正交频分多址接入(OFDMA)综述

　正交频分多址接入(OFDMA)是OFDM(正交频分复用)调制的一种形式，它针对多用户通信进行了优化，尤其是蜂窝电话和其它移动设备。

　　它是针对蜂窝电话长期演进(LTE)的最合适调制方案。在这种演变的过程中, OFDMA的名称变为高速正交频分复用分组接入(HSOPA)。OFDMA的变量由WiMAX论坛选为调制方案，后来又根据IEEE针对IEEE 802.16-2004(固话)和802.12e(移动)WiMAX的标准进行了标准化。

　　与CDMA(码分多真址接入)宽带 CDMA及通用移动通信系统(UMTS)这类3G调制方案相比，它的好处在于具有更高的频谱效率和更好的抗衰落性能。对于低数据率用户，它只需要更低的发射功耗，具有恒定而不是随时间变化的更短延迟，以及避免冲突的更简洁方法。

　　OFDMA会把副载波的子集分配给各个用户。以关于信道状态的反馈为基础，系统能执行自适应用户到副载波的分配。只要这些副载波分配被迅速地执行，与OFDM相比，快速衰退、窄带同频干扰性能都得到了改进。反过来，这又改进了系统的频谱效率。

　　
两点设想

　　OFDMA显然与其它的调制方案既有不同点，又有相似之处。例如，它能被当作一种替代方案，把OFDM与时分多址连接方式(TDMA)或时域统计多路复用技术的结合起来。不采用"脉控"高功率载波，低数据率用户就能连续地以低发射功率进行传输，并且这会产生恒定且更短的延迟时间。

　　另一方面，OFDMA也可以被看作是频域和时域多路接入的结合。从这个角度看，频谱被分割成时频空间，并且时隙会沿着OFDM符号引导部分以及OFDM副载波引导部分进行分配。

　　
OFDMA 演进

　　通过一个短故事来理解OFDMA和其它几种技术之间的关系是最好的方法。IEEE 802.11 WLAN系列的标准是对室内网络考虑的。当模拟蜂窝技术表现出了它的市场潜力及它在技术上的不足时，工程师就开始设计能把Wi-Fi功能扩展到户外网络的专有的MAC和PHY系统。

　　事实上，宽带接入中的大部分活动发生在ISO第1层(PHY层)和2层(媒体访问控制或MAC 层)。

　　当宽带无线MAN(城域网)的标准化工作开始后，它为研究其它调制方案打开了大门，并且OFDM和OFDMA的价值也变得显而易见了。WiMAX论坛对这些方案的评估和向标准机构提出的建议发挥了帮助作用。

　　这最终演进成IEEE 802.16标准。IEEE 802.16-2004提供固定带宽无线的标准，而IEEE 802.16e则提供移动带宽无线标准。这两种标准都支持多个PHY模式，但其选项都不支持包括WCDMA或UMTS这种3G调制方案在内的现有方案。

　　与 OFDM和OFDMA一起，可扩展的OFDMA方案也被包括在这一标准当中。

　　可扩展的802.16物理层(sOFDMA)凭借针对固话和便携式/移动使用模式的固定副载波间隔，为范围从1.25 MHz到20 MHz的信道带宽提供了最佳的性能。

　　根据信道带宽，利用可变的快速傅氏变换算法(FFT)，这一架构以可扩展的子通道化结构为基础。除了可变的FFT大小外,这一规范也支持像多输入多输出 (MIMO)天线分集这样的功能。

　　针对大多数实际目的，因为它们是如此的相似，sOFDMA和OFDMA是可以是互换的。作为一种关键技术，这两种方案都支持子通道化。子通道化涉及把多个信道??成许多子信道-理论???成数千个子信道有关。子通道的特征是具有所有4种变化： OFDM； OFDMA；sOFDMA；Flash OFDMA。这是一个由 Flarion公司创建的变量，去年Flarion被高通兼并，这清楚地表明CDMA变量不会成为4G调制方案。

　　OFDMA 网络的用户在整个带宽内被分配了大量子信道。与基站接近的用户，通过像6?QAM(正交幅度调制)这样的高调制方案，分配了更多数量的信道，从而能提供最大的数据流量。随着用户向更远处移动，大量的子信道被动态地重新向下分配，但是被分派到每个信道的功率却增加了。单元的容量仍保持相同的容量，并且尽管每个用户都拥有鲁棒的连接，但在边缘地区，仍存在较低流量的折中。