직교 주파수 분할 다중 액세스

Orthogonal frequency-division multiple access
멀티플렉싱
Multiplexing diagram.svg
아날로그 변조
관련 토픽

직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)는 널리 사용되는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 디지털 변조 방식의 다중 사용자 버전입니다.OFDMA에서는 서브캐리어 서브셋을 개별 사용자에게 할당함으로써 다중 액세스가 실현됩니다.이것에 의해, 복수의 유저로부터의 저데이터 레이트의 동시 송신이 가능하게 됩니다.

비교

OFDMA는 종종 통계적인 시분할 다중화와 OFDM의 조합과 비교됩니다.아래에 요약된 장점과 단점은 작동의 특성과 원리 섹션에서 자세히 설명합니다.OFDM 의 주요 기능의 리스트도 참조해 주세요.

이점

  • 복수의 유저로부터 동시에 저데이터 레이트를 송신할 수 있습니다.
  • 펄스 캐리어를 피할 수 있습니다.
  • 데이터 레이트가 낮은 사용자를 위한 최대 전송 파워를 낮춥니다.
  • 짧은 지연과 일정한 지연.
  • 컨텐션 베이스의 복수 액세스(충돌 회피)가 심플화됩니다.
  • 페이딩 및 간섭에 대한 OFDM의 견고성을 더욱 향상시킵니다.
  • 협대역 간섭에 맞서 싸웁니다.
  • 무선 [1]인터페이스를 거의 변경할 필요 없이 다양한 주파수 대역에 걸쳐 전개할 수 있는 유연성.
  • 서로 다른 셀 내의 사용자 간에 서로 다른 기본 캐리어 순열을 사용하여 인접 셀로부터의 간섭을 평균화합니다.
  • 셀 내의 간섭은 순환 순열을 사용한 할당을 사용하여 평균화됩니다.
  • 커버리지 문제가 있어 커버리지가 뛰어난 단일 주파수 네트워크 커버리지를 유효하게 합니다.
  • 사용된 스펙트럼 전체에 캐리어를 분산시킴으로써 주파수 다양성을 제공합니다.
  • 채널 단위 또는 서브채널 단위의 전력을 사용할 수 있습니다.

단점들

  • 주파수 오프셋 및 위상 [1]노이즈에 대한 높은 감도.
  • 웹 액세스와 같은 비동기 데이터 통신 서비스는 높은 데이터 속도로 짧은 통신 버스트를 특징으로 합니다.기지국 셀에서 낮은 고정 데이터 속도로 동시에 데이터를 전송하는 사용자는 거의 없습니다.
  • FFT 알고리즘과 순방향 오류 수정을 포함한 복잡한 OFDM 전자 장치는 지속적으로 활성화되므로 데이터 속도에 관계없이 전력을 소비하는 반면, 데이터 패킷 스케줄링과 결합된 OFDM은 FFT 알고리즘을 때때로 휴지 상태로 만들 수 있습니다.
  • OFDM 다이버시티 게인 및 주파수 선택 페이딩에 대한 저항은 각 사용자에게 할당되는 서브캐리어 수가 극히 적고 모든 OFDM 심볼에서 동일한 캐리어가 사용되는 경우 부분적으로 상실될 수 있습니다.따라서 채널에 대한 빠른 피드백 정보 또는 서브캐리어 주파수 호핑에 기초한 적응형 서브캐리어 할당이 바람직합니다.
  • OFDM에서는 CDMA보다 인접 셀로부터의 공동 채널 간섭에 대처하는 것이 복잡합니다.인접 기지국간의 고도의 조정을 수반하는 동적인 채널 할당이 필요합니다.
  • 고속 채널 피드백 정보와 적응형 서브 캐리어 할당은 CDMA 고속 전력 제어보다 복잡합니다.

특성 및 작동 원리

채널 조건에 관한 피드백 정보에 근거해, 유저로부터 서브 캐리어에의 적응형 할당을 [2]실현할 수 있다.할당이 충분히 빠르게 이루어지면 고속 페이딩 및 협대역 공동채널 간섭에 대한 OFDM의 견고성이 더욱 향상되어 시스템 스펙트럼 효율이 더욱 향상됩니다.

Differentiated Quality of Service(QoS; 차별화된 서비스 품질)를 지원하기 위해, 즉 각 사용자에 대해 개별적으로 데이터 레이트와 오류 확률을 제어하기 위해 서로 다른 수의 서브캐리어를 할당할 수 있다.

OFDMA는 OFDM을 시분할다중접속(TDMA) 또는 시간 도메인 통계 멀티플렉싱 통신과 결합하는 대안으로 볼 수 있습니다.저데이터 레이트의 유저는, 「펄스 된」고전력 캐리어를 사용하는 대신에, 저전송 전력으로 계속적으로 송신할 수 있습니다.일정한 지연과 짧은 지연을 달성할 수 있습니다.

OFDMA는 주파수 도메인과 시간 도메인 다중 액세스의 조합으로도 설명할 수 있습니다.여기서 자원은 시간 주파수 공간에서 분할되고 슬롯은 OFDM 심볼인덱스 및 OFDM 서브캐리어인덱스에 따라 할당됩니다.

OFDMA는 확장성과 MIMO(Multiple Antenna) 사용 편의성, 채널 주파수 선택성 등의 [1]이점 때문에 광대역 무선 네트워크에 매우 적합한 것으로 간주됩니다.

스펙트럼 감지 인지 무선에서, OFDMA는 자유 무선 주파수 대역을 적응적으로 채우기 위한 가능한 접근법이다.티모 A.칼스루에 대학의 바이스와 프리드리히 K. 존드랄은 노드로 감지된 자유 대역을 OFDMA 서브밴드로 즉시 채우는 스펙트럼 풀링 시스템을 제안했다.

사용.

OFDMA는 다음에서 사용됩니다.

  • IEEE 802.16 Wireless MAN 표준(일반적으로 WiMAX라고 함)의 모빌리티 모드
  • 무선 LAN(WLAN) 표준 IEEE 802.11ax,
  • 일반적으로 MBWA라고 불리는 IEEE 802.20 모바일 무선 MAN 표준
  • MoCA 2.0,
  • 3GPP Long-Term Evolution(LTE) 4세대 모바일 광대역 표준의 다운링크.무선 인터페이스는 이전에는 High Speed OFDM Packet Access (HSOPA; 고속 OFDM 패킷 액세스)로 명명되었으며, 현재는 Evolutioned UMTS Terraphical Radio Access (E-UTRA; 진화 UMTS 지상파 무선 액세스)로 명명되었습니다.
  • 3GPP 5G New Radio (5G NR) 5세대 이동통신 네트워크 표준의 다운링크 및 업링크. 5G NR은 LTE의 후속 모델입니다.
  • Qualcomm Flarion Technologies 모바일 플래시-OFDM
  • 지금은 없어진 퀄컴/3GPP2 Ultra Mobile Broadband (UMB; 울트라 모바일 광대역)프로젝트. CDMA2000의 후속 모델이지만 LTE로 대체되었습니다.

OFDMA는 IEEE 802.22 Wireless Regional Area Networks(WRAN; 무선 지역 통신망)의 후보 액세스 방식이기도 합니다.이것은 텔레비전 주파수 스펙트럼의 공백 공간을 사용하는 인지 무선 테크놀로지이며, 높은 스루풋의 모바일 광대역(Ultra-MMB)에 대한 IMT-2020 요건을 충족시키는 것을 목적으로 하는 DECT-5G 사양에 제안되는 액세스 방식입니다.신뢰할 수 있는 저레이튼시(URLLC) 애플리케이션.

OFDMA 서브캐리어

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Hujun Yin and Siavash Alamouti (August 2007). "OFDMA: A Broadband Wireless Access Technology". IEEE Sarnoff Symposium, 2006. IEEE: 1–4. doi:10.1109/SARNOF.2006.4534773.
  2. ^ Guowang Miao; Guocong Song (2014). Energy and spectrum efficient wireless network design. Cambridge University Press. ISBN 1-107-03988-6.

외부 링크