OFDMA
Truy cập phõn chia theo tần số trực giao (OFDMA) là cụng nghệ đa súng mang phỏt triển từ cụng nghệ OFDM , ứng dụng như một cụng nghệ đa truy cập. OFDMA hỗ trợ cỏc nhiệm vụ của cỏc nhúm súng mang con đối với cỏc thuờ bao nhất định. Mỗi một nhúm súng mang con được biểu thị như một kờnh con (subchannel), mỗi thuờ bao được chỉ định một hoặc nhiều kờnh con để truyền phỏt dựa trờn mỗi yờu cầu cụ thể về lưu lượng của mỗi thuờ bao.
- Kờnh con hoỏ (sub-channelization) trờn đường lờn là tuỳ chọn, khi khụng sử
dụng kờnh con hoỏ, những sự hạn chế điều tiết và yờu cầu cỏc CPE chi phớ hiệu quả gõy lờn quỹ đường truyền khụng đối xứng, điều này cũng dẫn đến phạm vi hệ thống trờn đường truyền lờn bị hạn chế. Kờnh con hoỏ cho phộp quỹ đường truyền được cõn bằng làm cho độ lợi (gain) của hệ thống là tương tự nhau đối với cả đường truyền lờn và xuống. Kờnh con hoỏ tập trung ụng suất phỏt vào một vài súng mang OFDM, điều này làm tăng độ lợi hệ thống
và mở rộng hệ thống, khắc phục được tổn hao thõm nhập toà nhà hoặc giảm cụng suất tiờu thụ của CPE. Việc sử dụng kờnh con hoỏ cũn được mở rộng hơn trong truy nhập đa súng mang phõn chia theo tần số trực giao (OFDMA) cho phộp sử dụng linh hoạt hơn tài nguyờn cung cấp cho di động.
Cấu trỳc ký hiệu OFDM bao gồm 3 loại súng mang con được biểu diễn như hỡnh sau :
+ Súng mang con dữ liệu cho truyền dữ liệu
+ Súng mang con dẫn đường cho mục đớch đỏnh giỏ và đồng bộ + Súng mang con vụ dụng khụng dung cho truyền dẫn mà được sử dụng cho dải bảo vệ và cỏc súng mang DC
Hỡnh 2.52 Cấu trỳc súng mang con OFDMA
Trong OFDM ,tất cả cỏc súng mang được truyền song song với cựng 1 biờn độ. OFDMA chia khụng gian súng mang thành NG nhúm,mỗi nhúm cú NE súng mang,và tạo thành NE kờnh con,mỗi một kờnh con cú 1 súng mang trờn nhúm.
Hỡnh 2.63: Kờnh con húa trong OFDMA
Trường hợp OFDMA với 2048 súng mang sẽ cú NE=32 và NG=48 ở luồng xuống và NE=32 và NG=53 ở luồng lờn,với cỏc súng mang cũn lại được sử dụng cho pilot và bảo vệ. Mó hoỏ,điều chế và biờn độ được phõn biệt cho mỗi 1 kờnh con phụ thuộc vào điều kiờn kờnh để tối ưu hoỏ tài nguyờn mạng. Cỏc súng mang con tớch cực (dữ liệu và dẫn đường) được nhúm lại thành những tập hợp con gọi là kờnh con. Lớp vật lý ( PHY ) OFDMA hỗ trợ kờnh con húa theo cả 2 hướng DL và UL.Đơn vị tài nguyờn tần số - thời gian tối thiểu của kờnh con húa là một khe, tương đương với 48 nhịp dữ liệu. Việc sửa đổi bổ sung chuẩn IEEE 802.16e-2005 được triển khai nhằm mở rộng chuẩn vụ tuyến 802.16 đỏp ứng cỏc ứng dụng di động. Sự bổ sung này cho phộp cụng nghệ OFDMA đỏp ứng nhiều tớnh năng sử dụng một cỏch linh hoạt và cỏc thỏch thức về việc cỏc thuờ bao di động di chuyển nhanh trong mụi trường NLOS. Chuẩn 802.16e-2005 hỗ trợ 3 tuỳ chọn phõn phối kờnh con, tuỳ theo cỏc tỡnh huống sử dụng như sau:
-Cỏc súng mang con cú thể được tỏn xạ thụng qua kờnh tần số. Điều này liờn quan hoàn toàn tới việc sử dụng phõn hoỏ kờnh con (sub-channelization) hoặc FUSC
-Một số nhúm súng mang con tỏn xạ cú thể được sử dụng để tạo thành một kờnh con. Điều này liờn quan 1 phần tới việc sử dụng phõn hoỏ kờnh con
(Sub-channelization )
-Cỏc kờnh con cú thể được tạo ra bởi cỏc nhúm súng mang con tiếp theo. Điều này liờn quan tới sự điều biến và mó hoỏ tuỳ ứng hoặc AMC
Hỡnh 2.74: Cấu trỳc khung cụng nghệ đa truy nhõp OFDMA
2.3.1. Kỹ thuật điều chế Scalable OFDMA (SOFDMA)
-Mạng truy cập khụng dõy diện rộng OFDMA theo chuẩn IEEE 802.16e – 2005 dành cho mạng di động dựa trờn kỹ thuật S - OFDM (Scalable OFDM). Việc mở rộng cụng nghệ S - OFDM đó hỗ trợ khả năng điều chỉnh OFDMA cho phự hợp với độ rộng kờnh đang được sử dụng. S - OFDM hỗ trợ những băng thụng dải rộng một cỏch linh hoạt cần thiết cho sự cấp phỏt nhiều loại phổ khỏc nhau cũng như yờu cầu cho những mụ hỡnh hữu ớch khỏc. Theo nguyờn tắc khi ấn định số lượng dải phổ dành cho cỏc nhà cung cấp dịch vụ khỏc, cỏc thụng số Cụng nghệ OFDMA cú thể được tối ưu hoỏ sao cho tỷ lệ với dải băng tần cấp cho một nhà cung cấp dịch vụ cụ thể. Đối với cụng nghệ S - OFDM, khả năng mở rộng được hỗ trợ bằng cỏch điều chỉnh kớch thước FFT trong khi vẫn giữ nguyờn độ rộng băng tần súng mang con, cú nghĩa là khi độ rộng kờnh thay đổi, thỡ kớch thước FFT cũng sẽ thay đổi theo một tỷ lệ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn t nu . e du . v n
nhất định với độ rộng kờnh, sao cho khoảng cỏch giữa cỏc súng mang phụ là khụng đổi. Vớ dụ, Trong kờnh tần số 5GHz một FFT kớch cỡ 512 súng mang con được xỏc định cũn một kờnh 10MHz, một FFT kớch cỡ 1024 được xỏc định. Điều đú đảm bảo rằng cả hai hệ thống 5MHz và 10MHz cú cựng khoảng thời gian của ký tự và do đú cú cựng khả năng chống mộo đa đường kể cả khi 2 hệ thống khỏc nhau về kớch cỡ. Do đú, băng thụng súng mang con theo đơn vị tài nguyờn và khoảng thời gian của ký hiệu được giữ nguyờn, ảnh hưởng tới cỏc lớp cao hơn cũng được giảm tối thiểu khi lấy tỉ lệ băng thụng.
Bảng tham số tỉ lệ OFDMA Tham số Giỏ trị Băng thụng kờnh hệ thống ( MHz ) 1.25 5 10 20 Tần số lấy mẫu ( Fp ở MHz ) 1.4 5.6 11.2 22.4 Kớch thước FFT ( N 128 512 1024 2048 Số kờnh con 2 8 16 32 Độ rộng tần số súng mang con 10.94 KHz
Khoảng thời gian symbol hữu ớch 91.4 às
Khoảng thời gian bảo vệ 11.4 às
Độ dài ký hiệu OFDMA 102.9
às Số ký hiệu OFDMA ( Khung 5ms ) 48