k là chỉ số về ý hiệu được truyền.
6.6.NHIỄU GIỮA CÁC Kí HIỆU (ISI) VÀ GIỮA CÁC SểNG MANG
(ICI)
Trong mụi trường phađinh, một tớn hiệu phỏt đến mỏy thu tại nhiều thời điểm khỏc nhau do hiện tượng truyền súng đa đường. Từ quanđiểm mỏy thu, kờnh gõy ra sự phõn tỏn thời gian (gọi tắt là tỏn thời).
Do kờnh phõn tỏn tuyến tớnh, ta cú thể coi tớn hiệu thu tức thời bị mộo tuyến tớnh là xếp chồng của nhiều ký hiệu thụng tin trong quỏ khứ và trong tương lai. Ta cú thể giải thớch ISI tiền xung và ISI hậu xung bằng đỏp ứng xung kim kờnh giảđịnh cho ở hỡnh 6.13.
121
Đỏp ứng xung kim kờnh (CIR: Channel Impulse Response) trờn hỡnh 6.13 cú thể coi như là gồm ba loại thành phần khỏc nhau. Thành phần cú biờn độ cao nhất h2được gọi là thành phần
được xột (thành phần chớnh). Cỏc thành phần xẩy ra trước, h0 và h1, được gọi là tiền xung và cỏc thành phần xẩy ra sau, h3 và h4,được gọi là hậu xung. Năng lượng của tớn hiệu mong muốn chủ
yếu được tạo ra bởi thành phần chớnh. Ngoài ra tớn hiệu thu cũng gồm cả năng lượng gõy ra bởi tớch chập của cỏc tiền xung và cỏc hậu xung, cỏc ảnh hưởng này được gọi là ISI tiền xung và ISI hậu xung. Như vậy tớn hiệu thu bị mộo dạng do xếp chồng tớn hiệu mong muốn với cỏc ISI tiền xung và hậu xung.
Việc mở rộng thời gian cuả cỏc ký hiệu dẫn đến cỏc ký hiệu thu hiện thời chồng lấn lờn cỏc ký hiệu thu trước đú và dẫn đến nhiễu giữa cỏc ký hiệu (ISI). Trong OFDM, ISI thường được coi là nhiễu đối với một ký hiờu gõy ra bởi cỏc ký hiệu trước đú.
h0 h1
h2
h3
h4
Hình 6.13. Đáp ứng xung kim kênh (CIR)
Trong OFDM, phổ của cỏc súng mang chồng lấn lờn nhau nhưng trực giao với nhau. Điều này cú nghĩa là tại giỏ trị phổ cực đại của một súng mang con tất cả cỏc giỏ trị phổ của cỏc súng mang con khỏc đều phải bằng khụng. Mỏy thu sẽ lấy mẫu cỏc ký hiệu tại từng súng mang con tại cỏc điểm cực đại này và giải điều chế chỳng mà khụng bị nhiễu gõy ra do cỏc súng mang con khỏc. Trường hợp tớnh trực giao núi trờn khụng được đảm bảo, nhiễu gõy ra cỏc ký hiệu trờn cỏc súng mang con lõn cận sẽ xẩy ra. Nhiễu này dược gọi là nhiễu giữa cỏc súng mang (ICI: Inter-
Channel Interference). Ta cú thể xột tớnh trực giao của cỏc súng mang con trong miền thời gian và miền tần số. Xột trong miền thời gian, mỗi súng mang con phải là một hàm sin cú số nguyờn lần chu kỳ trong khỏang thời gian TFFT, hay núi mụt cỏch khỏc cú tần số là một số nguyờn lần đại lượng nghịch đảo của thời gian TFFT (fi=i/TFFI = i.Δf). Hỡnh 6.14 cho thấy phổ của bốn súng mang cú giỏ trị cực đại tại tần số trung tõm của chớnh chỳng và khụng tại tần số trung tõm của cỏc súng mang con khỏc trong trường hợp trực giao.
122
Hỡnh 6.14. Phổ của bốn súng mang con trực giao
Nếu tớnh trực giao giữa cỏc súng mang con bị mất, cỏc súng mang con sẽ cú phổ khỏc khụng tại phổ cực đại cuả cỏc súng mang con khỏc. Nếu xột trong miền thời gian, số chu kỳ hàm sin của súng mang con khụng cũn là một số nguyờn trong thời gian FFT. Hỡnh 6.15 cho thấy phổ
của bốn súng mang con trong miền tần số khi tớnh trực giao bị mất.
Hỡnh 6.15. Phổ của bốn súng mang con khi tớnh trực giao bị mất
ICI xẩy ra khi kờnh đa đường thay đổi trong thời gian một ký hiệu OFDM. Khi xẩy ra
điều này, cỏc dịch Doppler trờn mỗi đường sẽ gõy ra dịch tần số trờn cỏc súng mang con làm mất tớnh trực giao giữa chỳng. ICI cũng xẩy ra khi ký hiệu OFDM bị ISI. Ta cú thể xột tớnh huống này trong miền thời gian. Khi này cỏc súng mang khụng cũn đảm bảo số chu kỳ là một số nguyờn trong thời gian TFFT do dịch pha gõy ra bởi ký hiệu trứơc đú. Cuối cựng sự dịch cỏc tần số của mỏy phỏt và mỏy thu cũng dẫn đến ICI đối với một ký hiệu OFDM. Chốn khoảng bảo vệ cũng như lựa chọn băng tần tớn hiệu phự hợp với băng thụng của kờnh cho phộp giảm ảnh hưởng của ISI và ICI. Formatted: Font: 11.5 pt Formatted: Font: 11.5 pt Formatted: Font: 11.5 pt Formatted: Font: 11.5 pt
Formatted: Font: 11.5 pt, Not Bold Deleted: ả
123
6.7. DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG OFDM 6.7.1. Mởđầu