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摘要 在3GPP LTE系統(tǒng)的上行多址方式的研究中，正交頻分多址接入(OFDMA)和基于傅立葉變換擴展的正交頻分復(fù)用(DFT-S OFDM)以各自的優(yōu)勢成為熱門的候選方案。由相同的仿真參數(shù)下的仿真結(jié)果來看：在未編碼的條件下，當(dāng)誤碼率(BER)為10-3時，OFDMA優(yōu)于DFT-S OFDM 1dB；在采用Turbo編碼的條件下，當(dāng)BER為10-3時，OFDMA與DFT-S OFDM相比，有3 dB的增益；在結(jié)合MIMO技術(shù)的系統(tǒng)中，OFDMA和DFT-S OFDM性能的差別將增大。由于OFDMA的峰值平均功率比(PAPR)可以降低到3GPP要求的6 dB以下，OFDMA的鏈路級性能優(yōu)于DFT-S OFDM。
通用陸地?zé)o線接入(UTRA)演進(jìn)的目標(biāo)是構(gòu)建出高速率、低時延、分組優(yōu)化的無線接入系統(tǒng)[1]。 演進(jìn)的UTRA致力于建立一個上行速率達(dá)到50 MHz、下行速率達(dá)到100 MHz、頻譜利用率為3G R6的3～4倍[2] 的高速率系統(tǒng)。為達(dá)到上述目標(biāo)，多址方案的選擇應(yīng)該考慮在復(fù)雜度合理的情況下，提供更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率。在上行鏈路中，由于終端功率和處理能力的限制，多址方案的設(shè)計更具挑戰(zhàn)性，除了性能和復(fù)雜度，還需要考慮峰值平均功率比(PAPR)對功率效率的影響。
在3GPP LTE的標(biāo)準(zhǔn)化過程中，諾基亞、北電等公司提交了若干多址方案，如多載波(MC)-WCDMA，MC-TD-SCDMA，正交頻分多址接入(OFDMA)，交織頻分復(fù)用(IFDMA)和基于傅立葉變換擴展的正交頻分復(fù)用(DFT-S OFDM)。OFDMA已成為下行鏈路的主流多址方案，并且是上行鏈路的熱門候選方案，其中，北電公司的方案支持頻分雙工(FDD)方式[3]，信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所的方案支持時分雙工(TDD)方式[4]。
由于正交頻分復(fù)用(OFDM)能夠很好地對抗無線傳輸環(huán)境中的頻率選擇性衰落，可以獲得很高的頻譜利用率，OFDM非常適用于無線寬帶信道下的高速傳輸。通過給不同的用戶分配不同的子載波，OFDMA提供了天然的多址方式。由于用戶間信道衰落的獨立性[1]，可以利用聯(lián)合子載波分配帶來的多用戶分集增益提高性能，達(dá)到服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求。然而，為了降低成本，在用戶設(shè)備(UE)端通常使用低成本的功率放大器，OFDM中較高的PAPR將降低UE的功率利用率，降低上行鏈路的覆蓋能力。由于單載波頻分復(fù)用(SC-FDMA)具有的較低的PAPR，它被提議成為候選的多址方案[5]。
目前，OFDMA已被廣泛研究，并已成為3GPP LTE的下行鏈路的主流多址方案。然而，在上行鏈路的研究中，盡管SC-FDMA成為主流的多址方式，但OFDM和SC-FDMA之間的比較大多從PAPR的角度進(jìn)行，而沒有考慮兩者的鏈路性能，更沒有充分地考慮PAPR和性能的折衷。本文比較了OFDMA和DFT-S OFDM的基本原理，并仿真了它們在無線信道中的基本性能。仿真結(jié)果表明：盡管DFT-S OFDM具有較低的PAPR，但它的鏈路級性能卻不如OFDMA。
