不会发生上网速率下降，通话质量下降的情况上网，也不会发生上网速率下降，通话质量下降的情况nFLASHOFDM是是

28、Flarion公司为了在主网上实现使公司为了在主网上实现使用用IP网络的永久接入服务而开发的传输技术。由于用户网络的永久接入服务而开发的传输技术。由于用户在高速互联网接入服务中可以无线方式永久接入，因此在高速互联网接入服务中可以无线方式永久接入，因此还被称为还被称为“无线版无线版ADSL”。Nextel从从2002年便开始年便开始对对FLASHOFDM进行技术检测和传输试验，韩国也进行技术检测和传输试验，韩国也有多家通信运营商进行试验服务。有多家通信运营商进行试验服务。nOFDM在电力线通信中的应用在电力线通信中的应用n电力线通信技术简称电力线通信技术简称PLC(Power Line Comm

29、unication)是指利用电力线传输数据和话音信号是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。目前只需通过连接在电脑上的的一种通信方式。目前只需通过连接在电脑上的“电力电力猫猫”，再插入家中任何一个电源插座，就可以实现，再插入家中任何一个电源插座，就可以实现14M的速度上网的速度上网n电力线作为通信信道，存在着高噪声、多径效应和衰落电力线作为通信信道，存在着高噪声、多径效应和衰落的特点。的特点。OFDM技术能够在抗多径干扰、信号衰减的同技术能够在抗多径干扰、信号衰减的同时保持较高的数据传输速率，在具体实现中还能够利用时保持较高的数据传输速率，在具体实现中还能够利用离散傅立叶变换简化调制解

30、调模块的复杂度。离散傅立叶变换简化调制解调模块的复杂度。OFDM技技术用于提高电力线网络的传输质量，即使在配电网受到术用于提高电力线网络的传输质量，即使在配电网受到严重干扰时，严重干扰时，OFDM仍可提供带宽并且保证带宽传输效仍可提供带宽并且保证带宽传输效率。因此它在电力线高速通信系统中的应用有着非常乐率。因此它在电力线高速通信系统中的应用有着非常乐观的前景。观的前景。nOFDM在无线局域网中的应用在无线局域网中的应用 nOFDM在在802.11a 和和802.11g中的应用中的应用n802.11a 和和802.11g使用了使用了OFDM，不同于不同于802.11b使用的直接排序扩展频谱（使用

31、的直接排序扩展频谱（DSSS）。）。在在802.11a 和和802.11g标准中，标准中，OFDM能够提供高能够提供高达达54 Mb/s速率的原始数据传输。另外为了支持高速率的原始数据传输。另外为了支持高水准的数据容量和抵御因受各种各样无线电波影响而水准的数据容量和抵御因受各种各样无线电波影响而产生的衰减现象，产生的衰减现象，OFDM 能够非常有效地使用可以能够非常有效地使用可以利用的频谱资源。利用的频谱资源。n802.11n，采用采用MIMO OFDM技术，计划将无线技术，计划将无线局域网的传输速率从局域网的传输速率从54Mbps增加至增加至108Mbps以以上，最高可达上，最高可达320M

32、bps n多入多出正交频分复用技术（MIMO OFDM）技术是通过在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集，提高了信号质量。它利用了时间、频率和空间三种分集技术，使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。MIMO OFDMMIMO系统原理 nOFDM在无线局域网中的应用在无线局域网中的应用 nOFDM在在HiperLAN2中的应用中的应用 n无线局域网系列标准无线局域网系列标准HiperLAN（高性能无线局域网）高性能无线局域网）包括包括HiperLAN1和和HiperLAN2，是由欧洲的欧洲是由欧洲的欧洲通讯标准协会通讯标准协会ETSI所制定的，在欧洲设置所制定的，在欧洲设置455MH

33、z的频宽使用。的频宽使用。nHyperLAN2的技术是采用在的技术是采用在5GHz上传输，并可用上传输，并可用不同速度进行，最快可达到不同速度进行，最快可达到54Mbps，由于采用由于采用OFDM技术，所以不仅可以在室外传送，就连在室内技术，所以不仅可以在室外传送，就连在室内有许多阻碍物亦可用多重路径的方式来传送，通常室有许多阻碍物亦可用多重路径的方式来传送，通常室内覆盖半径可达内覆盖半径可达30米，户外可达到米，户外可达到150米。米。nOFDM在在WiMAX无线城域网中的应用无线城域网中的应用nIEEE 802.16标准是一种无线城域网络标准是一种无线城域网络（WMAN）技术，利用该技术可

34、以把无线热点技术，利用该技术可以把无线热点（hot spots）连接起来，连接起来，IEEE将这个新标准将这个新标准编号为编号为802.16，又称又称WiMAX，即即全球微波接全球微波接入互操作性入互操作性（Worldwide Interoperability for Microwave Access），它出现于它出现于2001年年12月，月，在在2003年年1月正式获得批准，是针对微波和毫月正式获得批准，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。米波频段提出的一种新的空中接口标准。n802.16、802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准，而802.16e属于移动宽带

35、无线接入空中标准。http:/ 802.16d是固定宽带无线接入的标准，该标准定义了三种物理层实现方式：单载波、OFDM(256-Point)、OFDMA(2048-Point)。由于OFDM、OFDMA具有较高的频谱利用率，在抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上具有明显的优势，因此OFDM和OFDMA将成为IEEE 802.16中两种典型的物理屡应用方式。nIEEE 802.16e是移动宽带无线接入的标准，该标准后向兼容IEEE 802.16d。IEEE 802 16e的物理层实现方式与IEEE 802.16d是基本一致的，主要差别是对OFDMA进行了扩展，可以支持2048-Point、

36、1024-Point、512-Point和128-Point，以适应不同载波带宽的需要。为了支持移动性，802.16e在MAC层引入了很多新的特性。nOFDM在超宽带在超宽带(UWB)无线通信技术中的应用无线通信技术中的应用 nUWB技术是一种与其它技术有很大不同的无线通信技技术是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术，术，UWB产品在工作时可以发送出大量的非常短、非产品在工作时可以发送出大量的非常短、非常快的能量脉冲，这些脉冲都是经过精确计算的，每个常快的能量脉冲，这些脉冲都是经过精确计算的，每个只有几个毫微秒长，脉冲可以覆盖非常广泛的区域，它只有几个毫微秒长，脉冲可以覆盖非常广泛的区域，它

37、将会为无线局域网和个人区域网的接口卡和接入技术带将会为无线局域网和个人区域网的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。nUWB技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它开发了一个具有对信道衰落不敏感、面的重大难题，它开发了一个具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低，有低截获能力，系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，有低截获能力，系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点。能提供数厘米的定位精度等优点。UWB尤其适用于室尤其适用于室内等密集场所的高速无线接入和军事通信应

38、用中内等密集场所的高速无线接入和军事通信应用中nUWB频带分为最少三个频段，并采利正交频分复用频带分为最少三个频段，并采利正交频分复用(OFDM)方式将三个频段进一步分为大量的窄通道。方式将三个频段进一步分为大量的窄通道。nOFDM在第在第4代代(4G)移动通信系统中的应用移动通信系统中的应用 n4G的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系

39、统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。但若从技系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。但若从技术层面看，术层面看，OFDM被认为是被认为是4G的核心技术之一。的核心技术之一。n移动通信信道的突出特点之一就是信道存在多径时延扩展，移动通信信道的突出特点之一就是信道存在多径时延扩展，它限制了数据速率的提高，因为如果数据速率高于信道的它限制了数据速率的提高，因为如果数据速率高于信道的相干带宽，信号将产生严重失真，信号传输质量大幅度下相干带宽，信号将产生严重失真，信号传输质量大幅度下降。而降。而OFDM技术由于具备频谱利用率高，有较强的抗多技术由于具备频谱利用率高，有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力等特点，是对径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力等特点，是对高速数据传输的一种潜在的解决方案。高速数据传输的一种潜在的解决方案。