Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов - Orthogonal frequency-division multiple access

Мультиплексирование
Multiplexing diagram.svg
Аналоговая модуляция
похожие темы

Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) - это многопользовательская версия популярного мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) цифровая модуляция схема. Множественный доступ достигается в OFDMA путем назначения подмножеств поднесущие отдельным пользователям. Это позволяет одновременную передачу данных с низкой скоростью от нескольких пользователей.

Ключевые моменты

Приведенные ниже преимущества и недостатки обсуждаются далее в Характеристики и принципы работы раздел. См. Также список Ключевые особенности OFDM.

Заявленные преимущества перед OFDM со статистическим мультиплексированием во временной области

  • Позволяет одновременную передачу данных с низкой скоростью от нескольких пользователей.
  • Импульсной несущей можно избежать.
  • Более низкая максимальная мощность передачи для пользователей с низкой скоростью передачи данных.
  • Более короткая задержка и постоянная задержка.
  • Упрощен множественный доступ на основе конкуренции (предотвращение конфликтов).
  • Дальнейшее повышение устойчивости OFDM к замиранию и помехам.
  • Борьба с узкополосными помехами.

Заявленные преимущества OFDMA

  • Гибкость развертывания в различных частотных диапазонах с небольшими изменениями в радиоинтерфейсе.[1]
  • Усреднение помех от соседних сот с использованием различных перестановок базовых несущих между пользователями в разных сотах.
  • Помехи внутри ячейки усредняются с использованием распределения с циклическими перестановками.
  • Обеспечивает одночастотное покрытие сети там, где существует проблема покрытия, и обеспечивает отличное покрытие.
  • Предлагает частотное разнесение за счет распределения несущих по всему используемому спектру.
  • Обеспечивает мощность на канал или на подканал.

Признанные недостатки OFDMA

  • Повышенная чувствительность к сдвигам частоты и фазовому шуму.[1]
  • Услуги асинхронной передачи данных, такие как веб-доступ, характеризуются короткими пакетами связи с высокой скоростью передачи данных. Мало пользователей в ячейка базовой станции передают данные одновременно с низкой постоянной скоростью передачи данных.
  • Сложная электроника OFDM, включая БПФ алгоритм и упреждающее исправление ошибок, постоянно активны независимо от скорости передачи данных, что неэффективно с точки зрения энергопотребления, в то время как OFDM в сочетании с планированием пакетов данных может позволить алгоритму FFT переходить в спящий режим в течение определенных интервалов времени.
  • Увеличение разнесения OFDM и устойчивость к частотно-избирательное замирание могут частично быть потеряны, если каждому пользователю назначено очень мало поднесущих и если одна и та же несущая используется в каждом символе OFDM. Поэтому желательно адаптивное назначение поднесущей на основе информации быстрой обратной связи о канале или скачкообразной перестройки частоты поднесущей.
  • Работа с внутриканальными помехами от соседних сот сложнее в OFDM, чем в CDMA. Это потребует динамическое распределение каналов с улучшенной координацией между соседними базовыми станциями.
  • Информация быстрой обратной связи по каналу и адаптивное назначение поднесущих более сложны, чем быстрое управление мощностью CDMA.

Характеристики и принципы работы

На основе информации обратной связи о состоянии канала может быть достигнуто адаптивное назначение пользователь-поднесущая.[2] Если назначение выполняется достаточно быстро, это дополнительно улучшает надежность OFDM до быстрого угасание и узкополосной коканальной интерференции, что позволяет добиться еще лучшего спектральная эффективность системы.

Разным пользователям может быть назначено разное количество поднесущих для поддержки дифференцированных Качество обслуживания (QoS), то есть контролировать скорость передачи данных и вероятность ошибки индивидуально для каждого пользователя.

OFDMA можно рассматривать как альтернативу сочетанию OFDM с множественный доступ с разделением по времени (TDMA) или во временной области статистическое мультиплексирование общение. Пользователи с низкой скоростью передачи данных могут отправлять непрерывно с низкой мощностью передачи вместо использования «импульсной» несущей большой мощности. Может быть достигнута постоянная задержка и более короткая задержка.

OFDMA также можно описать как комбинацию множественного доступа в частотной области и во временной области, где ресурсы разделены в частотно-временном пространстве, а слоты назначаются по индексу символа OFDM, а также индексу поднесущей OFDM.

OFDMA считается очень подходящим для широкополосных беспроводных сетей из-за преимуществ, включая масштабируемость и использование нескольких антенн (MIMO ) -дружелюбие и возможность воспользоваться частотной избирательностью канала.[1]

В зондировании спектра когнитивное радио, OFDMA - это возможный подход к заполнению бесплатных радиочастота полосы адаптивно. Тимо А. Вайс и Фридрих К. Йондрал из Университета Карлсруэ предложили объединение спектра система, в которой свободные полосы, обнаруженные узлами, немедленно заполнялись подполосами OFDMA.

Применение

OFDMA используется в:

OFDMA также является подходящим методом доступа для IEEE 802.22 Беспроводные региональные сети (WRAN), а когнитивное радио технология, которая использует белые пространства в телевидение (ТВ) частотный спектр, и предлагаемый метод доступа для DECT -5G, целью которого является выполнение IMT-2020 требования к приложениям с высокой пропускной способностью мобильного широкополосного доступа (eMMB) и сверхнадежным малым временем задержки (URLLC).

Поднесущие OFDMA

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Худжун Инь и Сиаваш Аламоути (август 2007 г.). «OFDMA: технология широкополосного беспроводного доступа». Симпозиум IEEE Sarnoff, 2006 г.. IEEE: 1–4. Дои:10.1109 / SARNOF.2006.4534773.
  2. ^ Гуован Мяо; Гоцун Сон (2014). Дизайн беспроводной сети с эффективным использованием энергии и спектра. Издательство Кембриджского университета. ISBN  1-107-03988-6.

внешняя ссылка