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请教有没有通俗的解释MIMO和OFDM之间异同优劣的说法?

时间:06-11 整理:3721RD 点击:
很多说法零零碎碎,也没太看明白。

可否能有一个大致对照说明:历史沿革、技术优劣点(网建实现成本、天线、干扰、终端耗电、城乡实施的难易度/穿透率/覆盖容量、等等其他要素)、商业生态圈,等等。

特来诚意求教。
可不可以理解OFDM,就是在现在类cdma通路上,再做高频调制,,达到更宽速率?有点像ADSL在铜线上实现8M速率。
而MIMO是通过多个接收天线和多个发射天线,捆绑多个频谱,达到更高速率?

不知我的理解偏差有多少,恳请各位不吝赐教。

OFDM简单解释就是在一段频域内同时发送相互正交的子载波,这样既减少干扰又提高频谱利用率。

MIMO是在多天线2x2,4x4上同时发送和接收不同的编码,以达到速率x2,x4的目的。

这是两种不同的技术,又不冲突,没有什么可比性啊。


多谢回复,我大致明白了。这两个技术手段肯定是不冲突,在下只是想探究一下优劣,或者不叫优劣,叫做各自特点吧。

因此,对比两个的网建实现成本、天线、干扰、终端耗电、城乡实施的难易度/穿透率/覆盖容量、等等其他要素、商业生态圈,这些方面呢?

例如,曾听人说MIMO方式比OFDM的终端耗电大,不过在频点相对多、人口不密集的国家地区运营商比较适用,理论网速MIMO也比OFDM快很多,等等,就是这样的比较。

似乎还有说法MIMO的网建实现成本要相当程度低于OFDM方式,但是MIMO的抗干扰较弱于OFDM等等。

现在LTE肯定是融合以上两种方式,不过TD-LTE和FDD-LTE,各自偏哪个多一点?(听说TD偏OFDM多一点,FDD偏MIMO多一点)

引言   4G将提供高达100Mb/S甚至更高的数据传输速率,支持从语音到多媒体的业务,实现商业无线网络、局域网、蓝牙、电视卫星通信等的无缝连接,相互兼容。数据传输速率还可以根据所要的速率不同进行动态调整。在有限的频谱资源上实现如此高速率和大容量,需要提高频谱效率。OFDM技术是可以高效地利用频谱资源并有效地对抗频率选择性衰落。MIMO利用多个天线实现多发多收,在不增加带宽和发送功率的情况下,可以成倍地提高信道容量。MIMO和 OFDM结合可以克服无线信道频率选择性衰落、增加系统容量、提高频谱利用率,成为4G中关键技术之一,是当今移动通信领域研究的热点。

1、MIMO技术
  MIMO是无线通信领域智能天线的重大突破,它在发送端和接收端使用多天线(或天线阵)同时发送、接收信号,如图1所示,若各发送、接收天线之间的信道冲激响应独立,MIMO就可以创造多个并行的空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息,传输速率必然可以增加。

图1 MIMO系统框图
  由于各发送天线同时发送的信号占用同一频段,所以在没有增加带宽的情况下,成倍地提高了系统的容量和频谱利用率在文献[1]、[2]中已经证明,信道容量将会随天线数目的增加而线性增加,如图2所示。由图2可知,当天线数目增多时,系统容量和信噪比几乎成线性关系,同时也证明了MIMO能改善系统性能。

图2 信道容量与天线根数之间关系
  2、OFDM技术
  OFDM的思想是使用多个并行的子载波传输数据,并使相邻的子载波间隔等于一个子载波的带宽,子载波间相互正

交。在理想情况下,接收端可以利用子载波间的正交性互不干扰地对各子载波进行解调。由于频谱重叠,OFDM系统的频谱利用率提高的幅度与一般的频分复用相比几乎达到一倍。在接收端,经过无线信道后的OFDM信号各子信道间保持了原有的正交性,信道干扰的影响简化为一个复传输常数与一个子信道传输的信号相乘,因此,对信号进行均衡变得很简单。
  3、MIMO-OFDM模型
  MIMO系统可以抗多径衰落,但对于频率选择性衰落,MIMO仍无能为力,现在一般采用均衡技术和OFDM技术来解决。4G需要高的频谱利用率的技术,但OFDM提高频谱利用率的能力有限,若结合MIMO技术,可以在不增加带宽的情况下提高频谱效率。它利用时间、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-OFDM系统结构图如图3所示。

图3 MIMO-OFDM系统结构图

4、MIMO-OFDM系统关键技术
  4.1 信道估计
  信道估计,就是利用信号的确知信息来估计出实际信道的径数和径的系数,目的是识别每副发送天线与接收天线之间的信道冲激响应。
  目前信道估计有两类:一类是基于训练序列或导频的方法,此类方法在时变信道中,需要周期性地发送训练序列,训练序列的发送要占用信道容量,从而降低了信道利用率,它的好处是估计误差小,收敛速度快;另一类是采用盲方法来进行信道辨别,分为全盲和半盲信道估计。全盲信道估计是利用信道的输出与输入有关的统计信息,在无需知道导频或训练序列的情况下估计信道参数,好处是传输效率高,不足是鲁棒性相对较差、收敛速度慢,而且运算量较大。半盲是结合盲处理和少量导频信号或训练序列,可以克服由码间干扰和不同信号源干扰引起的对盲处理的限制。
  盲方法可以提高信道利用率,更适合于高速数字通信信道,但全盲算法运算量相对较大,而且收敛速度慢,目前还难以实用化。而半盲算法是对盲算法和基于导频法的折衷处理,降低了运算复杂度。可以预计,对盲信道估计的研究将成为MIMO-OFDM系统信道估计的热点。

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