最近對這方面略有涉及,所以問了一下的朋友,順便查了一下資料
頻分多址 FDMA
頻分多址,即FrequencyDivision Multiple Access,FDMA。顧名思義,頻分多址利用不同的頻帶來區分用戶,即用戶的數據在不同的頻帶上傳輸,而從避免用戶間信號的相互干擾。
第一代移動通信系統採用FDMA作爲多址方式。FDMA的原理如下圖所示,其中User1,User2,User3,User4,User5和User6分別在頻點f1,f2,f3,f4,f5和f6上傳輸數據。各個頻點之間有相應的保護頻帶,保證每個用戶的信號不被其他用戶干擾。
時分多址 TDMA
時分多址,即Time DivisionMultiple Access,TDMA。顧名思義,時分多址利用不同的時隙來區分用戶,即用戶的數據在不同的時隙上傳輸,從而避免用戶間信號的相互干擾。
第二代移動通系統主要採用TDMA作爲多址方式。TDMA的原理如下圖所示,其中User1,User2,User3,User4,User5和User6分別在時隙t1,t2,t3,t4,t5和t6上傳輸數據。各個時隙的時間不會相互重疊,保證每個用戶的信號不被其他用戶干擾。
碼分多址 CDMA
碼分多址,即Code DivisionMultiple Access,CDMA。顧名思義,碼分多址利用不同的碼字來區分用戶,即用戶的數據用不用的碼字進行加擾,從而避免用戶間信號的相互干擾。
第三代移動通信系統主要採用CDMA作爲多址方式。我們以一個例子來講解碼分多址的原理。
A,B,C,D四個發射端分別採用四種碼字,
A: (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)
B: (-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)
C: (-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1)
D: (-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)
假設A發送數據1,B發送數據0,C不發送數據,D發送數據1,則
A·1 = (-1-1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)
B·(-1) = (1 1 -1 +1 -1 -1 -1 +1)
D·1 = (-1+1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)
S = A·1 + B·(-1) + D·1 = (-1+1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)
接收側收到碼字序列S後,依次與各個碼字相乘提取出各個碼字上承載的信號。
S·A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1, A發送1
S·B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1, B發送0
S·C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0, C無發送
S·D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1, D發送1
CDMA經常與TDMA、FDMA一起使用,這樣系統就能在同時、同頻的無線資源上傳輸多個用戶的數據,多個用戶的數據靠不同的碼字序列進行區分。
正交頻分複用 OFDM
正交頻分複用,即OrthogonalFrequency Division Multiplex,OFDM。正交頻分複用是在頻分複用的基礎上進一步壓縮頻帶,提高頻譜利用率。如下圖所示,用戶之間的頻帶有所交疊,但是每個用戶頻帶功率最大的那個點其他的信號能量都爲0,所以在每個用戶頻帶功率最大值點處,各個用戶信號依舊是正交的。詳細的OFDM原理介紹可以參考博客http://blog.csdn.net/madongchunqiu/article/details/18614233/。
OFDM相比FDMA提高了頻譜利用率。4G系統(LTE)採用正交頻分複用作爲多址接入方式。下圖即LTE系統的視頻資源結構,時間上每個單位叫做一個OFDM符號,頻域上每個單位叫做一個子載波。LTE系統可以同時利用時域和頻域進行區分用戶,個人感覺LTE就像是一個採用OFDM技術的FDMA、TDMA系統。
NOMA
α是功率分配係數
P是傳輸功率
下面兩張圖是論文中常見的NOMA公式寫法,一般是功率係數還要乘以基站的傳輸功率
上圖中的p傳輸功率是設爲1了