Các vấn đề OFDM cơ bản

Một phần của tài liệu OFDM và ỨNG DỤNG TRONG WIMAX (Trang 55 - 57)

OFDM thuộc về một họ các sơ đồ truyền dẫn được gọi là điều chế đa sóng mang, dựa trên ý tưởng phân chia luồng dữ liệu tốc độ bit cao thành một vài luồng song song tốc độ bit thấp hơn và điều chế mỗi luồng trên các sóng mang riêng thường được gọi là các sóng mang con, hoặc các tone. Các sơ đồ điều chế đa sóng mang hạn chế hoặc tối thiểu hoá ISI bằng cách làm cho thời gian symbol đủ lớn sao cho các trải trễ kênh chỉ là một phần không đáng kể (thông thường <10%) của khoảng thời gian symbol. Do đó, trong các hệ thống tốc độ dữ liệu cao với thời gian symbol nhỏ do tỉ lệ nghịch với tốc độ dữ liệu, thì việc thực hiện

chia luồng dữ liệu thành nhiều luồng song song sẽ làm tăng thời gian symbol của mỗi luồng này sao cho trải trễ chỉ là một phần nhỏ của thời gian symbol.

OFDM là một phiên bản điều chế đa sóng mang có hiệu quả phổ cao với các sóng mang con được chọn sao cho chúng hoàn toàn trực giao với nhau trên khoảng thời gian tồn tại của symbol. Do đó có thể hạn chế nhiễu giữa các sóng mang mà không cần thiết phải có khoảng phòng vệ giữa các kênh sóng mang con này. Việc lựa chọn sóng mang con đầu tiên để có một tần số sao cho nó là một số

nguyên các chu kỳ trong một khoảng thời gian symbol, và thiết lập các khoảng cách giữa các sóng mang con liền kề (tức là độ rộng băng thông sóng mang con) là BSC = B/L với B là độ rộng băng kết hợp (bằng tốc độ dữ liệu) và L là số lượng các sóng mang con, để đảm bảo rằng tất cả các tone trực giao với nhau trên khoảng thời gian symbol. Có thể thấy tín hiệu OFDM tương đương với IDFT của khối chuỗi dữ liệu tại cùng một thời điểm. Điều này dẫn tới cấu trúc các máy phát và các máy thu OFDM trong miền thời gian rời rạc thực sự trở nên đơn giản bằng cách sử dụng IFFT và FFT một cách tương ứng.

Để giảm ISI, khoảng phòng vệ được sử dụng giữa các symbol OFDM. Bằng cách làm cho khoảng phòng vệ lớn hơn trải trễ kênh mong muốn thì ISI có thể bị giới hạn hoàn toàn. Tuy nhiên, thêm một khoảng phòng vệ sẽ dẫn tới tổn hao công suất và giảm hiệu quả băng thông. Mức tổn hao công suất phụ thuộc vào tỉ lệ của khoảng phòng vệ trên khoảng thời gian symbol. Do đó khoảng thời gian symbol lớn hơn – với cùng một tốc độ dữ liệu được đưa ra, điều này có nghĩa là số sóng mang con nhiều hơn – thì lượng thiệt hại về công suất và hiệu quả băng thông sẽ thấp hơn.

Kích thước của FFT trong một thiết kế OFDM nên được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo sự cân bằng giữa việc chống lại truyền lan đa đường, dịch tần

thông nhất định, việc lựa chọn kích thước FFT lớn sẽ làm giảm khoảng cách giữa các sóng mang con và làm tăng thời gian symbol. Điều này làm cho việc chống lại trải trễ đa đường tốt hơn. Tuy nhiên khi khoảng cách sóng mang con giảm cũng làm cho hệ thống dễ nhạy cảm với ICI do trải trễ Doppler trong các ứng dụng di động. Do đó trong việc thiết kế OFDM cần thiết phải có sự cân bằng giữa trải trễ và trải trễ Doppler .

Một phần của tài liệu OFDM và ỨNG DỤNG TRONG WIMAX (Trang 55 - 57)