giới thiệu lý thuyết và mô phỏng ofdm

Bên cạnh đó các ứng dụngvà ưu nhược điểm của hệ thống OFDM cũng được đưa ra ở đây.1.2 Giới thiệu về kỹ thuật OFDM:- OFDM là một kỹ thuật truyền tải tín hiệu số trong các hệ thống viễn th

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 5

PHẦN I: GIỚI THIỆU, LÝ THUYẾT VÀ MÔ PHỎNG OFDM 6

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 6

1.1 Giới thiệu chung: 6

1.2 Giới thiệu về kỹ thuật OFDM: 6

1.3 Tính chất của OFDM: 6

1.4 Tín hiệu trực giao của OFDM: 7

1.4.1 Thế nào là tín hiệu trực giao? 7

1.4.2 Tính trực giao: 7

1.5 Sự khác biệt giữa OFDM và FDM: 8

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT 10

2.1 Các kỹ thuật trong OFDM: 10

2.1.1 Mô hình truyền đơn sóng mang: 10

2.1.2 Mô hình truyền đa sóng mang: 11

2.1.3 Điều chế và giải điều chế OFDM: 13

2.1.4 Khoảng bảo vệ trong OFDM: 14

2.1.5 OFDMA là gì? 17

2.2 Đồng bộ tín hiệu điều chế OFDM: 18

2.2.1 Ảnh hưởng của STO: 18

2.2.2 Ảnh hưởng của CFO: 19

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG 22

3.1 Điều chế OFDM với BPSK: 22

3.2 Điều chế OFDM với AWGN: 24

3.3 Điều chế OFDM với kênh Fading: 27

3.4 Mô phỏng Simulink về điều chế OFDM với QPSK: 29

PHẦN II: KẾT LUẬN 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1Sự khác nhau về tính chất giữa FDM và OFDM 8

Bảng 2So sánh các kỹ thuật đa truy cập với OFDM 18

Bảng 3Ảnh hưởng của độ lệch thời gian ký hiệu STO 18Bảng 4Một số ví dụ về tần số Doppler và CF0

Bảng 5Ảnh hưởng của CF0 đến tín hiệu nhận được 20

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Dạng sóng của OFDM 6

Hình 1.2 Phổ của tín hiệu OFDM 7

Hình 1.3 Sự khác biệt giữa tần số OFDM và FDM 9

Hình 2.1 Mô hình hệ thống truyền thông băng gốc đơn sóng mang 10

Hình 2.2 Nhiễu bên trong Symbol (ISI) và chu kì Symbol 11

Hình 2.3 Cấu trúc của hệ thống truyền dẫn đa kênh 11

Hình 2.4 Cấu trúc cơ bản của hệ thống đa sóng mang 11

Hình 2.5 Đáp ứng tần số của hệ thống truyền dẫn đa kênh 12

Hình 2.6 Đặc tính phổ của hệ thống đa sóng mang 12

Hình 2.7 Điều chế và giải điều chế OFDM: N = 6 14

Hình 2.8 Sơ đồ khối của máy phát và máy thu trong một hệ thống 14

Hình 2.9 OFDM symbols với ZP 15

Hình 2.10 Ảnh hưởng ISI của một kênh truyền đa đường với mỗi sóng mang 15

Hình 2.11 Sao chép và thêm vào khoảng bảo vệ của symbol để ngăn chặn ICI 16

Hình 2.12 Phổ công suất của hai OFDM symbols, một với ZP, một với CP 16

Hình 2.13 Cửa số cosin ở sườn lên 17

Hình 2.14 Phổ công suất của cosin sườn lên 17

Hình 2.15 Bốn trường hợp khác nhau của điểm bắt đầu OFDM tuân theo STO 19

Hình 2.16 Nhiễu giữa các sóng mang (ICI) chịu sự điều chỉnh của CF0 20

Hình 2.17 Ảnh hưởng của CF0 ε đến pha của tín hiệu miền thời gian 21

Hình 3.1 Kết quả mô phỏng điều chế OFDM 23

Hình 3.2 Kết quả mô phỏng điều chế OFDM với AWGN 25

Hình 3.3 Điều chế OFDM với kênh Fading 29

Hình 3.4 Mô hình Simulink điều chế OFDM với QPSK 30

Hình 3.5 BER đối với trường hợp Eb/N0 = 3db và 10dB 30

Hình 3.6 Dạng sóng Tx và Rcv đối với Eb/N0 = 3db và 10dB 31

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

- OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing

- FDM: Frequency Division Multiplexing

- FFT: Fast Fourier Transform

- IFFT: Inverse Fast Fourier Transform

- ISI: Inter-symbol Interference- ICI: Inter-carrier Interference- FMT: Filtered Multi-tone- PSK: Phase Shift Keying

- QAM: Quadrature Amplitude Modulation- ACI: Adjacent Channel Interference- ZP: Zero Padding

- BPF: Band Pass Filter- RC: Raised Cosine- CP: Cyclic Prefix- VC: Virtual Carrier

- OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access- SINR: Signal-to-noise and Interference Ratio

- TDMA: Time Division Multiplexing Access- FDMA: Frequency Division Multiplexing Access- CDMA: Code Division Multiplexing Access- STO: Symbol Time Offset

- CFO: Carrier Frequency Offset- QPSK: Quadature Phase Shift Keying- AWGN: Additive White Gaussian Noise- BER: Bit Error Rate

- BPSK: Binary Phase Shift Keying

PHẦN I: GIỚI THIỆU, LÝ THUYẾT VÀ MÔ PHỎNG OFDMCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Giới thiệu chung:

Bài báo cáo này sẽ giới thiệu về các khái niệm, tính chất của OFDM Các kỹ thuật đơnsóng mang, đa sóng mang và các kỹ thuật điều chế trong OFDM Bên cạnh đó các ứng dụngvà ưu nhược điểm của hệ thống OFDM cũng được đưa ra ở đây.

1.2 Giới thiệu về kỹ thuật OFDM:

- OFDM là một kỹ thuật truyền tải tín hiệu số trong các hệ thống viễn thông hiện đại.- Đây là một trong những kỹ thuật điều chế đa sóng mang trong thông tin vô tuyến Kỹ

thuật này dựa trên việc sử dụng băng thông sẵn có hiệu quả hơn so với FDM, bằngcách truyền tín hiệu số trên nhiều dải tần khác nhau.

- Điểm quan trọng của kỹ thuật này là chia luồng dữ liệu trước khi phát đi thành nhiềuluồng dữ liệu song song có tốc độ thấp hơn và phát mỗi luồng dữ liệu đó trên mộtsóng mang con khác nhau.

Hình 1.1 Dạng sóng của OFDM

1.3 Tính chất của OFDM:

OFDM là một kỹ thuật phức tạp, bao gồm nhiều khâu khác nhau Tuy nhiên, nó chophép sử dụng băng thông sẵn có một cách hiệu quả hơn so với FDM Sau đây là các tínhchất của OFDM:

- Hiệu quả cao: OFDM có thể truyền nhiều dữ liệu hơn trên cùng một băng tần so vớicác kỹ thuật truyền tải khác vì OFDM chia tín hiệu thành các tín hiệu nhỏ hơn, mỗitín hiệu có thể được truyền trên một tần số khác nhau.

- Khả năng chống nhiễu đa đường truyền tốt: OFDM có khả năng chống nhiễu đađường truyền tốt hơn các kỹ thuật truyền tải khác OFDM truyền các tín hiệu trên cáctần số khác nhau, khiến các tín hiệu này ít bị nhiễu lẫn nhau hơn.

- Dễ dàng lọc nhiễu: Nếu một kênh tần số bị nhiễu, các tần số kế cận vẫn có thể đượcsử dụng mà không bị ảnh hưởng giúp dễ dàng lọc nhiễu hơn so với các kỹ thuậttruyền tải khác.

- Linh hoạt: OFDM có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồmtruyền dữ liệu không dây, truyền hình vệ tinh và truyền hình cáp.

Tóm lại, OFDM là một kỹ thuật truyền dẫn mạnh mẽ với các tính chất như khả năngchống nhiễu, hiệu suất cao và khả năng tương thích, làm cho nó trở thành lựa chọn phổ biếncho việc triển khai các hệ thống truyền thông không dây hiện đại.

1.4 Tín hiệu trực giao của OFDM:1.4.1 Thế nào là tín hiệu trực giao?

Xét về bản chất, OFDM là một trường hợp đặc biệt của phương thức phát đa sóngmang theo nguyên lý chia dòng dữ liệu tốc độ cao thành các dòng dữ liệu tốc độ thấp hơn vàphát đồng thời trên một số các sóng mang được phân bổ trực giao nhau,nhờ vậy phổ tínhhiệu ở các sóng mang phụ cho phép chồng lấn lên nhau mà phía thu vẫn có thể khôi phục lạitín hiệu ban đầu Phổ của tín hiệu OFDM được mô tả ở hình 1.2

Hình 1.2 Phổ của tín hiệu OFDM

Hình 1.2 cho thấy do tính trực giao, các sóng mang con không bị xuyên nhiễu bởi cácsóng mang con khác Với kỹ thuật đa sóng mang dựa trên FFT và IFFT, ghép kênh phânchia theo tần số đạt được hiệu quả không phải bằng việc lọc giải thông mà bằng việc xử lýbăng gốc.

1.4.2 Tính trực giao:

Trực giao chỉ ra mối quan hệ toán học chính xác giữa các tần số của các song mangtrong hệ thống OFDM Các sóng mang được sắp xếp sao cho các dải biên của chúng chephủ lên nhau mà các tín hiệu vẫn có thể thu được chính xác mà không có sự can nhiễu giữacác sóng mang Muốn được như vậy các sóng mang phải trực giao về mặt toán học OFDM

đạt được sự trực giao bằng cách cấp phát cho mỗi nguồn thông tin một số sóng mang nhấtđịnh khác nhau Tín hiệu OFDM là tổng hợp của tất cả các sóng sin này Mỗi một sóngmang có một chu kì sao cho bằng một số nguyên lần thời gian cần thiết để truyền một kýhiệu Tức là để truyền một ký hiệu chúng ta sẽ cần mốt số nguyên lần của chu kỳ.

Trong OFDM, tín hiệu trực giao đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suấttruyền thông cao và khả năng chống nhiễu của hệ thống.

1.5 Sự khác biệt giữa OFDM và FDM:

- Ghép kênh phân chia theo tần số (FDM): Đây là kỹ thuật ghép kênh được sửdụng trong hệ thống tương tự Trong FDM, cần có dải bảo vệ và hiệu suất phổcủa FDM thấp Trong FDM, Băng thông (B) được dành riêng cho các nguồnkhác nhau.

- Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM): Đây cũng là kỹ thuật ghépkênh được sử dụng trong hệ thống analog Trong OFDM, không cần có dải bảovệ và hiệu suất phổ của OFDM cao, trái ngược với FDM Trong OFDM ,Nguồn dữ liệu đơn sẽ gắn tất cả các kênh phụ.

Bảng 1: Sự khác nhau về tính chất giữa FDM và OFDM

Tính chất của tín hiệu Tín hiệu từ các nguồn khácnhau được chia thành các tínhiệu con trên các dải tần sốkhác nhau Các tín hiệu connày không cần phải trở lênđộc lập.

Dữ liệu được chia thành cáctín hiệu con trên một dải tầnsố rộng Các subcarrier làcác tín hiệu đồng pha và cótần số khác nhau, nhưngchúng cần phải là vuông gócvới nhau.

Hiệu suất và khả năngchống nhiễu

Trong FDM, nếu các tínhiệu con giao nhau (overlap)tại các dải tần số, có thể xảyra hiện tượng nhiễu giữa cáctín hiệu.

OFDM thường có hiệu suấtvà khả năng chống nhiễu tốthơn so với FDM Điều nàydo tính chất vuông góc củacác subcarrier trong OFDMgiúp giảm hiện tượng nhiễugiữa các tín hiệu.

Phản hồi trong kênh truyền FDM không linh hoạt nhưOFDM trong việc điềuchỉnh các thông số này.

OFDM thường dễ dàng điềuchỉnh được cỡ mẫu (symbolsize) và tỷ lệ lấy mẫu(sampling rate), giúp tối ưuhóa hiệu suất truyền thôngdựa trên điều kiện của kênhtruyền.

Độ phức tạp tính toán FDM có thể đơn giản hơnvề mặt tính toán vì nó chỉyêu cầu chia tín hiệu thànhcác dải tần số không tươngtác.

OFDM có thể đòi hỏi tínhtoán phức tạp hơn so vớiFDM do cần thực hiện việcchia nhỏ tín hiệu và xử lýFFT.

Hình 1.3 Sự khác biệt giữa tần số OFDM và FDM

Tóm lại, OFDM và FDM là hai kỹ thuật truyền dẫn có mục tiêu chung là truyềnnhiều tín hiệu trên cùng một kênh truyền, nhưng chúng có tính chất và hiệu suất khác nhau,phù hợp cho các ứng dụng và môi trường truyền dẫn khác nhau.

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT2.1 Các kỹ thuật trong OFDM:

2.1.1 Mô hình truyền đơn sóng mang:

Hình 2.4 Mô hình hệ thống truyền thông băng gốc đơn sóng mang

Hình 2.1 thể hiện cấu hình end-to-end điển hình cho hệ thống truyền thông một sóng

mang Hãy xem xét kênh giới hạn băng tần (ℎ 𝑡) có băng thông W Các ký hiệu truyền {an},mỗi ký hiệu có chu kỳ ký hiệu là T giây, nghĩa là tốc độ dữ liệu = 1/ , được định dạng𝑅 𝑇xung bởi bộ lọc truyền 𝑔𝑇(𝑡) trong máy phát Sau khi nhận được chúng qua kênh, chúngđược xử lý bằng bộ lọc thu, bộ cân bằng và bộ dò trong máy thu Đặt 𝑔𝑇(𝑡 𝑔𝑅(𝑡), ) và (ℎ 𝑡) lầnlượt biểu thị đáp ứng xung của bộ lọc phát, bộ lọc thu và bộ cân bằng Đầu ra của bộ cânbằng có thể được biểu diễn dưới dạng.

a gm ((n−m)T)withtn=nT (2.3)

Cô lập mẫu thứ n để phát hiện an, phương trình (2.3) có thể được viết là:

y(t)=a gn (0)+ ∑

m=−∞ ,m≠n∞

Lưu ý rằng 𝑔(𝑡) không thể bị giới hạn thời gian do băng thông kênh hữu hạn Trongtrường hợp g((n−m)T) ≠ 0 ∀ 𝑚 ≠ , số hạng thứ hai trong phương trình (2.4) vẫn là nhiễu𝑛giữa các ký hiệu (ISI) đối với Trên thực tế, ISI được gây ra bởi vệt đáp ứng xung tổng𝑎𝑛thể, có thể làm giảm hiệu suất của hệ thống truyền thông kỹ thuật số Do đó, bộ lọc truyềnvà bộ lọc thu phải được thiết kế có chủ ý để giảm thiểu hoặc loại bỏ hoàn toàn ISI trong hệthống thực tế Hình 1.5 minh họa cách tạo ra ISI bởi vệt đáp ứng xung tổng thể trong máythu Như được minh họa ở đây, phạm vi của ISI phụ thuộc vào khoảng thời gian của khoảng

thời gian ký hiệu T: khoảng thời gian ký hiệu càng ngắn thì ảnh hưởng của ISI càng lớn.Điều này ngụ ý rằng trừ khi g((n−m)T)≠ 0 ∀ 𝑚 𝑛 ≠ , ISI trở nên quan trọng khi tốc độ dữ liệutăng (tức là giảm T trong Hình 2.2) trong hệ thống đơn sóng mang.

Hình 2.5 Nhiễu bên trong Symbol (ISI) và chu kì Symbol

2.1.2 Mô hình truyền đa sóng mang:

Hình 2.6 Cấu trúc của hệ thống truyền dẫn đa kênh

Hình 2.7 Cấu trúc cơ bản của hệ thống đa sóng mang

Để khắc phục tính chọn lọc tần số của kênh băng rộng do truyền dẫn đơn sóng manggặp phải, nhiều sóng mang có thể được sử dụng để truyền dữ liệu tốc độ cao Hình 1.7 thểhiện cấu trúc và khái niệm cơ bản của hệ thống truyền dẫn đa sóng mang Ở đây, tín hiệubăng rộng được phân tích (thông qua nhiều bộ lọc băng hẹp 𝐻𝑘(𝑓)) thành nhiều tín hiệu bănghẹp tại máy phát và được tổng hợp (thông qua nhiều bộ lọc băng hẹp 𝐺𝑘(𝑓), mỗi tín hiệu

được khớp với 𝐻𝑘(𝑓)) tại máy thu sao cho kênh băng rộng chọn lọc tần số có thể được phântích được xấp xỉ bằng nhiều kênh băng hẹp phẳng tần số như mô tả trong Hình 1.8

Hình 2.8 Đáp ứng tần số của hệ thống truyền dẫn đa kênh

Lưu ý rằng tính không chọn lọc tần số của các kênh băng hẹp làm giảm độ phức tạpcủa bộ cân bằng cho từng kênh con Miễn là tính trực giao giữa các kênh con được duy trì,ICI (nhiễu giữa các sóng mang) có thể bị triệt tiêu, dẫn đến truyền dẫn không bị méo.

Hình 2.9 Đặc tính phổ của hệ thống đa sóng mang

Trong hệ thống đa kênh, hãy chia băng rộng thành N kênh con băng hẹp, có tần sốsóng mang phụ , = 0, 1, 2, …, − 1 Hình 1.7 cho thấy cấu trúc cơ bản của sơ đồ truyền𝑓𝑘 𝑘 𝑁thông đa sóng mang, là một dạng cụ thể của hệ thống đa kênh, trong đó các ký hiệu khácnhau được truyền bằng các kênh con trực giao ở dạng song song Đặt 𝑋𝑙[𝑘]và 𝑌𝑙[𝑘] lần lượtbiểu thị các tín hiệu được truyền v nhận được mang ở tần số sóng mang fk trong khoảng kýhiệu thứ l Nó ngụ ý rằng truyền dẫn đa sóng mang có thể được coi là một loại phương phápFDMA (đa truy nhập phân chia theo tần số) Hình 1.9 minh họa phổ tín hiệu được truyềntrong hệ thống truyền dẫn đa sóng mang, chiếm nhiều băng con có băng thông bằng nhau,mỗi băng tần tập trung ở tần số sóng mang khác nhau Nếu mỗi kênh con bị giới hạn băngtần như mô tả trong Hình 1.9, nó sẽ trở thành truyền dẫn FMT (Filtered Multi-Tone) Mặcdù hệ thống truyền dẫn đa sóng mang loại FMT có thể đáp ứng được tính chọn lọc tần sốcủa kênh băng rộng, nhưng việc triển khai nó trở nên phức tạp vì nó liên quan đến nhiều bộmã hóa/giải mã và bộ tạo dao động hơn cũng như các bộ lọc chất lượng cao hơn khi sốlượng sóng mang phụ tăng lên.

2.1.3 Điều chế và giải điều chế OFDM:

Bộ phát OFDM ánh xạ các bit thông báo thành một chuỗi ký hiệu PSK hoặc QAM,sau đó sẽ được chuyển đổi thành N luồng song song Mỗi ký hiệu trong số N ký hiệu từchuyển đổi nối tiếp sang song song (S/P) được thực hiện bởi sóng mang con khác nhau Đặt𝑋𝑙[𝑘] biểu thị ký hiệu truyền thứ l tại sóng mang con thứ k, = 0, 1, 2, …, ∞, 𝑘 = 0, 1, 2, …,𝑙𝑁 − 1 Do chuyển đổi S/P, khoảng thời gian truyền của N ký hiệu được mở rộng đến 𝑁𝑇𝑠,tạo thành một ký hiệu OFDM duy nhất có độ dài 𝑇𝑠𝑦𝑚 (tức là 𝑇𝑠𝑦𝑚 = 𝑁𝑇𝑠) Đặt 𝑌𝑙[𝑘] biểuthị tín hiệu OFDM thứ l tại sóng mang con thứ k, được cho là

Tín hiệu OFDM băng gốc thời gian liên tục trong phương trình (2.6) có thể được lấymẫu tại = 𝑡 l Tsym + 𝑛𝑇𝑠 với = 𝑇𝑠 Tsym / và 𝑁 fk = /𝑘Tsym để tạo ra ký hiệu OFDM thời gian rờirạc tương ứng như

Hình 2.7a Sơ đồ khối điều chế và giải điều chế

Hình 2.7b Tính trực giao của sóng mang conHình 2.10 Điều chế và giải điều chế OFDM: N = 6

Hình 2.11 Sơ đồ khối của máy phát và máy thu trong một hệ thống

2.1.4 Khoảng bảo vệ trong OFDM:

Mỗi thành phần sóng mang con của ký hiệu OFDM có khoảng thời gian hiệu dụng𝑇𝑠𝑢𝑏 có thể được coi là tín hiệu một âm nhân với cửa sổ hình chữ nhật có độ dài 𝑇𝑠𝑢𝑏, phổ củanó là hàm sinc có băng thông zero-crossing là 2/𝑇𝑠𝑢𝑏 Do đó, phổ công suất của tín hiệuOFDM là tổng của nhiều hàm chân thực được dịch chuyển tần số, có công suất ngoài băng

tần lớn sao cho phát sinh ACI (nhiễu kênh lân cận) Do đó, cần có dải bảo vệ để giảm ảnhhưởng của ACI trong hệ thống OFDM.

Hình 2.12 OFDM symbols với ZP

Hình 2.13 Ảnh hưởng ISI của một kênh truyền đa đường với mỗi sóng mang

Để giảm công suất ngoài băng tần của các ký hiệu OFDM, có thể sử dụng BPF,nhưng nó có thể yêu cầu tính toán rất lớn và độ phức tạp cao để làm cho hiệu suất lọc có thểchấp nhận được Để thay thế, có thể sử dụng chức năng định hình miền thời gian như cửa sổcosine (RC) nâng cao.

Hình 2.14 Sao chép và thêm vào khoảng bảo vệ của symbol để ngăn chặn ICI

Hình 2.15 Phổ công suất của hai OFDM symbols, một với ZP, một với CP

Hình 2.13 cho thấy một cửa sổ cosine sườn lên được sử dụng để định hình các kýhiệu OFDM nhằm giảm công suất ngoài băng tần của chúng Khi hệ số rolloff b tăng lên,phần chuyển tiếp của cửa sổ RC trở nên mượt mà hơn để có thể giảm ACI đổi lại khoảngbảo vệ hiệu quả dài hơn.

Hình 2.16 Cửa số cosin ở sườn lên

Một biện pháp khác chống lại ACI là sử dụng các sóng mang ảo (VC), là các sóngmang con không được sử dụng ở cả hai đầu của băng truyền Không cần xử lý bổ sung khisử dụng sóng mang ảo Tuy nhiên, hiệu suất phổ (băng thông) bị giảm 𝑁𝑢𝑠𝑒𝑑/𝑁 lần do cácsóng mang con không được sử dụng, trong đó 𝑁𝑢𝑠𝑒𝑑 là số lượng sóng mang con được sửdụng để truyền dữ liệu Các sóng mang ảo có thể được sử dụng kết hợp với cửa sổ (RC) đểgiảm công suất ngoài băng tần và cuối cùng là chống lại ACI Hình 1.17 cho thấy phổ côngsuất của các cửa sổ RC với các hệ số roll-off khác nhau, trong đó 54 trong tổng số 64 sóngmang phụ (không bao gồm 10 sóng mang phụ ảo) được sử dụng để truyền dữ liệu Từ hìnhnày có thể thấy rằng công suất ngoài băng tần giảm khi hệ số roll-off trở nên lớn hơn.

Hình 2.17 Phổ công suất của cosin sườn lên

2.1.5 OFDMA là gì?

Trong số các kỹ thuật đa truy cập liên quan đến OFDM, OFDMA là một trong nhữngphương pháp hữu ích nhất trong hệ thống tế bào di động Vì người dùng trong cùng một cellcó thể có các tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu và nhiễu (SINR) khác nhau nên sẽ hiệu quả hơn nếucho phép nhiều người dùng chọn tập con sóng mang phụ của riêng họ với điều kiện kênh tốthơn thay vì chọn một người dùng sử dụng tất cả các sóng mang con cùng một lúc Nói cáchkhác, có thể có một hoặc nhiều người dùng có điều kiện kênh tốt hơn đáng kể, đặc biệt khi

số lượng người dùng tăng lên Việc cải thiện hiệu suất băng thông đạt được bằng cách chọnnhiều người dùng có điều kiện kênh tốt hơn, được gọi là độ lợi phân tập đa người dùng.

OFDMA là một kỹ thuật có thể tận dụng tối đa lợi ích phân tập đa người dùng vốn cócủa hệ thống đa sóng mang Lượng tài nguyên vật lý (tức là các khe thời gian, sóng mangcon và mã trải phổ được gán cho mỗi người dùng trong các kỹ thuật này) không chỉ phụthuộc vào tốc độ dữ liệu yêu cầu của mỗi người dùng mà còn phụ thuộc vào mức tăng phântập đa người dùng giữa những người dùng.

Bảng 2 So sánh các kỹ thuật đa truy cập với OFDM

2.2 Đồng bộ tín hiệu điều chế OFDM:2.2.1 Ảnh hưởng của STO:

IFFT và FFT lần lượt là các chức năng cơ bản cần thiết cho việc điềuchế và giải điều chế tại máy phát và máy thu của hệ thống OFDM Để lấyFFT N điểm trong máy thu, chúng ta cần các mẫu chính xác của tín hiệuđược truyền trong khoảng chu kì ký hiệu OFDM Nói cách khác, việc đồngbộ hóa thời gian ký hiệu phải được thực hiện để phát hiện điểm bắt đầucủa từng ký hiệu OFDM (đã loại bỏ CP), điều này tạo điều kiện thuận lợicho việc thu được các mẫu chính xác

Bảng 3 cho thấy STO của δ mẫu ảnh hưởng như thế nào đến các kýhiệu nhận được trong miền thời gian và tần số trong đó ảnh hưởng củakênh và nhiễu bị bỏ qua để đơn giản cho việc trình bày Lưu ý rằng STOcủa δ trong miền thời gian phát sinh độ lệch pha 2πkδ/¿N trong miền tầnsố, tỷ lệ này tỷ lệ thuận với chỉ số sóng mang phụ k cũng như STO δ.

Bảng 3 Ảnh hưởng của độ lệch thời gian ký hiệu STO