《现代移动通信技术与系统（第3版）》课件 任务2.4多址技术

移动通信技术与系统《移动通信技术与系统》课程团队项目一移动通信的认知项目二移动通信的基础技术项目三移动通信的工程技术项目四移动性管理课程目录项目五4G移动通信系统项目六5G移动通信系统任务2.1信源编码技术任务2.2信道编码技术任务2.3调制技术任务2.4多址技术项目二移动通信的基础技术任务2.5多天线技术任务2.6功控技术任务2.4多址技术

【重点】多址技术的原理【难点】OFDMA的原理【目标】掌握FDMA\TDMA\CDMA\SDMA\OFDMA\SC-FDMA\NOMA的原理，了解多址技术的应用

。问题分析：a.基站如何才能准确区分用户？b.用户如何确定基站发射的信号是给自己的？结论：基站既要保证自的容量，也要考虑用户的准确区分及信号的识别，需要用多址技术来实现。一.基站如何识别小区内的用户？问题提出：基站的困惑：如何才能容纳更多的用户并同时为他们提供业务？

二.多址技术的概念多址技术是指实现小区内多用户之间，小区内外多用户之间通信地址识别的技术，多用于无线通信，多址技术又称为多址接入技术

三、多址技术的分类移动通信中的多址技术可以分：为频分多址FDMA时分多址TDMA码分多址CDMA空分多址SDMA正交频分多址OFDMA单载波频分多址SC-FDMA。非正交多址NOMA频分多址是让不同的信道占用不同的频率进行通信。因为各个用户使用着不同频率的信道，所以相互没有干扰。早期的第一代移动通信系统就是采用这种多址方式。在3G中，这种划分非常粗略。例如，对于WCDMA（HSPA），5MHz以上的载波，可以捆绑多个载波进行多载波部署。但开销大、无法充分利用每个载波内信道的频率分集、需要均衡器或高级接收机来实现高频谱效率，从而局限性大。1.频分多址FDMA时分多址技术是让不同的信道共同使用相同的频率，但是占用的时间不同，所以相互之间不会干扰。显然，在相同信道数的情况下，采用时分多址要比频分多址能容纳更多的用户。第二代移动通信系统就是采用这种多址方式。2.时分多址TDMA一般来说，纯TDMA不能充分利用信道的空间分集和频率分集,对于eMBBDL，TDM无法实现DL广播信道容量限制,对于eMBBUL，单个用户很容易受到发射功率限制，因此无法填充RoT（RiseofThermal）,链路预算影响，在小区边缘，TDM通过限制UE可以发送的时间，基本上限制了UE可以用来传递期望分组的功率。随着TDM线性地减少UE可以发送的时间，链路预算将线性地减少,TDMA需要与其他多址技术相结合。码分多址技术让不同的信道共同使用相同频率和时间，但是每个信道都被分配有一个独特的“码序列”，所以各个用户相互之间也没有干扰，是一种NOMA（非正交多址技术）。采用码分多址技术可以比时分多址方式容纳更多的用户。第三代移动通信系统就是采用这种多址方式。3.码分多址CDMA是利用空间分割来构成不同信道的技术，即通过在MIMO系统中为用户分配不同的空间签名来分离用户，是一种NOMA（非正交多址技术）。不同区域的用户即使在同一时间使用相同的频率进行通信，也不会彼此形成干扰。空分多址还可以与其它多址方式相互兼容。4.空分多址SDMA5.正交频分多址OFDMAOFDMA是应用与4G中一种先进FDMA技术。通过在基带信号中添加循环前缀并应用IFFT，OFDMA将频率选择性信道转换为多个正交平坦衰落信道（音调）。OFDMA使用大量的正交窄带子载波来承载用户信息，用户可以在很宽的频带范围内选择信道条件好的子载波传送数据，正交频分多址更能更好对抗多径效应。

优点：1.允许充分利用频率分集2.最小化每个子载波（音调）之间所需的保护频带3.将频率选择性信道转换为平坦衰落信道，这对SDMA（MIMO）更友好单载波频分多址为用户分配资源时，在同一个时间为用户分配连续的多个子载波（等同于单载波）。与OFDMA相比之下具有的较低的功率峰均比，可以使移动终端（mobileterminal）在发送功效方面得到更大的好处，并进而延长电池使用时间。因此成为第四代移动通信技术的上行链路的多址技术解决方案。6.单载波频分多址SC-FDMANOMA希望实现的是，重拾3G时代的非正交多用户复用原理，并将之融合于现在的4GOFDM技术之中。从2G，3G到4G,多用户复用技术无非就是在时域、频域、码域上做文章，而NOMA在OFDM的基础上增加了一个维度——功率域。新增这个功率域的目的是，利用每个用户不同的路径损耗来实现多用户复用。7.非正交多址接入NOMA5G移动系统中，采用了哪些5G新型多址技术？SCMA的优点有哪些？课堂讨论：抢答目前的多址接入技术主要包括：PNMA（功率域非正交多址接入）、华为的SCMA（稀疏码本多址接入技术）、高通的RSMA（资源扩展多址接入）、中兴的MUSA（多用户共享接入技术）、大唐的PDMA（基于非正交特征图样的图样分隔多址接入技术）日本NTT的DOCOMO（基于功率叠加的非正交多址（NOMA）技术）。7、5G新型多址技术SCMA是基于多位调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址技术，主要优点是，其签名序列的稀疏性简化了高级接收机设计，SCMA代码的稀疏性允许更简单的消息传递算法（MPA）实现接近MAP的性能。1701.要点一FDMA每1个用户占用2个频率，TDMA每1个用户占用1个频率中的1个时隙，多个用户共用一个频率，CDMA多个用户（不同码序列）占用1个频率中的一个时隙，SDMA多个用户同时占用1个频率。02.要点二OFDMA