Chương 3. OFDMA và SC-FDMA của LTE

Trong chương này trước hết ta sẽ xét nguyên lý OFDM và ứng dụng của.nó trong mô hình lớp vật lý OFDMA đường xuống của LTE. OFDM đã được.tiếp nhận là sơ đồ truyền dẫn đường xuống cho LTE và cũng được sử dụng cho.các công nghệ không dây băng rộng khác như WiMAX và các công nghệ truyền hình quảng bá DVB..
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 3. OFDMA và SC-FDMA của LTEChương 3. OFDMA và SC-FDMA của LTE Chương 3 OFDMA VÀ SC-FDMA CỦA LTE3.1. MỞ ĐẦU Trong chương này trước hết ta sẽ xét nguyên lý OFDM và ứng dụng củanó trong mô hình lớp vật lý OFDMA đường xuống của LTE. OFDM đã đượctiếp nhận là sơ đồ truyền dẫn đường xuống cho LTE và cũng được sử dụng chocác công nghệ không dây băng rộng khác như WiMAX và các công nghệ truyềnhình quảng bá DVB. Nhược điểm của điều chế OFDM và các phương pháp truyền dẫn đa sóngmang khác là sự thay đổi công suất tức thời của tín hiệu phát rất lớn dẫn đến tỷsố giữa công suất đỉnh và công suất trung bình (PAPR: Peak to Average Power)rất lớn. Điều này làm giảm hiệu suất của bộ khuyếch đại công suất và tăng giáthành bộ khuyếch đại công suất. Nhược điểm này rất quan trọng đối với đườnglên vì các MS phải tiêu thụ công suất thấp và có giá thành hạ. Nhiều phương pháp đã được đề xuất để giảm PAPR của tín hiệu OFDM,Tuy nhiên hầu hết các phương pháp này chỉ đảm bảo giảm PAPR ở mức độkhông cao. Ngoài ra các phương pháp này đòi hỏi tính toán phức tạp và giảm hiệunăng đường truyền. Truyền dẫn đơn sóng mang băng rộng là một giải pháptruyền dẫn đa sóng mang phù hợp cho đương lên nghĩa là cho máy phát của MS.Tuy nhiên cần nghiên cứu xử lý méo dạng sóng tín hiệu xẩy ra trong môi trườngthông tin di động do phađinh chọn lọc tần số. LTE sử dụng một dạng điều chếcải tiến của OFDM có tên gọi là DFTS-OFDM ( DFT Sprread OFDM: OFDM trảiphổ bằng DFT). Đây một công nghệ đầy hứa hẹn cho thông tin đường lên tốc độcao trong các hệ thống thông tin di động tương lai. DFTS-OFDM có hiệu quảthông lượng và độ phức tạp tương tự như OFDM. Ưu điểm chính của củaDFTS-OFDM là tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình (PAPR: Peak toAverage Power Ratio) thấp hơn OFDM. DFTS-OFDM. LTE sử dụng DFTS-OFDM cho đa truy nhập đường lên với tên gọi là SC-FDMA. Chương này xétnguyên lý của DFTS-OFDM và SC-FDMA ứng dụng trong LTE.3.2 . TÓM TẮT NGUYÊN LÝ OFDM Truyền dẫn OFDM là một kiểu truyền dẫn đa sóng mang. Sau đây là mộtsố đặc trưng quan trọng cuả OFDM: √ Sử dụng nhiều sóng mang băng hẹp. Chẳng hạn nếu một hệ thống MC- WCDMA (WCDMA đa sóng mang) băng thông 20MHz sử dụng 4 sóng mang với mỗi sóng mang có băng tần là 5MHz, thì với băng thông như 57Chương 3. OFDMA và SC-FDMA của LTE vậy OFDM có thể sử dụng 2048 sóng mang với băng thông sóng mang con 15MHz √ Các sóng mang con trực giao với nhau và khỏang cách giữa hai sóng mang con liền kề bằng đại lượng nghịch đảo của thời gian ký hiệu điều chế sóng mang con (hình 3.1). Vì thế các sóng mang con của OFDM được đặt gần nhau hơn so với FDMA a) Ký hiệu điều chế b) Sắp x ếp các sóng mang con ∆f TFFT=1/Df Thờ i gian Tần s ố Hình 3.1. Ký hiệu điều chế và phổ của tín hiệu OFDM Ta ký hiệu N là tổng số sóng mang con của hệ thống truyền dẫn OFDM và P là số sóng mang con mà một máy phát trong hệ thống có thể sử dụng. Sơ đồ khối phát thu của hệ thống OFDM được cho trên hình 3.2. Hoạt đ ộng của hệ thống OFDM trên hình 3.2 như sau. X0 x0 X1 x1 X 0 , X 1 ,..., X P −1 S/P x(t) IFFT x(m) X P −1 N P/S Chèn CP DAC điểm 0 xN −1 0 Kênh X0 y0 X 1 y1 X P −1 ,..., X1 , X 0 P/S FFT Loại bỏ y(t) X P −1 N S/P ADC CP ...