Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Модуляция полосы пропускания
Аналоговая модуляция
Цифровая модуляция
Иерархическая модуляция
Расширенный спектр
Смотрите также
  • v
  • т
  • е

FDMA с одной несущей ( SC-FDMA ) - это схема множественного доступа с частотным разделением каналов . Его также называют OFDMA с линейным предварительным кодированием ( LP-OFDMA ). Как и другие схемы множественного доступа (TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA), он имеет дело с назначением нескольких пользователей общему ресурсу связи. SC-FDMA можно интерпретировать как схему OFDMA с линейным предварительным кодированием в том смысле, что она имеет дополнительный этап обработки DFT, предшествующий традиционной обработке OFDMA.

SC-FDMA привлек большое внимание как привлекательная альтернатива OFDMA , особенно в восходящей линии связи, где более низкое отношение пиковой мощности к средней мощности ( PAPR ) значительно выгодно мобильному терминалу с точки зрения эффективности мощности передачи и снижения стоимости усилителя мощности. Он был принят в качестве схемы множественного доступа восходящей линии связи в 3GPP Long Term Evolution (LTE) или Evolved UTRA (E-UTRA). [1] [2] [3]

Характеристики SC-FDMA по отношению к OFDMA были предметом различных исследований. [4] [5] [6] Хотя разрыв в производительности невелик, преимущество SC-FDMA в виде низкого PAPR делает его желательным для беспроводной передачи по восходящей линии связи в системах мобильной связи, где эффективность мощности передатчика имеет первостепенное значение.

Структура передатчика и приемника LP-OFDMA / SC-FDMA [ править ]

Обработка передачи SC-FDMA очень похожа на обработку OFDMA. Для каждого пользователя последовательность переданных битов преобразуется в сложную совокупность символов ( BPSK , QPSK или M- квадратурная амплитудная модуляция ). Затем разным передатчикам (пользователям) назначаются разные коэффициенты Фурье. Это назначение выполняется в блоках отображения и обратного отображения. Сторона приемника включает в себя один блок обратного отображения, один блок IDFT и один блок обнаружения для каждого принимаемого пользовательского сигнала. Как и в OFDMзащитные интервалы (называемые циклическими префиксами) с циклическим повторением вводятся между блоками символов с целью эффективного устранения межсимвольных помех от расширения по времени (вызванного многолучевым распространением) между блоками.

В SC-FDMA множественный доступ между пользователями становится возможным благодаря назначению разным пользователям разных наборов неперекрывающихся коэффициентов Фурье (поднесущих). Это достигается в передатчике путем вставки (до IDFT) молчаливых коэффициентов Фурье (в позициях, назначенных другим пользователям) и их удаления на стороне приемника после DFT.

Локализованное отображение и распределенное отображение

Отличительной особенностью SC-FDMA является то, что он приводит к сигналу передачи с одной несущей, в отличие от OFDMA, который является схемой передачи с несколькими несущими. Отображение поднесущих можно разделить на два типа: локализованное отображение и распределенное отображение. При локализованном отображении выходные данные DFT отображаются на подмножество следующих друг за другом поднесущих, тем самым ограничивая их только частью полосы пропускания системы. При распределенном отображении выходы DFT входных данных назначаются поднесущим по всей полосе пропускания непостоянно, что приводит к нулевой амплитуде для остальных поднесущих. Частный случай распределенного SC-FDMA называется SC-FDMA с чередованием ( IFDMA ), когда занятые поднесущие равномерно распределены по всей полосе пропускания. [7]

Из-за присущей ему структуры с одной несущей заметным преимуществом SC-FDMA над OFDM и OFDMA является то, что его сигнал передачи имеет более низкое отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR), что приводит к ослаблению параметров конструкции в тракте передачи абонента. единица. Интуитивно причина кроется в том факте, что там, где символы передачи OFDM непосредственно модулируют несколько поднесущих, символы передачи SC-FDMA сначала обрабатываются N-точечным блоком DFT. [8]

В OFDM, а также в SC-FDMA выравнивание достигается на стороне приемника после вычисления DFT путем умножения каждого коэффициента Фурье на комплексное число. Таким образом, можно легко противодействовать частотно-избирательному замиранию и фазовым искажениям . Преимущество состоит в том, что для коррекции частотной области с использованием БПФ требуется меньше вычислений, чем для традиционной коррекции во временной области, которая требует многоотводных КИХ или БИХ-фильтров. Меньшее количество вычислений приводит к меньшей ошибке округления, которую можно рассматривать как числовой шум.

Связанная концепция представляет собой комбинацию передачи с одной несущей со схемой выравнивания в частотной области с одной несущей (SC-FDE). [9] При передаче с одной несущей, в отличие от SC-FDMA и OFDM, в передатчике не используется IDFT или DFT, но вводится циклический префикс для преобразования линейной свертки каналов в циклическую. После удаления циклического префикса в приемнике применяется DFT для перехода в частотную область, где может использоваться простая схема выравнивания в частотной области с одной несущей (SC-FDE), за которой следует операция IDFT.

  • ДПФ: дискретное преобразование Фурье
  • IDFT: обратное дискретное преобразование Фурье
  • CP: Циклический префикс
  • PS: формирование импульса
  • ЦАП: цифро-аналоговый преобразователь
  • RF: радиочастотный сигнал
  • АЦП: аналого-цифровой преобразователь
  • LP-OFDMA: OFDMA с линейным предварительным кодированием

Полезные свойства [ править ]

  1. Низкий PAPR (пик-фактор)
  2. Низкая чувствительность к смещению несущей частоты
  3. Менее чувствителен к нелинейным искажениям и, следовательно, позволяет использовать недорогие усилители мощности.
  4. Повышенная устойчивость к спектральным нулям

См. Также [ править ]

  • Интерферометрия носителей
  • Долгосрочное развитие 3GPP
  • OFDMA
  • Множественный доступ с временным разделением

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хён Г. Мён, Джунсун Лим и Дэвид Дж. Гудман, « Одноканальный FDMA для беспроводной передачи по восходящей линии связи », IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 1, вып. 3, сентябрь 2006 г., стр. 30–38.
  2. ^ Х. Экстрём, А. Фурускер, Дж. Карлссон, М. Мейер, С. Парквалл, Дж. Торснер и М. Вальквист, «Технические решения для долгосрочного развития 3G», IEEE Commun. Mag., Т. 44, нет. 3, март 2006 г., стр. 38–45.
  3. ^ Проект партнерства третьего поколения (3GPP); Технические характеристики Групповая сеть радиодоступа; Аспекты физического уровня для усовершенствованного UTRA, http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25814.htm
  4. ^ М. Даниш Нисар, Ханс Ноттенштайнер и Томас Хинделанг, « Об ограничениях производительности систем OFDM с DFT-распространением », на Шестнадцатом саммите IST Mobile, июль 2007 г., Будапешт, Венгрия.
  5. ^ BE Priyanto, H. Codina, S. Rene, TB Sorensen, P. Mogensen, «Первоначальная оценка производительности SC-FDMA на основе DFT-Spread OFDM для UTRA LTE Uplink», Конференция по автомобильным технологиям IEEE (VTC), весна 2007 г., Дублин, Ирландия, апрель 2007 г.
  6. ^ Н. Бенвенуто и С. Томасин, «О сравнении OFDM и модуляции одиночной несущей с DFE с использованием фильтра прямой связи в частотной области», IEEE Trans. по Комм., т. 50, нет. 6, июнь 2002, стр. 947–955
  7. ^ Xixia лидер вIPтестирования конвергентных "Single Carrier FDMA в LTE", 915-2725-01 Rev A ноября 2009 года.
  8. ^ HG Myung, J. Lim и DJ Goodman, «Отношение пиковой мощности к средней мощности сигналов FDMA с одной несущей с формированием импульса», 17-й ежегодный международный симпозиум IEEE по персональной, внутренней и мобильной радиосвязи (PIMRC '06), Хельсинки, Финляндия, сентябрь 2006 г.
  9. ^ D. Falconer, SL Ariyavisitakul, A. Benyamin-Seeyar и B. Eidson, «Выравнивание частотной области для широкополосных беспроводных систем с одной несущей», IEEE Commun. Mag., Т. 40, нет. 4, апрель 2002 г., стр. 58–66.