杂烩移动通讯

其实没有独立的正交频率, 正交频率出现在和一个固定周期的信号调制不同载波(不同频率), 如果载波的频率间隔满足一定条件, 就叫做一个正交子频率划分. 这个条件就是, 频率间隔等于调制信号周期的倒数. 调制信号一般是一个symbol, 比如QAM的symbol. 最后条件就变为, 频率间隔等于信号传输周期的倒数.

这种频率间隔可以这样理解

因为这种关系, 每个symbol传输时间内, 所有其他频率都跑完完整的n个周期, 总的干扰贡献为0. 信道之间无干扰, 不需要在子信道之间插入防止干扰的频率带.

因为这种关系, 每个信道的边带的0点都重和, 并且在其他信道的中心. 这是另一种理解正交划分无干扰的方式.

总之, 之所以无干扰, 数学上大概是这样的场景, 这样的调制, 就是一系列的乘法, 最后按照频率合并同类项的时候, 其他信道的信号的调制边带加起来都是0.

OFDM basics

[编辑] 5.2 OFDM

一个OFDM发射机的逻辑框图如下(Wikipedia)

发送数据做了调制后(比如QAM), 被分配到到正交的子载波, 通过IFFT(频域到时域)转换出I/Q两个信号(同一个IFFT信号相差90度), 经过DAC, 与载波混频(也是相差90度的LO)得到发送信号. 这基本上就是SSB信号发射机一样的结构.

实际上混频部分也可以数字化处理, 所以最终的实现可以数字直接IFFT输出OFDM基带信号,经过上变频发射. 下图是802.11的OFDM实现逻辑:

[编辑] 5.3 OFDMA

即本上是增强版本的OFDM, 不仅可以TDMA, 还可以FDMA. 这就是说任意时刻, OFDMA可以传输多个用户数据, 并且可以灵活配置用户占用的子信道, 避免干扰, 调整子信道的功率等.

相应的,发射机需要将不同用户的constellation影射到不同的OFDM正交信道.下图没有明确指出多用户数据映射关系, 我全当那些并派的多箭头代表多个用户的数据.

可见,最后IFFT之后同一时刻在不同子载波包含多个用户的数据.

SC-FDMA & OFDMA in LTE physical layer

[编辑] 5.4 SC-FDMA

LTE中上下行复用技术不同, 下行是OFDMA, 上行是一个OFDMA的变种, SC-FDMA.

SC-FDMA叫单载波频分复用. 基本上是在OFDMA发射机前吧调制数据(QAM etc)变成时域波, 在进行FFT后分配到子信道上. 而不是直接拿QAM数据进行IFFT.

这样做的结果就是这个用户的上行子载波信道的强度不再是均匀的, 好像被constellation幅度调制了, 这样可以降低发射功耗,延长手机寿命,速度慢点儿.

[编辑] 6 多工访问技术

TDM FDM

[编辑] 7 系统标准

LTE LTE

UMTS

GSM学习

LPWAN

[编辑] 8 总结

802.11 WLAN

LET Phy

分类标准	1	2	3	4	5	6	7
世俗名	2G	3G	4G	WiMAX	WLAN	BlueThooth	Lora
系统标准	GSM/PDC/iDEN/IS136	UMTS(W-CDMA/TD-CDMA) CDMA2000	LTE	X	X	X	LPWAN
双工复用 duplex	FDM	FDD(WCDMA,CDMA2000) TDD(TD-CDMA)	FDD/TDD	TDD/FDD	CSMA	CSMA	N/A
多路复用 Multiplex	TDMA+FDM	CDMA CDMA2000: Sync Orth WCDMA: Aync PN	SC-FDMA(UP) OFDMA(Down)	SOFDMA	CSMA/CD	FH-CDMA	CAD
信号调制	QPSK/8PSK/16QAM	QPSK/BPSK	QPSK/16QAM/64QAM(UP) 64QAM/16QAM(DOWN)	64QAM BPSK	802.11b:CCK 802.11g:BPSK/QPSK/QAM 802.11n:BPSK/QPSK/QAM	DQPSK/GFSK	Lora Mod
OnAir信号	bear	DSSS	OFDM	SOFDMA MMIO	802.11b:DSSS 802.11g:OFDM 802.11n:MIMO	AFH FHSS	CSS

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+====Orthogonal Frequency====
+什么是正交的频率.
+其实没有独立的正交频率, 正交频率出现在和一个固定周期的信号调制不同载波(不同频率), 如果载波的频率间隔满足一定条件, 就叫做一个正交子频率划分. 这个条件就是, 频率间隔等于调制信号周期的倒数. 调制信号一般是一个symbol, 比如QAM的symbol. 最后条件就变为, 频率间隔等于信号传输周期的倒数.
+这种频率间隔可以这样理解
+* 因为这种关系, 每个symbol传输时间内, 所有其他频率都跑完完整的n个周期, 总的干扰贡献为0. 信道之间无干扰, 不需要在子信道之间插入防止干扰的频率带.
+[[文件:Ofd-cacelation.jpg|800px]]
+* 因为这种关系, 每个信道的边带的0点都重和, 并且在其他信道的中心. 这是另一种理解正交划分无干扰的方式.
+[[文件:Ofdm_orthogonalspacedsubcarriers.png‎ ]]
+总之, 之所以无干扰, 数学上大概是这样的场景, 这样的调制, 就是一系列的乘法, 最后按照频率合并同类项的时候, 其他信道的信号的调制边带加起来都是0.
+*[https://www.electronics-notes.com/articles/radio/multicarrier-modulation/ofdm-orthogonal-frequency-division-multiplexing-what-is-tutorial-basics.php   OFDM basics]
 ====OFDM====
+一个OFDM发射机的逻辑框图如下(Wikipedia)
+[[文件:OFDM transmitter ideal.png]]
+发送数据做了调制后(比如QAM), 被分配到到正交的子载波, 通过IFFT(频域到时域)转换出I/Q两个信号(同一个IFFT信号相差90度), 经过DAC, 与载波混频(也是相差90度的LO)得到发送信号. 这基本上就是SSB信号发射机一样的结构.
+实际上混频部分也可以数字化处理, 所以最终的实现可以数字直接IFFT输出OFDM基带信号,经过上变频发射. 下图是802.11的OFDM实现逻辑:
 [[文件:Ofdm_systemblockdiagram.png‎]]
 [[文件:Ofdm_symbol_generation_.png‎]]
 *[https://www.csie.ntu.edu.tw/~hsinmu/courses/_media/wn_11fall/ofdm_new.pdf  OFDM台湾大学教程]
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 *[https://en.wikipedia.org/wiki/Constellation_diagram OFDM Constellation]
 *[https://en.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency-division_multiplexing  OFDM wikipedia]
 ====OFDMA====
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-相应的,发射机结构也变成了多个OFDM单元, 并且有mapper负责分配子信道
+相应的,发射机需要将不同用户的constellation影射到不同的OFDM正交信道.下图没有明确指出多用户数据映射关系, 我全当那些并派的多箭头代表多个用户的数据.
 [[文件:OFDMA-transmitter.jpg]]
+可见,最后IFFT之后同一时刻在不同子载波包含多个用户的数据.
 *[http://ijettjournal.org/volume-12/number-2/IJETT-V12P214.pdf  SC-FDMA & OFDMA in LTE physical layer]
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 [[文件:LTE-downlink-uplink.jpg‎]]
-SC-FDMA叫单载波频分复用. 单载波可以这样来理解: 上行就是一个用户在发送数据,因为没有别人了,但是你又不能随便用LTE的频率, 你得用分配给你的那一组子信道(连续12个)来发送信息,一个,比如QAM的constellation,你可以OFDMA到你这一组子信道,不过接收端呢要同时接收多个用户发送的信息, 又分布在不同的子信道组, 如果每个组子信道是单独的OFDMA形式, 接收机就会变成需要多组不一样配置的OFDMA接收机,这应该是完全不能接受的. 所以SC-FDMA, 让上行每个单独的用户吧自己的上行信道当成一个单独的频带(载波)来使用. 这样LTE上行结构就变成了下图的样子:
+SC-FDMA叫单载波频分复用. 基本上是在OFDMA发射机前吧调制数据(QAM etc)变成时域波, 在进行FFT后分配到子信道上. 而不是直接拿QAM数据进行IFFT.
-[[文件:LTE-uplink-SC-FDMA_model.gif‎]]
+[[文件:Difference-between-SC-FDMA-and-OFDMA.jpg]]
+这样做的结果就是这个用户的上行子载波信道的强度不再是均匀的, 好像被constellation幅度调制了, 这样可以降低发射功耗,延长手机寿命,速度慢点儿.
+[[文件:LTE-uplink-SC-FDMA_model.gif‎]]
-[[文件:SC-FDMA.jpg‎]]
-[[文件:Difference-between-SC-FDMA-and-OFDMA.jpg]]
 *[http://www.rfwireless-world.com/Articles/difference-between-SC-FDMA-and-OFDMA.html  difference OFDM with SC-OFDM ]
 *[http://www.rfwireless-world.com/Articles/Difference_between_SC_and_OFDM.html  SC vs OFDM]
+*[http://ijettjournal.org/volume-12/number-2/IJETT-V12P214.pdf SC-FDMA & OFDMA in LTE physical layer]
+*[http://arch.naist.jp/~hong/Lecture/Advanced_Cutting_Edge/Lecture_3.pdf MIMO OFDMA]
 == 多工访问技术==