多址技术

多用户共享信道

定义

多址技术(Multiple Access)使多个用户共享同一无线信道资源,实现频谱复用。历代蜂窝系统采用不同多址方式:2G GSM采用FDMA+TDMA,3G WCDMA采用CDMA,4G LTE与5G NR采用OFDM基础上的OFDMA(正交频分多址)。OFDMA将系统带宽划分为若干子载波,不同用户分配不同子载波或时隙,通过流量调度实现灵活的资源分配与多用户复用。

多址类型与演进

  • FDMA(频分多址):不同用户占用不同频段,简单但频谱利用率低,早期模拟系统采用
  • TDMA(时分多址):不同用户占用不同时隙,GSM采用200kHz载波+8时隙,实现8用户复用
  • CDMA(码分多址):不同用户采用不同扩频码,共享同一频段,WCDMA采用,抗干扰能力强
  • OFDMA(正交频分多址):将带宽划分为正交子载波,用户分配不同RB(资源块),支持频域调度与MIMO,LTE/5G核心多址方式

LTE与5G NR的多址

LTE下行采用OFDMA,上行采用SC-FDMA(单载波频分多址)以降低终端峰均比、节省功放功耗。5G NR上下行均采用OFDMA,子载波间隔可配置(15/30/60/120kHz),支持更灵活的参数集(Numerology)适配不同业务与频段。OFDMA与调制信道编码结合,通过MCS与RB分配实现多用户调度与容量最大化。

典型应用场景

多址技术决定了蜂窝网络的容量与多用户接入能力。物联网设备作为海量连接的一部分,通过OFDMA与eMBB、URLLC等业务共享频谱资源;NB-IoT、eMTC等采用窄带与专用资源块,在QoS调度下与普通终端协同工作。

达希物联的物联网卡接入运营商网络时,设备通过多址技术与其他用户共享无线资源。在密集部署场景下,多址效率直接影响单小区可接入的物联网设备数量与每设备可用带宽。达希物联在为客户评估大连接场景时,会关注运营商对NB-IoT、Cat.1等制式的资源分配策略,以及多址调度对设备接入时延与速率的影响,协助客户优化部署密度与业务模型。


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