Çoklu taşıyıcı kod bölmeli çoklu erişim - Multi-carrier code-division multiple access

Çoklu taşıyıcı kod bölmeli çoklu erişim (MC-CDMA) bir Çoklu erişim kullanılan şema OFDM tabanlı telekomünikasyon sistemleri, sistemin aynı frekans bandı üzerinden aynı anda birden fazla kullanıcıyı desteklemesine olanak tanır.

MC-CDMA, her bir kullanıcı sembolünü frekans alanında yayar. Yani, her bir kullanıcı sembolü birden fazla paralel alt taşıyıcı üzerinden taşınır, ancak bir kod değerine göre faz kaydırılır (tipik olarak 0 veya 180 derece). Kod değerleri, alt taşıyıcı ve kullanıcı başına farklılık gösterir. Alıcı, değişen sinyal güçlerini telafi etmek ve kod kaymasını geri almak için bunları tartarak tüm alt taşıyıcı sinyallerini birleştirir. Alıcı, farklı kullanıcıların sinyallerini ayırabilir, çünkü bunlar farklı (ör. Ortogonal) kod değerlerine sahiptir.

Her veri sembolü, veri hızından (bit / s cinsinden) çok daha geniş bir bant genişliğini (hertz cinsinden) kapladığından, sinyalin gürültü artı parazite oranı (sinyal gücünün toplam parazit artı parazit gücüne bölünmesi olarak tanımlanırsa, 0 dB'den daha düşük iletim bandı) uygundur.

MC-CDMA'yı yorumlamanın bir yolu, onu doğrudan sıralı bir CDMA sinyali (DS-CDMA ), ters bir FFT ile beslendikten sonra iletilen (hızlı Fourier dönüşümü ).

Gerekçe

Kablosuz radyo bağlantıları, frekans seçici kanal girişiminden muzdariptir. Bir alt taşıyıcıdaki sinyal bir kesinti yaşarsa, diğer alt taşıyıcılar üzerinden alınan enerjiden yine de yeniden oluşturulabilir.

Downlink: MC-CDM

Aşağı bağlantıda (bir veya daha fazla terminale iletim yapan bir baz istasyonu), MC-CDMA tipik olarak Çoklu Taşıyıcı Kod Bölmeli Çoğullamaya indirgenir. Tüm kullanıcı sinyalleri kolaylıkla senkronize edilebilir ve bir alt taşıyıcıdaki tüm sinyaller aynı radyo kanalı özelliklerini deneyimlemektedir. Böyle bir durumda, tercih edilen bir sistem uygulaması, bunları bir Walsh kullanarak dönüştürmek için N kullanıcı bitini (muhtemelen ancak farklı hedefler için zorunlu değil) almaktır. Hadamard dönüşümü ve ardından bir IFFT.

Varyantlar

Uzun bir PN kodu kullanarak ve her bir veri sembolünü çarparak, bu frekans alanı yayılmasının nasıl gerçekleşebileceğine dair bir dizi alternatif olasılık mevcuttur.benPN kodundan bir çip tarafından bir alt taşıyıcıda, cbenveya kısa PN kodları kullanarak ve her bir veri sembolünü ayrı bir PN kodu ile yayarak - yani dben her c ile çarpılırben ve elde edilen vektör N üzerine yerleştirilirfrekans alt taşıyıcılar, burada Nfrekans PN kodu uzunluğudur.

Frekans alanı yayılması gerçekleştiğinde ve OFDM alt taşıyıcıların tümüne değerler atandı, OFDM modülasyon daha sonra IFFT üretmek için OFDM sembol; OFDM koruma aralığı daha sonra eklenir; ve eğer iletim, aşağı bağlantı yönünde ise, ortaya çıkan bu sembollerin her biri iletimden önce birbirine eklenir.

Alternatif bir çoklu taşıyıcı formu CDMA MC-DS-CDMA veya MC / DS-CDMA olarak adlandırılan, MC-CDMA durumunda frekans etki alanı yerine zaman etki alanında yayma gerçekleştirir - yalnızca bir taşıyıcının olduğu özel durum için, bu standart DS-CDMA.

MC-DS-CDMA durumunda OFDM modülasyon şeması olarak kullanıldığında, bireysel alt taşıyıcılar üzerindeki veri sembolleri, bir PN kodu üzerindeki çiplerin alt taşıyıcı üzerindeki veri sembolü ile çarpılmasıyla zaman içinde yayılır. Örneğin, PN kodu çiplerinin {1, −1} 'den oluştuğunu ve alt taşıyıcıdaki veri sembolünün - olduğunu varsayalım.j. 0 ve 1 sembolleri için bu taşıyıcıda modüle edilen sembol - olacaktır.j 0 ve + sembolü içinj sembol 1 için.

Hem frekans hem de zaman alanlarında 2 boyutlu yayılma da mümkündür ve 2 boyutlu yayılmayı kullanan bir şema VSF-OFCDM (değişken yayma faktörü ortogonal frekans kod bölmeli çoğullamayı ifade eder) NTT DoCoMo onun için kullanıyor 4G prototip sistemi.

2B'nin nasıl yayıldığına bir örnek olarak VSF-OFCDM çalışır, ilk veri sembolünü alırsanız, d0ve zaman alanında bir yayılma faktörü, SFzaman, uzunluk 4 ve frekans alanında bir yayılma faktörü, SFSıklık 2, ardından veri sembolü, d0, uzunluk 2 frekans etki alanı PN kodları ile çarpılır ve 0 ve 1 alt taşıyıcılarına yerleştirilir ve 0 ve 1 alt taşıyıcılarındaki bu değerler daha sonra uzunluk 4 zaman etki alanı PN kodu ile çarpılır ve OFDM 0, 1, 2 ve 3 sembolleri.[1]

NTT DoCoMo zaten 5'e ulaştı Gbit / s aktarımlarını kullanarak 10 km / s hızla hareket eden alıcılara 4G 100 MHz genişliğinde bir kanalda prototip sistemi. Bu 4G prototip sistemi ayrıca 12 × 12 anten kullanır MIMO yapılandırma ve turbo kodlama hata düzeltme kodlaması için.[2]

Özet

  1. OFDMA frekans yaymalı (MC-CDMA)
  2. OFDMA zamanın yayılmasıyla (MC-DS-CDMA ve MT-CDMA )
  3. OFDMA hem zaman hem de frekans yayma ile (Ortogonal Frekans Kodu Bölmeli Çoklu Erişim (OFCDMA ))

Referanslar

  1. ^ http://citeseer.ist.psu.edu/atarashi02broadband.html VSF-OFCDM ve MC / DS-CDMA'ya (2002) Dayalı Geniş Bant Paket Kablosuz Erişim Atarashi ve ark.
  2. ^ "DoCoMo, 5 Gbit / sn Veri Hızına Ulaşıyor". NTT DoCoMo Basın. 2007-02-09. Arşivlenen orijinal 2008-09-25 tarihinde. Alındı 2009-07-10.

Edebiyat

  • N. Yee, J.P.M.G. Linnartz ve G. Fettweis, "Kapalı kablosuz Radyo Ağlarında Çoklu Taşıyıcılı CDMA", IEEE Kişisel İç ve Mobil Radyo İletişimi (PIMRC) Int. Konferans, Eylül 1993, Yokohama, Japonya, s. 109–113 (1993: sistemi ve MC-CDMA adını öneren ilk makale)
  • K. Fazel ve L. Papke, "Mobil iletişim sistemi için evrişimli kodlu CDMA / OFDM performansı üzerine", IEEE Kişisel Kapalı ve Mobil Radyo İletişimi (PIMRC) Int. Konferans, Eylül 1993, Yokohama, Japonya, s. 468–472
  • A. Chouly, A. Brajal ve S. Jourdan, "Doğrudan sıralı yayılı spektrum CDMA sistemlerine uygulanan ortogonal çok taşıyıcılı teknikler", Proceedings of Global Telecommunications Conference (GLOBECOM'93), s. 1723–1728, Houston, Tex, ABD , Kasım 1993.
  • N.Yee, J.P.M.G. Linnartz ve G. Fettweis, "Kapalı kablosuz ağlarda Çoklu Taşıyıcı-CDMA", IEICE Transaction on Communications, Japonya, Cilt. E77-B, No. 7, Temmuz 1994, s. 900–904.
  • J.P.M.G. Linnartz, "Hem Gecikme hem de Doppler yayılmaları ile mobil Rayleigh kanallarında Senkronize MC-CDMA'nın Performans Analizi", IEEE VT, Cilt. 50, No. 6, Kasım 2001, s 1375–1387. PDF
  • K. Fazel ve S. Kaiser, Çoklu Taşıyıcılı ve Yayılı Spektrum Sistemleri: OFDM ve MC-CDMA'dan LTE ve WiMAX'a, 2. Baskı, John Wiley & Sons, 2008, ISBN  978-0-470-99821-2.
  • Hughes Yazılım Sistemleri, Çoklu Taşıyıcı Kod Bölmeli Çoklu Erişim, Mart 2002.
  • Alman Havacılık ve Uzay Merkezi, İletişim ve Navigasyon Enstitüsü, Multi-Carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) ve Multi-Carrier Spread Spectrum Workshop Tarihçesi, Kasım 2006.
  • Kablosuz İletişim Referans Web Sitesi, hakkında bölüm MC-CDMA, 2001.

Ayrıca bakınız

  • OFDMA OFDM sistemleri için alternatif bir çoklu erişim şeması, burada farklı kullanıcıların sinyalleri frekans alanı farklı kullanıcılara farklı alt taşıyıcılar tahsis ederek.