OFDM技术在移动通信系统中的运用

信息技术的发展与计算机网络技术的结合，使得移动通信网络在人们生活中的作用凸显出来。我国已经全面普及的了3G技术，4G技术也已经具有广泛的应用。在4G技术应用过程中，主要关注的就是其限制因素和安全隐患。其中移动信息传输效率受到系统性能、外界环境和操作方式的影响，引入OFDM技术有助于改善这一问题。文章以4G移动通信网络为例进行具体的阐述和分析，旨在推进我国移动通信网络的快速和可持续运行。

一、移动通信技术应用OFDM技术的必要性

4G移动通信技术提高了信息传输效率，但对于网络带宽的利用率具有较高的要求，多径衰落也是影响移动通信效率的主要因素之一。基于移动通信技术的现状，采用OFDM具有必要性，信息的容量和效率均依赖于OFDM技术。与其他技术相比，OFDM还具有以下优点。首先，OFDM技术将频率选择性多径衰落信道更换为平坦信道，缩短了多径衰落带来的影响。在现实中，OFDM技术常与MIMO技术结合使用，该技术提高了频谱利用率，促进了无线网络信号的接收，使系统的比特率值达到最大，因此这一技术的应用具有必要性。

二、OFDM核心技术及运用

1、OFDM正交频分复用技术的运用。OFDM正交频分复用技术是4G移动通信网络的核心技术，这一技术的主要功能是将移动信道划分为若干个正交子信道，方便窄带调制与传输，从而减少各信道上的信息干扰，提高频谱利用率。由于4G网在运行过程中具有非对称性特征，且下行链路的数据传输通常大于上行链路，而OFDM正交频分复用技术改善了信道的物理层完整性，从通信自身出发，对非对称的信息传输实施调节，使信道信息传输更加稳定，提高网络运行效率，具体积极的作用。

2、MIMO多输入多输出技术。MIMO多输入多输出技术是OFDM技术的主要辅助技术，早期以天线为主，主要应用于控制信道衰落。MIMO多输入多输出技术分别设置发射端和接收端的多天线装置，实现信号传输的独立信道特征，从而减少信号之间的互相干扰。MIMO的优越性在于无需增加带宽，减少了资源浪费和成本支出，并且将MIMO多输入多输出技术与OFDM技术相结合能够提高系统的容量，确保多路径的传输信号稳定，劣势在于无法控制频率的选择性衰弱。该技术的核心在于频率、时间和空间等技术，除了上述功能外，该技术还有效的降低了来自外界和信道本身的噪声干扰。OFDM则解决了MIMO检测过于复杂的程序，并且降低了频率选择性衰落对于系统的影响，OFDM技术的FFT/IFFT技术有助于带宽的合理利用。MIMO技术则解决了OFDM带宽有限的问题，可见二者之间配合的重要性，是4G移动通信网络未来发展的必然趋势。

3、空时信号处理技术。空时信号处理就是移动通信网络技术的时间和空间处理技术，从方案上分析，MIMO技术和OFDM技术包括空时编码和空间复用编码两种。空时编码技术主要负责信息发射端的数据流联合编码，从而降低信道衰落以及外界噪声带来的影响。同时该技术还可以增加信号的冗余度，最终使信号接收端的分集增益和编码增益达到最大。空时编码现行的主要方式为空时码、空时格形码、空时分组码等。该技术处于发展中，目前无法实现数据传输速度的效率提高。空间复用采用的是多天线模式，是通过天线独立信息接收和传输来降低干扰。与MIMO技术相似，这一技术充分利用了多空间性，是目前应用较为广泛的信道传输技术之一，该技术的优势还在于放射功率保持不变。设计者将空间复用技术和空时信号处理技术相结合，可以保证在每个数据流获得最小分集增益的条件下，实现最大化平均数据。

4、分集技术和自适应技术。分集技术和自适应技术是OFDM技术中用于应对多径衰落的主要方法，是目前应用较为广泛的方法。分集技术主要包括时间分集、空间分集和频率分集，根据场合的不同可使用不同的分集方式。在移动通信系统中，通常不会只采用一种技术，而是采用多种技术相结合，分集技术与自适应技术的结合就是其中一种。自适应技术是通过信息传递过程中的变化灵活的分配发送功率和信息比特率，具有实时性和动态性。是移动通信信道检测的主要方法之一。基本原理为利用传输信道的实际情况,调整发射功率的水平以及独立子信道内的符号传输速率，该技术实现了用户间的链路参数分离，从而有效的提高了系统容量。依据不同用户在特定空间和时间内的SINR统计特征，并结合用户QoS要求，制定并能够提供多种编码与调制方案，实现移动数据终端用户数据流的优化，确保信息传输效率。

三、总结

OFDM技术主要应用于移动通信的信息处理，有助于提高信息容量和信息传输速度。随着我国移动通信的发展，将经历3G主流市场和4G主流市场，并最终实现移动通信网络的智能化。如何正确应用OFDM技术是相关人员主要研究的问题。

作者:曾艳 单位:广东海格怡创科技有限公司

参考文献:

[1]佟学俭，罗涛.OFDM移动通信技术原理与应用[J].现代移动通信，2011(8).

[2]岳新.OFDM技术在第四代移动通信中的应用[J].现代移动通信，2013(6).