作 者:王勇 刘光毅 张建华
对于OFDMA系统,在经过ZF均衡后,信号可以表达为:
其中n'=H*Wn,W是对角矩阵,定义
为:
在OFDMA的接收端,经过均衡后,恢复的数据直接送入软解调和解码单元。很明显,由于信道是频率选择性的,可以获得频率分集增益。信道的频率选择性越强,则OFDMA能获得的频率分集增益越大。在下节中,仿真结果将证实我们的分析。
对于DFT-SOFDM系统,在进行最小均方误差(MMSE)均衡后,信号可表示为:R=H*W(HTN,MFMD+n)=H*WHTN,MFMD+n',其中
比较D和R,可以看到DFT-SOFDM在频域均衡后,在解调和解码单元前,还需要进行M点的IFFT(与发送端相对应)。经过M点IFFT后,信号可表示为:
其中。已恢复的数据D送入DFT-S OFDM接收端的软解调和解码单元。DFT-S OFDM的优势在于其信号的时域实现能够在一定程度上降低PAPR。但是,由于解码也是在时域进行的,DFT-S OFDM只能利用时域选择性衰落。
表1 给出了本文仿真的公共参数[7]。
3 仿真结果的比较
DFT-S OFDM和OFDMA两种上行多址方式的链路级仿真结果如图3所示。当每用户分配300个相邻子载波时,两种多址方式的未编码系统的误码率(BER)性能分别如图3中红色和蓝色线所示,这里,两者都是理想信道估计,均采用ZF均衡。
可以看到,DFT-S OFDM性能劣于OFDMA,原因在于信道是频率选择性的。OFDMA在频域进行解调,其性能取决于深衰落的子载波;而对于DFT-S OFDM,解调是在时域进行的,并且其信号是IFFT之前信号的平均,不能有效利用信道频率选择性,所以其性能劣于OFDMA。然而。DFT-S OFDM对信噪比(SNR)更为敏感,随着SNR的增加,OFDMA和DFT-S OFDM性能会逐渐接近。
图4给出了每用户分配300个相邻子载波、16相正交幅度调制(16QAM)调制时,两种多址方式的编码系统的误块率(BLER)性能。这里OFDMA采用了ZF均衡,而DFT-S OFDM采用了MMSE均衡。可以看到,当BLER为10-2时,OFDM与DFT-S OFDM相比,具有3 dB的增益。原因在于信道是频率选择性的,OFDMA能有效利用信道的频率选择性。所以,结合编码的OFDM系统与时域编码系统相比,能获得明显的增益。