Chương 2 đề cập đến nguyên lý cơ bản của OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), bao gồm ghép kênh phân chia theo tần số trực giao và đặc điểm của sóng mang con. Nó giải thích quá trình điều chế, giải điều chế, chèn tiền tố vòng và các vấn đề liên quan đến kênh vô tuyến, bao gồm ước lượng kênh và mã kênh để khắc phục tính chọn lọc tần số. Các tham số của OFDM như giãn cách sóng mang con, số lượng sóng mang con và độ dài tiền tố vòng cũng được thảo luận để tối ưu hóa hiệu suất truyền dẫn.

1. CHƯƠNG 2
TRUYỀN DẪN OFDM

2. ĐƠN SÓNG MANG, ĐA SÓNG MANG
VÀ OFDM

3. NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA OFDM
 OFDM: - Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao
- Có thể xem như là một loại truyền dẫn đa
sóng mang, và có các đặc trưng cơ bản sau:
• Sử dụng một số lượng tương đối lớn các sóng mang
con băng hẹp, có thể bao gồm vài trăm sóng mang con
được phát đi trên cùng đường vô tuyến tới cùng một
máy thu.
• Tạo dạng xung hình chữ nhật đơn giản, tương ứng với
phổ mỗi sóng mang con được tạo dạng

4. a, Dạng xung của mỗi sóng mang con
b, Phổ của truyền dẫn OFDM cơ sở

5. - Sự đóng gói chặt trên miền tần số của các
sóng mang con với giãn cách giữa các
sóng mang con
Giãn cách sóng mang con OFDM

6. ĐIỀU CHẾ OFDM
- Tín hiệu OFDM cơ bản x t ( ) trong khoảng thời gian mTu ≤ t <
(m + 1)Tu có thể được biểu diễn như sau:
- : là sóng mang con được điều chế thứ k với tần số fk = k.Δf
- :là symbol điều chế phức tổng quát được áp dụng cho sóng
mang con thứ k trong khoảng symbol OFDM thứ m, tức là
trong khoảng thời gian mTu ≤ t < (m + 1)Tu.

7. Điều chế OFDM

8. Tính trực giao của các sóng mang
con OFDM
- Ghép kênh phân chia tần số trực giao là do thực
tế rằng 2 sóng mang con OFDM được điều chế Xk1
và Xk2 trực giao lẫn nhau trên khoảng thời gian
mTu ≤ t < (m + 1)Tu, tức là:

9. TÀI NGUYÊN VẬT LÝ TRONG
TRUYỀN DẪN OFDM
- Mỗi “cột” tương ứng với một symbol OFDM và mỗi
“hàng” tương ứng với một sóng mang con OFDM.
Lưới tần số - Thời gian OFDM

10. GIẢI ĐIỀU CHẾ OFDM

11. THỰC HIỆN XỬ LÝ OFDM BẰNG CÁCH
SỬ DỤNG IFFT/FFT
• Lấy mẫu với tần số:
• Tín hiệu OFDM rời rạc thời gian có thể được
biểu diễn như sau:
Trong đó:

14. CHÈN TIỀN TỐ VÒNG CP
- Do hiện tượng trải trễ, khi truyền liên tiếp các
symbol OFDM sẽ gây ra ISI giữa các symbol liên
tiếp

16. - Tạo ra một tín hiệu OFDM thực sự không nhạy cảm đối
với sự phân tán thời gian trên kênh vô tuyến bằng cách
chèn tiền tố vòng CP có nghĩa là phần cuối cùng của
symbol OFDM được sao chép và được chèn tại phần bắt
đầu của symbol OFDM

18. Mô hình trên miền tần số của tryền dẫn
OFDM

19. Mô hình trên miền tần số của phát/thu OFDM
với sự san bằng 1 khâu tại máy thu

20. ƯỚC LƯỢNG KÊNH VÀ SYMBOL CHUẨN
- Cần giá trị ước lượng của các khâu kênh trên miền tần
số
- Ước lượng trực tiếp hoặc gián tiếp.
- Ước lượng trực tiếp bằng cách chèn các symbol chuẩn
đã biết tại các khoảng đều đặn trong lưới tần số - thời
gian OFDM

21. Phân tập tần số với OFDM , Mã kênh
• Kênh vô tuyến luôn phụ thuộc vào tính chọn lọc tần số
• Đối với truyền dẫn OFDM trên kênh chọn lọc tần số, một
số symbol điều chế có thể bị giới hạn hoàn toàn trong
dải tần với cường độ tín hiệu tức thời rất thấp

22. Cách khắc phục: sử dụng mã kênh. Mỗi bit thông tin
phát đi trải trên nhiều bit mã. Sau đó các bit mã này qua
các symbol điều chế được ánh xạ tới các sóng mang con
OFDM phân bố đều trên toàn bộ dải thông của tín hiệu
OFDM.
Mã kênh kết hợp với xen kẽ trên miền tần số
để cung cấp phân tập tần số trong trường hợp truyền dẫn OFDM

23. LỰA CHỌN CÁC THAM SỐ OFDM CƠ
BẢN
• Nếu OFDM được sử dụng như 1 sơ đồ truyền dẫn
trong hệ thống thông tin
di động thì các tham số OFDM cơ bản sau cần
được quyết định:
● Giản cách sóng mang con Δf.
● Số lượng sóng mang con Nc, cùng với giãn
cách sóng mang con xác định
dải thông truyền dẫn tổng thể của tín hiệu OFDM.
● Độ dài tiền tố vòng TCP, cùng với giãn cách sóng
mang con Δf = 1/TU xác định toàn bộ độ dài symbol
OFDM T = TCP + TU hoặc tương đương là tốc độ
symbol OFDM

24. • Giãn cách sóng mang con OFDM:
Giãn cách sóng mang con OFDM nên càng nhỏ
càng tốt (Tu càng lớn càng tốt) để cực tiểu hóa
phí tổn tiến tố vòng tương đối TCP/(TCP+ Tu).
Giãn cách sóng mang con quá nhỏ sẽ làm tăng
độ nhạy của truyền dẫn OFDM với trải Đốp-lơ và
các loại sai số tần số khác nhau.
Nên chọn fDmax/∆f << 1 để giảm ICI
Trong trường hợp có sự biến đổi kênh, ví dụ do
trải Đốp-lơ rất lớn, tính trực giao giữa các sóng
mang con sẽ bị mất, dẫn đến ICI.

25. • Số lượng sóng mang con:
Một khi giãn cách sóng mang con được lựa
chọn dựa trên môi trường, trải Đốp-lơ mong
đợi và sự phân tán thời gian… số lượng
sóng mang con được xác định theo lượng
phổ có sẵn và sự phát xạ ngoài dải tần có thể
chấp nhận được.
Dải thông cơ sở của tín hiệu OFDM bằng
Nc.∆f (10% dải thông cơ sở làm
dải bảo vệ)

26. Phổ của tín hiệu OFDM 5MHz cơ sở so với phổ
WCDMA

27. • Độ dài tiền tố vòng :
 Độ dài tiền tố vòng TCP nên bao trùm độ dài lớn nhất
của độ phân tán thời gian dự kiến có thể xảy ra.
 Độ dài tiền tố vòng lớn dẫn đến hiệu quả sử dụng
kênh hạn chế, đặc biệt là tiêu hao công suất vô ích
lớn. Do vậy thường chọn độ dài tiền tố vòng linh hoạt
trong các trường hợp cụ thể.
+ Tiền tố vòng ngắn hơn trong các môi trường
tế bào nhỏ để cực tiểu hóa phí tổn của tiền tố vòng.
+ Tiền tố vòng dài hơn trong các môi trường
với độ phân tán thời gian cực đoan, đặc biệt trong
hoạt động của SFN .
 Nên chọn TCP ≥ Td để ngăn ISI.
 Chọn TCP.∆f << 1 để có hiệu quả p

28. OFDM DÙNG ĐỂ GHÉP NGƯỜI DÙNG VÀ
ĐA TRUY NHẬP
• OFDM có thể cũng được sử dụng như sơ đồ ghép kênh
người dùng hoặc đa truy nhập cho phép sự truyền dẫn
phân tách tần số đồng thời tới từ nhiều đâu cuối di động

30. • Do những sự khác nhau về khoảng cách tới trạm gốc
đối với các đầu cuối di động khác nhau và những sự
khác nhau tương ứng trong thời gian lan truyền (có thể
vượt qua độ dài của tiền tố vòng), vì vậy cần phải điều
khiển sự định thời truyền dẫn đường lên của mỗi đầu
cuối di động để đảm bảo rằng tín hiệu truyền từ các đầu
cuối di động khác nhau đến trạm gốc gần như cùng lúc.

31. THANK FOR WATCHING