1 导言
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multi-plexing，OFDM)是一种高效的数据传输办法，他经过串／并改换将高速数据流涣散到多个正交的子载波上传输，一方面使各个子载波的符号速率大幅下降，相应的符号持续时刻变大，削减符号间搅扰的影响，有较强的抗时延扩展才能；另一方面信号的并行传输涣散了瑞利式微引起的突发性过错，提高了体系的抗突发过错的才能。因为OFDM各子载波彼此正交，因而答应子载波频谱混迭，充分利用有限的频谱资源，使得其频带利用率高于传统的FDM调制办法。
正是因为OFDM的这些长处，使得他在HDSL，AD-SL，DAB(数字语音播送)，HDTV(高清晰度数字电视)以及移动通讯方面得到了广泛的运用。在IEEE提出的宽带无线接入协议802.16a中，也主张选用OFDM调制办法。本文研讨了IEEE 802.16a协议中支撑的两种多址办法：OFDM-TDMA，OFDM-FDMA，并对他们的功能进行了比较。
2 OFDM-FDMA和OFDM-TDMA技能简介
因为一个多用户体系的功能在很大程度上取决于其所选用的多址技能，所以在OFDM体系中，怎么挑选一种高效的多址技能就显得反常重要。一般的多址办法有3种：时分多址(TDMA)，频分多址(FDMA)及码分多址(CDMA)。在OFDM通讯体系中，这3种多址办法都能够和OFDM调制相结合，别离称之为OFDM-TDMA，OFDM-FDMA和OFDM-CDMA。在IEEE 802.16a协议中，物理层是以OFDM调制为根底的，支撑两种多址办法，即FDMA和TDMA。
OFDM-FDMA计划将传输带宽划分红正交的子载波集，经过将不同的子载波集分配给不同的用户，可用带宽资源可灵敏地在不同移动终端之间同享，然后避免了不同用户间的多址搅扰。OFDM-FDMA将一切载波的确认子集分配给每个用户，这种分配表现为一种朴实的数字化的子载波办理，子载波分配不是固定的，而是选用自适应办法。关于有用的多址接入计划，当其进行时刻和带宽资源分配时，应满意高度适应性。详细体现在，一方面，应考虑频率挑选性无线信道的特性；另一方面，也要满意用户对不同的或可变的数据传输速率的需求。OFDM-FD-MA体系中，这种适应性可由恰当挑选与每个用户相关的子载波来满意。每个用户阅历不同的无线信道的状况，能够经过只将具有高信噪比的“好”子载波分配给每个用户来完成。并且特定用户的子信道数目能够依据要求的传输速率进行改变。
在OFDM-TDMA中，在一段时刻内将悉数带宽资源(一切子载波)分配给一个特定的用户，即在单个的TD-MA帧内，一切子载波在几个时隙内为某个用户独占。这种OFDM-TDMA的时刻、带宽资源分配办法，可看作将悉数资源(时刻、带宽)在时刻轴上进行切割。
在OFDM-TDMA体系中，假定悉数带宽分配给每个用户，假如在单个TDMA帧内的一些OFDM符号距离内，一切子载波被分配给一个用户。每个TDMA帧的OFDM符号数目能够依据每个用户的需求进行改变。在OFDM-TDMA体系中，双向事务能够由TDD办法完成，这种办法在上行和下行链路中都运用了子帧结构。OFDM-TDMA计划具有如下特色：
(1) OFDM-TDMA计划在特定的OFDM符号内将悉数带宽分配给一个用户，这种分配办法不可避免地存在带宽资源糟蹋、频带利用率低、灵敏性差的缺陷。
(2) OFDM-TDMA的信令开支在很大程度上取决于是否选用滤除具有较低信噪比子载波的技能和自适应调制／编码技能。选用上述技能尽管能够改进功能可是也会添加信令开支。
图1和图2别离是OFDM-FDMA和OFDM-TD-MA的时频示意图。图顶用小方格的灰度不同来区别不同用户。每个小方格表明一个OFDM符号中的一个子载波。在OFDM-FDMA体系中，不同用户的子载波是以交错的办法分配的。在OFDM-TDMA体系中，每个用户有一定数意图时隙，在该时隙内，一切的子载波都能够为该用户所运用。假定每个时隙的长度等于OFDM的符号长度。
3 OFDM-TDMA和OFDM-FDMA的功能比较及仿真
这儿选用Matlab软件对OFDM体系进行仿真，为了便于比较，设定OFDM-TDMA和OFDM-FDMA体系的参数共同。依照IEEE 802.16a协议，设定FFT改换的点数为2 048，可用子载波数目为1 702，假定体系有3个用户。选用蒙特卡罗仿真法，选用16QAM凋制办法，仿真的符号数为100，所加噪声为白高斯噪声。图3是在相同的比特速率状况下，OFDM-TDMA和OFDM-FDMA体系的误比特率功能比较。在TDMA体系中，为简略起见，假定一帧有3个时隙，每个时隙的长度等于一个OFDM符号的长度，每个用户只在一帧中的一个时隙中传输数据。从图中能够看出，OFDM-FDMA体系的功能要优于OFDM-TDMA体系，这是因为TDMA中在一个时隙内只要一个用户发送数据，因为各个子载波的式微特性不同，所以有一些式微严峻的子载波就不能被运用，这样那些未被运用的子载波就糟蹋掉了而不能被其他用户运用，这就造成了频率资源的糟蹋，因而在相同的用户数据速率条件下他的功能就没有FDMA的好。图中为了便于比较，设定TDMA和FDMA的用户数据速率相同，然后TDMA的误比特率要高于FDMA体系。这一成果和文献[5]的定论也是共同的。
4 结 语
本文研讨了OFDM-FDMA和OFDM-TDMA这两种多址技能，并根据IEEE 802.16a协议比较了他们的功能，仿真成果表明OFDM-FDMA体系的误比特率功能要优于OFDM-TDMA体系。
