| DistributedFDMA的频域分集增益和localizedFDMA的时频资源调度是当今的研究热点。
图2子载波映射：Localized映射（左）和Distributed映射（右）
分布式系统将分配给一个用户的子载波分散到整个带宽，从而获得频率分集增益。但这种方式下信道估计较为复杂，也无法采用频域调度。设计中应根据实际情况在上述两种方式中灵活进行选择。一个系统可以获得的最大频域分集增益可表示为：
如果子载波数 ，那么它将获得 的增益；如果子载波数 ,它将获得G=Q的增益。因此在一个以Distributed方式分布子载波的系统中，合理设计子载波数目尤为重要，在波数较少，不能获得理想的频域分集增益:相反，载波数达到一定数目频域分集增益就会饱和，再增加载波数也无法获得更多的频域分集增益了。
集中式即将若干连续子载波分配给一个用户，这种方式下系统可以通过频域调度(scheduling)选择较优的子载波组(用户)进行传输，从而获得多用户分集增益。基于频域的多用户分集增益是由于不同用户在同一时刻性能优良的子频段(对应于不同的子载波)可能彼此不同，只把条件好的子载波分配给某一用户，从而使所有用户都获得性能的提升误码率降低，吞吐量增加等。时延敏感的用户无法获得基于时间的多用户分集增益，对于这类用户来说，频域多用户分集增益是非常可观的。另外，集中方式也可以降低信道估计的难度。但这种方式获得的频率分集增益较小，用户平均性能略差。
图3分布式映射与集中式映射比较
如图3所示，SC-FDMA采用IFDMA和LFDMA方式下的误符号率（SER）比较，以及在不同子带下的SER比较，由图可知，在理想AWGN的条件下，IFDMA和LFDMA的SER性能相同。在子带0时LFDMA的SER性能较优，而在子带15时IFDMA的性能较优。而对IFDMA和LFDMA单独来看，IFDMA在子带0和子带15的性能相同，而LFDMA在子带0和子带15的性能不相同，子带0的SER较优，而子带15的SER的较差。
2SC-FDMA与OFDMA
如图1所示，OFDMA与SC-FDMA发射机和接收机执行许多共同的信号处理功能。唯一的不同是SC-FDMA中前面的DFT。正是这个原因SC-FDMA有时也称为DFT扩展或者DFT预编译OFDMA。这两种技术有以下共同属性：
●基于块的数据调制与传输
●传输带宽划分为子带，信息携带于离散子载波
●频域信道均衡
●使用循环前缀阻止块间干扰
然而，两者存在明显的不同之处使得两个系统执行功能有所区别。就接收机端数据检测而言，OFDMA在各个子载波基础上执行而SC-FDMA是在IDFT操作之后执行。由于这个区别，OFDMA更敏感信道频谱上零值，它需要信道编码或者功率/速率控制去克服此缺点。同时，OFDMA并行传输的数据块，在延长的时间周期里，调制时域码元持续时间被扩大了，而SC-FDMA串行的数据块调制码元压缩为更小的码片，非常的相似于直接序列码分多址（DS-CDMA）系统。而最明显的不同是OFDMA发射多载波信号，SC-FDMA发射单载波信号，所以SC-FDMA的PAPR性能优于OFDMA。
图4SC-FDMA与OFDMAPAPR比较
如图4所示，SC-FDMA与OFDM的PAPR性能图，由互补累积分布函数（CCDF）描述。由图可知OFDM的PAPR明显高于SC-FDMA的PAPR性能,IFDMA最优。
3SC-FDMA与DS-CDMA
SC-FDMA与DS-CDMA/FDE相似之处在于：首先，两种技术获得处理增益都来自于扩展窄带数据到宽带信道，即扩频操作；其次，它们都是单载波传输结构，与多载波结构相比都具有较低的PAPR。另外DS-CDMA与IFDMA有一个有趣的联系，只要交换扩频序列与数据序列的角色位置，DS-CDMA调制就变成了IFDMA调制，这个参考例子如图3，我们可以看到改变了扩频序列的角色位置的结果是IFDMA调制形式。
SC-FDMA比DS-CDMA/FDE优越的是信道调度资源分配，因为它能削减信道的频率选择性衰落。
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图5特征序列和数据序列交换位置扩频，即{1,1,1,1}扩频序列与4个数据块交换
4结束语
单载波FDMA（SC-FDMA）是一种新的多址技术，它联合了单载波调制技术、正交频分复用技术和频域均衡技术，具有与OFDMA相似的性能，在本质上与OFDMA有相同的架构性。SC-FDMA被采用为3GPPLTE上行链路多址技术方案，主要是由于它较低的PAPR能大大改善发射机的功率效率，这是由它固有的单载波结构决定的。
在文中，我们概述了SC-FDMA系统架构，同时也说明了它与OFDMA、DS-CDMA的联系与区别。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
