Overview Of Ofdma System

Wireless communication  การสื่อสารแบบไร้สายได้กลายเป็นส่วน

สาคัญในการดารงชีวิตประจาวัน  ต้องการ เทคโนโลยีที่สามารถสื่อสารแบบ ไร้สายด้วยความเร็วสูง

 ข้อจากัดของการสื่อสารผ่านช่องสัญญาณ

แบบไร้สาย

 คุณลักษณะของช่องสัญญาณ

เปลี่ยนแปลง ตามองค์ประกอบต่าง ๆ ได้ เช่น สิ่งแวดล้อมทางกายภาพ ความเร็วในการเคลือ่ นที่ของอุปกรณ์ ภาครับหรือส่ง และ อุณหภูมิ  สัญญาณที่ถูกส่งออกมาจะกระจาย ออกเป็นหลายทิศทาง  สัญญาณที่กระจายออกนอกเส้นทางยัง สามารถสะท้อนกลับมายังเครื่องรับได้ อีก (multipath fading problem) 1

OFDM/OFDMA  OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)  ลดปัญหา Multipath Fading ในการสื่อสารแบบไร้สาย  สามารถส่งผ่านข้อมูลด้วยอัตราความเร็วสูง (high data rate)  OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple

Access) เป็นใช้ OFDM เพื่อการรับส่งสัญญาณสาหรับหลายๆ user  หลักการเบื้องต้นของ OFDM  แบ่งข้อมูลออกเป็นหลาย ๆ ส่วนขนานกันไป (parallel data stream)

 แต่ละส่วนย่อย ถูกส่งออกไปด้วยคลื่นพาห์ย่อย (subcarrier, SC) ที่มีความถี่

ต่างกัน 2

ข้อดี (เพิม่ เติม) ของ OFDM  ใช้การส่งสัญญาณที่ตั้งฉาก (orthogonal) ซึ่งกันและกัน ทาให้สามารถใช้ย่าน

ความถี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเกือบเท่าตัว OFDM

FDM

f

 มีการใช้ Fast Fourier Transform เพื่อลดปัญหาความยุ่งยากของเครื่อง

รับส่ง 3

Block diagram ของระบบ OFDMA Channel state information for all K users x N subcarriers/user

Combined subcarrier, bit, and power allocation User 1 data User 2 data

Adaptive mod. 1 Subcarrier and bit allocation

User K data

Adaptive mod. 2

IFFT

Adaptive mod. N

Add guard interval

Freq. selective fading channel for User k

Adaptive demod. 1

User k data

Extract bits for User k

Adaptive demod. 2

FFT

Remove guard interval

Adaptive demod. N

4

ปัญหาที่สาคัญของระบบ OFDM/OFDMA  สัญญาณมีอัตราส่วนกาลังงานสูงสุดต่อกาลังงานเฉลี่ย (Peak-to-Average Power

Ratio, PAPR) ที่สูง

 ส่งผลให้ วงจรขยาย (amplifier) ของเครื่องส่ง ทางานในช่วงอิ่มตัวและทางานแบบไม่เป็น

เชิงเส้น (non-linear) จึงเกิดการผิดเพี้ยนของสัญญาณ  นอกจากนี้ยังทาให้ spectrum ของสัญญาณล้าออกนอกแถบความถี่ของช่องสัญญาณไป รบกวนช่องสัญญาณอื่น

 การพัฒนาอัลกอริทึมที่เหมาะสมสาหรับการกระจายและจัดสรร sub-carrier subcarriers

subcarriers

User 2 User 3

Static OFDMA

Symbols (time)

Symbols (time)

User 1

Adaptive OFDMA 5