4G模块的瞬时发送功率变化大是多载波传输的缺点之一。这意味着降低的功率放大器效率以及更高终端功率消耗;或者说, 其结果就是功率放大器的输出功率不得不减小到一定的范刚。作为一种多载波传输技术 , OFDM也存在着这个缺陷。
然而, 已有大量不同的方法以降低OFDM信号的最大功率峰值。
• 在载波预留的情况下, 一个OFDM子载波子集并不用于数据传输。 相对地, 这些子载波经过某种调制后用来抑制总的OFDM 信号的最大峰值, 其中允许降低的功率放大器回退。载波预留的缺点是带宽损失, 这是因为一些子载波并不真正用千数据传输。而且, 计算预留的载波采用哪种调制运算起来较复杂。
• 在预滤波和预编码的情况下,对OFDM 调制之前的符号序列做线性处理。
• 在选择性加扰的情况下, 用不同的扰码对待发送的编码后比特序列进行加扰。每个加扰后的序列都经过OFDM淜制,那些具有最低峰值功率的信号将被选择用于传输。在接收端OFDM 解调之后,用所有可能的扰码序列进行解扰, 然后解码操作。在解码操作中,只有真正用千传输的扰码才能提供正确的解码结果。选择性加扰的缺点是增加了接收机的复杂度,这是因为需要有多个并行的解码过程。
4G模块的OFDM用户复用I多址接入方案
以上内容都是假设到达某个特定接收机的所有OFDM子载波都是由同一发射机发送的, 即:
• 下行链路传输中的所有子载波都发送给一个移动终端;
• 在上行链路传输中的所有子载波都来自一个移动终端。
然而,OFDM也可以用作多用户复用或多址接入方案,该方案允许同时频率分离传输去向/来自多个终端。
在下行链路方向上 , OFDM作为多用户复用方案,这意味着在每个OFDM符号间隔内,整体子载波集合的不同子集用千向不同的终端传输数据。
类似地,在上行链路方向上,4G模块的OFDM 作为多用户复用或多址接入方案,这意味着 在每个OFDM符号间隔内, 不同的移动终端使用整体子载波集合的不同子集向基站发送数据。在这种情况下,正交频分多址或OFDMA也是常用的称呼。
假设采用连续的子载波用千传输去向/来自同一终端。然而,实际上在频域分布式子载波去向/来自一个终端也是可能的。这种分布式的多用户复用或分布式的多址接入的好处是可能获得额外的频率分集,因为每个传输的频带跨度更大。
在使用4G模块的OFDMA作为上行链路多址接入方案时,也就是说,多个终端发送的OFDM信号实 现频率复用,其关键在千使不同终端的传输信号应该能够几乎同时到达基站。更确切地说, 就是要使不同终端的传输到达基站的定时偏差不超过循环前缀的长度,以保持来自不同终端的接收信号的子载波之间的正交性,从而了避免用户间干扰。
由于不同终端和基站的距离的差异以及相应的信号传播时间也存在差异(这个差异可能远远超过循环前缀的长度) , 因此, 有必要控制每个终端的上行传输定时。这种传轮定时控制应该调节每个终端的发送定时, 以保证上行链路传输到达基站时大致是时间对齐的。因为终端在小区内是移动的,所以传播时间也会随之改变。 因此传输定时控制应该是个动态过程,以连续得调整每个终端的确切发送固定时间。
此外, 即使传输定时控制是完美的, 由于频率误差, 子载波间总会存在一些干扰。 在合理的频率误差范闱内, 如多普勒频移等, 这种载波间干扰通常是相对较小的。 然而,这是假设接收到的不同的子载波具有大约相等的功率。在上行链路中, 不同的移动终端传输的传播距离不同, 从而路损差别也可能很大。 如果两个终端以相同的功率发射, 接收信号强度可能会相差很大。 这意味着较强的信号会对较弱的信号造成严重的干扰, 除非子载波间是完全正交的。 为避免这种情况, 在上行链路OFDMA中, 需要一定程度的上行链路传给功率控制 , 以减小靠近基站的用户终端的发送功率, 从而保证所有接收信号的功率大致相同。