Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено из OFDMA )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов ( OFDMA ) - это многопользовательская версия популярной схемы цифровой модуляции с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) . Множественный доступ достигается в OFDMA путем назначения подмножеств поднесущих отдельным пользователям. Это позволяет одновременную передачу данных с низкой скоростью от нескольких пользователей. Усиление канала: усиление канала означает, что каналы с замиранием ведут себя так, как если бы это был канал без замирания. Случайность все еще присутствует, но ее влияние на общение по-прежнему незначительно.

Ключевые моменты [ править ]

Приведенные ниже преимущества и недостатки обсуждаются далее в разделе « Характеристики и принципы работы ». См. Также список основных функций OFDM .

Заявленные преимущества перед OFDM со статистическим мультиплексированием во временной области [ править ]

  • 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.
  • Множественный доступ на основе конкуренции (предотвращение коллизий) упрощен.
  • Дальнейшее повышение устойчивости OFDM к замиранию и помехам.
  • Борьба с узкополосными помехами.

Заявленные преимущества OFDMA [ править ]

  • 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 [ править ]

  • Повышенная чувствительность к сдвигу частоты и фазовому шуму. [1]
  • Услуги асинхронной передачи данных, такие как веб-доступ, характеризуются короткими пакетами связи с высокой скоростью передачи данных. Несколько пользователей в соте базовой станции одновременно передают данные с низкой постоянной скоростью передачи данных.
  • Сложная электроника OFDM, включая алгоритм FFT и прямое исправление ошибок , постоянно активна 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 определенного времени. интервалы.
  • Прирост разнесения OFDM и устойчивость к частотно-избирательному замиранию 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 динамического распределения каналов с улучшенной координацией между соседними базовыми станциями.
  • Информация о быстрой обратной связи по каналу и адаптивное назначение поднесущих более сложны, чем быстрое управление мощностью CDMA.

Характеристики и принципы работы [ править ]

На основе информации обратной связи о состоянии канала может быть достигнуто адаптивное назначение пользователя для поднесущей. [2] Если назначение выполняется достаточно быстро, это дополнительно улучшает устойчивость OFDM к быстрому замиранию и узкополосным сопутствующим помехам и позволяет достичь еще более высокой спектральной эффективности системы .

Разным пользователям может быть назначено разное количество поднесущих для поддержки дифференцированного качества обслуживания (QoS), то есть для управления скоростью передачи данных и вероятностью ошибок индивидуально для каждого пользователя.

OFDMA можно рассматривать как альтернативу объединению OFDM с множественным доступом с временным разделением каналов (TDMA) или связью со статистическим мультиплексированием во временной области . Пользователи с низкой скоростью передачи данных могут отправлять непрерывно с низкой мощностью передачи вместо использования «импульсной» несущей высокой 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 множества антенн ( MIMO ), а также возможность использовать преимущество частотной избирательности канала. [1]

В когнитивном радио с распознаванием спектра OFDMA - это возможный подход к адаптивному заполнению свободных радиочастотных диапазонов. Тимо А. Вайс и Фридрих К. Йондрал из Университета Карлсруэ предложили систему объединения спектра, в которой свободные полосы, обнаруженные узлами, немедленно заполнялись подполосами OFDMA.

Использование [ править ]

OFDMA используется в:

  • режим мобильности стандарта IEEE 802.16 Wireless MAN, обычно называемый WiMAX,
  • стандарт беспроводной локальной сети (WLAN) IEEE 802.11ax ,
  • IEEE 802.20 стандарт мобильной беспроводной MAN, как правило , называют УПБО,
  • MoCA 2.0,
  • нисходящая линия связи стандарта мобильной широкополосной связи четвертого поколения 3GPP Long-Term Evolution (LTE). Радиоинтерфейс раньше назывался высокоскоростным пакетным доступом OFDM (HSOPA), а теперь называется Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA).
  • нисходящая линия связи и восходящая линия связи стандарта мобильной сети пятого поколения 3GPP 5G New Radio (NR). 5G NR является преемником LTE.
  • Qualcomm Flarion Технологии Мобильный флэш-OFDM ,
  • ныне несуществующий проект Qualcomm / 3GPP2 Ultra Mobile Broadband (UMB), задуманный как преемник CDMA2000 , но замененный LTE.

OFDMA также является подходящим методом доступа для беспроводных региональных сетей (WRAN) IEEE 802.22, технологии когнитивного радио, использующей пробелы в спектре телевизионных (ТВ) частот, и предлагаемого метода доступа для спецификации DECT- 5G, которая направлена ​​на выполнение Требования IMT-2020 для приложений мобильной широкополосной связи с высокой пропускной способностью (eMMB) и сверхнадежных приложений с малой задержкой (URLLC). [3]

Поднесущие OFDMA

См. Также [ править ]

  • Кодовым разделением множественного доступа
  • Множественный доступ с частотным разделением каналов
  • Множественный доступ с временным разделением
  • FDMA с одной несущей (SC-FDMA), также известный как OFDMA с линейным предварительным кодированием ( LP-OFDMA )
  • Долгосрочное развитие 3GPP
  • WiMAX
  • WiBro

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Худжун Инь и Сиаваш Аламоути (август 2007 г.). «OFDMA: технология широкополосного беспроводного доступа». IEEE Сарнов симпозиум, 2006 . IEEE : 1–4. DOI : 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.
  3. ^ "(PDF) Возраст информации в системе беспроводной связи с декодированием и пересылкой URLLC" . ResearchGate . Проверено 11 февраля 2021 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов: система множественного доступа будущего? , S. Srikanth, V. Kumaran, C. Manikandan et al., Исследовательский центр AU-KBC, Университет Анны, Индия.
  • Краткое введение в OFDM - Учебное пособие, написанное профессором Дебба, руководителем кафедры Alcatel-Lucent по гибкой радиосвязи.