Доступ на основе технологии OFDM

Технология OFDM основана на частотно-временном разделении каналов с когерентным приемом. Технологию OFDM – O rthogonal F requency D ivision M ultiplexing, применяют, чтобы снять проблему межсимвольной интерференции, вызванную многолучевым распространением радиоволн. Вместо того, чтобы передавать n информационных символов цифрового информационного сигнала (ЦИС) на одной несущей частоте (рис. 4.5а), их передают одновременно на n поднесущих частотах, размещенных в полосе радиоканала (рис. 4.5б). Между символами вводят защитные промежутки такой длительности T_g, чтобы приходящие из-за многолучевого распространения радиоволн символы с запаздыванием не “наползали” на следующие. При этом длина каждого символа T_b увеличивается по сравнению с длительностью символа в исходной последовательности в nT_b/(T_b+T_g) раз.

Рис. 4.5. Принцип технологии OFDM

Спектральная картина OFDM сигнала (всего 7 поднесущих) показана на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Спектр OFDM сигнала

Энергетический спектр реального OFDM сигнала при N _S=128 и использовании 4-ФМ на каждой из поднесущих приведен на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Спектр OFDM сигнала с 4-ФМ и N = 128

Чтобы при приеме можно было различать сигналы, передаваемые на соседних поднесущих, все сигналы должны быть взаимно ортогональны. Согласно теории рядов Фурье условие выполнимо, если расстояние между соседними поднесущими .

OFDM стали использовать в новейших стандартах радиодоступа: Wi-Fi, WiMAX и LTE. В базовом варианте Wi-Fi IEEE 802.11a,g информацию передают на 48 поднесущих OFDM сигнала. Длительность символа T_b =3,2 мкс, длительность паузы T_g =0,8 мкс. Расстояние между соседними частотами МГц. При модуляции 2-ФM в каждом из 48 каналов скорость передачи в радиоканале

Мбит/с

При переходе к многопозиционным методам модуляции

Мбит/с

Мбит/с

При использовании в процессе передачи защитного кодирования с разными скоростями кода R_кода получаем следующие скорости передачи информации в радиокадрах (табл.4.1).

Для формирования OFDM сигнала используют обратное быстрое преобразование Фурье (обратное БПФ); при приеме – прямое быстрое преобразование Фурье (БПФ). Сигнал OFDM формируют на пониженной частоте с последующим переносом спектра на частоту радиоканала.

Таблица 4.1