Hầu hết hệ thống thơng tin di động hiện nay như GSM ,IS-95 và các hệ thống thế hệ thứ ba chỉ dùng các sơ đồ điều chế cĩ độ dung sai nhiễu cao như BPSK ,QPSK hoặc tương đương .Điều này dẫn đến hiệu quả phổ thấp nhưng hệ thống mạnh khỏe .Các hệ thống này dùng các sơ đồ điều chế cố định do cần đạt SNR cao .
Tốc độ symbol của hệ thống sĩng mang đơn phải cao nếu muốn cĩ được tốc độ bit cao .Kết quả là các hệ thống ,ví dụ GSM địi hỏi cân bằng phức tạp (đến 4 chu kỳ symbol) để khắc phục truyền lan nhiều đường .Các hệ thống
GSM được thiết kế để khắc phục độ trễ cực đại tới 15µm ,tương ứng với độ trễ mẫu được thử nghiệm ở khoảng cách truyền từ 30-35km .Tốc độ symbol của GSM là 270KHz tương ứng với chu kỳ symbol 3.7µs, như vậy ISI được gây ra bởi multipath trải dài trên 4 chu kỳ symbol.Điều này cĩ thể phá hủy hồn tồn thơng tin truyền đi ,nhưng nĩ được khơi phục trong thực tế nhờ dùng cân bằng thích nghi thức .Mặc dù điều này làm việc tốt cho các sơ đồ điều chế mạnh khỏe như GMSK(Gausian Minimum Shift Keying) như đã được sử dụng cho các hệ thống GSM ,việc áp dụng nĩ thành cơng cho các sơ đồ điều chế cao hơn là khĩ khăn vì các lỗi sở tại trong cân bằng sẽ gây tỷ lệ lỗi cao .
Trong các hệ thống DS-CDMA vấn đề khơng bị giới hạn chủ yếu cho multipath ,mà bởi can nhiễu giữa những người sử dụng .Các hệ thống DS-CDMA tận dụng một thực tế là bằng việc trải rộng thơng tin của người dùng trên một băng thơng rộng sẽ cho phép nhiều người sử dụng tryền tín hiệu ở cùng một tần số .Mỗi một trong các ngưởi sử dụng này trải rộng thơng ti bằng moột cách nhân nĩ với một dãy giả ngẫu nhiên tốc độ cao dau nhất PRS (Preudo Random Sequence ) .Ở máy thu tín hiệu từ mỗi người sử dụng được trích ra bằng cách nhân tín hiệu tới với cùng dãy PRS giống hệt vậy và tích phân trên chu kỳ symbol thơng tin .Tuy nhiên quá trình này là khơng trực giao trong kết nối ngược làm cho các người sử dụng xuất hiện như nhiễu đối với nhau.Thơng luợng kênh của hệ thống là cực đại khi số người sử dụng là cực đại, dẫn đến mức nhiễu rất cao,điều này làm cho hệ thống mẫu cần hoạt động với tỷ số năng luợng trong một bit/nhiễu ERNR(Energy per Bit to Noise Ratio) là khoảng 5-8 dB sau giải điều chế cĩ hiệu quả phổ cao vì SNR là quá thấp .
OFDM thì nĩ lại khác vì nĩ giảm thiểu cả hai ảnh hưởng này. Multipath bị giảm thiểu bằng cách dùng tốc độ symbol thấp và dùng khoảng bảo vệ .Cân bằng kênh cĩ thể được thực hiện dễ dàng bằng cách dùng các symbol pilot hoặc các tone pilot .Dạng cân bằng này là chính xác và dẫn đến lỗi tại chỗ cực tiểu , như vậy cho phép SNR trung bình cao .Ngồi ra , những người sử dụng trong OFDM được duy trì trực giao với nhau nhờ dùng ghép kênh theo thời gian hoặc ghép kênh theo tần số đồng bộ ,giảm thiểu can nhiễu giữa những người sử dụng.Cả hai ưu điểm này cĩ nghĩa rằng SNR kênh hiiệu quả cao cĩ thể được duy trì thậm chí trong mơi trường nhiều người sử dụng multipath .Tiềm năng này cho SNR cao cĩ nghĩa rằng các sơ đồ điều chế bậc cao cĩ thể được sử dụng trong các hệ thống OFDM, cho phép cải thiện hiệu quả phổ của hệ thống .
Hơn nữa mỗi tải phụ cĩ thể được phân một sơ đồ điều chế khác nhau dựa trên các điều kiện kênh thực tế đo được .Các phép đo này cĩ thể đạt được dễ dàng như một phần của bước kênh cân bằng kênh, cho phép các tải phụ được phân phối động các sơ đồ điều chế dựa trên SNR của mỗi tải phụ .Những sự thay đổi SNR này xuất hiện do can nhiễu, khoảng cách truyền, fading chọn lọc tần số v.v..Kỹ thuật này được biết như điều chế thích nghi. Các tải phụ với SNR thấp cĩ thể được phân phối dùng BPSK (1b/s/Hz) hoặc để khơng truyền dữ liệu. Các tải phụ SNR cao cĩ thể truyền các sơ đồ điều chế cao như 256-QAM (8b/s/Hz),cho phép cơng suất hệ thống cao hơn .Việc phân phối điều chế linh hoạt trong OFDM cho phép chúng được tối ưu các
điều kiện thực tế của địa phương ,hơn là dùng sơ đồ điều chế thấp để đảm bảo hệ thống hoạt động trong các điều kiện xấu nhất .
4.7.4 MÃ GRAY
Giản đồ IQ cho sơ đồ điều chế chỉ ra vecto truyền cho tất cả các liên hợp từ dữ liệu .Mỗi liên hợp từ dữ liệu phải được phân phối một vecto IQ duy nhất. Mã Gray là một phương pháp cho sự phân phối này ,sao cho các điểm cạnh nhau trong vịm sao chỉ khác nhau một bit đơn .Mã này giúp giảm thiểu tỉ lệ lỗi bit tồn bộ vì nĩ giảm cơ hội nhiều lỗi bit xảy ra từ một lỗi symbol đơn. Hình Mã Gray cho 16-PSK.
Mã Gray cĩ thể được sử dụng cho tất cả các sơ đồ điều chế PSK(QPSK, 8-PSK , 16-PSK…) và QAM (16-QAM ,256-QAM…)
Decimal Gray Coding 0 0,0,0,0 0 0,0,0,0 1 0,0,0,1 2 0,0,1,1 3 0,0,1,0 4 0,1,1,0 5 0,1,1,1 6 0,1,0,1 7 0,1,0,0
Decimal Gray Coding
8 1,1,0,0 9 1,1,0,1 9 1,1,0,1 10 1,1,1,1 11 1,1,1,0 12 1,0,1,0 13 1,0,1,1 14 1,0,0,1 15 1,0,0,0