主頁（http://www.130131.com）：OFDM與CDMA等技術(shù)比較

頻分多址

時分多址

正交頻分多址

    OFDM將傳輸頻寬分割成多個窄頻寬的子通道，同時使用多個載波來載送訊息，由于訊息資料被平均分配于各個子通道同時傳送，有效降低每個子通道之實質(zhì)資料量與傳送速率，因而具有良好頻譜使用效率及絕佳多重路徑損耗(multi path fading)之免疫力。

    CDMA是一種分碼多工擴(kuò)頻(Spread Spectrum) 技術(shù)，將原始窄頻訊息以擬真雜訊亂碼(Pseudo random noise code)擴(kuò)展成寬頻訊號，所有使用者資訊在同一頻道同時收送資料，因而有效的增進(jìn)頻譜使用效益。 更由于將傳送訊息隱藏于雜訊中，故具備高隱密性，不易被偵搜之特性。

    對于單蜂窩或多蜂窩的環(huán)境,OFDM性能遠(yuǎn)優(yōu)于CDMA。在單蜂窩的環(huán)境下，OFDM可允許同時通話的用戶數(shù)為CDMA的2至10倍。對于多蜂窩環(huán)境，OFDM可允許同時通話的用戶數(shù)為CDMA的0.7至4倍。OFDM和CDMA在用戶容量上的差異主要在于是否使用了蜂窩分區(qū)（cell sectorization）和語音激活檢測技術(shù)（voice activity detection）。如：用1.25MHz的帶寬和19.5kbit/s的用戶數(shù)據(jù)率時，CDMA在單蜂窩系統(tǒng)中性能較差，在每個蜂窩（cell）中僅允許7～16個用戶同時通話,而對于OFDM系統(tǒng)則可以達(dá)到128個用戶。這種CDMA的低蜂窩容量是由于在反向傳輸鏈接中使用非正交碼導(dǎo)致了較高的用戶間干擾造成的。

    CDMA技術(shù)是基于擴(kuò)頻通信理論的調(diào)制和多址連接技術(shù)。OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制技術(shù)，它的基本思想是將信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各個子載波并行傳輸。OFDM和CDMA技術(shù)各有利弊。CDMA具有眾所周知的優(yōu)點，而采用多種新技術(shù)的OFDM也表現(xiàn)出了良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性、更高的頻譜利用率、更靈活的調(diào)制方式和抗多徑干擾能力。下面主要從調(diào)制技術(shù)、峰均功率比、抗窄帶干擾能力等角度分析這兩種技術(shù)在性能上的具體差異。

    ——調(diào)制技術(shù)。一般來說，無線系統(tǒng)中頻譜效率可以通過采用16QAM（正交幅度調(diào)制）、64QAM乃至更高階的調(diào)制方式得到提高，而且一個好的通信系統(tǒng)應(yīng)該在頻譜效率和誤碼率之間獲得最佳平衡。

    在CDMA系統(tǒng)中，下行鏈路可支持多種調(diào)制，但每條鏈路的符號調(diào)制方式必須相同，而上行鏈路卻不支持多種調(diào)制，這就使得CDMA系統(tǒng)喪失了一定的靈活性。并且，在這種非正交的鏈路中，采用高階調(diào)制方式的用戶必將會對采用低階調(diào)制的用戶產(chǎn)生很大的噪聲干擾。

    在OFDM系統(tǒng)中，每條鏈路都可以獨立調(diào)制，因而該系統(tǒng)不論在上行還是在下行鏈路上都可以容易地同時容納多種混合調(diào)制方式。這就可以引入“自適應(yīng)調(diào)制”的概念。它增加了系統(tǒng)的靈活性，例如，在信道好的條件下終端可以采用較高階的如64QAM調(diào)制以獲得最大頻譜效率，而在信道條件變差時可以選擇QPSK（四相移相鍵控）調(diào)制等低階調(diào)制來確保信噪比。這樣，系統(tǒng)就可以在頻譜利用率和誤碼率之間取得最佳平衡。此外，雖然信道間干擾限制了某條特定鏈路的調(diào)制方式，但這一點可以通過網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃和無線資源管理等手段來解決。

    ——峰均功率比（PAPR）。這也是設(shè)備商們應(yīng)該考慮的一個重要因素。因為PAPR過高會使得發(fā)送端對功率放大器的線性要求很高，這就意味著要提供額外功率、電池備份和擴(kuò)大設(shè)備的尺寸，進(jìn)而增加基站和用戶設(shè)備的成本。

    CDMA系統(tǒng)的PAPR一般在5～11dB，并會隨著數(shù)據(jù)速率和使用碼數(shù)的增加而增加。目前已有很多技術(shù)可以降低CDMA的PAPR。

    在OFDM系統(tǒng)中，由于信號包絡(luò)的不恒定性，使得該系統(tǒng)對非線性很敏感。如果沒有改善非線性敏感性的措施，OFDM技術(shù)將不能用于使用電池的傳輸系統(tǒng)和手機(jī)等。目前有很多技術(shù)可以降低OFDM的PAPR。

    ——抗窄帶干擾能力。CDMA的最大優(yōu)勢就表現(xiàn)在其抗窄帶干擾能力方面。因為干擾只影響整個擴(kuò)頻信號的一小部分；而OFDM中窄帶干擾也只影響其頻段的一小部分，而且系統(tǒng)可以不使用受到干擾的部分頻段，或者采用前向糾錯和使用較低階調(diào)制等手段來解決。

    ——抗多徑干擾能力。在無線信道中，多徑傳播效應(yīng)造成接收信號相互重疊，產(chǎn)生信號波形間的相互干擾，使接收端判斷錯誤。這會嚴(yán)重地影響信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。

    為了抵消這種信號自干擾，CDMA接收機(jī)采用了RAKE分集接收技術(shù)來區(qū)分和綁定多路信號能量。為了減少干擾源，RAKE接收機(jī)提供一些分集增益。然而由于多路信號能量不相等，試驗證明，如果路徑數(shù)超過7或8條，這種信號能量的分散將使得信道估計精確度降低，RAKE的接收性能下降就會很快。

   OFDM技術(shù)與RAKE接收的思路不同，它是將待發(fā)送的信息碼元通過串并變換，降低速率，從而增大碼元周期，以削弱多徑干擾的影響。同時它使用循環(huán)前綴（CP）作為保護(hù)間隔，大大減少甚至消除了碼間干擾，并且保證了各信道間的正交性，從而大大減少了信道間干擾。當(dāng)然，這樣做也付出了帶寬的代價，并帶來了能量損失：CP越長，能量損失就越大。

  ——功率控制技術(shù)。在CDMA系統(tǒng)中，功率控制技術(shù)是解決遠(yuǎn)近效應(yīng)的重要方法，而且功率控制的有效性決定了網(wǎng)絡(luò)的容量。相對來說功率控制不是OFDM系統(tǒng)的基本需求。OFDM系統(tǒng)引入功率控制的目的是最小化信道間干擾。

  ——網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。由于CDMA本身的技術(shù)特性，CDMA系統(tǒng)的頻率規(guī)劃問題不很突出，但卻面臨著碼的設(shè)計規(guī)劃問題。OFDM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的最基本目的是減少信道間的干擾。由于這種規(guī)劃是基于頻率分配的，設(shè)計者只要預(yù)留些頻段就可以解決小區(qū)分裂的問題。

  ——均衡技術(shù)。均衡技術(shù)可以補償時分信道中由于多徑效應(yīng)而產(chǎn)生的ISI。在CDMA系統(tǒng)中，信道帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道的平坦衰落帶寬。由于擴(kuò)頻碼自身良好的自相關(guān)性，使得在無線信道傳輸中的時延擴(kuò)展可以被看作只是被傳信號的再次傳送。如果這些多徑信號相互間的延時超過一個碼片的長度，就可被RAKE接收端視為非相關(guān)的噪聲，而不再需要均衡。

  對OFDM系統(tǒng)，在一般的衰落環(huán)境下，均衡不是改善系統(tǒng)性能的有效方法，因為均衡的實質(zhì)是補償多徑信道特性。而OFDM技術(shù)本身已經(jīng)利用了多徑信道的分集特性，因此該系統(tǒng)一般不必再作均衡。