Người ta thường đánh giá ảnh hưởng của sự sai lỗi đồng bộ dựa trên việc xác đỉnh độ suy giảm của SNR
Dựa vào bảng có thể đưa ra một số nhận xét:
- Sự đồng bộ tần số sóng mang giữa máy phát và máy thu ảnh hưởng đến chỉ tiêu chất lượng hệ thống nhiều nhất (kể cả kênh fading lẫn kênh AWGN).
Suy hao SNR [dB] tỷ lệ bình phương với độ sai lệch tần số sóng mang.
- Độ rộng nhiễu pha sóng mang tỷ lệ thuận với số lượng sóng mang. Vì vậy, suy hao SNR [dB] theo nhiễu pha tăng lên khỉ tăng số lượng sóng mang.
- Suy hao SNR [dB] theo lỗi đồng bộ tần số lấy mẫu phụ thuộc vào bình phương độ dịch tần sế lấy mẫu tương đổi.
L o ạ i / l ưọ u g lỗ i đồ ng bộ Độ s u y g i ọ m S N R ( d B ) L ỗ i t ẩn số sỏ n g m a ng K1. ..
k ê n h AWG N r, 10 E-
D * { X E )2 — 3 ln 10 ATd
L ỗ i t ẩn số sỏ n g m a ng £ . kê n h
f ad i n g í > < 1 0
lo g
r E )
L + 0 .5 94 7 — — siT Ấ Ĩ T E \
N hi ề u p ha só n g ma n g , độ rộ n g
S S2 1 1 E
D K ( 4X S S ) S 6 In 1 0 r N0
L ỗ i đồ n g b ộ tà n số lấ y m ẫ u Ạ F \
t ại só n g m a n g p hụ t hử N D ~ Ỉ 0 Ỉ O G l H — — ^ ‘ ( A ) L Ì F Ĩ0 J
Lồ i t hờ i g i an K hỏ n g đ á n g k é
- Ảnh hưởng của lỗi thời gian sẽ bị triệt tiêu nếu độ dịch thời gian đủ nhỏ sao cho không làm đáp ứng xung của kênh vượt ra ngoài khoảng thời gian của CP.
5.5.1. Ảnh hưởng của lỗi đằng hộ thời gian
OFDM chịu được lỗi thời gian vì có khoảng bảo vệ giữa các symbol. Đối với kênh không có multipath, độ lệch thời gian có thể bằng khoảng bảo vệ mà không làm mất tính trực giao, chỉ có sự quay pha trong các tải phụ. Sự quay pha được sửa như một cân bằng kênh do vậy không dẫn đến suy giảm hiệu suất, vì một phần symbol áp dụng phép biến đểỉ FFT chứa một phần symbol bên cạnh dẫn đến can nhiễu giữa các symbol.
Hình 3.11 mô tả SNR hiệu dụng của OFDM như là hàm offset thời gian. Điểm không về thời gian được tính so vói phần FFT của symbol. Offset thời gian dương dẫn đến một phần của symbol tiếp theo nằm trong FFT. Do khoảng bảo vệ là sự mở rộng tuần hoàn của symbol nên sẽ không có ISI. Trong kênh phân tập độ dài khoảng bảo vệ bị giảm bởi độ trễ của kênh dẫn đến giảm tương ứng offset thời gian cho phép.
Gốc thời gian từ điểm phần đầu FFT của symbol, ngay sau khoảng bảo vệ. Lỗi thời gian dương cho biết FFT trong máy thu nhận một phần của symbol tiếp theo, lỗi thời gian âm cho biết máy thu nhận được khoảng bảo vệ.
Guard period; 4 0 samples, IFFT size: 1 2 8
3.5.2. Ảnh hưởng của lỗi đằng bộ tần số
OFDM nhạy với offset thời gian nên dễ ảnh hưởng tới chỉ tiêu kỹ thuật. Việc điều chế tín hiệu OFDM có offset thời gian có thể dẫn tới tỉ lệ lỗi bit cao. Điều này do mất tính trực giao tải phụ dẫn tới can nhiễu giữa các sóng mang (ICI) và chậm sửa quay pha các vectơ thu được..
Number symbols after pilot reference (Coherent QAM)
TTftntt I Mil I i ị i ! ! 1
ịịịuụ TI ill
n lb lb
to 10
10
Frequency Offset Error (carrier epaelng&i
Hỉnh 3.12: SNR hiệu dụng cho QAM kết hợp có lệch tần số SNR hiệu dụng cho cảcsymbol thứ nhất, thứ 4, thử 16 và thứ 64 và cân bằng kênh ở đầu frame
Các lỗi tần số thường do 2 nguyên nhân chính. Đó là các lỗi của bộ dao động nội và tần số Doppler. Sự sai khác bất kỳ về tần số của bộ dao động nội máy phát và máy thu sẽ dẫn đến độ lệch về tần số, tuy nhiên các lỗi tại chỗ lầm cho hiệu suất hệ thống giảm. Sụ dịch chuyển máy phát so với máy thu dẫn tới độ Doppler trong tín hiệu. Điều này xuất hiện như offset tần số. Việc điều chế FM trên các kenh phụ có khuynh hướng ngẫu nhiên vì một số lán phản xạ đa đường xảy ra trong các môi trưởng điển hình. Việc bù khoảng Doppler rất khó dẫn đến giảm tín hiệu.
-0- 1 -ér- 1 64 -S- fi A R ỊỊ—ị— 1LJ 1__I___
RRRIRINI LÌIII 1 MIL FR—HRR JJ. 11 T 7 RẻT 1 IIRRTI UĩI .—ị4ựtiw—
ftttr — ụ.ỊUỊ
i I ill ttfti
Hình 3.8 mô tả ảnh hưởng của lỗi tần số SNR hiệu dụng của OFDM khi dùng điều chế QAM kết hợp. Một độ lệch bất kỳ dẫn đến sự quay pha các vector tải
phụ thu được. Độ lệch tần càng lớn thì sự quay pha càng lớn. Nếu kênh chỉ thực hiện ở đầu mỗi frame thì các lỗi tần số sẽ không được giải quyết, do đó hiệu suất của hệ thống sẽ giảm dần. Symbol đầu tiên sau khi bù kênh sẽ có SNR hiệu dụng cực đại, SNR sẽ giảm bị ở cuối frame. Trên hình vẽ SNR hiệu dụng của symbol thứ nhất, thứ 4, thứ 16, thứ 64 khi chỉ có bù kênh ở đầu frame. Độ lệch tần số phải được duy trì trong giới hạn 2A4% để phòng ngừa tổn hao. Trong môi trường di động nhiều người sử dụng thì vấn đề này càng phức tạp hơn vì tín hiệu truyền từ mỗi người sử dụng có tần số offset khác nhau. Nếu người sử dụng được đồng bộ tốt với một BS thì vẫn có độ lệch tần do độ lệch tần Doppler. Độ lệch tần trong kết nối OFDM một người sử dụng không phải là vấn đề quan trọng vì nó có thể được bù với sự gia tăng tối thiểu độ phức tạp của máy thu. Tuy nhiên, trong trường hợp nhiều người sử dụng thì vấn đề sửa lỗi tần là không đơn giản.