详细理解TDMA以及OFDMA，更容易读懂论文_配件

详细理解TDMA以及OFDMA，更容易读懂论文

为什么会存在以上方式？

（还有FDMA和CDMA，我见到的论文中比较少，就不说了）

首先不管是打电话，还是从用户端传数据给服务器，都会存在一个无线传输过程，即从用户端到AP端或服务器端。

以打电话为例，我需要给另一个人打电话，经过的过程主要分为三段：

1，首先，信息会通过无线网络传输给附近的基站或者AP，此时为无线通信方式
2，其次，该信息从离我最近的基站通过有线方式（光缆）传给离另一个人最近的基站，此时是有线通信方式
3，最后，对方从另一端的基站将信息接收，此时同第一阶段，均为无线通信方式
【以上三段传输过程中存在信息的调制，解调，编码，译码，加密，解密等等过程，就不多说了】

其中，在第一段和第三段中都是无线传输方式，在同一时刻，可能会存在很多用户同时打电话，那如何让基站清楚分辨出具体那一路信号是给谁的呢？此时就是引入以上方式的原因。

接下来讲一下TDMA和OFDMA。

TDMA

我以上述第一段传输过程为例，即信息从用户传输给基站或者AP。此时所有用户分时间去传输信息，此时如果假设每个用户利用一定的时间必须传完所有信息，那么如果数据任务较大，就可以通过提高传输速率来减少传输时延，传输速率的提高可以通过增大传输带宽，也可以通过增大传输功率，具体公式入下：

$t=\frac{L}{R}=\frac{L}{b log_2(1+SINR)}$ ;

其中，t为传输过程花费的时延，L为任务大小（长度），R为传输速率（transmission rate）以及b为传输带宽，SINR为信噪比。其中t可以约束在一帧（frame）或多帧时间内传完，另外，一帧是由多个时隙（time slot）组成。
在这里插入图片描述
如上图，如果 $t_1$ 时间给用户1 ，那么用户2必须等到 $t_1$ 结束，才进入 $t_2$ 过程。

此时利用TDMA会存在等待时延，为了让用户彼此之间的任务传输过程不干扰，在用户1 传输任务的过程中，用户2 只能等待用户1在规定时间内传完，等用户1 结束传输，才是用户2 占据该频段带宽开始传任务，所以如果使用TDMA就必须给一个用户传输时延限定在一定的时间内，这个限定时间必须要求很小才不会对用户体验产生影响，此时不会存在带宽的分配或优化问题。

OFMDA

由于利用TDMA的方式会存在其他用户的等待时延，所以利用OFDMA对频带划分，可以同时传输多个任务，这种方法同FDMA，两者的区别仅仅是OFDMA利用子载波的正交性。准备地说，OFDMA是LTE的下行多址技术，SC-FDMA为LTE的上行多址技术，即单载波FDMA，这里我们不管LTE，就单单假设是用户利用OFDMA技术将任务传输至附近的AP（可以认为是MEC过程中的上传任务至含有MEC服务器的AP端做计算）

在这里插入图片描述

如上图所示，用户分别占据不同的频段进行传输，总的带宽B保持不变。

此时多个用户可以实现同时（同时间）向AP传输，并占有不同的频带传输，此时会考虑多个用户占用一段有限频带的带宽资源分配和优化问题，而时间上，如果约束用户必须在一定的时间 $T$ 内传完的话，也就是 $t \le T$ ,此时也需要增加传输速率，可以是使带宽利用最大化（即利用方法提高带宽利用率），也可以是增大用户的传输功率。