正交頻分多址技術(shù)的發(fā)展

正交頻分多址- OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)是無(wú)線通訊系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，是一種多址技術(shù)。WiMax,LTE,都支持OFDMA。

發(fā)展由來(lái)

通用陸地?zé)o線接入(UTRAN)演進(jìn)的目標(biāo)是構(gòu)建出高速率、低時(shí)延、分組優(yōu)化的無(wú)線接入系統(tǒng)。演進(jìn)的UTRA致力于建立一個(gè)上行速率達(dá)到50 Mbps、下行速率達(dá)到100 Mbps、頻譜利用率為3G R6的3～4倍的高速率系統(tǒng)。為達(dá)到上述目標(biāo)，多址方案的選擇應(yīng)該考慮在復(fù)雜度合理的情況下，提供更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率。在上行鏈路中，由于終端功率和處理能力的限制，多址方案的設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性，除了性能和復(fù)雜度，還需要考慮峰值平均功率比(PAPR)對(duì)功率效率的影響。在3GPP LTE的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中，諾基亞、北電等公司提交了若干多址方案，如多載波(MC)-WCDMA，MC-TD-SCDMA，正交頻分多址接入(OFDMA)，交織頻分復(fù)用(IFDMA)和基于傅立葉變換擴(kuò)展的正交頻分復(fù)用(DFT-S OFDM)。OFDMA已成為下行鏈路的主流多址方案，并且是上行鏈路的熱門候選方案，其中，北電公司的方案支持頻分雙工(FDD)方式，信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所的方案支持時(shí)分雙工(TDD)方式。由于正交頻分復(fù)用(OFDM) 能夠很好地對(duì)抗無(wú)線傳輸環(huán)境中的頻率選擇性衰落，可以獲得很高的頻譜利用率，OFDM非常適用于無(wú)線寬帶信道下的高速傳輸。通過(guò)給不同的用戶分配子載波，OFDMA提供了天然的多址方式。由于用戶間信道衰落的獨(dú)立性，可以利用聯(lián)合子載波分配帶來(lái)的多用戶分集增益提高性能，達(dá)到服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求。然而，為了降低成本，在用戶設(shè)備(UE)端通常使用低成本的功率放大器，OFDM中較高的PAPR將降低UE的功率利用率，降低上行鏈路的覆蓋能力。由于單載波頻分復(fù)用(SC-FDMA)具有的較低的PAPR，它被提議成為候選的多址方案。目前，OFDMA已被廣泛研究，并已成為3GPP LTE的下行鏈路的主流多址方案。然而，在上行鏈路的研究中，盡管SC-FDMA成為主流的多址方式，但OFDM和SC-FDMA之間的比較大多從PAPR的角度進(jìn)行，而沒有考慮兩者的鏈路性能，更沒有充分地考慮PAPR和性能的折衷。OFDMA技術(shù)與OFDM技術(shù)相比，用戶可以選擇條件較好的子載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不像OFDM技術(shù)那樣，一個(gè)用戶在整個(gè)頻帶內(nèi)發(fā)送，從而保證了子載波都被對(duì)應(yīng)信道條件較優(yōu)的用戶使用，獲得了頻率上的分集增益。在OFDMA中，一組用戶可以同時(shí)接入到某一子載波。目前使用OFDMA的無(wú)線通信技術(shù)有：IEEE 802.16、Wi-Fi 6。

技術(shù)簡(jiǎn)介

正交頻分多址- OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)是無(wú)線通訊系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，是一種多址技術(shù)。WiMax,LTE,都支持OFDMA。

OFDMA 多址接入系統(tǒng)將傳輸帶寬劃分成正交的互不重疊的一系列子載波集，將不同的子載波集分配給不同的用戶實(shí)現(xiàn)多址。OFDMA系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)地把可用帶寬資源分配給需要的用戶，很容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的優(yōu)化利用。由于不同用戶占用互不重疊的子載波集，在理想同步情況下，系統(tǒng)無(wú)多戶間干擾，即無(wú)多址干擾(MAI)。圖1給出出了OFDMA系統(tǒng)的原理示意圖。其中，灰色、白色以及深灰色時(shí)頻柵格代表不同的子載波集，它們?cè)陬l帶上是互不重疊的，并分別分配給不同用戶。OFDMA方案可以看作將總資源(時(shí)間、帶寬)在頻率上進(jìn)行分割，實(shí)現(xiàn)多用戶接入。