下一代多址接入技术ofdma的研究

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1、科信】息I科学下一代多址接入技术OFDMA的研究沈加民(南京邮电大学，江苏南京210000)摘要：4G标准技术的制定过程中OFDMA多址接入技术成了研究热点，正交频分多．~_(OFDMA)是在OFDM技术基础上发展起来的，通过指定每个用户可以使用这些子载波中的一个(或一组)，我们就得到了一种新的多址方式即OFDMA。在频率选择性衰落信道中，不同~--7-载波分配方案可以得到不同的信道增益和不同的链路性能。本文主要研究上行OFDMA多址技术下的一种新型子载波分配算法，；仿真比较在不同的子载波分配方案下的链路性能(丢包率PER)和子载波算法的优越性。仿真结果表明在拥有此子载波

2、分配算法下的OFDMA性能优于随机子载波分配，并对于每个用户来说是公平的。关键词：OFDM；OFDMA；子载波分配引言符号问干扰和简化均衡，加入长度为G的循环前Cl二=OFDMA是OFDM技术的演进，是在利用缀cP，得到的N+G个样本转换为持续时间为Tc¨【珊】L--OFDM对信道进行子载波化后，在部分子载波上加的模拟信号，Ts=TG+T为OFDM符号持续时间，Tr载传输数据的传输技术。OFDMA技术与OFDM技为循环前缀持续时间。第k个用户的基带发射信装●N号可表示为：映●】FfT术相比，每个田白可以选择信道条件较好的子信道射●进行数据传输，而不像FDMA技术在整个频带

3、内xAt)一一∑∑Sn[m]]p(t-)em尹‘发送，从而保证了各个子载波都被对应信道条件较，a^-lI州Ⅳ一【】优的用户使用，可以获得频率上的多用户分集增其中，呵定义为卜区间内的矩形函数，益。OFDMA已被认为4G系统最可能的主流多址可毒义：(f+r)，一图1OFDMA单个用户基带上行信号的产生方案。【户J，在OFDMA系统中，在—个给定的时隙，一个Lt-k，!Ts+用户或移动台可以使用一组载波。可用的载波被分在OFDMA模式中，有效的子载波被分成子配个予信道。每个子信道的载波被分组或展开到可集，每个子集被称为一个子信道。在下行链路中，用的频带上以获得最好的频率分集。分

4、组载波可以子信道可以被分配给不同的接收者；在上行链路，使用户之间的干扰塌l／J、化，但在传输是易受衰落的发送者可以被分配一个或多个子信道，并且几个影响。这种方法可以得到更多的频率分集和干扰抵发送者可以同时进行发送，构成一个子信道的子消。载波可以使相邻的，也可以是不相邻的。载波展开到系统带宽E：可有利于频率选择眭2一种公平子载波分配算法信道，按照一定准则排列为了达到干扰扩散和抵在接下来的研究的算法中，每个用户标准平消，一些子载波用于时间和功率同步和决定用户调均收到功率(或信道增益胙为一种公制标准来分SNR1删}制和编码方式。OFDMA在上行链路上可通过把一配子载波。这个算法

5、分配子载波尽量是一个用户图2单用户OFDMA不同子载波分配下的PER些可使用的用户终端功率集中在某些子载波上来的平均接收功率最大，且不使其他用户的平均接提高覆盖范围，总的可用频谱是由N个子载波组收功率最小，这样保汪对于所有用户是公平的。成的，信道被分成N个子信道，每个子信道又由P代表用户k的平均接收功率(如K=16个N个子载波。在下行链路中，子信道用来将数据分用户)。N代表所有可用子载波数(比如成逻辑子流，在上行链路中，子信道被用来多址接1～768)。hh代表载波n、朋户k的信道增益琴ll一一ll=一鼗ll三L一卜人。(CSI)。具体算法如下：1OFDMA基本原理2．1初

6、始化：一～～一～～一一一～．一．～．一～一～一一～．一OFDMA多址接人就不同的用户通过子载波使tk=0(对于所有用户)，k=l～16，N={10’3，分配，每个用户可获得一组子载波集，下面考虑⋯68}；OFDMA单个用户基带上行发送隋况如图1：2-2第一次：5NR(aB考虑一个由N个子载波和K个用户组成的对于每个用户k=1～K图3不同用户数的子载波分配下的PER与OFDMA上行链路，将所有子载波标记为fn}，n=0，{(a)、找到子载波n满足ll≥l，1j'jcN；SNR关系图1⋯．，N一1。假定第k个用户分配M个子载波，用(b)、更新PK和N，其中n来自于(a)，根据

7、下c{CO⋯面公式：3性能仿真与分析，C1，，)表示，且满足条件：一，l，^12，Pfh咖I，N=N一{n)从这些可用的子载波中本章的研究是建立在多径信道(扩展时延为nc{Il0，：0⋯1K11600ns)而且每条路径都是独立的瑞利衰落信道基⋯1．，Nl}移去这个子载波：}其中表示空集，它是表明一个子载波不能23当N≠O(直到所有子载波被分配)础上，使用信道模型，来研究系统陛能。仿真参同时被两个不同用户使用。{(a)、找到低功率的用户：数：采样频率100MHz，带宽B=75MHz(768个可图中为第k个用户的基带发射处理框图，