Ortogonální vícenásobný přístup s frekvenčním dělením - Orthogonal frequency-division multiple access

Multiplexování
Multiplexing diagram.svg
Analogová modulace
související témata

Ortogonální vícenásobný přístup s frekvenčním dělením (OFDMA) je populární verze pro více uživatelů ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením (OFDM) digitální modulace systém. Vícenásobný přístup je dosaženo v OFDMA přiřazením podmnožin subnosiče jednotlivým uživatelům. To umožňuje současný přenos s nízkou rychlostí dat od několika uživatelů.

Klíčové body

Níže jsou shrnuty výhody a nevýhody shrnuté níže Vlastnosti a principy fungování sekce. Viz také seznam Klíčové vlastnosti OFDM.

Nárokované výhody oproti OFDM se statistickým multiplexováním v časové oblasti

  • Umožňuje současný přenos s nízkou rychlostí dat od několika uživatelů.
  • Lze se vyhnout pulznímu nosiči.
  • Nižší maximální přenosový výkon pro uživatele s nízkou rychlostí přenosu dat.
  • Kratší zpoždění a konstantní zpoždění.
  • Vícenásobný přístup založený na sporech (vyhýbání se kolizím) je zjednodušený.
  • Dále zlepšuje odolnost OFDM vůči blednutí a rušení.
  • Bojujte proti úzkopásmovému rušení.

Nárokované výhody OFDMA

  • Flexibilita nasazení v různých frekvenčních pásmech s malou potřebnou úpravou vzduchového rozhraní.[1]
  • Zprůměrování interferencí ze sousedních buněk pomocí různých základních permutací nosných mezi uživateli v různých buňkách.
  • Interference v buňce jsou zprůměrovány pomocí alokace s cyklickými permutacemi.
  • Umožňuje jednofrekvenční pokrytí sítě, kde existuje problém s pokrytím, a poskytuje vynikající pokrytí.
  • Nabízí frekvenční rozmanitost šířením nosných po celém použitém spektru.
  • Umožňuje výkon na kanál nebo na dílčí kanál.

Uznané nevýhody OFDMA

  • Vyšší citlivost na posunutí frekvence a fázový šum.[1]
  • Asynchronní datové komunikační služby, jako je přístup na web, se vyznačují krátkými komunikačními výboji při vysoké datové rychlosti. Několik uživatelů v buňka základnové stanice přenášejí data současně při nízké konstantní rychlosti přenosu dat.
  • Komplexní elektronika OFDM, včetně FFT algoritmus a dopředná oprava chyb, jsou neustále aktivní nezávisle na datové rychlosti, což je neefektivní z hlediska spotřeby energie, zatímco OFDM v kombinaci s plánováním datových paketů může umožnit algoritmu FFT hibernaci v určitých časových intervalech.
  • Zisk rozmanitosti OFDM a odolnost vůči frekvenčně selektivní blednutí může být částečně ztraceno, pokud je každému uživateli přiřazeno velmi málo dílčích nosných a pokud je v každém symbolu OFDM použit stejný nosič. Je proto žádoucí adaptivní přiřazení vedlejší nosné založené na rychlé zpětné vazbě informací o kanálu nebo přeskakování frekvence vedlejší nosné.
  • Řešení interferencí mezi kanály z blízkých buněk je v OFDM složitější než v CDMA. To by vyžadovalo dynamické přidělování kanálů s pokročilou koordinací mezi sousedními základnovými stanicemi.
  • Informace o zpětné vazbě rychlého kanálu a adaptivní přiřazení dílčí nosné je složitější než rychlé řízení výkonu CDMA.

Vlastnosti a principy fungování

Na základě zpětnovazebních informací o podmínkách kanálu lze dosáhnout adaptivního přiřazení mezi sebou a nosnou.[2] Pokud je přiřazení provedeno dostatečně rychle, tím se dále zlepší robustnost OFDM na rychlý blednutí a úzkopásmové rušení mezi kanály a umožňuje dosáhnout ještě lepších výsledků spektrální účinnost systému.

Různým uživatelům lze přiřadit různý počet dílčích nosných, aby se podpořilo rozlišení Kvalita služeb (QoS), tj. Řídit datovou rychlost a pravděpodobnost chyby jednotlivě pro každého uživatele.

OFDMA lze chápat jako alternativu ke kombinaci OFDM s vícenásobný přístup s časovým dělením (TDMA) nebo časová doména statistický multiplex sdělení. Uživatelé s nízkou datovou rychlostí mohou posílat nepřetržitě s nízkým přenosovým výkonem namísto použití „pulzního“ vysokovýkonného nosiče. Lze dosáhnout stálého zpoždění a kratšího zpoždění.

OFDMA lze také popsat jako kombinaci vícenásobného přístupu mezi frekvenční doménou a časovou doménou, kdy jsou zdroje rozděleny do časově-frekvenčního prostoru a sloty jsou přiřazeny podél indexu symbolů OFDM a indexu OFDM subnosné.

OFDMA je považován za velmi vhodný pro širokopásmové bezdrátové sítě, a to díky výhodám včetně škálovatelnosti a použití více antén (MIMO ) přátelskost a schopnost využívat selektivitu kmitočtu kanálu.[1]

Při snímání spektra kognitivní rádio „OFDMA je možný přístup k bezplatnému vyplňování rádiová frekvence kapely adaptivně. Timo A. Weiss a Friedrich K. Jondral z University of Karlsruhe navrhli a sdružování spektra systém, ve kterém byla volná pásma snímaná uzly okamžitě vyplněna dílčími pásmy OFDMA.

Používání

OFDMA se používá v:

OFDMA je také kandidátská přístupová metoda pro IEEE 802.22 Bezdrátové regionální sítě (WRAN), a kognitivní rádio technologie, která používá prázdné znaky v televize (TV) kmitočtového spektra a navrhovaná přístupová metoda pro DECT -5G specifikace, která si klade za cíl splnit IMT-2020 požadavky na vysokorychlostní mobilní širokopásmové připojení (eMMB) a ultra spolehlivé aplikace s nízkou latencí (URLLC).

OFDMA subnosné

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Hujun Yin a Siavash Alamouti (srpen 2007). „OFDMA: Broadband Wireless Access Technology“. IEEE Sarnoff Symposium, 2006. IEEE: 1–4. doi:10.1109 / SARNOF.2006.4534773.
  2. ^ Guowang Miao; Guocong Song (2014). Energeticky a spektrálně efektivní design bezdrátové sítě. Cambridge University Press. ISBN  1-107-03988-6.

externí odkazy