Hva ER OFDM? Orthogonal Frequency Division Multiplexing (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, er en form for signalmodulasjon som deler en høy datahastighetsmodulerende strøm som plasserer dem på mange sakte modulerte smalbånds nær linjeavstand subcarriers, og på denne måten er mindre følsom for frekvens selektiv fading.Orthogonal Frequency Division Multiplexing ELLER OFDM er et modulasjonsformat som brukes til mange av de nyeste trådløse og telekommunikasjonsstandardene.OFDM har blitt vedtatt I Wi-Fi arena hvor standarder som 802.11 a, 802.11 n, 802.11 ac og mer. Det har også blitt valgt for mobil telekommunikasjon standard LTE / LTE-A , og i tillegg til dette har det blitt vedtatt av andre standarder som WiMAX og mange flere.

Ortogonale frekvens divisjon multipleksing har også blitt vedtatt for en rekke kringkastingsstandarder FRA Dab Digital Radio Til Digital Video Broadcast standards, DVB. Det har også blitt vedtatt for andre kringkastingssystemer også Inkludert Digital Radio Mondiale brukes for lang medium og kortbølge band.Selv OM ofdm, ortogonal frekvens divisjon multipleksing er mer komplisert enn tidligere former for signalformat, det gir noen klare fordeler i form av dataoverføring, spesielt der høye datahastigheter er nødvendig sammen med relativt brede båndbredder.

Hva ER OFDM? – Konseptet

OFDM ER en form for multicarrier modulasjon. ET OFDM-signal består av en rekke tett adskilte modulerte bærere. Når modulering av noen form-stemme, data, etc. deretter sidebånd spredt ut hver side. Det er nødvendig for en mottaker å kunne motta hele signalet for å kunne demodulere dataene. Som et resultat når signaler overføres nær hverandre, må de plasseres slik at mottakeren kan skille dem ved hjelp av et filter, og det må være et beskyttelsesbånd mellom dem. DETTE er ikke TILFELLE MED OFDM. Selv om sidebåndene fra hver bærer overlapper, kan de fortsatt mottas uten forstyrrelser som kan forventes fordi de er ortogonale til hverandre. Dette oppnås ved å ha bæreravstanden lik den gjensidige av symbolperioden.

Tradisjonell visning av mottakssignaler som bærer modulasjon

For å se HVORDAN OFDM fungerer, er DET nødvendig å se på mottakeren. Dette fungerer som en bank av demodulatorer, som oversetter hver transportør ned TIL DC. Det resulterende signalet er integrert over symbolperioden for å regenerere dataene fra den bæreren. Den samme demodulatoren demodulerer også de andre bærerne. Som bæreravstanden lik gjensidig av symbolperioden betyr at de vil ha et helt antall sykluser i symbolperioden, og deres bidrag vil summere til null-med andre ord er det ingen interferensbidrag.

ET krav FOR ofdm sender-og mottakssystemer er at DE må være lineære. Enhver ikke-linearitet vil forårsake interferens mellom bærerne som følge av intermodulasjonsforvrengning. Dette vil introdusere uønskede signaler som vil forårsake forstyrrelser og forringe ortogonaliteten til overføringen.

når det gjelder utstyret som skal brukes, krever det høye topp-til-gjennomsnittlige forholdet mellom multi-carrier-systemer som OFDM AT RF – sluttforsterkeren på senderens utgang skal kunne håndtere toppene mens den gjennomsnittlige effekten er mye lavere, og dette fører til ineffektivitet. I noen systemer er toppene begrenset. Selv om dette introduserer forvrengning som resulterer i et høyere nivå av datafeil, kan systemet stole på feilkorreksjonen for å fjerne dem.

Data PÅ OFDM

dataene som skal overføres på ET OFDM-signal, er spredt over signalbærerne, hver bærer tar del av nyttelasten. Dette reduserer datahastigheten tatt av hver transportør. Den lavere datahastigheten har fordelen at interferens fra refleksjoner er mye mindre kritisk. Dette oppnås ved å legge til en vaktbåndstid eller vaktintervall i systemet. Dette sikrer at dataene bare samples når signalet er stabilt og ingen nye forsinkede signaler kommer som vil endre signalets timing og fase.

fordelingen av data over et stort antall bærere I OFDM signalet har noen ytterligere fordeler. Nulls forårsaket av multi-path effekter eller forstyrrelser på en gitt frekvens påvirker bare et lite antall bærere, de resterende blir mottatt riktig. Ved å bruke feilkodingsteknikker, som betyr å legge til ytterligere data til det overførte signalet, gjør det at mange eller alle de ødelagte dataene kan rekonstrueres i mottakeren. Dette kan gjøres fordi feilkorrigeringskoden overføres i en annen del av signalet.

OFDM fordeler& ulemper

OFDM fordeler

OFDM HAR blitt brukt i mange høy datahastighet trådløse systemer på grunn av de mange fordelene det gir.

• Immunitet mot selektiv fading: EN av DE viktigste fordelene MED OFDM ER at er mer motstandsdyktig mot frekvens selektiv falming enn enkelt carrier systemer fordi den deler den totale kanalen i flere narrowband signaler som påvirkes individuelt som flat falming sub-kanaler.
• Motstandskraft mot interferens: Interferens som vises på en kanal kan være begrenset med båndbredde og vil på denne måten ikke påvirke alle underkanaler. Dette betyr at ikke alle dataene går tapt.
• Spektrum effektivitet: Ved å bruke overlappende underbærere med nær avstand, er en betydelig FORDEL AT DEN gjør effektiv bruk av det tilgjengelige spekteret.
• Resilient TO ISI: EN annen fordel MED OFDM er at DEN er svært motstandsdyktig mot inter-symbol og inter-frame interferens. Dette skyldes den lave datahastigheten på hver av underkanalene.
• Motstandsdyktig mot smalbåndseffekter: ved å bruke tilstrekkelig kanalkoding og interleaving er det mulig å gjenopprette symboler tapt på grunn av frekvensselektiviteten til kanalen og smalbåndsinterferens. Ikke alle data går tapt.
• Enklere kanalutjevning: ET av problemene MED CDMA-systemer var kompleksiteten til kanalutjevningen som måtte brukes over hele kanalen. EN fordel MED OFDM er at ved å bruke flere underkanaler blir kanalutjevningen mye enklere.

OFDM ulemper

MENS OFDM har blitt mye brukt, ER DET fortsatt noen ulemper for bruken som må tas opp når man vurderer bruken.Høy topp til gjennomsnittlig effektforhold: ET OFDM-signal har en støy som amplitudevariasjon og har et relativt høyt stort dynamisk område, eller topp til gjennomsnittlig effektforhold. DETTE påvirker RF-forsterkerens effektivitet da forsterkerne må være lineære og imøtekomme de store amplitudevariasjonene, og disse faktorene betyr at forsterkeren ikke kan operere med et høyt effektivitetsnivå.Følsom for carrier offset og drift: EN annen ulempe MED OFDM er at er følsom for carrier frekvens offset og drift. Enkle bæresystemer er mindre følsomme.

OFDM varianter

DET finnes flere andre varianter AV OFDM som initialene er sett i den tekniske litteraturen. DISSE følger det grunnleggende formatet FOR OFDM, men har flere attributter eller variasjoner:

• COFDM: Kodet Ortogonal frekvens divisjon multipleksing. EN FORM FOR OFDM hvor feilkorrigeringskoding er innlemmet i signalet.Flash OFDM: Dette Er en variant AV OFDM som ble utviklet Av Flarion og det er en rask hoppet form AV OFDM. Den bruker flere toner og rask hopping å spre signaler over et gitt spektrum band.
• OFDMA: Ortogonal frekvens divisjon flere tilgang. En ordning som brukes til å gi flere tilgangsmuligheter for applikasjoner som mobil telekommunikasjon ved BRUK AV OFDM-teknologier.
• VOFDM: Vektor AV DM. DENNE FORMEN FOR OFDM bruker begrepet MIMO-teknologi. DET blir utviklet AV CISCO Systems. MIMO står For Multiple Input Multiple output, og den bruker flere antenner til å overføre og motta signalene, slik at multi-path-effekter kan utnyttes for å forbedre signalmottaket og forbedre overføringshastighetene som kan støttes.
• WOFDM: Wideband OFDM. Konseptet med DENNE FORMEN FOR OFDM er at den bruker en grad av avstand mellom kanalene som er stor nok til at eventuelle frekvensfeil mellom sender og mottaker ikke påvirker ytelsen. Det er spesielt aktuelt For Wi-Fi-systemer.

HVER AV DISSE FORMENE FOR OFDM bruker det samme grunnleggende konseptet med å bruke nær avstand ortogonale bærere som hver bærer lav datahastighetssignaler. Under demodulasjonsfasen kombineres dataene for å gi det komplette signalet.

OFDM, ortogonal frekvens divisjon multiplexing har fått en betydelig tilstedeværelse i det trådløse markedet. Kombinasjonen av høy datakapasitet, høy spektral effektivitet og dens motstandskraft mot forstyrrelser som følge av multi-path effekter betyr at den er ideell for de høye dataapplikasjonene som har blitt en viktig faktor i dagens kommunikasjonsscene.