OFDM在无线城域网的应用

802.16a中的OFDM技术

　　IEEE802.16a标准规定在特许频段，可以使用单载波调制或正交频分复用，对于非特许频段，必须使用正交频分复用调制方式。

　　OFDM码元由子载波构成，子载波的数目决定了FFT的点数，有三种类型的子载波：

　　数据子载波：用来数据传输。

　　导频子载波：用于信道估计等。

　　空子载波： 不用于传输，只用于保护频带和DC子载波。

　　802.16a标准中系统的带宽取决于各个国家的具体规定，带宽可以是1.75MHz的整数倍，或者6、10、15、20MHz等。另外，在IEEE802.16a中，对于保护时间与有效时间的比值，规定可以在1/4、1/8、1/16和1/32中选取，这样在不同的多径时延扩展环境下，可以选取不同的保护时间，在抵抗多径衰落特性和高传输效率之间取得平衡。保护时间Tg最大达到6.4 μs，可以应用于室外环境。

　　表1给出了工作带宽10MHz情况下256子载波OFDM中的参数。

　　

　　在OFDMA方式中，FFT点数为2048，除去DC和保护子载波，剩下的为有效子载波。这些有效子载波分为多个子载波子集，每个子集称为子信道（subchannel）。在下行链路（DL）中,一个子信道可能会对应不同的接收端，而在上行链路(UL)中，一个发送端可以占用一个或多个子信道。

　　上行和下行链路中导频子载波和数据子载波的分配不同：在下行链路中，导频子载波首先分配，剩下的为专门传送数据的子载波。在上行链路中，有用的子载波先分为子信道，然后在每个子信道中各自分配导频子载波。这样，在下行链路中存在着公共的导频子载波集，但在下行链路中，每个子信道包括它自己的导频子载波集。这是必需的，因为在OFDMA中，基站(BS)下行链路对所有的用户站(SS)进行广播，但在上行链路中，每个子信道可能来自不同的SS。

　　有效子载波分为固定位置的导频，不定位置的导频及数据子信道。固定位置的导频子载波的位置保持不变，它们的位置编号属于基本固定导频集。不定位置导频在码元中的位置每隔4个码元变换一次。

　　在分配了导频子信道后，剩下的有用的子载波是数据子载波。因为不定位置的导频子载波在每个码元中中的位置变化，每4个码元重复一次，因此数据子载波的位置也相应发生变化。

　　结论

　　IEEE802.16a标准是针对无线城域网接入方式而提出的一种新的空中接口标准。这一标准采用了OFDM技术，大大改进了非视距性，增加了传输距离，降低了运营成本。近期芯片制造巨头英特尔公司宣布将开发支持高速无线通信标准的IEEE802.16a芯片组，标志着这种新兴的无线接入标准被主要厂商所接受。我们相信802.16a会展现宽带无线通信新的前景。