 |
Коммерческое применение OFDM. Введение
|
|
|
|
Коммерческое применение OFDM
Ряд распространенных коммерческих протоколов, таких как, стандарт цифрового телевидения DVB, ADSL, WiFI используют OFDM. Стандарты WiFI IEEE 802. 11a и IEEE 802. 11g используют методы OFDM с небольшими видоизменениями. В IEEE 802. 11g каждый канал занимает полосу частот 16, 25 МГц в диапазоне 2, 4 ГГц. Кроме того, каждый канал разделен на 52 поднесущие с интервалом 312, 5 кГц. Эти поднесущие накладываются, образуя полосу 16, 25 МГц. При этом каждая поднесущая может использовать уникальную схему модуляции. А именно, WiFi может использовать BPS, QPSK, 16-QAM или 64-QAM в зависимости от характеристик используемого физического канала. Один из самых новых беспроводных протоколов – WiMAX – также использует технологию OFDM.
WiMAX
WiMAX, или IEEE 802. 16, является IP-протоколом, обеспечивающий беспроводной доступ в Интернет на больших расстояниях. WiMAX имеет пропускную способность до 75 Мб/с и работает в диапазонах 2, 5 ГГц, 3, 5 ГГц и 5, 8 ГГц. WiMAX использует OFDM модуляцию, поэтому он более устойчив к многолучевой интерференции символов и может использоваться для передачи данных на расстояние до 45 км.
Каждый канал OFDM содержит от 128 до 2048 поднесущих и может занимать полосы частот от 1, 25 МГц до 20 МГц. Для каждой из поднесущих используется BPSK, QPSK, 16-QAM или 64-QAM модуляция в зависимости от требований физического канала.
Кроме того, поднесущие в WiMAX используются для выполнения трех задач. Во-первых, - для передачи данных. Во-вторых, WiMAX использует пилотные поднесущие для оценки состояния канала и синхронизации. В-третьих, несколько поднесущих определяются как нулевые, используемые в качестве защитных полос. Расположение поднесущих показано на следующем рисунке:
|
|
|
Количество поднесущих, используемых в разных качествах, зависит от полосы пропускания системы. Каждая из поднесущих занимает полосу 11, 16 кГц, а число используемых поднесущих определяет полную полосу частот системы.
| Полоса пропускания канала (Channel Bandwidth) | 1. 25 MHz | 2. 5 MHz | 5. 0 MHz | 10 MHz | 20 MHz |
| Количество поднесущих (# of Sub-Carriers) | |||||
| Полоса поднесущей (Sub-Carrier Spacing) | 11. 16 kHz | ||||
| Длительность передачи символа (Symbol Time) | 100. 8μ s | ||||
| Защитный интервал (Guard Time) | 11. 2μ s | ||||
Как видно из таблицы, WiMAX очень гибок при организации канала связи, благодаря переменному числу поднесущих. А использование OFDM модуляции для каждого из каналов позволяет передавать данные на большие расстояния с минимальными многолучевыми искажениями, не жертвуя пропускной способностью.
Вывод
Ортогональное частотное мультиплексирование играет важную роль в новых стандартах передачи данных, которым требуются высокая пропускная способность и многолучевая передача сигналов. С помощью библиотеки Modulation Toolkit и целого набора математических функций и функций анализа в LabVIEW вы можете создавать символы, выполняя OFDM модуляцию.
Основы передачи широкополосных сигналов
Введение
Системы с широкополосными сигналами (Spread Spectrum) первоначально были разработаны для военных приложений, чтобы обеспечивать защищенную связь за счет распределения сигнала по большой полосе частот.
На Рисунке 1 представлен узкополосный сигнал в частотной области. Такие сигналы можно легко подавить любым другим сигналом в той же полосе либо перехватить.
Рисунок 1: Узкополосный сигнал, сравнительно легко подавить или перехватить.
Идея широкополосных систем состоит в том, что они используют большую полосу частот, чем полоса сигнала, но мощность остается такой же. Кроме того, широкополосный сигнал похож на шум и, следовательно, трудно сказать, есть ли вообще какой-нибудь сигнал в данной частотной области. Это обеспечивает безопасность передачи, пока не будет никакого видимого пика (всплеска) в спектре.
|
|
|
В данном разделе раскрываются основные принципы работы и наиболее часто употребляемые понятия, используемые при создании широкополосных систем связи.
|
|
|
