Hình 3 .11 Tổng quan một hệ thống OFDM
Hình 3.20 Sơ đồ khổi bộ giải điều chế OFDM sửdụng thuật toàn FFT
3.2.4. Cân bằng kênh cho hệ thống OFDM [9]
Ta giả sử kênh truyền không biến đổi hoặc gần như không biến đổi trong một khoảng thời gian của một mẫu tín hiệu OFDM và trong một khoảng tần số là bề rộng của hai sóng mang phụ kế tiếp nhau. Điều đó có nghĩa là ở miền thời gian: H(jω,t) = H(jω,kT) , với kT ≤ t ≤ (k+1)T.
Và ở miền tần số: H(jω,t) = H(jnωs,t) với (n - 1
2 )ωs ≤ ω ≤ (n + 1
2 )ωs
Khi đó hệ số hàm truyền tương ứng với sóng mang phụ thứ n và mẫu tin OFDM thứ k được biểu diễn dưới dạng:
H(jω,t) = H(jnωs,t) với
𝐾𝑇 ≤ 𝑡 < (𝑘 + 1)𝑇 𝑛 −1
2 ω𝑠 ≤ω < n +1
2 ωs , PT(3.24)
Tín hiệu sau khi giải điều chế như ở PT(3.24) được viết lại:
120
Tín hiệu phát được khơi phục lại thơng qua phép chia của tín hiệu sau khi giải điều chế với hệ số hàm truyền như sau:
dk,n = 1
=H(jnωs,kT ) đk,n , PT(3.26)
Phương tình trên chứng tỏ bộ cân bằng kênh cho hệ thống OFDM được thực hiện một cách rất đơn giản khi hàm truyền kênh vô tuyến đã được khôi phục. Bộ cân bằng kênh được thực hiện đơn giản bằng phép chia tín hiệu nhận được cho hệ số hàm truyền của kênh.
3.3. KỸ THUẬT OFDMA CHO HƢỚNG XUỐNG TRONG MẠNG LTE
Kỹ thuật đa truy nhập dựa trên ghép kênh phân chia theo tần số trực giao là một cơng nghệ đa sóng mang phát triển dựa trên nền tảng kĩ thuật OFDM. Trong OFDMA, một số các sóng mang con, khơng nhất thiết phải nằm kề nhau, được gộp lại thành một kênh con (sub-channel) và các user khi truy cập vào tài nguyên sẽ được cấp cho một hay nhiều kênh con để truyền nhận tùy theo nhu cầu lưu luợng cụ thể.
Dữ liệu được cấp phát tới UE theo các khối tài ngun, ví dụ, một UE có thể được cấp phát các bội số nguyên của một khối tài nguyên trong miền tần số. Các khối tài nguyên không cần phải liền kề với nhau. Trong miền thời gian, quyết định lập biểu có thể bị biến đổi trong mỗi khoảng thời gian truyền của 1ms. Quyết định lập biểu được thực hiện trong các trạm gốc (eNodeB). Các thuật tốn lập biểu có tính đến tình trạng chất lượng liên kết vô tuyến của những người sử dụng khác nhau, tình trạng can nhiễu tổng thể, chất lượng của các dịch vụ yêu cầu, các dịch vụ ưu tiên, .... Hình sau cho thấy một ví dụ cho việc cấp phát dữ liệu người dùng hướng xuống cho những người sử dụng khác nhau. Dữ liệu người dùng được mang trên kênh chia sẻ đường xuống vật lý (PDSCH).
121
Về nguyên tắc trong mọi hệ thống OFDMA là sử dụng băng hẹp, các sóng mang con trực giao với nhau. Trong LTE khoảng cách sóng mang con là 15kHz bất kể băng thơng hệ thống là bao nhiêu. Các sóng mang con khác nhau là trực giao với nhau. Máy phát của một hệ thống OFDMA sử dụng khối IFFT để tạo ra tín hiệu. Dữ liệu nguồn được cung cấp tới bộ chuyển đổi nối tiếp - song song và sau đó tiếp tục vào khối IFFT. Mỗi đầu vào của khối IFFT tương ứng là biểu diễn đầu vào cho một sóng mang con riêng (hoặc thành phần tần số cụ thể của tín hiệu miền thời gian) và có thể được điều chế độc lập với các sóng mang con khác. Tiếp sau khối IFFT là được thêm vào tiền tố vòng mở rộng, như thể hiện trong hình sau:
Các kênh điều khiển hƣớng xuống:
Kênh điều khiển đường xuống vật lý (PDCCH): nó phục vụ cho nhiều mục đích. Chủ yếu nó được sử dụng để chuyển các quyết định lập lịch biểu tới các UE riêng lẻ, tức là nó có nhiệm vụ lập lịch biểu cho hướng lên và hướng xuống. PDCCH được đặt trong ký hiệu OFDM đầu tiên của một khung con. Đối với cấu trúc khung loại 2, PDCCH cũng có thể được ánh xạ vào 2 ký hiệu OFDM đầu tiên của trường DwPTS.
Một kênh chỉ thị dạng điều khiển vật lý (PCFICH) được mang trên các phần tử tài nguyên đặc trưng trong ký hiệu OFDM đầu tiên của khung con được sử dụng để chỉ ra số lượng các ký hiệu OFDM cho PDCCH ( có thể là 1, 2, 3, hoặc 4 ký hiệu ). PCFICH là cần thiết bời vì tải trên PDCCH có thể khác nhau, tùy thuộc vào số lượng người sử dụng trong một ơ và các dạng tín hiệu được truyền trên PDCCH.
Thơng tin được mang trên PDCCH được gọi là thông tin điều khiển đường xuống ( DCI). Tùy thuộc vào mục đích của các thơng điệp điều khiển, các dạng khác nhau của DCI sẽ được xác định.
122