OFDMA(正交频分多址)

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FDMA

FDMA

FDMAFDMA,频分多址(frequencydivisionmultipleaccess),是把分配给无线蜂窝电话通讯的频段分为30个信道,每一个信道都能够传输语音通话、数字服务和数字数据。

频分多址是模拟高级移动电话服务(AMPS)中的一种基本的技术,是北美地区应用最广泛的蜂窝电话系统。

采用频分多址,每一个信道每一次只能分配给一个用户。

频分多址还用于全接入通信系统(TACS)。

基本介绍系统原理FDMA(Frequency Division Multiple Access)是数据通信中的一种技术,即不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。

按照这种技术,把在频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户。

同固定分配系统相比,频分多址使通道容量可根据要求动态地进行交换。

在FDMA系统中,分配给用户一个信道,即一对频谱,一个频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信道,另一个则用作反向信道即移动台向基站方向的信道。

这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号,任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转,因而必须同时占用2个信道(2对频谱)才能实现双工通信。

以往的模拟通信系统一律采用FDMA。

频分多址(FDMA)是采用调频的多址技术。

业务信道在不同的频段分配给不同的用户。

如TACS系统、AMPS系统等。

频分多址是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道(也称信道)分配给不同的用户使用。

这些频道互不交叠,其宽度应能传输一路数字话音信息,而在相邻频道之间无明显的串扰。

信号传播图FDMA是指不同的移动台(或手机)占用不同的频率,即每个移动台占用一个频率的信道进行通话或通信。

因为各个用户使用不同频率的信道,所以相互没有干扰。

这是模拟载波通信、微波通信、卫星通信的基本技术,也是第一代模拟移动通信的基本技术,早期的移动通信多使用这种方式。

由于每个移动用户进行通信时占用一个频率、一个信道,频带利用率不高。

LTE多址技术的工作原理

LTE多址技术的工作原理

LTE多址技术的工作原理
LTE的多址技术主要采用了正交频分复用(OFDM)和正交码分多址(OFDMA)两种技术。

1. 正交频分复用(OFDM):OFDM是一种将数据分割成多个低速子载波进行传输的技术。

它利用了频谱上的正交性,使得相邻子载波的频谱不会相互干扰。

OFDM将高速数据流分割成多个较低速的子载波,每个子载波上的数据信号通过时钟同步方式进行传输,这样可以提高信号的可靠性和抗干扰能力。

2. 正交码分多址(OFDMA):OFDMA是一种多用户接入技术,它可以同时为多个用户提供服务。

在OFDMA中,每个用户被分配一组正交的子载波作为通信信道,每个用户的子载波都可以独立调制和解调数据。

由于各个用户的子载波之间是正交的,所以彼此之间不会产生互相干扰。

OFDMA可以根据用户的需求动态分配不同数量的子载波给不同的用户,以实现灵活的资源分配和高效的频谱利用。

综合以上两点,LTE使用OFDM技术将频谱分割成小的子载波,然后采用OFDMA技术为多个用户分配不同的子载波,从而实现了多用户同时传输的功能。

这样可以提高系统的容量和频谱利用率,满足更多用户的需求。

同时,LTE还结合了其他的技术,如调制编码、自适应传输等,来进一步提高系统的性能和效率。

现代无线通信中的多址接入技术

现代无线通信中的多址接入技术

现代无线通信中的多址接入技术在当今数字化、信息化的时代,无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从手机通话、上网浏览,到物联网设备的连接与数据传输,无线通信技术的应用无处不在。

而在这一领域中,多址接入技术扮演着至关重要的角色,它决定了如何有效地分配无线资源,以满足众多用户同时进行通信的需求。

多址接入技术的核心目标是让多个用户能够在同一频段、同一时间内进行通信,同时尽量减少相互之间的干扰,提高系统的容量和性能。

为了实现这一目标,研究人员和工程师们提出了多种不同的多址接入技术,每种技术都有其独特的特点和适用场景。

其中,时分多址(TDMA)是一种常见的多址接入技术。

在 TDMA 系统中,时间被分割成若干个时隙,每个用户在分配给自己的时隙内进行通信。

这样,不同用户的信号在时间上相互错开,从而避免了冲突。

例如,在一个简单的 TDMA 系统中,如果有三个用户 A、B 和 C,系统可能会将每个通信周期分为三个时隙,分别分配给这三个用户。

在第一个时隙,用户 A 发送和接收数据;在第二个时隙,用户 B 进行通信;在第三个时隙,用户 C 进行操作。

通过这种方式,多个用户可以共享同一频段,但不会同时发送信号,减少了干扰。

另一种广泛应用的多址接入技术是频分多址(FDMA)。

FDMA 将可用的频谱资源划分成多个不同的频段,每个用户被分配到一个特定的频段进行通信。

这就好比在一条宽阔的马路上划分出不同的车道,每个车道供特定的车辆行驶,从而避免了车辆之间的碰撞和混乱。

例如,在广播电视领域,不同的电视频道就使用了 FDMA 技术,每个频道占据一定的频段,观众可以选择自己喜欢的频道观看,而不会受到其他频道信号的干扰。

码分多址(CDMA)是一种相对复杂但性能优越的多址接入技术。

在CDMA 系统中,每个用户使用一个独特的码序列来调制自己的信号。

这些码序列具有良好的自相关性和互相关性,使得接收端能够通过相关运算区分不同用户的信号。

即使多个用户的信号在同一频段和时间内发送,由于码序列的特性,接收端也能够准确地解调出每个用户的信息。

LTE的工作原理

LTE的工作原理

LTE的工作原理LTE(Long-Term Evolution), 是一种无线通信技术标准。

其工作原理主要包括以下几个方面:1. 码分多址技术(CDMA):在LTE中,为了提高系统容量和频谱效率,采用了码分多址技术。

该技术通过将不同用户的数据编码成不同的序列,使得多个用户可以同时使用相同的频谱资源进行通信。

2. OFDMA(正交频分多址):LTE采用OFDMA技术实现下行链路(基站到终端)和上行链路(终端到基站)的无线传输。

OFDMA将频谱资源分为多个子载波,每个子载波间相互正交,使得多个用户可以同时传输数据,提高了系统的频谱效率。

3. MIMO技术(多输入多输出):LTE中采用了MIMO技术来提高系统的容量和覆盖范围。

MIMO利用多个天线在发送端和接收端之间传输多个数据流,通过空间上的信号复用和多径传播的特点,提高了系统的传输速率和可靠性。

4. 调制和编码:LTE使用了高效的调制和编码技术,如16QAM和64QAM调制,以及Turbo编码、LDPC编码等纠错码。

这些技术可以提高信道的可靠性和数据传输速率。

5. 动态资源分配:LTE可以根据用户的需求和信道质量动态分配无线资源。

通过监测信道状态和用户的需求,LTE可以动态调整子载波的分配、功率控制和调度算法,以优化网络性能。

6. 切换和漫游:LTE支持无缝切换和漫游,可以实现终端在不同LTE基站之间的切换,以实现用户在移动过程中的连续通信。

7. 双工方式:LTE支持全双工通信,同时支持下行和上行链路的同时传输,有效提高了系统的容量和频谱利用率。

总结起来,LTE的工作原理主要包括码分多址技术、OFDMA 技术、MIMO技术、调制和编码技术、动态资源分配、切换和漫游、双工方式等。

这些技术的综合应用使得LTE在无线通信中具有更高的传输速率、容量和覆盖范围。

(十九)OFDM和OFDMA的区别以及OFDMA与SC-FDMA的区别

(十九)OFDM和OFDMA的区别以及OFDMA与SC-FDMA的区别

(⼗九)OFDM和OFDMA的区别以及OFDMA与SC-FDMA的区别OFDM和OFDMA的区别OFDM(orthogonal frequency division multiplexing),which assigns one block (in time ) to one user,OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), which assigns different groups of subcarriers (in frequency) to different users.即:OFDM将所有K个⼦载波⽤于承载⼀个⽤户的数据包,在某⼀时隙,只有⼀个⽤户在该载波上可以发送数据,如果该载波需服务于多个⽤户,则需排队。

OFDMA则可以在同⼀时隙将不同的⼦载波分给不同的⽤户。

Now, the figures below maybe help you to understand the two communication techniques.OFDMA与SC-OFDMA的区别3GPP定义的LTE空中接⼝,在下⾏采⽤OFDMA(正交频分多址)技术,在上⾏采⽤的SC-FDMA(单载波频分多址)。

相⽐OFDMA,SC-FDMA的PAPR(峰值/平均功率⽐,peak-to-average power ratio)⽐低1-3dB左右(PAPR⾼是OFDM的多载波在频域叠加引起的),从⽽提⾼移动终端的功率发射效率,并延长电池的使⽤时间,降低终端成本。

SC-FDMA Scheme ⽐OFDMA 多了DFT@TX (或IDFT@RX). 图标黄block.因此SC-FDMA也被叫做线性预编码OFDMA技术从上图例⼦看出,发1个OFDMA Sym就并⾏发⼀次, ⼀次持续时间66.7us. ⽽发SC-FDMA Sym要串⾏发4次, 4次加⼀起也是66.7us,每⼀次发⼀个60kHz带宽的modulation symbol.也就是右图正⾯先发的深灰⾊4个峰连⼀起的BW,然后是灰⾊,然后深蓝然后蓝.Following points summarizes difference between SC-FDMA and OFDMA from the figure-1.• OFDMA transmits 4 qpsk symbols in parallel, one data symbol per subcarrier. SC-FDMA transmits qpsk symbols in the series but at 4 time the rate compare to OFDMA. Here qpsk symbol occupy much wider bandwidth about M x 15KHz where M is no. subcarriers.• From the figure it is imperative that OFDMA is multi-carrier system with one data symbol carried over by one subcarrier; while SC-FDMA is a single carrier system where in each qpsk symbol is carried by one much wider bandwidth subcarrier. Refer difference between SC vs OFDM page to understand concepts of Single Carrier(SC) vs OFDM。

OFDMA技术实验报告

OFDMA技术实验报告

OFDMA技术实验报告实验名称:OFDMA技术实验实验目的:本实验旨在通过实际操作和测试,深入理解正交频分多址(OFDMA)技术的原理和应用,以及其在现代通信系统中的重要性。

通过实验,学生将能够掌握OFDMA的关键参数设置和性能评估方法。

实验原理:OFDMA是一种多址接入技术,它将频带分割成多个子载波,每个子载波可以分配给不同的用户,从而实现多用户的数据传输。

这种技术能够有效地提高频谱利用率,降低多径效应的影响,并支持高速数据传输。

实验设备与材料:- 计算机配备OFDMA仿真软件- 相关通信模块和接口- 信号发生器和频谱分析仪- 必要的连接线和测试设备实验步骤:1. 启动OFDMA仿真软件,设置实验参数,包括子载波间隔、调制方式、子载波数量等。

2. 通过信号发生器生成模拟信号,输入到仿真系统中。

3. 观察并记录OFDMA系统对信号的处理过程,包括子载波的分配和信号的调制解调。

4. 使用频谱分析仪对处理后的信号进行频谱分析,评估系统性能。

5. 调整实验参数,重复步骤2-4,观察不同参数设置下系统性能的变化。

6. 根据实验结果,分析OFDMA技术的优势和局限性。

实验结果:在本次实验中,我们观察到OFDMA技术能够有效地支持多用户接入,并且通过调整子载波间隔和调制方式,可以优化系统性能。

实验结果表明,OFDMA技术在频谱利用率和抗多径干扰方面表现出色。

实验分析与讨论:OFDMA技术在现代通信系统中具有广泛的应用,尤其是在4G和5G网络中。

通过本次实验,我们深入理解了OFDMA的工作原理和关键技术参数。

然而,OFDMA技术也存在一些局限性,如对同步误差和频率偏移较为敏感。

在未来的研究中,可以进一步探索如何优化OFDMA技术,以适应更复杂的通信环境。

结论:本实验成功地展示了OFDMA技术在多用户通信中的应用,并对其性能进行了评估。

通过实验,我们认识到OFDMA技术在提高频谱利用率和支持高速数据传输方面的潜力。

OFDMA多址技术及其应用

OFDMA多址技术及其应用

OFDMA多址技术及其应用OFDMA是Orthogonal frequency-division multiple access的缩写,意为正交频分多址技术。

它是一种基于频域分离的多址技术,广泛应用于现代无线通信系统中。

本文将介绍OFDMA多址技术的原理和应用,并讨论其在未来通信系统中的发展。

一、OFDMA多址技术的原理OFDMA多址技术是基于正交频域分离原理设计的。

正交频域分离意味着在频域中,不同的信号可以使用不相交的频带进行传输,而不会产生相互干扰。

OFDMA多址技术将频谱分成多个子载波,每个子载波都可以传输独立的信号。

与传统的频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)技术相比,OFDMA多址技术可以更有效地利用频率资源和时间资源。

OFDMA多址技术为不同的用户提供了能够同时传输数据的频谱块,以及在数据传输过程中动态调整发射功率的能力。

二、OFDMA多址技术的应用1. LTEOFDMA多址技术是现代LTE(长期演进)无线通信系统中的基本技术之一。

LTE系统使用OFDMA技术将频带分成多个子载波进行数据传输。

这种技术可以使LTE系统在频谱效率和容量方面具有很高的表现。

OFDMA技术允许多个移动设备同时连接LTE网络,并为每个设备分配不同的频带子载波,以便在这些设备之间进行高速数据传输。

这使得LTE系统可以满足不断增长的数据需求,支持更多的用户同时被接入。

2. WiFi6OFDMA多址技术在WiFi6技术中的应用也引起了关注。

WiFi6引入了OFDMA技术来提高无线网络的效率和容量。

OFDMA技术允许多个设备同时利用无线网络,这也意味着WiFi6可以在更宽带的信道上传输数据。

对于用户较多的Wi-Fi网络,OFDMA的优势尤为明显。

OFDMA在高峰时段分配资源更有效,对于更多同时使用Wi-Fi网络的用户,带来了更好的用户体验。

3. 5G对于5G无线通信系统来说,OFDMA多址技术仍将是基本技术之一。

TDMA,FDMA,CDMA,OFDM,OFDMA区别

TDMA,FDMA,CDMA,OFDM,OFDMA区别

TDMA,FDMA,CDMA,OFDM,OFDMA区别?1.时分多址,频分多址,码分多址, 后两个一个用作频率正交调制,另一个已正交调制为基础用于多址接入。

二者本质原理可以说是一样的,用途不同。

正交频分多址接入(OFDMA)是OFDM(正交频分复用)调制的一种形式,它针对多用户通信进行了优化,好处在于具有更高的频谱效率和更好的抗衰落性能。

这也归根于OFDM本质特点。

对于低数据率用户,它只需要更低的发射功耗。

2.OFDMA与OFDM,最根本的区别在于,前者在上行和下行都支持子信道化,后者仅在上行方向支持子信道化。

1、子信道化通俗讲,就是将子载波进行分组,一个子信道可包含多个子载波2、OFDMA中子信道化在上下行均支持。

例如在上行,一个用户可能获得一个或几个子信道;下行亦然,一个子信道可以为不同用户或者用户组服务。

一个信道中子载波可以相邻,也可以不相邻。

3、OFDM仅仅在上行支持子信道化。

3.严格的讲,OFDM是一种调制方式,类似于QPSK、16QAM等,用于对信息比特调制成码片发送出去而OFDMA是一种多址接入方式,类似于FDMA 等,利用频率的不同,将同一小区的多个用户区分开来举个最简单的例子(不考虑TDMA)同一个小区内有100 个子载波可用,有10 个用户可以有多种方案,下面举两种最简单的方案(1) 将前10 个子载波分给第一个用户,第11~20 个子载波分给第二个用户,……而每个用户的编码方式都采用了10 载波的OFDM 调制方式(2) 将子载波1、11、21、…、91 分给第一个用户,将子载波2、12、22、…、92 分给第二个用户,…同样每个用户的编码方式都采用了10 载波的OFDM 调制方式当然,也各根据需要的不同,分给不同用户的子载波数不同4.前面两个是基础性的,目前主流通信系统都用到这两种多址方式CDMA不用说了吧,3G就用的这种多址方式OFDM是一种复用方式OFDMA是OFDM复用方式的多址方式,目前wimax就用的这个吧,以后4G可能就要用这个5.FDMA、TDMA和CDMA的区别频分多址(FDMA)是采用调频的多址技术。

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OFDMAOFDMA工作模式正交频分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA):OFDMA是OFDM 技术的演进。

在利用OFDM对信道进行子载波化后,在部分子载波上加载传输数据的传输技术。

目录发展由来通用陆地无线接入(UTRA)演进的目标是构建出高速率、低时延、分组优化的无线接入系统。

演进的UTRA致力于建立一个上行速率达到50 MHz、下行速率达到100 MHz、频谱利用率为3G R6的3~4倍的高速率系统。

为达到上述目标,多址方案的选择应该考虑在复杂度合理的情况下,提供更高的数据速率和频谱利用率。

在上行链路中,由于终端功率和处理能力的限制,多址方案的设计更具挑战性,除了性能和复杂度,还需要考虑峰值平均功率比(PAPR)对功率效率的影响。

在3GPPLTE的标准化过程中,诺基亚、北电等公司提交了若干多址方案,如多载波(MC)-WCDMA,MC-TD-SCDMA,正交频分多址接入 (OFDMA),交织频分复用(IFDMA)和基于傅立叶变换扩展的正交频分复用(DFT-S OFDM)。

OFDMA已成为下行链路的主流多址方案,并且是上行链路的热门候选方案,其中,北电公司的方案支持频分双工(FDD)方式,信息产业部电信传输研究所的方案支持时分双工(TDD)方式。

由于正交频分复用(OFDM) 能够很好地对抗无线传输环境中的频率选择性衰落,可以获得很高的频谱利用率,OFDM非常适用于无线宽带信道下的高速传输。

通过给不同的用户分配不同的子载波,OFDMA提供了天然的多址方式。

由于用户间信道衰落的独立性,可以利用联合子载波分配带来的多用户分集增益提高性能,达到服务质量 (QoS)要求。

然而,为了降低成本,在用户设备(UE)端通常使用低成本的功率放大器,OFDM中较高的PAPR 将降低UE的功率利用率,降低上行链路的覆盖能力。

由于单载波频分复用(SC-FDMA)具有的较低的PAPR,它被提议成为候选的多址方案。

目前,OFDMA已被广泛研究,并已成为3GPP LTE的下行链路的主流多址方案。

然而,在上行链路的研究中,尽管SC-FDMA成为主流的多址方式,但OFDM和SC-FDMA之间的比较大多从 PAPR的角度进行,而没有考虑两者的链路性能,更没有充分地考虑PAPR和性能的折衷。

OFDMA技术与OFDM技术相比,每个用户可以选择信道条件较好的子信道进行数据传输,而不像OFDM技术在整个频带内发送,从而保证了各个子载波都被对应信道条件较优的用户使用,获得了频率上的多用户分集增益。

在OFDMA中,一组用户可以同时接入到某一信道。

目前是用OFDMA的无线通信技术有:IEEE 802.16。

技术简介正交频分多址 - OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 是无线通讯系统的标准,是一种多址技术。

WiMax,LTE,都支持OFDMA。

OFDMA 多址接入系统将传输带宽划分成正交的互不重叠的一系列子载波集,将不同的子载波集分配给不正交频分多址同的用户实现多址。

OFDMA系统可动态地把可用带宽资源分配给需要的用户,很容易实现系统资源的优化利用。

由于不同用户占用互不重叠的子载波集,在理想同步情况下,系统无多户间干扰,即无多址干扰(MAI)。

右图给出出了OFDMA系统的原理示意图。

其中,灰色、白色以及深灰色时频栅格代表不同的子载波集,它们在频带上是互不重叠的,并分别分配给不同用户。

OFDMA方案可以看作将总资源(时间、带宽)在频率上进行分割,实现多用户接人。

基本原理多径效应是目前无线系统面临的挑战之一。

多径来自发射器和接收器间的反射,反射在不同时刻到达接收器。

分离各反射的时间间隔被称为延迟扩展。

当延迟扩展与发送的符号时间(Symbol Time)大致相等时,这种干扰有可能引发问题。

典型的延迟扩展时长几微秒,与CDMA符号时间接近。

OFDMA的符号时间大致在100微秒,因而多径现象的影响不太严重。

为缓解多径效应,在每一符号后插入一个约10微秒、称为循环前缀的警戒边带。

为得到更高数据速率,OFDM系统必须比CDMA系统更有效地利用频宽。

每单位赫兹的位数称为频谱效率。

采用高阶调制是实现更高效率的方法之一。

调制是指每一子载波发送的位数。

例如,在正交振幅调制(QAM)中,每载频发送2位。

在16 QAM和64 QAM中,每个子载波分别发送4和6位。

在4G系统,因预期会采用64 QAM,所以其频谱效率很高。

OFDMA原理OFDMA针对多用户通信进行了优化,尤其是蜂窝电话和其它移动设备。

它是针对蜂窝电话长期演进(LTE)的最合适调制方案。

在这种演变的过程中, OFDMA的名称变为高速正交频分复用分组接入(HSOPA)。

OFDMA的变量由WiMAX论坛选为调制方案,后来又根据IEEE针对IEEE 802.16-2004(固话)和802.12e(移动)WiMAX的标准进行了标准化。

与CDMA(码分多真址接入)宽带CDMA及通用移动通信系统(UMTS)这类3G调制方案相比,它的好处在于具有更高的频谱效率和更好的抗衰落性能。

对于低数据率用户,它只需要更低的发射功耗,具有恒定而不是随时间变化的更短延迟,以及避免冲突的更简洁方法。

OFDMA会把副载波的子集分配给各个用户。

以关于信道状态的反馈为基础,系统能执行自适应用户到副载波的分配。

只要这些副载波分配被迅速地执行,与OFDM相比,快速衰退、窄带同频干扰性能都得到了改进。

反过来,这又改进了系统的频谱效率。

OFDMA将整个频带分割成许多子载波,将频率选择性衰落信道转化为若干平坦衰落子信道,从而能够有效地抵抗无线移动环境中的频率选择性衰落。

由于子载波重叠占用频谱,OFDM能够提供较高的频谱利用率和较高的信息传输速率。

通过给不同的用户分配不同的子载波,OFDMA提供了天然的多址方式,并且由于占用不同的子载波,用户间满足相互正交,没有小区内干扰(如图1所示)。

同时,OFDMA可支持两种子载波分配模式:分布式和集中式。

在子载波分布式分配的模式中,可以利用不同子载波的频率选择性衰落的独立性而获得分集增益。

此外,因为OFDMA已成为下行链路的主流方案,上行链路如也采用OFDMA,LTE的上下行链路将具有最大的一致性,可以简化终端的设计。

一个分配了M个子载波的用户的传输信号可表示为:D =[d 0,d 1……d M-1]T,其中,T代表矩阵转置,di是调制信号。

经过快速傅立叶反变换(IFFT)调制后,信号向量S =F N* T N,M D,其中TN,M代表子载波分配的映射矩阵,其元素是表达子载波的分布式或者集中式分配。

F*N是N点IFFT矩阵,*代表共轭转置,并且FN=[f 1T,f 2T……f NT]T,192x31经过衰落信道和快速傅立叶变换 (FFT)信号处理后,频域的接收信号可以作如下表达:R=HTN,M D+n,其中H=diag(Hk),Hk是第k个子载波上的频域响应;n是高斯噪声向量;R=[r(0),r (1) ……r (N-1)]T,r (k)是第k个子载波上的接收信号。

由于OFDM的时域信号是若干平行随机信号之和,因而容易导致高PAPR。

基站端的功率限制相对较弱,并且可以采用较为昂贵的功率放大器,所以在下行链路中,高PAPR不会带来太大的问题。

然而,在上行链路中,由于用户终端的功率放大器要求低成本,并且电池的容量有限,因而高PAPR会将降低UE的功率利用率,减小上行的有效覆盖。

为避免OFDM的上述缺点,必须降低PAPR。

降低OFDM的PAPR的技术有很多,比如选择性映射、削波和滤波等等。

文献[6]中证明了通过削波和滤波,可以将PAPR降低到6 dB以下时,同时对OFDM的性能影响很小,而且带来的复杂度增加也是可以接受的。

因此,本文将主要研究不同多址方案的链路级性能的比较。

OFDMA原理在OFDM中,采用快速傅立叶变换(FFT)将可用带宽分成数学上正交的许多小带宽。

而频带的重构是由快速傅立叶反变换(IFFT)完成的。

FFT和 IFFT都是定义得很完善的算法,当大小为2的整数倍时,可被非常高效地实现。

OFDM系统的典型FFT大小是512、1024和2048,而较小的 128和256也是可能的。

可支持5、10和20 MHz带宽。

该技术的一个优异特性是易于改用其它带宽。

即便整个可用带宽改变了,较小的带宽单元也可维持不变。

例如:10MHz可分成1,024个小频带;而5MHz可分成512个小频带。

这些典型大小为10 kHz的小频带被称为子载波。

因为信道容量在不同国家会有所不同,802.16标准支持所有从1.25MHz 到20MHz的不同信道容量。

然而,通过改变以信道容量为基础的FFT大小,或者由带宽提供的更好信号质量,可以确定子信道的间隔。

sOFDMA扩展版本包含128 FFT、512 FFT和1024 FFT,它可以信道和带宽为基础改变它的FFT大小,因而就变成可扩展的。

换句话说,正在通过手机漫游的用户,根据像信道大小这样的因素,用户可能接收到通过128 FFT或512 FFT处理的信号。

OFDM采用了先进的多天线信号处理技术。

多输入多输出(MIMO)和波束成形(通常指AAS)是两种最常用的技术。

在MIMO中,系统接收来自不同发射天线的信号会有很大差异。

在室内或建筑密集的都市,由于发射器和接收器之间存在许多反射和多径,因而这种情况很普遍。

在这种情况下,每个天线可以相同频率发送另一个不同信号,而在接收器端通过信号处理还可恢复该信号。

理解这种特性的一个简单方法是考虑一个标准的、有 N个方程和N个未知量的方程组,可借助熟知的矩阵求逆技术来求解该方程组。

以这种方式重复利用频率被称为Re-use1,同一频率在同一时间被用于不同信号。

OFDMA帧分配而波束成形则是一种发射技术,它试图在接收器内为多个发射器形成一个一致架构。

这种技术可在接收器端得到很高的信噪比 (SNR),另外,它还可提供更宽带宽或以相同发射功率实现更远距离。

波束成形不是利用天线间的不同空气接触反射原理,而是对信号进行修改以使其统一。

因此,波束成形对频率的重复利用与MIMO所用的方式不同。

将频率分成不同的频段用于不同蜂窝单元被称为Re-use 3。

在一些应用中,可能结合MIMO和波束成形技术,尤其是在4天线系统中。

一个理想的系统应根据其特性进行切换以便在不同模式运作。

不变子信道间隔的主要争议在于,如果子信道间隔不是恒定的,一个正在移动的物体的多普勒频移会影响信号质量。

有关可扩展性的更多信息可在IEEE 802.16 WirelessMAN中可扩展OFDMA物理层一节中获得。

使用缺点尽管OFDMA在其实现过程中进展良好,但是它也有一些缺陷,这些缺陷有如下几方面:1. OFDMA电子部分,包括FFT和前向纠错(FEC)是复杂的。

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