什么是正交频分多址 (OFDMA)呢?

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今天我们聊下正交频分多址。

我们之前用鸽传书的鸽子来比喻了FDMA。比如B驿站,同一个笼子,同一个时间段,比如上午有2只鸽子飞来这里,这时我们就好点难区分了。但是你知道他们的声调不一样,一个声调高,一个声调低。我们很容易根据鸽子的音频的不同区分它们。但是如果鸽子变多了,鸽子之间的音频间隔不够,就会互相干扰。这时如果每一个笼子都是一个小小的屏蔽箱,可以把每一只鸽子声音都听的很清楚,哪怕它们的音频很近。有就类似正交频分多址。

什么是正交频分多址

正交频分多址 (OFDMA) 是基于OFDM的一种多用户系统。它是对OFDM的进一步扩展。由于OFDM调制中子载波之间的相对独立性,每一个子载波都可以被指定一个特定的调制方式和发射功率。通过指定每个用户使用某些指定的子载波,这就可以得到了一种新的多址方式OFDMA。

由于OFDMA给每个系统中的用户分配OFDM符号内部可用的子载波。因此换一个角度来说OFDMA可以说是FDMA的一种特殊方式 ,但它不用FDMA中必不可少的保护频带,从而保证了频谱利用率,避免了频谱的浪费。

OFDMA系统

第4代无线通信系统,也就是我们行业说的4G,采用了基于正交频分复用的正交频分多址技术( OFDMA ) 。OFDMA技术是在窄带FDMA上发展起来的技术。在OFDMA系统中 的子载波作为信息的传输介质,用户信息经串并变换分配到子载波上后,流被转换成了低速的信息流,可以有效抵御信道衰落对信息传输的影响。载波之间存在正交性,允许子信道的频谱相互重叠, 无需插入保护频带,充分利用了频谱资源。

正交频分多址特点

1、OFDMA与CDMA的主要区别在于: 对于OFDMA来说,每个用户使用不同的子载波集合。 而对于CDMA所有用户同时使用所有的子载波。为了区分不同的用户,CDMA 使用了正交扩频码。然而,由于多径衰落信道的影响容易造成码字失真,以至丢失其正交性。 这就决定了CDMA系统需要复杂的均衡机制来完成多用户检测等任务。

相比之下OFDMA系统均衡简单,而且由于不同用户使用不同的子载波,在用户间频率和定时偏移较小时,子载波间的正交性是不会受到影响,从而消除了ISI和载波间干扰,更 不会受到邻近小区的影响。 这就是OFDMA与CDMA相比的优越性所在。

2、如果OFDM和TMDA结合,变成OFDM-TDMA会怎么样。

OFDM-TDMA 是以时隙单位进行资源分配的。 每一个时隙中,某一个特定的用户占用整个一帧的OFDM子载波;。

而在OFDMA 中,资源是以时间VS频率的二维形式来分配的。 因而OFDM-TDMA对于可变速率的数据传输方式缺乏灵活性。 当某些用户的数据率较低时,或者这个分配的时隙该用户的信道条件较差时,该用户的所对应在的时隙将有部分子载波被浪费或者利用率不高。而对于 OFDMA来说,则不存在这样的问题。

由于使用了独立的时频二维空间来分配资源,OFDMA 中资源分配非常灵活,可以根据用户所需的数据速率、资源使用状况,以及信道条件等进行灵活分配,达到高效率使用系统资源的目的。

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