UNIVERZITET U NIŠUVISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH

STUDIJA

ZAVRŠNI RAD

Tema: TEHNIKA VIŠESTRUKOG PRISTUPA OFDM

Predmet:Mobilna komunikacija

Mentor: Student:Srđan Jovković Nenad Dinčić K86

2010

Sadržaj

1. Uvod 22. Tehnike višestrukog pristupa 4

2.1. OFDM 4

2.2. Generisanje OFDM 6

2.3. Dodavanje zaštitnog perioda kod OFDM 7

3. OFDM rezultati 10

3.1. Korišćeni OFDM model 11

3.1.1. Konverzija iz serijskog u paralelni format 11

3.1.2. Modulacija podataka 11

3.1.3. Inverzna Furijeova transformacija 11

3.1.4. Zaštitni period 11

3.1.5. Kanal 12

3.1.6. Prijemnik 12

3.1.7. OFDM simulacioni parametri 12

3.2. OFDM simulisani rezultati 14

3.2.1. Otpornost na širenje signala usled kašnjenja po višestrukim

putevima 14

3.2.2. Odsecanje pikova snage 15

3.2.3. Tolerancija na Gausov šum kod OFDM 16

3.2.4. Vremenski zahtevi 18

4. OFDM rezultati 20

4.1. Simulisani model 20

4.1.1. Direktan link 20

4.1.2. Povratna putanja 21

4.2. Simulacioni rezultati 22

4.3. Matematički model za povratni link 23

5 . Zaključak 34

2

Uvod

Telekomunikacije kao najrazvijenija tehnološka grana suočava sa problemom

obezbeđivanja telefonskih usluga u ruralnim oblastima, gde je baza korisnika mala, ali

je cena postavljanja žičane telefonske mreže veoma visoka. Jedan od načina za

smanjenje visokih infrastrukturnih troškova žičanog sistema je korišćenje fiksne

bežične radio mreže. Problem sa ovim je što ruralne i urbane oblasti zahtevaju ćelije

velikih površina kako bi se dobila dovoljna pokrivenost. Ovo rezultira problemima

koje uzrokuje veliki gubitak signala na putu i veliko vreme kašnjenja pri prostiranju

signala po višestrukim putevima.

Trenutno GSM (Global System for Mobile telecommunications) tehnologija se

primenjuje na fiksne bežične telefonske sisteme u mnogim ruralnim oblastima.

Međutim, GSM koristi TDMA (Time Division Multiple Acces – Višestruki pristup na

bazi vremenske raspodele), koji ima visoku simbolsku brzinu što dovodi do problema

sa prostiranjem po višestrukom putu uzrokujući međusimbolsku interferenciju.

Nekoliko tehnika se uzima u razmatranje za sledeću generaciju digitalnih

telefonskih sistema, sa ciljem poboljšanja kapaciteta ćelija, otpornosti na višestruke

puteve i fleksibilnosti. Tu spadaju CDMA (Code Division Multiple Acces – višestruki

pristup na bazi kodne raspodele) i COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division

Multiplexing –kodni ortogonalno frekvencijski multipleks). Obe ove tehnike bi se

mogle primeniti za obezbeđivanje fiksnog bežičnog sistema za ruralne oblasti. Ipak,

svaka od tehnika ima i različite karakteristike koje je čine pogodnijom za određene

primene.

OFDM/COFDM omogućuje većem broju korisnika da emituje u dodeljenom

opsegu, dodatno deleći raspoloživi opseg na veći broj uskopojasnih nosilaca. Svakom

korisniku je dodeljeno nekoliko nosilaca u kojima prenosi svoje podatke. Prenos se

vrši na način da su nosioci koji se koriste ortogonalni jedan u odnosu na drugi, što im

omogućuje da budu pakovani međusobno mnogo bliže nego kod standardnog

frekvencijskog multipleksa (FDM - frequency division multiplexing). Zbog ovoga

OFDM/COFDM obezbeđuje visoku spektralnu efikasnost.

3

2. Tehnike višestrukog pristupa

2.1. OFDM

Višestruki pristup na bazi ortogonalno frekvencijske raspodele (OFDM) je

tehnika prenosa sa više nosilaca, koja deli raspoloživi spektar na više nosilaca, svaki

od njih modulisan sa malom brzinom protoka podataka. OFDM je slična FDMA u

tome što je višestruki pristup postignut daljom podelom raspoloživog opsega na više

kanala, koji su zatim dodeljeni korisnicima. Međutim, OFDM koristi spektar mnogo

efikasnije grupišući kanale mnogo bliže međusobno. Ovo se postiže zato što su

nosioci međusobno ortogonalni, sprečavajući tako interferenciju među blisko

postavljenim nosiocima.

Višestruki pristup na bazi kodne ortogonalno frekvencijske raspodele

(COFDM) je isti kao i OFDM osim što se korekcija greške unapred primenjuje na

signal pre emitovanja. Ovo kako bi se prevazišle greške u prenosu usled izgubljenih

nosilaca zbog frekvencijski selektivnog fedinga, šuma u kanalu i drugih

propagacionih efekata. Za ovo razmatranje se podjednako koriste termini OFDM i

COFDM, jer je glavni fokus kod ovog rada na OFDM, ali se pretpostavlja da bi bilo

koji praktičan sistem koristio korekciju greške unapred, tako da bi to bio COFDM.

Kod FDMA svakom korisniku je obično dodeljen jedan kanal, koji se koristi

za prenos svih informacija korisnika. Opseg svakog od kanala je obično 10kHz-

30kHz za glasovnu komunikaciju. Međutim, minimalan potreban opseg za govor je

samo 3kHz. Dodeljeni opseg je širi od minimalnog zahtevanog kako bi se sprečilo

ometanje među kanalima. Ovaj dodatni opseg je da bi se omogućilo filtriranje signala

od susednih kanala, i da se omogući bilo kakav drift na centralnoj frekvenciji

predajnika ili prijemnika. U tipičnom sistemu i do 50% ukupnog spektra otpada usled

dodatnog razmaka među kanalima. Ovaj problem postaje još veći kako širina kanala

postaje manja a frekvencijski opseg raste.

Većina digitalnih telefonskih sistema koristi vokodere za kompresiju

digitalizovanog govora. Ovo omogućuje povećanje kapaciteta sistema usled

4

smanjivanja širine opsega koji je potreban za svakog od korisnika. Trenutni vokoderi

zahtevaju brzinu negde između 4kb/s i 13kb/s, zavisno od kvaliteta zvuka i tipa koji se

koristi. Stoga, svaki korisnik zahteva samo minimalnu širinu opsega koja je negde

između 2kHz i 7kHz, koristeći QPSK modulaciju. Međutim, jednostavan FDMA ne

koristi ovako uzak propusni opseg veoma efikasno.

TDMA delimično prevazilazi ovaj problem koristeći kanale sa širim opsegom,

koje koristi po nekoliko korisnika. Višestruki korisnici pristupaju istom kanalu tako

što prenose svoje informacije u vremenskim slotovima. Tako, mnogi korisnici sa

malom brzinom prenosa mogu zajednički da emituju u jednom kanalu sa dovoljnim

opsegom kako bi spektar mogao biti efikasno korišćen.

Ipak, postoje dva glavna problema kod TDMA. Postoji jedan problem koji je

povezan sa prelaskom među korisnicima usled vremenskog slotovanja na kanalu.

Vreme prelaska mora biti dodeljeno kako bi se omogućila tolerancija u vremenu

početka za svakog korisnika, zbog varijacija propagacionog kašnjenja i

sinhronizacionih grešaka. Ovo ograničava broj korisnika koji mogu efikasno da se

šalju u svakom od kanala. Pored toga, simbolska brzina svakog od kanala je velika

(jer kanal barata informacijama od višestrukih korisnika) što rezultuje problemima

širenja signala usled kašnjenja po višestrukim putevima.

OFDM prevazilazi većinu problema koje imaju i FDMA i TDMA. OFDM deli

raspoloživi opseg na mnogo uskopojasnh kanala (obično 100-8000). Nosioci za svaki

kanal su međusobno ortogonalni, što im omogučuje da budu grupisani veoma blizu

međusobno, bez prelaska kao u primeru FDMA. Zbog ovoga nema velike potrebe da

korisnici budu vremenski multipleksirani kao kod TDMA, tako da nema prelaska

povezanog sa prebacivanjem među korisnicima.

Ortogonalnost nosilaca znači da svaki od nosioca ima ceo broj ciklusa tokom

perioda simbola. Zbog ovoga, spektar svakog nosioca ima nulu na centralnoj

frekvenciji na svakom od ostalih nosilaca u sistemu. Ovo rezultuje izostankom

interferencije među nosiocima, omogućujući im da budu postavljeni što je bliže

teoretski moguće. Ovo prevazilazi problem stalnog razmaka među nosiocima koji se

zahteva kod FDMA.

Svaki nosilac u OFDM signalu ima veoma uzak opseg (1kHz), tako da je

rezultujuća simbolska brzina niska. Ovo rezultuje da signal ima visoku toleranciju na

širenje usled kašnjenja po višestrukim putevima, jer kašnjenje mora biti veoma veliko

da bi uzrokovalo značajnu međusimbolsku interferenciju (veće od 100µs).

5

2.2. Generisanje OFDM

Kako bi se uspešno proizveo OFDM, odnos među svim nosiocima mora biti

pažljivo kontrolisan da bi se održala ortogonalnost nosilaca. Iz ovog razloga, OFDM

se stvara tako što se prvenstveno bira zahtevani spektar na osnovu ulaznih podataka i

modulacione šeme koja se koristi. Svaki nosilac koji se proizvede ima dodeljene neke

podatke da prenese. Zahtevana amplituda i faza nosioca se onda računa na osnovu

modulacione šeme (obično diferencijalni BPSK, QPSK, ili QAM). Zahtevani spektar

se onda konvertuje nazad u svoj vremenski domen signal koristeći inverznu Furijeovu

transformaciju. U većini aplikacija se koristi inverzna brza Furijeova transformacija

(IFFT). Ona vrši transformaciju veoma efikasno, i obezbeđuje jednostavan način da se

osigura da proizvedeni nosioci signala budu ortogonalni.

Brza Furijeova transformacija (FFT) transformiše ciklični vremenski domen

signal u njegov ekvivalentan frekvencijski spektar. Ovo se radi pronalaženjem

ekvivalentnog talasnog oblika koga čini suma ortogonalnih sinusoidalnih komponenti.

Amplituda i faza sinusoidalnih komponenti predstavljaju frekvencijski spektar

vremenskog domena signala. Inverzna brza Furijeova transformacija vrši obrnut

proces, transformišući spektar (amplitudu i fazu svake od komponenti) u signal u

vremenskom domenu. Inverzna brza Furijeova transformacija konvertuje jedan broj

tačaka kompleksne informacije, dužine koja je stepen dvojke, u signal u vremenskom

domenu istog broja tačaka. Svaka tačka u informaciji u frekvencijskom spektru koja

se koristi u ovim transformacijama zove se bin.

Ortogonalni nosioci potrebni za OFDM signal mogu se lako dobiti

postavljanjem amplitude i faze svakog frekvencijskog bina, a zatim vršenjem inverzne

brze Furijeove transformacije. Kako svaki bin inverzne brze Furijeove transformacije

odgovara amplitudi i fazi seta ortogonalnih sinusoida, obrnut proces garantuje da su

dobijeni nosioci ortogonalni.

Slika 1 pokazuje konfiguraciju osnovnog OFDM predajnika i prijemnika.

Proizvedeni signal je u osnovnom opsegu i da bi se dobio RF signal, signal mora biti

filtriran i mešan do željene transmisione frekvencije.

6

Slika 1: osnovni FFT, OFDM predajnik i prijemnik

2.3. Dodavanje zaštitnog perioda kod OFDM

Jedna od najbitnijih karakteristika OFDM transmisije je visok nivo robustnosti

u odnosu na širenje signala usled kašnjenja po višestrukim putevima. Ovo je rezultat

dugačke periode simbola koja se koristi, koja minimizira međusimbolsku

interferenciju. Nivo robustnosti na višestruke puteve može se dalje povećati

dodavanjem zaštitnog perioda između emitovanih simbola. Zaštitni period daje

vremena višestrukim signalima sa prethodnog simbola da se izgube pre nego što se

dobije informacija za tekući simbol. Najefektivniji zaštitni period koji se koristi je

ciklična ekstenzija simbola. Ako se na početak simbola kao zaštitni period stavi odraz

u ogledalu u vremenu kraja talasnog oblika simbola, ovo efikasno proširuje dužinu

simbola, istovremeno zadržavajući ortogonalnost talasnog oblika. Koristeći ovaj

ciklični produžetak simbola, uzorci potrebni za obavljanje brze Furijeove

transformacije (kako bi se dekodirao simbol), mogu se uzeti bilo gde na celoj dužini

simbola. Ovo obezbeđuje imunost na višestruke puteve kao i toleranciju vremena

sinhronizacije simbola.

Sve dok odjeci signala po višestrukim putevima ostaju u okviru trajanja

zaštitnog perioda, ne postoji striktno ograničenje po pitanju nivoa ovih odjeka. Oni

čak mogu i da prevaziđu nivo signala po kraćem putu. Energija signala po svim

putevima samo se dodaje na ulazu u prijemnik, a pošto je brza Furijeova

7

transformacija energetski konzervativna, sva raspoloživa snaga dolazi do dekodera.

Ako je širenje signala usled kašnjenja duže od zaštitnog intervala, onda to počinje da

uzrokuje međusimbolsku interferenciju. Međutim kako su odjeci dovoljno mali, oni

ne uzrokuju značajne probleme. Ovo važi u većini slučajeva, jer širenje signala usled

kašnjenja po višestrukim putevima veće od zaštitnog perioda, uzrokuju odjeci signala

koji se odbijaju sa veoma udaljenih objekata.

Moguće su i druge varijacije zaštitnih perioda. Jedna moguća varijacija je da je

polovina zaštitnog perioda ciklična ekstenzija simbola, kao u prethodnom, a druga

polovina je signal nulte amplitude. Ovo rezultuje signalom kao što je prikazano na

slici 2.

Slika 2: deo OFDM signala koji pokazuje 5 simbola, korišćenjem zaštitnog perioda

koji je pola ciklična ekstenzija simbola, a pola signal nulte amplitude.

Korišćenjem ovog metoda simboli se mogu lako identifikovati. Ovo

potencijalno omogućuje da se iz signala dobije i tajming simbola jednostavnom

primenom detekcije anvelope. Mana korišćenja ovog metoda zaštitnog perioda je što

period nule nema nikakvu toleranciju na višestruke puteve, pa je stoga efektivan

8

aktivan zaštitni period samo polovina dužine. Interesantno je napomenuti da ovaj

metod zaštitnog perioda nije spomenut ni u jednom istraživačkom radu, i još uvek nije

jasno da li je neophodno dobiti tajming simbola korišćenjem ovog metoda.

Najbolji metod za primenu zaštitnog perioda je da se koristi ciklična ekstenzija

emitovanog simbola tokom celog intervala zaštitnog perioda, umesto samo tokom

polovine zaštitnog perioda kao što je prethodno opisano.

9

3. OFDM rezultati

Cilj je da se odrede performanse OFDM pod različitim kanalskim uslovima, i

da se omogući testiranje različitih OFDM konfiguracija. Četiri glavna kriterijuma su

korišćena za procenu performansi OFDM sistema, a to su njegova tolerancija na

širenje signala usled kašnjenja po višestrukim putevima, odsecanje pikova snage,

kanalski šum i greške u vremenskoj sinhronizaciji.

3.1. Korišćeni OFDM model

OFDM sistem prikazan je na slici 3. Kratak opis modela dat je u nastavku.

Slika 3: OFDM model korišćen za simulacije

10

3.1.1. Konverzija iz serijskog u paralelni format

Ulazni serijski protok podataka je formatiran na veličinu reči potrebnu za

emitovanje, npr. 2 bita po reči za QPSK, i prebačen u paralelni format. Informacija se

tada prenosi paralelno dodeljujući svaku reč podatka jednom nosiocu u transmisiji.

3.1.2. Modulacija podataka

Podaci koji se prenose na svakom od nosioca su onda diferencijalno kodirani,

sa prethodnim simbolima, zatim mapirani u PSK format. Kako diferencijalno

kodiranje zahteva inicijalnu faznu referencu, u tu svrhu je na početku dodat jedan

ekstra simbol. Podaci na svakom simbolu se onda mapiraju u fazni ugao na osnovu

modulacionog metoda. Na primer, za QPSK, fazni uglovi koji se koriste su 0, 90, 180,

270 stepeni. Korišćenje PSK proizvodi signal konstantne amplitude i izabrana je zbog

svoje jednostavnosti i da bi se smanjili problemi sa fluktuacijama amplitude usled

fedinga.

3.1.3. Inverzna Furijeova transformacija

Nakon što se izradi zahtevani spektar, inverzna Furijeova transformacija se

koristi za pronalaženje odgovarajućeg vremenskog talasnog oblika. Zatim se na

početak svakog simbola dodaje zaštitni period.

3.1.4. Zaštitni period

Zaštitni period koji se koristi sačinjen je od dva dela. Polovina vremena

zaštitnog perioda je transmisija nulte amplitude. Druga polovina zaštitnog perioda je

ciklična ekstenzija simbola koji se prenose. Ovo kako bi se omogućilo da se tajming

11

simbola lako dobije detekcijom anvelope. Međutim, otkriveno je da se to ne zahteva

ni u jednoj od simulacija jer je tajming mogao biti tačno određena pozicija semplova.

Nakon što je dodata zaštita, simboli se konvertuju nazad u serijski vremenski

talasni oblik. Ovo je onda signal osnovnog opsega za OFDM transmisiju.

3.1.5. Kanal

Model kanala se onda primenjuje na emitovani signal. Model omogućuje da se

odnos signal-šum, višestruki putevi i odsecanje pikova snage kontrolišu. Širenje

signala usled kašnjenja po višestrukim putevima se onda dodaje simulirajući širenje

signala korišćenjem FIR filtra. Dužina FIR filtra predstavlja maksimalno širenje

signala, dok koeficijent amplitude predstavlja intenzitet reflektovanog signala.

3.1.6. Prijemnik

Prijemnik u osnovi obavlja suprotnu operaciju od predajnika. Zaštitni period

se uklanja. Brza Furijeova transformacija se onda vrši na svakom simbolu kako bi se

našao originalni emitovani spektar. Fazni ugao svakog od transmisionih nosilaca se

onda računa i konvertuje nazad do informacione reči demodulacijom primljene faze.

Informacione reči su onda ponovo sjedinjene na istu veličinu reči kao originalna

informacija.

3.1.7. OFDM simulacioni parametri

Tabela 1 pokazuje konfiguraciju korišćenu za većinu simulacija izvedenih na

OFDM signalu. Korišćen je sistem sa 800 nosilaca, koji bi omogućio i do 100

korisnika ako bi svakom bilo dodeljeno 8 nosilaca. Cilj je da svaki korisnik ima

višestruke nosioce tako da ako se nekoliko nosilaca izgubi usled frekvencijski

12

selektivnog fedinga da ostalli nosioci omoguće rekonstrukciju izgubljenih podataka

korišćenjem korekcije greške unapred. Iz ovog razloga manje od 8 nosilaca po

korisniku učinilo bi ovaj metod beskorisnim. Stoga je 400 nosilaca i manje smatrano

suviše malim. Međutim više nosilaca nije korišćeno zbog osteljivosti OFDM na

greške frekvencijske stabilnosti. Što je veći broj nosilaca koje sistem koristi, veća je i

zahtevana frekvencijska stabilnost.

parametar VrednostModulacija nosioca DBPSK, DQPSK, D16PSKFFT veličina 2048Broj nosioca 800Zaštitno vreme 512 semplova (25%)Vrsta zaštitnog perioda Polovina nulti signal, polovina ciklična

ekstenzija simbola

Tabela 1: parametri OFDM sistema korišćeni u simulaciji

Tri metoda modulacije nosioca su testirana kako bi se uporedile njihove

performanse. Ovo je da bi se pokazala povezanost između kapaciteta sistema i

robustnosti sistema. DBPSK daje 1b/Hz spektralne efikasnosti i to je najdugotrajniji

metod, međutim kapacitet sistema se može povećati korišćenjem DQPSK (2b/Hz) i

D16PSK (4b/Hz) ali po cenu većeg nivoa bitske greške, BER. Modulacioni metod

koji je korišćen prikazan je kao BPSK, QPSK i 16PSK na svim simulacionim

dijagramima, jer se diferencijalno kodiranje smatra integralnim delom bilo koje

OFDM transmisije.

Mnogi OFDM sistemi sada koriste koherentnu modulaciju umesto

diferencijalne modulacije jer koherentna modulacija omogućuje korišćenje

kvadraturne amplitudske modulacije (QAM) za modulaciju nosioca, što popravlja

spektralnu efikasnost.

Simulacioni rezultati predstavljeni ovde pokazuju ukupan nivo simbolske

greške, SER (Symbol Error Rate) a ne nivo bitske greške, BER (Bit Error Rate) kao

što je prikazano na grafičkim rezultatima i u diskusiji. Za BPSK SER je jednak BER,

međutim kod QPSK BER je otprilike polovina SER. Ovo zato što dva bita informacije

se prenose za svaki QPSK simbol i obično se greška samo na jednom bitu pojavljuje

kada se koristi prigodno mapiranje (grejov kod) i kada je nivo šuma nizak. Ova

13

aproksimacija je validna za SER ispod 1*10-2. Za 16PSK primenjuju se isti argumenti,

stoga je prava BER otprilike jedna četvrtina SER.

3.2. OFDM simulisani rezultati

3.2.1. Otpornost na širenje signala usled kašnjenja po

višestrukim putevima

Za ovu simulaciju OFDM signal je testiran sa višestrukim signalom koji se

sastoji od jednog reflektovanog eha. Reflektovani signal je načinjen za 3dB slabiji od

direktnog signala jer slabije refleksije od ove nisu uzrokovale merljive greške,

naročito kod BPSK. Slika 4 pokazuje rezultate simulacije.

Slika 4: tolerancija na širenje signala kod OFDM

Može se videti sa slike 4 da je BER veoma niska za širenje signala od manje

od otprilike 256 odmeraka. U praktičnom sistemu (na primer 1.25 MHz širina opsega)

ovo širenje signala bi odgovaralo 80µs. Ovo širenje signala bi bilo za refleksiju sa

dodatnih 24 km dužine puta. Vrlo je malo verovatno da bilo koja refleksija koja je

14

prešla dodatnih 24km bude oslabljena za samo 3dB koji se koriste u simulaciji. Stoga

ovi rezultati pokazuju ekstremne uslove višestrukih puteva. Zaštitni period koji se

koristio u simulacijama sastojao se od 256 odmeraka nulte amplitude i 256 odmeraka

ciklične ekstenzije simbola. Rezultati pokazuju da se tolerisano širenje signala

poklapa sa vremenom ciklične ekstenzije zaštitnog perioda. Potvrđeno je sa ostalim

simulacijama da je tolerancija posledica ciklične ekstenzije a ne nultog perioda. Ovi

testovi nisu prikazani kako bi se sačuvao prostor.

Za širenje signala koje je duže od efektivnog zaštitnog perioda, BER brzo raste

usled međusimbolske interferencije. Maksimalni BER koji će se pojaviti je kada je

širenje signala veoma dugo (duže od vremena simbola) jer će to uzrokovati jaku

međusimbolsku interferenciju.

U praktičnom sistemu dužina zaštitnog perioda može se izabrati zavisno od

zahtevane tolerancije na širenje signala usled kašnjenja po višestrukim putevima.

3.2.2. Odsecanje pikova snage

Ustanovljeno je da emitovani OFDM signal može biti jako odsečen sa malo

uticaja na primljeni BER. U stvari, signal može da bude odsečen i do 9dB bez

značajnog povećanja BER. Ovo znači da je signal visoko otporan na distorzije

odsecanja koju uzrokuje pojačavač snage korišćen u emitovanju signala. To takođe

znači da signal u tu svrhu može biti odsečen i do 6dB tako da odnos pik/efektivna

vrednost (RMS) može biti smanjen omogućujući povećanu emitovanu snagu.

15

Slika 5: efekat odsecanja pikova snage za OFDM

3.2.3. Tolerancija na Gausov šum kod OFDM

Pokazano je da je SNR performansa kod OFDM slična standardnim digitalnim

transmisijama sa jednim nosiocem. Ovo je i očekivano jer je emitovani signal sličan

standardnom FDM sistemu. Slika 6 pokazuje rezultate iz simulacija. Rezultati

pokazuju da korišćenjem QPSK transmisija može da toleriše SNR od >10-12dB. Nivo

bitske greške, BER, se brzo pogoršava kako SNR pada ispod 6dB. Međutim,

korišćenje BPSK omogućuje poboljšanje BER u kanalu sa šumom, po cenu kapaciteta

transmisije podataka. Korišćenjem BPSK, OFDM transmisija može da toleriše SNR

od >6-8dB. U linku sa malo šuma, korišćenje 16PSK može da poveća kapacitet. Ako

je SNR >25dB, 16PSK se može koristiti, duplirajući kapacitet podataka u poređenju

sa QPSK.

16

Slika 6: BER u odnosu na SNR kod OFDM korišćenjem BPSK, QPSK i 16PSK

Rezultati simulacije prikazani na slici 6 su delimično netačni usled računanja

nivoa šuma u simulacijama. Gore prikazane simulacije računale su odnos signal šum

na osnovu snage talasnog oblika signala u vremeskom domenu i snage talasnog oblika

šuma u vremenskom domenu, ne uzimajući u obzir opseg signala. Na prijemniku

signal je filtriran u FFT stepenu, time čineći da prijemnik vidi samo šum u okviru

opsega signala. Simulacije su vršene korišćenjem 800 nosilaca a generisane

korišćenjem IFFT u 2048 tačaka. Nikvistov opseg je polovina transmisione brzine

odmeravanja jer je u pitanju realan signal (nema imaginarnih komponenti) tako da

Nikvistov opseg odgovara broju od 1024 nosilaca. Opseg signala je stoga

800/1024=0.781 ili 78.1% Nikvistovog opsega. Kako je prijemnik video samo 78.1%

ukupnog šuma, nivo greške je manji nego što bi trebalo. Ispravne vrednosti SNR

mogu se dobiti dodavanjem 1.07dB (10log10(0.781)) na nivoe na slici 18. Takođe je

bitno da simulacioni rezultati pokazuju nivo simbolske greške a ne nivo bitske greške.

17

3.2.4. Vremenski zahtevi

Jedno od velikih pitanja bilo je koliko bi OFDM bio tolerantan na grešku u

vremenu starta. Problem je bio što kada je OFDM prijemnik inicijalno uključen on

neće biti sinhronizovan sa emitovanim signalom. Zato se zahteva sinhronizacioni

metod. Predloženi metod je bio da se OFDM signal može razbiti na frejmove, gde

svaki frejm prenosi određeni broj simbola (negde između 10 i 1000). Na početku

svakog frejma emituje se simbol nule, na taj način omogućujući detektovanje početka

frejma korišćenjem detekcije anvelope. Međutim, korišćenje detekcije anvelope

omogućuje detekciju početka samo u okviru nekoliko semplova, zavisno od šuma u

sistemu. Nije bilo poznato je li vremenska tačnost dovoljna. Ovaj metod je korišćen za

sinhronizaciju u praktično izvedenim testiranjima.

Slika 7 pokazuje uticaj greške u vremenu početka na primljeni BER. Ovo

pokazuje da vreme početka može da ima grešku i do 256 semplova pre nego i bude

bilo kakvog uticaja BER-a. Ova dužina se poklapa sa periodom ciklične ekstenzije

zaštitnog intervala i usled je toga što zaštitni period održava ortogonalnost signala.

U bilo kom praktičnom sistemu, načinjena vremenska greška može biti

zakašnjena ili preuranjena, tako da bilo koji prijemnik bi ciljao na sredinu očekivanog

vremena početka da bi omogućio za grešku ±128 semplova. Pored toga, ako je signal

izložen bilo kakvom širenju signala usled kašnjenja po višestrukim putevima, ovo će

umanjiti efektivno stabilno vreme zaštitnog perioda, samim tim umanjiti i toleranciju

na grešku vremena početka.

18

Slika 7: Efekat greške u sinhronizaciji rama na primljeni OFDM signal

19

4. OFDM rezultati

4.1. Simulisani model

4.1.1. Direktan link

Slika 8 pokazuje model koji se koristi za simulacije OFDM direktnog linka.

Slika 8: model korišćen kod OFDM direktnog linka

20

Direktan link modelovanog OFDM sistema koristi ortogonalne Walsh kodove

za razdvajanje korisnika. Svakom korisniku je nasumično dodeljen Walsh kod za

proširenje podataka koji se emituju.

Emitovani signali sa svih korisnika su spojeni zajedno, a zatim propušteni kroz

model radio kanala. Ovo omogućuje odsecanje signala, dodavanje višestruke

interferencije, i dodavanje belog gausovog šuma signalu.

Prijemnik koristi isti Walsh kod koji je koristio i predajnik za demodulaciju

signala i rekonstrukciju podataka. Nakon što je primljeni signal demodulisan

korišćenjem Walsh koda, on je sub-semplovan nazad na nivo originalnog podaka.

Ovo se radi korišćenjem integrate-and-dump filtera, koga prati komparator koji

odlučuje da li je podatak 1 ili 0.

Primljeni podatak se onda upoređuje sa originalnim podatkom koji je

emitovan kako bi se izračunao bitski nivo greške (BER).

Takođe se radi i greška RMS (root mean-square – efektivna vrednost)

amplitude. Nivo signala nakon što je demodulisan i filtriran se upoređuje sa

očekivanom amplitudom signala na osnovu emitovanih podataka. Greška RMS

amplitude direktno utiče na bitski nivo greške, tako da je merenje korisno.

4.1.2. Povratna putanja

Povratna veza kod CDMA i OFDM linka je simulirana na veoma sličan način

direktnom linku osim što se ne koriste ortogonalni Walsh kodovi. Kao što je ranije

pokazano, izuzetno je teško da se efektivno koriste ortogonalni kodovi u povratnom

linku od mobilnih do bazne stanice, zbog teškoća u dovoljno tačnoj sinhronizaciji

sistema. Zbog ovoga se umesto Walsh kodova koriste jednostavni dugi pseudoslučajni

kodovi.

21

4.2. Simulacioni rezultati

4.2.1. BER u odnosu na broj korisnika u ćeliji

Povratni linkovi CDMA i OFDM sistema koriste neortogonalne kodove koji

su kodovi pseudoslučajnog šuma. Ovo dovodi do interferencije signala sa svakog

korisnika sa signalima sa drugih korisnika. Signali koje prenosi svaki od korisnika su

međusobno nekorelisani jer svaki korisnik koristi jedinsveni kod pseudoslučajne

sekvence, što rezultira pojavom šuma kod drugih korisnika.

BER povratnog linka CDMA i OFDM sistema se povećava ako veći broj

korisnika koristi istu ćeliju. Slika 9 pokazuje očekivani BER na osnovu broja

korisnika u ćeliji. Ovaj rezultat je za izolovanu ćeliju bez interferencije sa susednih

ćelija, bez uticaja višestrukih putanja, i bez kanalskog šuma. Bilo koji od ovih efekata

bi pogoršao BER. Sa slike 9 može se videti da BER postaje značajnije povećan ako je

broj korisnika veći od 8. Ovo predstavlja samo 12.5% od totalnog kapaciteta korisnika

od 64. Maksimalni broj korisnika u ćeliji se može povećati korišćenjem poboljšane

korekcije greške unapred, detekcije glasovne aktivnosti, i sektorizacije ćelije.

Za kompjuterska prenosne aplikacije kao što su bežične lokalne mreže,

učitavanje podataka je obično u burstovima. Ovo omogućuje redukciju u ciklusu

zaposlenosti svakog od korisnika koji je sličan detekciji glasovne aktivnosti. Ovo

može dovesti do ogromnog povećanja u mogućem broju korisnika jer je interferencija

sa svakog od korisnika smanjena. Međutim, to je po cenu ukupne propustljivosti

podataka svakog od korisnika.

22

Slika 9: BER u odnosu na broj korisnika u ćeliji, za povratni link kod CDMA sistema

Jasno je na osnovu rezultata dobijenih sa slike 9 da je među-korisnička

interferencija u povratnom linku slaba tačka CDMA i OFDM sistema. Intereferencija

je ta koja ograničava kapacitet ćelije na 8-12 korisnika.

4.2.1.1. Imunost na višestruke puteve

CDMA je inherentno tolerantna na širenje signala zbog kašnjenja po

višestrukim putevima jer svaki signal koji kasni više od trajanja jednog čipa postaje

nekorelisan sa pseudoslučajnim kodom koji se koristi za dekodiranje signala. Ovo

rezultira time da se višestruki putevi jednostavno pojavljuju kao šum. Ovaj šum

dovodi do povećanja u količini interferencije koju vidi svaki od korisnika koji je

izložen višestrukim putevima i samim tim do povećanja u primljenom BER.

23

Slika 10 pokazuje efekat širenja signala na povratni link CDMA sistema.

Može se videti da je BER u biti ravan za širenja signala veća od trajanja jednog čipa

(0.8µs), što je i očekivano jer reflektovani signal postaje nekorelisan.

Širenje signala usled kašnjenja po višestrukim putevima dovodi do povećanja

u ekvivalentnom broju korisnika u ćeliji kako povećava količinu interferencije koju

vidi prijemnik.

Slika 11 pokazuje kako snaga po višestrukim putevima dovodi do povećanja u

efektivnom broju korisnika u ćeliji. Simulacija je izvršena korišćenjem fiksnog broja

korisnika u CDMA linku. Signal sa višestrukih puteva koji kasni 10 semplova (da bi

se osiguralo da je nekorelisan) se onda dodaje. Otkriveno je da kako je amplituda

reflektovanog signala povećana, povećan je i nivo bitske greške BER. Ovaj BER je

upoređivan sa slikom 11 da bi se otkrio ekvivalentan broj korisnika koji uzrokuju isti

BER.

Slika 10: efekat širenja signala na povratni link CDMA sistema

24

Slika 11: povećanje interferencije na prijemniku usled širenja signala

Dodavanje višestrukih puteva signalu povećava ukupnu interferenciju u ćeliji.

Nivo ovog povećanja je proporcionalan broju korisnika u ćeliji i snazi signala sa

višestrukih puteva. Slika 12 takođe pokazuje predviđeni rezultat na osnovu povećanja

snage interferencije.

4.2.1.2. Odsecanje pikova snage

Tolerancija na distorziju kod bilo koje tehnike prenosa je veoma važna jer ona

određuje koji tip pojačavača snage se može koristiti i koliko je još potrebno dodatnog

dinamičkog dometa. Ukoliko je transmisiona tehnika tolerantana na odsecanje pikova

snage, onda ona omogućuje da signal bude odsečen. Ovo odsecanje signala smanjuje

odnos pik/RMS snaga signala tako omogućujući da snaga signala bude povećana za

predajnik iste veličine. Slika 12 pokazuje efekat odsecanja pikova snage za povratni i

direktni link kod CDMA.

25

Slika 12: efekat odsecanja pikova snage za direktni i povratni link kod CDMA

Kod povratnog linka BER počinje inicijalno velikom vrednošću usled

međukorisničke interferencije. Odsecanje pikova snage signala ima malo uticaja na

povratni link jer dodatni šum usled distorzije nije veoma visok u poređenju sa među-

korisničkom interferencijom, plus procesno pojačanje sistema umanjuje svaki dodatni

šum. Odsecanje pikova snage za povratni link će verovatno biti malo i zato što se

odsecanje može pojaviti samo usled distorzije u prijemniku bazne stanice jer je ovo

jedina tačka gde se svi signali kombinuju. Dobro dizajniran prijemnik verovatno neće

uzrokovati značajno odsecanje signala pa stoga rezultat prikazan na slici 12 nije

veoma bitan.

CDMA mobilni telefoni zahtevaju da CDMA signal prođe kroz pojasno

propusni filter pre nego što se emituje. Ovo da bi se sprečila interferencija među

susednim kanalima. Ovo pojasno propusno filtriranje menja emitovani signal od

proste binarne fazne transmisije sa konstantnom amplitudom u onu sa neprekidno

promenljivom amplitudom. Ova promenljiva amplituda zahteva linearno pojačanje, pa

je stoga podložna distorziji. Ovo znači da će se neka distorzija verovatno pojaviti i

kod svakog od mobilnih korisnika kao i na baznoj stanici.

Rezultat direktnog linka je važniji jer se značajno odsecanje emitovanog

signala može pojaviti kod predajnika bazne stanice. Rezultat direktnog linka je

26

potpuno drugačiji od povratnog linka. Tolerancija na odsecanje pikova snage kod

direktnog linka je veoma slična rezultatima dobijenim za OFDM. BER je nizak za

odsecanje pikova snage koje je manje od 10dB, iznad čega ortogonalna priroda Walsh

koda koji se koristi počinje da nestaje.

4.2.1.3. Kanalski šum

Performansa šuma kod CDMA povratnog linka je prikazana na slici 13.

Slika 13: BER u odnosu na SNR radio kanala za povratni link CDMA sistema

Ovo pokazuje da BER raste kako se SNR kanala pogoršava. Usled visokog

nivoa među-korisničke intereferencije dodavanje kanalskog šuma dovodi samo do

postepenog rasta u BER. BER svake od linija (10 korisnika, 20 korisnika, 30

korisnika) približava se otprilike istom BER na SNR od 0dB. Na 0dB uticaj šuma u

kanalu je isti kao dodavanje dodatnih 64 korisnika ćeliji, tako da razlika između 10,

20, ili 30 korisnika postaje beznačajna. BER je veoma loš za više od 10 korisnika bez

obzira na SNR u kanalu, tako čineći da se 20 ili 30 korisnika ne može koristiti.

27

Međutim, za 10 korisnika BER postaje veći od 0.01 za SNR približno 14dB, što je

maksimalni BER koji normalno može biti tolerisan za glasovne komunikacije.

4.3. Matematički model za povratni link

4.3.1. Kapacitet ćelije za CDMA sistem

Kapacitet CDMA sistema je ograničen povratnim linkom. Povratni link koristi

nekorelisane, ne-ortogonalne PN kodove, što ga ograničava interferencijom od drugih

korisnika. Svaki drugi korisnik pojavljuje se kao šum, tj kao dfodatni šum u ćeliji.

Ako inicijalno posmatramo samo jednu ćeliju, onda će šum u sistemu biti određen

brojem korisnika u ćeliji. Ako je broj korisnika N, a emitovana snaga sa svakog od

korisnika je S, primljeni signal će se sastojati od primljene snage signala za željenog

korisnika (S) i interferencije sa N-1 korisnika, tako da će odnos signal šum biti.

Pošto je šum u kanalu smanjen procesnim pojačanjem tokom demodulacije,

šum na svakom bitu podataka koji se vidi posle demodulacije biće manji. Procesno

pojačanje je odnos ukupnog propusnog opsega (W) sa bitskom brzinom informacije u

osnovnom opsegu (R). Tako je odnos primljene energije po bitu sa šumom (Eb/N0)

jednak

Ova jednačina ne uzima u obzir termalni šum. Termalni šum je jednostavno

povećao efektivnu količinu šuma. Neka je termalni šum n. Tako Eb/N0 postaje

U cilju postizanja povećanog kapaciteta, neophodno je umanjiti interferenciju

od korisnika. Ovo se može postići praćenjem glasovne aktivnosti tako da se predajnik

isključuje za vreme perioda bez glasovne aktivnosti. Ovo umanjuje efektivni nivo

interferecije smanjenjem ciklusa zaposlenosti emitovanog signala. Korišćenje

28

antenske sektorizacije takođe može umanjiti interferenciju. Ako je , na primer, ćelija

bila podeljena korišćenjem tri antene, od kojih svaka ima širinu zračenja od 120°,

onda je interferencija koju vidi svaka od antena jednaka jednoj trećini kod omni-

direkcione antene. Ako je d ciklus zaposlenosti glasovne aktivnosti, a G ćelijska

sektorizacija onda jednačina postaje

Tako da bi kapacitet jedne ćelije CDMA sistema bio

gde je

G sektorizacija antene

d glasovni ciklus zaposlenosti

Eb/N0 odnos energije po bitu sa šumom

W ukupni transmisioni opseg

R bitska brzina u osnovnom opsegu

n/S odnos primljenog termalnog šuma sa snagom signala korisnika

4.3.2. Kapacitet jedne CDMA ćelije

Ćelijski kapacitet CDMA sistema je zavistan od propusnog opsega koji se

koristi process gain-a i dozvoljenog nivoa greške.

OFDM primer je koristio propusni opseg od 1.25MHz. OFDM sistem je

mogao da rukuje sa 64 korisnika od kojih svaki na 39kb/s, ili 128 korisnika na

19.5kb/s zavisno od dodele spektra. Kod CDMA ako koristimo procesno pojačanje od

64, ovo će svakom korisniku dati kapacitet brzine podataka od 19.5kb/s, što je

uporedivo sa 128 korisnika OFDM sistema. Pošto je kapacitet CDMA sistema

zavistan od tolerancije podataka na šum, ako pretpostavimo da je Eb/N0 8dB ovo će

nam dati BER od približno 0.006 što je prihvatljivo za glasovne komunikacije. Za

CDMA link koji nema detekciju glasovne aktivnosti i nema sektorizaciju ćelije onda

se ćelijski kapacitet može izračunati korišćenjem druge jednačine na sledeći način:

G=1, d=1, Eb/N0=8dB=6.31, W=1.25MHz, R=19.5kHz i n/S=0

29

Pretpostavka je da nema termalnog šuma

Iz jednačine 2 sledi

Ovo daje spektralnu efikasnost od samo:

Ovaj rezltat je prilično slab jer je kapacitet ćelije više od 10 puta manji nego

kod OFDM. Međutim efikasnost CDMA može se popraviti korišćenjem glasovne

detekcije kako bi se smanjio ciklus zaposlenosti svakog od korisnika, kao i

korišćenjem sektorizacije ćelije. Ipak opažamo da se detekcija glasovne aktivnosti

može koristiti ža glasovnu komunikaciju a ne za prenos podataka uopšte. Stoga sve

što ona efektivno čini je smanjenje propusne moći podataka dozvoljene za svakog od

korisnika.

Primenom i detekcije ciklusa glasovne zaposlenosti i ćelijske sektorizacije

efektivni kapacitet se povećava. Ako pretpostavimo da je ćelija podeljena na tri dela

onda je idealni ćelijski faktor sektorizacije 3. međutim bočni listovi antena koje se

koriste će ovo uvek umanjiti, tako umanjujući faktor na otprilike 2.55.

Korišćenjem G+2.55, d+0.4 (40%), kapacitet ćelije je:

Spektralna efikasnost je tada

Ovo je još uvek polovina kapaciteta OFDM sistema, i dobija se po cenu

smanjenja ukupne propustljivosti podataka. Tabela 2 pokazuje kako se kapacitet

CDMA sistema menja zavisno od toga koliki je dozvoljeni BER. Ovo se razlikuje od

OFDM jer je BER idealno 0 za 120 korisnika kao u primeru.

30

Eb/N0

(dB)Očekivani BER

Maksimalni broj korisnika po ćeliji (bez glasovne detekcije i sektorisanja ćelija)

Spektralna efikasnost (bits/Hz)

Maksimalni broj korisnika po ćeliji (sa glasovnom detekcijom i sektorisanjem ćelija)

Spektralna efikasnost (bits/Hz)

6 0.023007 17.1 0.267 103.6 1.628 0.006004 11.1 0.173 65.7 1.0310 0.000783 7.4 0.116 41.8 0.6512 3.43E-05 5.0 0.078 26.5 0.41

Tabela 2: predviđeni kapacitet ćelija za jednu CDMA ćeliju, za process gain od 64, zavisno od tolerisanog Eb/N0

4.3.3. Kapacitet CDMA i OFDM sa više ćelija

Kod svakog ćelijskog sistema, interferencija sa susednih ćelija umanjuje

ukupni kapacitet svake od ćelija. Za konvencionalne FDMA i TDMA sisteme, svaka

ćelija mora da ima različitu operacionu frekvenciju od svojih neposredno susednih

ćelija. Ovo je da bi se smanjila količina interferencije na prihvatljiv nivo. Višestruko

korišćenje frekvencija se odvija po obrascu, sa razmakom između ćelija koje koriste

istu frekvenciju što određuje faktor ponovnog korišćenja frekvencije. Zahtevani faktor

ponovnog korišćenja frekvencije zavisi od tolerancije transmisionog sistema na

interferenciju. Analogni sistemi obično zahtevaju odnos nosilac frekvencija (C/I) da

bude veći od 18dB, što zahteva faktor ponovnog korišćenja od 1/7 (slika 39(b)).

Većina digitalnih sistema zahteva C/I od samo 12dB, omogućujući faktor ponovnog

korišćenja od 1/3-1/4. CDMA međutim koristi istu frekvenciju u svim ćelijama, tako

idealno omogućujući faktor ponovnog korišćenja jednak 1.

31

Slika 14: obrazac višestrukog korišćenja frekvencija za (a) 3 frekvencije (digitalni sistemi), (b) 7 frekvencija (analogni sistemi), (c) CDMA

U praksi, efikasnost ponovnog korišćenja frekvencije kod CDMA je nešto

malo ispod 1, jer susedne ćelije uzrokuju interferenciju, tako umanjujući kapacitet

korisnika kod oba sistema. Faktor ponovnog korišćenja frekvencije za CDMA sistem

je oko 0.65. slika 40 pokazuje interferenciju sa susednih ćelija. Primećuje se da je

većina susedne interferencije potiče od neposrednih suseda ćelije.

Slika 15: doprinosi interferencije sa susednih ćelija kod CDMA sistema

Ćelijski kapacitet kod višećelijskog CDMA sistema jednak je kapacitetu jedne

ćelije umanjenom za faktor ponovnog korišćenja frekvencije. Tabela 3 pokazuje

efekat ovoga na CDMA kapacitet. Kapacitet ćelije za CDMA ja veoma nizak ako se

koriste detekcija glasovne aktivnosti i sektorisanje ćelija. Čist CDMA sistem može da

ima samo negde između 5-12 korisnika po ćeliji na 1.25MHz. Korišćenje sektorisanja

ćelija i detekcije glasovne aktivnosti omogućuje povećanje kapaciteta i do 6.4 puta do

negde između 30-70 korisnika po ćeliji na 1.25MHz.

OFDM bi zahtevao korišćenje obrazca višestrukog iskorišćenja frekvencija u

višećelijskom okruženju, kako bi se smanjio nivo među-ćelijske interferencije.

32

Zahtevani C/I bi morao da bude veći od 12dB. Ovo se može dobiti sa faktorom

ponovnog korišćenja frekvencije od 3. ovo bi lako moglo da se postigne jer bi se

sektorisanje ćelija takođe moglo koristiti da se smanji nivo interferencije. Ovo bi

rezultiralo u kapacitetu ćelije za OFDM sistem od otprilike 128/3=42.7 korisnika po

ćeliji na 1.25MHz u višećelijskom okruženju. Ovo odgovara istom kapacitetu

korisnika kao CDMA za Eb/N0 od 8dB i korišćenje sektorisanja ćelije i glasovne

detekcije.

Eb/N0 (dB) Očekivani BER Maksimalni broj korisnika po ćeliji (bez glasovne detekcije i sektorisanja ćelija)

Maksimalni broj korisnika po ćeliji (sa glasovnom detekcijom i sektorisanjem ćelija)

6 0.023007 11.1 67.38 0.006004 7.2 42.710 0.000783 4.8 27.212 3.43E-05 3.3 17.2

Tabela 3: predviđeni kapacitet ćelije za CDMA ćeliju u višećelijskom okruženju, za process gain od 64

33

5 . Zaključak

Trenutni status u istraživanjima je da se OFDM pokazuje kao zgodna tehnika

za modulacionu tehniku u bežičnim telekomunikacijama visokih performansi. Rad

OFDM linka je potvrđen korišćenjem kompjuterskih simulacija, i nekih praktičnih

testova koji su vršeni na maloj širini opsega kod signala u osnovnom opsegu. Do sada

su testirani samo glavni kriterijumi performansi, kao što su tolerancija OFDM na

širenje signala usled višestrukih puteva, kanalski šum, odsecanje pikova snage i

greške kod vremena starta. Nekoliko drugih bitnih faktora koji utiču na performanse

OFDM su samo delimično mereni. Ovo uključuje i efekat greške frekvencijske

stabilnosti na OFDM i efekti impulsnog šuma.

Utvrđeno je da OFDM funkcioniše veoma dobro u poređenju sa CDMA,

nadmašujući CDMA u mnogim oblastima i što se tiče pojedinačnih ćelija i u

višećelijskom okruženju. OFDM omogućuje i do 2-10 puta više korisnika nego

CDMA kod pojedinačne ćelije i od 0.7-4 puta više korisnika u višećelijskom

okruženju. Razlika u kapacitetu korisnika između OFDM i CDMA zavisi od toga da li

je korišćeno sektorisanje ćelija i detekcija glasovne aktivnosti.

Utvrđeno je da CDMA dobro funkcioniše samo u višećelijskom okruženju gde

se u svim ćelijama koristi jedna frekvencija. Ovo povećava komparativne performanse

u odnosu na druge sisteme koji zahtevaju ćelijski obrazac za frekvencije kako bi se

smanjila među-ćelijska interferencija.

Jedna bitna velika oblast koja nije istražena su problemi koji se mogu javiti

kada se OFDM koristi u okruženju sa više korisnika. Moguć problem je da prijemnik

može da zahteva veoma veliki dinamički opseg u cilju rešenja velikih varijacija u

snazi signala između korisnika.

Ovaj rad se koncentrisao na OFDM, međutim većina praktičnih sistema bi

koristila korekciju greške unapred za poboljšanje performansi sistema. Stoga je

potrebno još puno toga uraditi na proučavanju šema za korekciju greške unapred koje

bi bile pogodne za telefonske aplikacije i prenos podataka.

Nekoliko modulacionih tehnika za OFDM je ispitivano u ovom radu

uključujući BPSK, QPSK, i 16PSK, međutim potencijalni dobitak u performansama

34

sistema moguć je dinamičkim izborom modulacione tehnike na osnovu tipa podataka

koji se prenosi. Više rada moglo bi se posvetiti istraživanju pogodnih tehnika da se

ovo uradi.

Od OFDM se očekuje da bude pogodna modulaciona tehnika za bežične

komunikacije visokog kapaciteta i postaće još značajnija u budućnosti kako se sve

više oslanjamo na bežične mreže.

35

6. Literatura

[1] Eric Lawrey : „ The suitability of OFDM as a modulation technique for wireless

telecommunications, with a CDMA comparison“, 2nd Edition, 2001.

[2] W. Pam Siriwongpairat, K. J. Ray Liu : „Ultra-Wideband Communications

System“, 2007.

36