BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỖ ĐỨC HOÀNG

CÔNG NGHỆ OFDM DÙNG TRONG LTE

Chuyên ngành: Kỹ thuật Truyền thông

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. ĐẶNG QUANG HIẾU

HÀ NỘI - 2014

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... 3

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... 4

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................. 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................ 8

LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 10

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ OFDM VÀ OFDMA .......................................... 12

1.1 Cơ bản về OFDM ........................................................................................ 14

1.2 Ưu điểm của OFDM .................................................................................... 17

1.2.1 Điều chế ít phức tạp .............................................................................. 17

1.2.2 Hiệu quả phổ ......................................................................................... 17

1.3 Cơ bản về OFDMA ..................................................................................... 18

1.4 Ưu điểm của OFDMA ................................................................................. 21

1.5 Một số vấn đề thực tế của OFDM và OFDMA ........................................... 22

1.5.1 Miền thời gian: nhiễu IBI ..................................................................... 22

1.5.2 Miền tần số: nhiễu ICI .......................................................................... 22

CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT VỀ OFDM VÀ OFDMA ........................................ 23

2.1 Chức năng cơ bản của máy phát .................................................................. 23

2.2 Miền thời gian: khoảng bảo vệ .................................................................... 23

2.3 Miền tần số: đồng bộ ................................................................................... 27

2.4 Chức năng cơ bản của máy thu .................................................................... 28

2.5 Bộ cân bằng ................................................................................................. 29

2.6 Ký tự OFDM................................................................................................ 33

2.7 Máy phát OFDMA....................................................................................... 40

2.8 Máy thu OFDMA ........................................................................................ 43

2.9 OFDMA ....................................................................................................... 44

2.9.1 Phân tập tần số ...................................................................................... 47

2.9.2 Phân tập người dùng ............................................................................. 49

2.9.3 Kết luận ................................................................................................. 50

2.10 Tỷ lệ công suất đỉnh so với giá trị trung bình .............................................. 51

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG OFDMA TRONG LTE .......................................... 53

3.1 Cấu trúc khung OFDMA ............................................................................. 53

3.1.1 Cấu trúc khung loại 1 ............................................................................ 54

3.1.2 Cấu trúc khung loại 2 ............................................................................ 56

3.2 Khối tài nguyên vật lý OFDMA .................................................................. 59

3.2.1 Lưới tài nguyên ..................................................................................... 59

3.2.2 Phần tử tải nguyên ................................................................................ 61

3.2.3 Khối tài nguyên ..................................................................................... 61

3.3 Phân bổ tài nguyên ...................................................................................... 61

3.4 Hỗ trợ chế độ MIMO ................................................................................... 64

CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG MATLAB TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ TỐI ĐA

DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG OFDMA ĐA NGƯỜI DÙNG DỰA TRÊN

THÔNG TIN ƯỚC LƯỢNG KÊNH ..................................................................... 66

4.1 Đặt vấn đề .................................................................................................... 66

4.2 Tối đa hóa dung lượng trong trường hợp vị trí và công suất pilot cho sẵn . 67

4.2.1 Phương pháp tiếp cận phân tích ............................................................ 67

4.2.2 Phương pháp tiếp cận lặp: thuật toán lặp .............................................. 69

4.3 Điều kiện tối đa hóa khi xét tới vị trí pilot và công suất ............................. 70

4.4 Số lượng pilot tối ưu trong trường hợp công suất bằng nhau ...................... 72

4.5 Tối ưu phân bổ công suất cho sóng mang dữ liệu và pilot theo phân phối

công suất bằng nhau ............................................................................................... 72

4.6 Ước lượng suy giảm hiệu năng trong trường hợp ASNR cao ..................... 73

4.7 Mô phỏng và số liệu kết quả ........................................................................ 74

KẾT LUẬN .............................................................................................................. 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 82

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân, được

thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Đặng Quang Hiếu. Các số liệu

cũng như kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là trung thực và

chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào.

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Học viên

Đỗ Đức Hoàng

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Tên tiếng Anh

Nghĩa tiếng Việt

3GPP

The 3rd Generation Partnership Project

Dự án đối tác thế hệ thứ 3

ASNR Average Signal–to–Noise Ratio

Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm

trung bình

Cycle Prefix

Tiền tố tuần hoàn

DCI Downlink Control Information

Thông tin điều khiển

đường xuống

DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc

DOA Direction of Arrival Định hướng sóng đến

DSSS

Direct Sequence Spread Spectrum

Trải phổ chuỗi trực tiếp

DwPTS Downlink Pilot Time Slot

Khe thời gian pilot đường

xuống

EV–DO Evolution–Data Optimized Cải tiến tối ưu dữ liệu

FDD Frequency–Division Duplexing

Song công phân chia theo

tần số

FEC Forward Error Correction Khối sửa lỗi

FFT FastFourier Transform Biến đổi Fourier nhanh

Guard Protection

Khoảng bảo vệ

HSPA

High–Speed Packet Access

Truy cập gói tốc độ cao

IBI Inter Block Interference Nhiễu xuyên khối

ICI Inter Carrier Interference Nhiễu xuyên sóng mang

IDFT Inverse Discrete Fourier Transform

Biến đổi Fourier ngược rời

rạc

IFFT Inverse FastFourier Transform

Biến đổi Fourier ngược

nhanh

ISI Inter Symbol Interfere Nhiễu xuyên ký tự

ITU–

R/IMT

The International Telecommunication

Union – Radiocommunication

Sector/International Mobile

Telecommunications

Tổ chức viễn thông thế

giới - mảng thông tin vô

tuyến/tổ chức viễn thông

di động thế giới

Local Oscilator

Bộ dao động nội

LTE Long Term Evolution Mạng cải tiến dài hạn

MAC Media Access Control Lớp truy nhập phương tiên

MBSFN

Multicast–Broadcast Single–Frequency

Network

Mạng multicast -

broadcast đơn tần số

MIMO Multiple–Input and Multiple–Output Truyền và nhận đa đường

MMSE Minimum Mean Square Error Sai số bình quân tối thiểu

MU–

MIMO

Multi User – Multiple–Input and

Multiple–Output

Truyền và nhận đa đường

đa người dùng

OFDM

Orthogonal Frequency Division

Multiplexing

Ghép kênh phân chia tần

số trực giao

OFDMA

Orthogonal Frequency Division

Multiplexing Access

Đa truy cập ghép kênh

phân chia tần số trực giao

PAPR Peak–to–Average Power Ratio

Tỷ lệ công suất đỉnh so

với giá trị trung bình

PDCCH Physical Downlink Control Channel

Kênh vật lý điều khiển

đường xuống

PDSCH Physical Downlink Shared Channel

Kênh chia sẻ vật lý đường

xuống

PMCH

Physical Multicast Channel

Kênh multicast vật lý

PRB Physical Resource Block Khối tài nguyên vật lý

QAM Quadrature Amplitude Modulation

Điều chế biên độ vuông

góc

QPSK

Quadrature Phase Shift Keying

Dịch khóa pha vuông góc

RBG Resource Block Group Nhóm khối tài nguyên

SC–

FDMA

Single–Carrier FDMA

Đa truy nhập phân chia

theo tần số đơn sóng mang

SFBC

Single Carrier Space-Frequency Block

Coding

Truyền phân tập với các

mã khối tần số không gian

SNR

Signal–to–Noise Ratio

Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm

SU–

MIMO

Single User – Multiple–Input and

Multiple–Output

Truyền và nhận đa đường

đơn người dùng

TDD Time Division Duplexing

Song công phân chia theo

thời gian

TDMA Time Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia

theo thời gian

TD–

SCDMA

Time Division Synchronous Code

Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia

theo mã đồng bộ phân chia

theo thời gian

TTI Transmission Time Interval

Khoảng thời gian truyền

phát

UE User Equipment Thiết bị người dùng

UpPTS Uplink Pilot Time Slot

Khe thời gian pilot đường

lên

UTRA UMTS Terrestrial Radio Access

Mạng truy nhập vô tuyến

chung

VRB Virtual Resource Block Khối tài nguyên ảo

WCDMA Wideband Code Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia

theo mã băng rộng

WWAN Wireless Wide Area Network

Mạng diện rộng không

dây

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1. Các tham số cơ bản cho truyền phát đường xuống ................................... 53

Bảng 3.2. Cấu hình đường lên – đường xuống cho LTE mode TDD ....................... 57

Bảng 3.4. Các thông số khối tài nguyên vật lý cho đường xuống ............................ 60

Bảng 3.5. Kích thước phân bổ tài nguyên RBG so với băng thông đường xuống của

hệ thống ..................................................................................................................... 63

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Máy phát OFDM ....................................................................................... 15

Hình 1.2. phổ của luồng ký tự dữ liệu tốc độ cao, luồng ký tự dữ liệu tốc độ thấp và

phổ của tín hiệu OFDM. Phổ của tín hiệu OFDM được thể hiện trong 1 chu kỳ ký tự

OFDM. Chú ý rằng các điểm bằng 0 của sóng mang con thứ 2 rơi tại đỉnh của các

sóng mang con lân cận 1 và 3. .................................................................................. 16

Hình 1.3. Phổ của tín hiệu OFDM gồm 4 sóng mang con trong một chu kỳ ký tự

OFDM ....................................................................................................................... 17

Hình 1.4. Máy phát OFDMA .................................................................................... 18

Hình 1.5. Phổ của luồng ký tự dữ liệu tốc độ cao, luồng ký tự dữ liệu tốc độ thấp và

của tín hiệu OFDMA. Phổ của tín hiệu OFDMA được minh họa trong một chu kỳ

ký tự OFDM (J nhóm). Trong hình minh họa các ký tự dữ liệu thuộc cùng một

người dùng được cấp phát liên tục. ........................................................................... 19

Hình 2.1. Máy phát OFDM đơn giản ........................................................................ 24

Hình 2.2. Ký tự OFDM khi không có khoảng bảo vệ ............................................... 25

Hình 2.3. Một máy phát OFDM. CP viết tắt của tiền tố tuần hoàn (cycle prefix) .... 25

Hình 2.4. Ký tự OFDM khi có khoảng bảo vệ .......................................................... 26

Hình 2.5. Tập các sóng mang con OFDM ................................................................ 28

Hình 2.8. Một ví dụ về việc sắp xếp sóng mang dữ liệu và sóng mang pilot ........... 32

Hình 2.9. Tạo ra tín hiệu đa sóng mang sử dụng bộ nhân phức ............................... 33

Hình 2.10. Phổ của tín hiệu đa sóng mang ................................................................ 34

Hình 2.11. Cường độ phổ của tín hiệu đa sóng mang trong khoảng thời gian T

... 35

Hình 2.12: (a) Minh họa một ký tự OFDM trong miền thời gian trong khoảng thời

gian T

. Ký tự OFDM gồm 4 ký tự dữ liệu. (b) Tín hiệu xếp chồng thực tế của bốn

ký tự dữ liệu trong miền thời gian. ............................................................................ 38

Hình 2.13 (a) Cấu trúc cơ bản của máy phát OFDMA ............................................. 40

Hình 2.13 (b) Cấu trúc cơ bản của máy thu OFDMA ............................................... 41

Hình 2.14. Đa truy cập trong OFDM ........................................................................ 45

Hình 2.15. Đa truy cập sử dụng OFDMA: (a) các sóng mang con phân tán, (b) các

sóng mang con liên tục .............................................................................................. 46

Hình 2.16: Thuê bao di động di chuyển từ vị trí X sang vị trí Y. Tại vị trí X, không

có sóng mang con nào bị suy giảm do chịu ảnh hưởng của đáp ứng kênh. Tại vị trí

Y, một sóng mang con bị fading sâu. ........................................................................ 48

Hình 2.17: Người dùng A tại vị trí X, người dùng B tại vị trí Y. Tại cả 2 vị trí X và

Y, các sóng mang con của người dùng A và B tương ứng đều có đáp ứng kênh tốt 49

Hình 3.1. Cấu trúc khung loại 1. Đối với CP thông thường thường, T

= 160 × T

≈ 5.2μs cho các ký tự OFDM đầu tiên, và T

= 144 ×T

≈ 4.7μs cho các ký tự

OFDM còn lại, lấp đầy toàn bộ khe 0.5 ms. Đối với các CP mở rộng, T

eCP

= 512 ×

≈ 16.7μs. ............................................................................................................... 54

Hình 3.2. Cấu trúc khung loại 2 ................................................................................ 56

Hình 3.3. Cấu trúc của lưới tài nguyên đường xuống ............................................... 58

Hình 3.4. Ví dụ về phân bổ tài nguyên loại 0 và loại 1, với kích thước RBG P = 4.63

Hình 4.1. Hiệu năng của thuật toán lặp a) sự hội tụ của dung lượng theo số lần lặp

b) giá trị lambda được tính cho từng kênh ................................................................ 75

Hình 4.2. Phân bố công suất dựa trên thông tin trạng thái kênh a) công suất phân bổ

cho từng kênh con b) tỷ lệ nhiễu kênh ...................................................................... 76

Hình 4.3. Phân bố công suất giữa các sóng mang con dữ liệu, ASNR = 15db, α =

N_s/N ........................................................................................................................ 77

Hình 4.4. Hiệu năng hệ thống theo ASNR ................................................................ 78

Hình 4.5. Hiệu năng hệ thống theo tỷ lệ cấp phát công suất giữa các kênh con dữ

liệu và pilot ................................................................................................................ 79

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển vượt bậc của công nghệ di động đã thúc đẩy nhu cầu về

tốc độ truy cập dữ liệu trên các thiết bị ngày một tăng cao. Ngoài việc cung cấp các

chức năng cơ bản về thoại, sms, mạng di động cần đáp ứng các dịch vụ thời gian

thực như xem video trực tuyến, game online... Để đáp ứng nhu cầu đó, mạng di

động thế hệ mới phải có khả năng truy cập dữ liệu tốc độ cao, vùng phủ lớn, băng

tần rộng nhưng vẫn đảm bảo hoạt động trong suốt với các mạng di động thế hệ cũ.

Đó cũng là lý do ra đời của mạng di động thế hệ kế tiếp LTE.

Phiên bản thương mại LTE đầu tiên trên thế giới được giới thiệu từ những năm

2009. Từ đó đến này, các nhà mạng không ngừng phát triển và triển khai LTE cho

giải pháp cho mạng di động thế hệ 4G. Theo số liệu của Gartner tháng 12/2013,

công nghệ LTE đã phủ sóng tại 251 nhà mạng trên 92 nước với tốc độ truy cập dữ

liệu lên tới hàng trăm Mbps, đáp ứng đầy đủ những nhu cầu được đề ra. LTE cũng

thúc đẩy các dịch vụ trực tuyến thời gian thực phát triển như video tốc độ cao, xem

truyền hình trực tuyến, thay thế mạng cố định băng rộng ở những khu vực không

thể triển khai thiết bị có dây.

Để đạt được tốc độ truy cập cao, nhiễu thấp, và giải quyết các vấn đề về fading,

LTE cần có các phương pháp đa truy nhập phù hợp. Ứng dụng đa truy nhập phân

chia theo tần số trực giao trên đường xuống trong LTE trở thành lời giải cho vấn đề

nói trên. LTE sử dụng OFDMA cho phép phân bổ tài nguyên vô tuyến nhanh

chóng, hiệu quả phổ cao, có khả năng chống chịu tốt nhiễu xuyên kênh, nhiễu

xuyên ký tự và đặc biệt là khả năng chống chịu fading đa đường trong kênh vô

tuyến. Đó là những đặc tính rất cần thiết để thỏa mãn những yêu cầu cơ sở mà công

nghệ LTE đặt ra.

Trên cơ sở đó, luận văn tốt nghiệp này cung cấp những thông tin cơ bản nhất về

công nghệ OFDM, OFDMA, ưu và nhược điểm của hệ thống, các vấn đề thực tế,…

Đặc biệt, luận văn tập trung nghiện cứu ứng dụng của OFDM, OFDMA trong LTE,

và giả lập mô phỏng Matlab tính toán dung lượng tối đa của hệ thống OFDMA đa

người dùng dựa trên thông tin ước lượng kênh. Thông qua việc giả lập mô phỏng,

các số liệu thu thập được sẽ giúp chúng ta có cái nhìn trực quan và thực tế hơn về

công nghệ OFDM trên nền LTE.

Trong quá trình thực hiện đề tài, do còn nhiều hạn chế về thông tin cũng như

thời gian hoàn thành nên không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được

sự đánh giá, nhận xét và góp ý của các Thầy cô để luận văn có thể hoàn thiện hơn.

Tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Đặng Quang Hiếu đã định hướng, giúp đỡ tận tình

trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội. Ngày 14 tháng 04 năm 2014

Học viên

Đỗ Đức Hoàng

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ OFDM VÀ OFDMA

Chúng ta đang quen dần với việc liên lạc ở bất cứ mọi nơi, mọi lúc, và theo cách

thức mà ta mong muốn muốn – mô hình thông tin liên lạc này đi kèm với nhu cầu

ngày càng của truy cập di động không dây băng rộng. Do nhu cầu khách hàng ngày

càng tăng, các nhà cung cấp dịch vụ truy cập mạng không dây và các nhà cung cấp

dịch vụ mạng đang triển khai các hệ thống thế hệ tiếp theo có thể hỗ trợ dữ liệu tốc

độ cao. Tổ chức ITU-R/IMT (The International Telecommunication Union –

Radiocommunication Sector/International Mobile Telecommunications) đã định ra

các yêu cầu cho các hệ thống thế hệ tiếp theo trong Báo cáo ITU-R M.2134. Trong

số các yêu cầu được quy định, hệ số hiệu suất phổ của cell η có lẽ là quan trọng nhất

và được định nghĩa bằng tỷ lệ băng thông tổng cộng của tất cả người dùng sản phẩm

của băng thông và số lượng tế bào. Cụ thể hơn (cho cả đường lên hoặc đường

xuống):

=

∑







=1



(1-1)

Trong đó:

• 



là số bit nhận được đúng (có chứa đơn vị dữ liệu dịch vụ chuyển tới layer

3) cho người dùng thứ I;

• N là số lượng người dùng của hệ thống;

• W là băng thông;

• T là khoảng thời gian các bit được nhận;

• M là số lượng cell

Ba yêu cầu đầu tiên được liệt kê theo Báo cáo của ITU-R M.2134 bao gồm:

• Hiệu suất phổ của cell là 2.2 bps/Hz/cell trên đường xuống và 1.4 bps/Hz/cell

trên đường lên (mức phủ sóng đô thị cơ bản). Các giá trị trên giả định cấu

hình 4 antenna phát và 2 antenna thu (4 × 2) trên đường xuống và 2 antenna

phát, 4 antenna thu (2 × 4) trên đường lên.

• Tốc độ tối đa (lý thuyết) của hiệu suất phổ là 15 bps/Hz trên đường xuống và

6.75 bps/Hz trên đường lên. Các giá trị trên giả định cấu hình 4 antenna phát

và 2 antenna thu (4 × 2) trên đường xuống và 2 antenna phát, 4 antenna thu

(2 × 4) trên đường lên.

• Hỗ trợ của băng thông khả năng mở rộng lên đến 40 MHz; việc xem xét băng

rộng lớn hơn như 100 MHz (có thể đạt được thông qua tần số kết hợp) được

khuyến khích.

Xét trường hợp băng thông 40 MHz, hai yêu cầu đầu tiên trở thành:

• Thông lượng tổng là 88 Mbps/cell trên đường xuống và 56 Mbps/cell trên

đường lên (mức phủ sóng đô thị cơ bản)

• Tốc độ tối đa (lý thuyết) là 600 Mbps trên đường xuống và 270 Mbps trên

đường lên.

Khi các hệ thống không dây di động trên toàn thế giới phát triển để có thể hỗ trợ

tốc độ nói trên, công nghệ cơ bản đang thay đổi từ trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS)

sang ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) và truy nhập ghép kênh phân

chia tần số trực giao (OFDMA). Hệ thống di động thế hệ thứ ba (3G) chủ yếu dựa

trên DSSS, bao gồm : Evolution –Data Optimized (EV-DO) và High–Speed Packet

Access (HSPA). Phần lớn các hệ thống di động thế hệ thứ tư (4G) sử dụng OFDM

và OFDMA, bao gồm cả WiMAX cho di động và Long Term Evolution (LTE).

Sự phát triển của các mạng diện rộng không dây (WWANs) này là không đáng

ngạc nhiên bởi chúng ta đã nhìn thấy một sự thay đổi tương tự trong mạng nội bộ

không dây (WLAN). Trước đó, các phiên bản tốc độ thấp hơn của chuẩn IEEE

802.11, như IEEE 802.11b, sử dụng DSSS ở lớp vật lý. Sau đó, với phiên bản tốc

độ cao hơn, bao gồm IEEE 802.11g và IEEE 802.11n, chủ yếu sử dụng OFDM. Lý

do cho một sự thay đổi như vậy là: OFDM cung cấp một số lợi thế nội tại trong việc

cung cấp dữ liệu tốc độ cao, đặc biệt là trong môi trường fading đa đường, lựa chọn

tần số.

OFDM và các biến thể của nó sẽ nhanh chóng trở thành công nghệ được lựa

chọn trong thông tin không dây băng rộng. Chúng tôi bắt đầu với một định nghĩa

của OFDM:

OFDM là một phương pháp ghép kênh theo đó một luồng dữ liệu tốc độ cao sẽ

được chia thành nhiều substreams suất thấp, sau đó được đồng thời truyền qua

nhiều sóng mang con cùng một lúc, và dữ liệu thực hiện bởi các sóng mang con

được gửi theo cách mà chúng không can thiệp với nhau trong miền tần số.

1.1 Cơ bản về OFDM

Mục tiêu của OFDM là truyền tải một dòng dữ liệu tốc độ cao sử dụng nhiều

sóng mang con. OFDM khắc phục được những vấn đề của yêu cầu băng thông lớn

trong FDM do các băng bảo vệ gây ra. Thay vì sử dụng K bộ dao động nội (LO) và

K bộ nhân trong điều chế, OFDM sử dụng một kỹ thuật toán học được gọi là

Fourier rời rạc (DFT) để tạo ra các sóng mang con. Các sóng mang con được tạo ra

theo cách này không cần băng bảo vệ bổ sung và có thể được đặt gần nhau hơn

trong miền tần số. Các sóng mang con là trực giao với nhau trong khoảng một

khoảng thời gian (trong chu kỳ của một ký tự OFDM). Ngoài ra, DFT và IDFT

mang lại hiệu quả hơn nhờ việc loại bỏ các thành phần RF riêng biệt cho từng sóng

mang con.

Hình 1.1 mô tả một máy phát OFDM đơn giản. Dòng dữ liệu tốc độ cao của các

ký tự dữ liệu có tốc độ R

ký tự/giây, và mỗi ký tự dữ liệu có độ dài 1/R

giây. Dòng

ký tự dữ liệu tốc độc cao này bao gồm các khối ký tự dữ liệu phức, và mỗi khối

chứa K ký tự dữ liệu phức.

Vì có K sóng mang con được tạo ra, bộ chuyển đổi nối tiếp – song song chuyển

đổi dòng dữ liệu tốc độ cao thành K dòng con tốc độ thấp riêng rẽ; mỗi dòng ký tự

tốc độ thấp này có tốc độ R

/K ký tự/giây. Như vậy, bộ chuyển đổi nối tiếp–song

song cấp phát các ký tự dữ liệu (tại đầu vào của nó) cho K dòng ký tự riêng biệt (tại

đầu ra của nó). Vì vậy, tại bất kỳ thời điểm nào, ở đầu ra của bộ chuyển đổi nối

tiếp–song song luôn có một tập ký tự dữ liệu K song song với nhau.

Hình 1.1. Máy phát OFDM

[5]

Tập các ký tự dữ liệu K song song đi qua bộ giải DFT (IDFT), biến đổi những

ký tự dữ liệu K này. Sau khối IDFT, các ký tự K đã chuyển đổi trong K luồng con

sau đó đi qua bộ chuyển đổi song song – nối tiếp (P – S) trở thành K ký tự đã

chuyển đổi nối tiếp. Khối K ký tự đã chuyển đổi nối tiếp được gọi là một ký tự

OFDM. Tốc độ chuỗi ký tự OFDM ở đầu ra của bộ chuyển đổi song song – nối tiếp

là R

/K ký tự/giây, và mỗi ký tự OFDM có chu kỳ K/Rs giây. Chú ý rằng ký tự

OFDM khác với ký tự dữ liệu.

Hình 1.2 minh họa phổ của dòng tốc độ cao, các dòng con tốc độ thấp, và các tín

hiệu truyền phát. Cụ thể, phổ của tín hiệu OFDM truyền đi được minh họa trong

khoảng thời gian một ký tự OFDM. Trong tín hiệu OFDM truyền đi, các sóng mang

con được phân tách ra để chúng xếp chồng lên nhau trong miền tần số, nhưng điểm

không một sóng mang con rơi đúng vào đỉnh của hai sóng mang con liền kề. Trong

thực tế, tất cả các điểm không của mỗi sóng mang con đều rơi vào đỉnh của các

sóng mang con liền kề. Vì OFDM khôi phục ký tự dữ liệu ở đỉnh của mỗi sóng