Kỹ thuật STBC ứng dụng trong MIMO-OFDM

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ OFDM 1
1.1Giới thiệu chương 1
1.3So sánh FDM và OFDM 2
1.4 Tính trực giao: 2
CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH CỦA KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN 11
2.1Giới thiệu chương 11
2.2Đặc tính kênh truyền vô tuyến trong hệ thống OFDM 11
2.2.1Sự suy giảm tín hiệu (Attenuation) 11
2.2.2Hiệu ứng đa đường 11
2.2.2.1 Rayleigh fading 11
2.2.2.2 Fading lựa chọn tần số 13
2.2.2.3 Trải trễ (Delay Spread) 14
2.2.3Hiệu ứng Doppler 15
2.2.4Nhiễu AWGN 15
2.2.5Nhiễu liên ký tự ISI 16
2.2.6Nhiễu liên sóng mang ICI 16
2.2.7Tiền tố lặp CP 18
2.3Khoảng bảo vệ (GI) 19
2.4 Giới hạn băng thông của OFDM 22
2.4.1Lọc băng thông 22
2.4.2Độ phức tạp tính lọc băng thông FIR 23
2.4.3Ảnh hưởng của lọc băng thông tới chỉ tiêu kỹ thuật OFDM 24
2.5Kết luận chương 24
Chương 3 : STC ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG MIMO-OFDM 26
3.1 Giới thiệu chương : 26
3.2 Các kỹ thuật phân tập : 26
3.2.1Phân tập thời gian : 26
3.2.3Phân tập không gian : 27
3.3 Tổng quan hệ thống MIMO : 28

3.3.1Khái niệm, lịch sử hệ thống MIMO : 28
3.3.2Các mô hình của hệ thống MIMO : 29
3.3.2.1 SIMO – Single input multiple output 29
3.3.2.2 MISO – Multiple input single output 29
3.3.2.3 MIMO – Multiple input multiple output 30
3.4 Các phương pháp phân tập thu : 30
3.4.1Maximum ratio combining (MRC) : 31
3.4.2Equal-gain combining (EGC) : 32
3.4.3Selection combining (SC) : 33
3.4.4Threshold combining (TC) : 33
3.5 Mã hóa không gian thời gian khối STBC (Space-time block code) : 34
3.5.1Mô hình Alamouti : 35
3.5.2Mã hóa 35
3.5.3Kết hợp và giải mã 36
3.6 STBC mở rộng với M anten thu: 38
3.7 Kỹ thuật STBC trong hệ thống MIMO – OFDM 40
3.7.1Mô hình kênh truyền hệ thống MIMO-OFDM 40
3.7.2STBC trong MIMO – OFDM (STBC – OFDM) 41
Chương 4: LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ MÔ PHỎNG 45
4.1 Giới thiệu chương: 45
4.2Lưu đồ thuật toán: 46
4.3Mô phỏng: 49
4.3.1Kỹ thuật OFDM với các kiểu điều chế: 49
4.3.2Mô phỏng BER của hệ thống MIMO không có OFDM: 50
4.3.3Mô phỏng các hệ thống kết hợp OFDM: 51
4.3.4Mô phỏng STBC trong hệ thống MIMO-OFDM: 52
4.3.5Mô phỏng toàn bộ hệ thống: 53
4.4 Kết luận chương: 54
DACH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

AWGN Nhiễu Gauss trắng cộng Additive White Gaussian Noise
BER
FFT
IFFT
Tỷ số lỗi bit
Biến đổi Fourier nhanh
Biến đổi ngược Fourier nhanh
Bit Error Rate
Fast Fourier Transform
Inverse Fast Fourier Transform
PSK
QAM
Điều chế dịch pha
Điều chế biên độ cầu phương
Phase Shift Keying
Quadrature amplitude modulation
CP Tiền tố lặp Cyclic Prefix
DVB Hệ thống phát hình số Digital Video Broadcasting
FDM Ghép kênh phân tần Frequency Division Multiplexing
ICI
ISI
Nhiễu xuyên kênh
Nhiễu xuyên ký tự
Inter-channel interference
Inter-symbol interference
MIMO Đa anten phát - Đa anten thu
Multi-Input Multi-Output
ML Bộ kết hợp khả năng cực đại Maximum Likelihook
OFDM
Đa truy nhập phân chia theo tần số trực

giao
Orthogonal Frequency Division
Multiplexing
PAPR
Tỉ số công suất đỉnh trên công suất
trung bình
Peak to Average Power Ratio
SIMO Đơn anten phát - Đa anten thu Single-Input Multioutput
SNR Tỉ số tín hiệu trên nhiễu Signal to Noise Ratio
STBC Mã hóa không gian-thời gian khối Space-time block code
LỜI MỞ ĐẦU
Thông tin di động ngày nay đã trở thành một nghành công nghiệp viễn thông
phát triển nhanh và mang lại nhiều lợi nhuận cho các nhà khai thác dịch vụ. Sự phát
triển của thị trường viễn thông di động đã thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu và
triển khai các hệ thống thông tin di động mới trong tương lai. Hệ thống di động thứ
hai, với GSM và CDMA là những ví dụ điển hình đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều
quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng thể hiện rõ những
hạn chế về dung lượng và băng thông của các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ
hai. Sự ra đời của hệ thống di động thế hệ ba với công nghệ tiêu biểu như WCDMA
hay HSPA là một tất yếu để có thể đáp ứng được nhu cầu truy cập dữ liệu, âm
thanh, hình ảnh với tốc độ cao, băng thông rộng của người sử dụng.
Mặc dù các hệ thống thông tin di động thể hệ 2.5G hay 3G vẫn đang phát triển
không ngừng nhưng các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới đã bắt đầu tiến
hành triển khai thử nghiệm một chuẩn di động thế hệ mới có rất nhiều tiềm năng và
có thể sẽ trỡ thành chuẩn di động 4G trong tương lai, đó là LTE ( Long Term
Evolution ). Các cuộc thử nghiệm cho thấy năng lực tuyệt vời của công nghệ LTE
và khả năng thương mại hóa LTE trong tương lai. Với LTE, người sử dụng có thể
truy cập tất cả các dịch vụ thoại thấy hình, chơi game, nghe nhạc trực tuyến, tải cơ
sở dữ liệu vv… với một tốc độ cực nhanh. Đó chính là sự khác biệt giữa mạng di
động thế hệ 3 ( 3G ) và mạng di động thế hệ thứ tư ( 4G ).

Xuất phát từ những mục tiêu muốn cải thiện chất lượng tín hiệu truyền tải, cải
thiện hiệu suất sử dụng, dung lượng đường xuống của hệ thống, vì vậy chúng em
đã chọn đề tài đồ án tốt nghiệp của mình là “Kỹ thuật STBC ứng dụng trong
MIMO-OFDM”.
Đề tài của chúng em bao gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về OFDM
Chương này của đồ án trình bày lý thuyết về OFDM gồm nguyên tắc điều
chế, giải điều chế đa sóng mang trực giao, nguyên tắc chèn tiền tố lặp để tránh
nhiễu xuyên kí tự do fading đa đường, sơ đồ khối hệ thống OFDM và chức năng
các khối. Chương này cũng trình bày các ưu nhược điểm và một số ứng dụng của kỹ
thuật OFDM.
Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô tuyến
Thông tin liên lạc trong mạng chịu ảnh hưởng rất lớn từ kênh truyền vô
tuyến. Vì vậy để hệ thống thu phát có thể khắc phục được những vấn đề này thì điều
quan trọng là chúng ta cần phải nắm được các đặc tính của kênh truyền.
Chương 3: STC ứng dụng trong hệ thống MIMO-OFDM
Một hệ thống thông tin di động truyền thống sử dụng một anten phát và một
anten thu không thể khắc phục triệt để các ảnh hưởng của kênh fading đa đường lên
tín hiệu. Chương 3 trình bày các kỹ thuật phân tập và mô hình toán học của kỹ thuật
phân tập mã hóa theo không gian-thời gian Space-Time Coding theo mô hình
Alamouti và so sánh những ưu nhược điểm của mô hình phân tập phát và thu khi
thực thi hệ thống.
Chương 4: Lưu đồ thuật toán và mô phỏng
Để hiểu rõ hơn về cấu trúc hệ thống và mô hình toán học và để kiểm chứng
lý thuyết, chương 4 thực hiện mô phỏng một hệ thống OFDM kết hợp với kỹ thuật
phân tập phát và thu bằng chương trình MATLAB. Từ đó rút ra một số nhận xét.
Do những giới hạn về kiến thức của mình nên đồ án này vẫn chưa đề cập hết
các vấn đề và không tránh khỏi những thiếu sót.
Rất mong được sự góp ý kiến của quí thầy cô và các bạn.
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ OFDM
1.1 Giới thiệu chương
OFDM (viết tắt của Orthogonal Frequency Division Multiplexing) hay ghép
kênh phân chia theo tần số trực giao là một kỹ thuật điều chế đa sóng mang. Kỹ
thuật này cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cao, chống nhiễu giao thoa ký tự ISI và
giải quyết được các vấn đề đa đường.
OFDM ngày này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông kỹ
thuật số băng rộng, như ADSL, VDSL, Wi-fi, Wi-max, 3G, LTE
Chương này sẽ giới thiệu về các khái niệm, nguyên lý cũng như thuật toán của
OFDM. Các nguyên lý cơ bản của OFDM, mô tả toán học, kỹ thuật đơn sóng mang,
đa sóng mang và các kỹ thuật điều chế trong OFDM. Bên cạnh đó là các ứng dụng
và ưu nhược điểm của hệ thống OFDM .
1.2 Khái niệm OFDM
Kỹ thuật OFDM là kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao
(Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Đó là sự kết hợp giữa mã hóa và
ghép kênh. Thường thường nói tới ghép kênh người ta thường nói tới những tín hiệu
độc lập từ những nguồn độc lập được tổ hợp lại. Trong OFDM, những tín hiệu độc
lập này là các sóng mang con. Đầu tiên tín hiệu sẽ chia thành các nguồn độc lập, mã
hóa và sau đó ghép kênh lại để tao nên sóng mang OFDM.
OFDM là trường hợp đặc biệt của FDM (Frequency Divison Multiplex), trong
kỹ thuật FDM băng tần tổng của đường truyền được chia thành N kênh tần số
không chồng lấn nhau. Tín hiệu mỗi kênh được điều chế với một sóng mang phụ
riêng và N kênh được ghép phân chia theo tần số. Để tránh giao thoa giữa các kênh,
một băng tần bảo vệ được hình thành giữa 2 kênh kề nhau. Điều này gây lãng phí
băng tần tổng. Để khắc phục nhược điểm này của FDM, cần sử dụng N sóng mang
phụ chồng lấn, nhưng trực giao với nhau. Điều kiện trực giao của các sóng mang
phụ là tần số của mỗi sóng mang phụ này bằng tần số nguyên lần của chu trình (T)
ký hiệu, đây là vấn đề quan trọng trong kỹ thuật OFDM.
1
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM

1.3So sánh FDM và OFDM
OFDM khác với FDM nhiều điểm. Tất cả các sóng mang thứ cấp trong tín hiệu
OFDM được đồng bộ thời gian và tần số với nhau, cho phép kiểm soát tốt can nhiễu
giữa các sóng mang với nhau. Các sóng mang này chồng lấp trong miền tần số
nhưng không gây can nhiễu giữa các sóng mang (ICI: inter-carrier interference) do
bản chất trực giao của điều chế. Với FDM, tín hiệu truyền cần có khoảng bảo vệ tần
số lớn giữa các kênh để đảm bảo không bị chồng phổ, vì vậy không có hiện tượng
giao thoa kí tự ISI giữa những sóng mang. Điều này làm giảm hiệu quả phổ. Tuy
nhiên với OFDM nhằm khắc phục hiệu quả phổ kém khi có khoảng bảo vệ bằng
cách giảm khoảng cách các sóng mang và cho phép phổ của các sóng mang cạnh
nhau trùng lắp nhau. Sự trùng lắp này được phép nếu khoảng cách giữa các sóng
mang được chọn chính xác sao cho đỉnh của sóng mang này sẽ đi qua điểm không
của sóng mang kia tức là các sóng mang trực giao nhau để những tín hiệu được khôi
phục mà không giao thoa hay chồng phổ.

Hình 1.1 : So sánh kỹ thuật FDM với OFDM
1.4 Tính trực giao:
Trực giao chỉ ra mối quan hệ toán học chính xác giữa các tần số của các sóng
mang trong hệ thống OFDM. Các sóng mang được sắp xếp sao cho các dải biên của
chúng che phủ lên nhau mà các tín hiệu vẫn có thể thu được chính xác mà không có
sự can nhiễu giữa các sóng mang. Muốn được như vậy các sóng mang phải trực
giao về mặt toán học. OFDM đạt được sự trực giao bằng cách cấp phát cho mỗi
nguồn thông tin một số sóng mang nhất định khác nhau. Tín hiệu OFDM là tổng
hợp của tất cả các sóng sin này. Mỗi một sóng mang có một chu kì sao cho bằng
một số nguyên lần thời gian cần thiết để truyền một ký hiệu (symbol duration). Tức
là để truyền một ký hiệu chúng ta sẽ cần mốt số nguyên lần của chu kỳ.
Về mặt toán học, tập hợp các hàm được gọi là trực giao nếu thỏa mãn biểu thức:
2
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM

0
( ) ( ) * ( )
0
T
i j
c i j
s t s t dt C i j
i j
δ
⇔ =

= − =

⇔ ≠

∫
(1.1)
Ta sẽ xét hàm S
i
(t) thỏa mãn tính trực giao được sử dụng trong kỹ thuật OFDM.
Các dạng sóng sin và cosin có giá trị trung bình trên một chu kỳ bằng 0 và thỏa mãn
tính trực giao giữa các sóng nên được sử dụng làm sóng mang phụ trong điều chế
tín hiệu.
Xét tính trực giao của hai sóng sin sau:
s
i
= sin(mωt) và s
j
= sin(nωt)

2 2
0 0
1
sin( ).sin( ) [cos( ) cos( ) ]
2
mwt nwt dt m n wt m n wt dt
π π
= − − +
∫ ∫
=
2 2
0 0
1 1
cos( ) cos( ) 0 0 0
2 2
m n wtdt m n wtdt
π π
− + + = + =
∫ ∫
(1.2)
Nếu hai sóng sin có cùng tần số như nhau thì dạng sóng hợp thành luôn dương,
giá trị trung bình của nó luôn khác không.
1.5Cấu trúc OFDM
Cấu trúc miền tần số OFDM gồm 3 loại sóng mang con :
 Sóng mang con dữ liệu cho truyền dữ liệu.
 Sóng mang con dẫn đường cho mục đích ước lượng và đồng bộ.
 Sóng mang con vô dụng (null) không để truyền dẫn, được sử dụng cho các
băng bảo vệ và các sóng mang DC.
Hình 1.2: Cấu trúc OFDM trong miền tần số
Trong một hệ thống OFDM, tài nguyên sẵn có trong miền thời gian chính là các

symbol OFDM và trong miền tần số chính là các sóng mang con. Các tài nguyên
này được tổ chức thành các kênh con (sub-channel) cấp phát cho người dùng.
3
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM

Hình 1.3: Cấu trúc kênh con OFDM

Hình 1.4: Cấu trúc lát OFDM
Cấu trúc kênh con OFDM được phát hoạ ở hình (1.3). Trong kí tự OFDM thứ 1
và thứ 3, những sóng mang con bên ngoài của mỗi lát đều là những sóng mang con
dẫn đường và có thể ước lượng đáp ứng kênh tại những tần số này bằng việc so
sánh với những sóng mang dẫn đường tham chiếu đã biết trước. Đáp ứng tần số của
hai sóng mang bên trong có thể được ước lượng bằng phép nội suy tuyến tính trong
miền tần số. Để tính toán đáp ứng tần số của những sóng mang liên kết với kí tự
OFDM thứ hai, ta có thể nội suy trong miền thời gian từ sự ước lượng cho kí tự
OFDM thứ 1 và thứ 3
1.6 Sơ đồ khối OFDM:
4
x(n) x
f
(n
)))
h(n
)
y
f
(n
)
y(n)
Y(k

)
AWGN
w(n)
Sắp
xếp
S/P
P/S
IDFT
DFT
Chèn
pilot
Ước
lượng
kênh
Chèn dải
bảo vệ
Loại bỏ
dải bảo vệ
Sắp
xếp
lại
Kênh
+
P/S
S/P
Dữ
liệu
nhị
phân
Dữ

liệu
ra
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM
Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống OFDM
Đầu tiên, dữ liệu vào tốc độ cao được chia thành nhiều dòng dữ liệu song song
tốc độ thấp hơn nhờ bộ chuyển đổi nối tiếp/song song (S/P:Serial/Parrallel). Mỗi
dòng dữ liệu song song sau đó được mã hóa sử dụng thuật toán sửa lỗi tiến (FEC)
và được sắp xếp theo một trình tự hỗn hợp. Những symbol hỗn hợp được đưa đến
đầu vào của khối IDFT. Khối này sẽ tính toán các mẫu thời gian tương ứng với các
kênh nhánh trong miền tần số. Sau đó, khoảng bảo vệ được chèn vào để giảm nhiễu
xuyên ký tự ISI do truyền trên các kênh di động vô tuyến đa đường. Sau cùng bộ
lọc phía phát định dạng tín hiệu thời gian liên tục sẽ chuyển đổi lên tần số cao để
truyền trên các kênh. Trong quá trình truyền, trên các kênh sẽ có các nguồn nhiễu
gây ảnh hưởng như nhiễu trắng cộng AWGN,…
Ở phía thu, tín hiệu được chuyển xuống tần số thấp và tín hiệu rời rạc đạt
được tại bộ lọc thu. Khoảng bảo vệ được loại bỏ và các mẫu được chuyển từ miền
thời gian sang miền tần số bằng phép biến đổi DFT dùng thuật toán FFT. Sau đó,
tùy vào sơ đồ điều chế được sử dụng, sự dịch chuyển về biên độ và pha của các
sóng mang nhánh sẽ được cân bằng bằng bộ cân bằng kênh (Channel Equalization).
Các symbol hỗn hợp thu được sẽ được sắp xếp ngược trở lại và được giải mã. Cuối
cùng chúng ta sẽ thu nhận được dòng dữ liệu nối tiếp ban đầu.
Chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn về chức năng của mỗi khối.
1.6.1 Mã hóa kênh
Trong thực tế, yêu cầu của việc thiết kế là phải thực hiện được một tốc độ
truyền số liệu yêu cầu (thường được xác định bởi dịch vụ cung cấp) trong một băng
thông hạn chế của một kênh truyền sẵn có và một công suất hạn chế tùy ứng dụng
cụ thể. Hơn nữa, còn phải đạt được tốc độ này với một tỉ số BER và thời gian trễ
chấp nhận được. Nếu một tuyến truyền dẫn PCM không đạt được tỉ số BER yêu cầu
với các ràng buộc này thì cần phải sử dụng các phương pháp mã hóa điều khiển lỗi,
còn được gọi là mã hóa kênh.

5
AWGN
w(n)
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM
Mã hóa kênh được sử dụng để phát hiện và sửa các ký tự hay các bit thu bị
lỗi, bao gồm mã phát hiện lỗi và mã sửa lỗi. Cả hai loại mã này đều đưa thêm độ dư
vào dữ liệu phát, trong đó độ dư thêm vào trong mã sửa lỗi nhiều hơn trong mã phát
hiện lỗi. Lý do là đối với mã sửa lỗi, độ dư thêm vào phải đủ cho bên thu không chỉ
phát hiện được lỗi mà còn sửa được lỗi, không cần phải truyền lại.
Có hai loại mã điều khiển lỗi chính là mã khối (block code) và mã chập
(convolutional code). Trong phần mô phỏng của đồ án này, ta sử dụng mã chập để
mã hóa kênh cho hệ thống OFDM.
1.6.2 Khối xen rẽ Interleaver
Trong OFDM, theo một số khuyến nghị, người ta còn kết hợp mã hóa với kỹ
thuật xen rẽ (interleaving) để khắc phục lỗi chùm (burst error) thường xuất hiện
trong thông tin đa sóng mang do hiện tượng Fading lựa chọn tần số. Các lỗi chùm
không thể được sửa bởi các loại mã hóa kênh. Nhờ vào kỹ thuật xen rẽ, người ta đã
chuyển lỗi chùm (nếu có xảy ra) thành các lỗi ngẫu nhiên và các lỗi ngẫu nhiên này
dễ dàng được khắc phục bởi các loại mã hóa kênh.
1.6.3 Điều chế và giải điều chế số ở băng cơ sở
Sau khi đã được mã hóa và xen rẽ, các dòng bit trên các nhánh sẽ được điều
chế BPSK, QPSK, 16-QAM, hoặc 64-QAM. Dòng bit trên mỗi nhánh được sắp xếp
thành các nhóm có N
bs
(1, 2, 4, 6) bit khác nhau tương ứng với các phương pháp
điều chế BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM.
1.6.4 IFFT/FFT
Như đã đề cập trong phần khái niệm về OFDM, ta đã biết OFDM là kỹ thuật
điều chế đa sóng mang, trong đó dữ liệu được truyền song song nhờ rất nhiều sóng
mang con. Để làm được điều này, cứ mỗi kênh con, ta cần một máy phát sóng sin,

một bộ điều chế và một bộ giải điều chế. Trong trường hợp số kênh con là khá lớn
thì cách làm trên không hiệu quả, nhiều khi là không thể thực hiện được. Nhằm giải
quyết vấn đề này, khối thực hiện chức năng biến đổi DFT/IDFT được dùng để thay
thế toàn bộ các bộ tạo dao động sóng sin, bộ điều chế, giải điều chế dùng trong mỗi
kênh phụ. FFT/IFFT được xem là một thuật toán giúp cho việc thực hiện phép biến
6
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM
đổi DFT/IDFT nhanh và gọn hơn bằng cách giảm số phép nhân phức khi thực hiện
phép biến đổi DFT/IDFT.
1.6.5 Tiền tố lặp CP (Cyclic Prefix)
Một trong những vấn đề quan trọng của thông tin vô tuyến là sự trải trễ đa
đường. OFDM giải quyết được vấn đề này rất hiệu quả. Luồng dữ liệu vào được
chia thành các luồng song song có tốc độ thấp hơn và truyền trên các sóng mang
phụ trực giao. Nhờ đó mà chiều dài ký tự tăng lên và hạn chế được ảnh hưởng của
trải trễ đa đường.
Nhiễu xuyên ký tự ISI cũng được hạn chế hoàn toàn bằng cách chèn thêm
khoảng bảo vệ cho mỗi ký tự OFDM. Chiều dài của khoảng bảo vệ được chọn sao
cho nó phải lớn hơn thời gian trễ của tín hiệu fading. Về mặt thông tin, khoảng bảo
vệ có thể không chứa tín hiệu nào cả nhưng điều này sẽ gây nhiễu liên sóng mang
ICI. Vì vậy, ký tự OFDM sử dụng khoảng bảo vệ là tiền tố lặp CP, sao chép đoạn
cuối của ký tự và chèn lên đầu của ký tự đó. Bằng cách này, độ trễ tối đa cũng vẫn
nhỏ hơn chiều dài của CP. Và tín hiệu đa đường với thời gian trễ nhỏ hơn khoảng
bảo vệ thì không thể gây ra hiên tượng ICI. Mặt khác, nhờ sự lặp vòng của mỗi ký
tự, nó chuyển phép nhân chập tuyến tính của kênh truyền fading lựa chọn tần số
thành phép nhân chập vòng và có thể thực hiện ở miền tần số nhờ phép biến đổi
Fourier rời rạc IFFT và FFT.
Hình 1.6: Các tín hiệu đến máy thu từ các đường khác nhau
Hình vẽ trên mô tả mục đích việc sử dụng CP trong OFDM.
Trong đó:
T

g
là chiều dài của khoảng bảo vệ.
7
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM
Τmax là trễ lớn nhất của ký tự.
T
x
là khoảng thời gian chờ để bắt đầu lấy mẫu tại máy thu.
Ta có mối quan hệ giữa chúng như sau: tmax < Tx < Tg.
Ta thấy rằng thời gian lấy mẫu bằng chiều dài của ký tự và nó chỉ lấy các mẫu mang
tin tức trong ký tự OFDM.
1.6.6 Biến đổi cao tần RF
Để tín hiệu có thể truyền được đi xa và ít bị suy hao thì sóng mang phải có
tần số cao. Tín hiệu ra khỏi các bộ xử lý trên mới chỉ là tín hiệu ở băng tần cơ bản
nên cần phải nâng tần trước khi đưa đến anten truyền đi nhờ bộ biến đổi cao tần RF.
Để giảm độ phức tạp và chỉ tập trung vào các kỹ thuật xử lý tín hiệu ở băng cơ sở,
đồ án này không khảo sát và mô phỏng tín hiệu ở cao tần.
1.7 Các kỹ thuật điều chế số trong OFDM
Trong các hệ thống OFDM tín hiệu đầu vào ở dạng bit nhị phân cần phải được
điều chế số, tức là chuyển sang tín hiệu phức để đưa vào bộ biến đổi IFFT. Các
dạng điều chế số được sử dụng phụ thuộc vào yêu cầu tốc độ truyền dẫn và chất
lượng truyền dẫn. Dạng điều chế có thể qui định bởi số bit ngõ vào log
2
M và số
phức d
n
= a
n
+ jb
n

ở ngõ ra.
M Dạng điều chế a
n
, b
n
2 BPSK
1
±
4 QPSK
1
±
16 16-QAM
1
±
,
3
±
64 64-QAM
1
±
,
3
±
,
5
±
,
7
±

Bảng 1.1: Các phương thức điều chế số
Hình 1.7: Chùm tín hiệu 16-QAM
8
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM
1.8 Ưu nhược điểm của hệ thống OFDM
1.8.1 Các ưu điểm cơ bản của kỹ thuật OFDM:
 Kỹ thuật OFDM sử dụng các sóng mang phụ có tính chất trực giao nên các
sóng mang phụ này có thể chồng lấn lên nhau mà không gây ra nhiễu, làm
tăng hiệu quả sử dụng phổ.
 Hạn chế được ảnh hưởng của fading lựa chọn tần số và hiệu ứng đa đường
bằng cách chia kênh truyền fading chọn lọc tần số thành các kênh truyền con
phẳng tương ứng với các tần số sóng mang phụ khác nhau.
 Loại bỏ được hầu hết nhiễu liên sóng mang ICI và nhiễu xuyên ký tự ISI nhờ
sử dụng tiền tố lặp CP.
 Nhờ sử dụng các biện pháp xen rẽ (interleaver) và mã hoá kênh thích hợp
nên hệ thống OFDM có thể hạn chế và khắc phục được lỗi trên ký hiệu do
các hiệu ứng chọn lọc tần số ở kênh gây ra. Có thể sử dụng phương pháp giải
mã tối ưu với độ phức tạp giải mã ở mức cho phép. Quá trình cân bằng kênh
được thực hiện đơn giản hơn so với việc sử dụng các kỹ thuật cân bằng thích
nghi trong các hệ thống đơn tần.
 Hệ thống OFDM sử dụng thuật toán FFT/IFFT để thực hiện phép biến đổi
Fourier rời rạc một cách đơn giản và hiệu quả.
 Kỹ thuật OFDM thích hợp cho hệ thống không dây tốc độ cao và rất hiệu
quả trong các môi trường đa đường dẫn.
1.8.2 Các nhược điểm cơ bản của kỹ thuật OFDM:
Hệ thống OFDM có hai nhược điểm lớn đó là:
 Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình PAPR lớn. Tín hiệu OFDM là
tổng hợp tín hiệu từ các sóng mang phụ, trong trường hợp xấu nhất khi các
sóng mang phụ này đồng pha thì tín hiệu OFDM sẽ xuất hiện đỉnh rất lớn,
dẫn đến PAPR lớn. Vấn đề này đòi hỏi phải có bộ khuếch đại công suất lớn

và tuyến tính để không làm méo dạng tín hiệu. Điều này làm giảm hiệu quả
sử dụng của các bộ khuếch đại cao tần.
 Rất nhạy với lệch tần số sóng mang CFO, đặc biệt là hiệu ứng dịch tần
Doppler. CFO làm cho tần số sóng mang trung tâm bị lệch, bên thu phân biệt
không chính xác tần số sóng mang và bộ FFT không lấy mẫu đúng tại đỉnh
các sóng mang gây ra lỗi khi giải điều chế các tín hiệu.
9
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về OFDM
1.9 Ứng dụng của OFDM
Kỹ thuật OFDM được phát minh từ những năm 60 của thế kỷ 20, nhưng hệ
thống không thể thực hiện được vào thời điểm đó, do hệ thống phần cứng chưa đáp
ứng kịp các kỹ thuật điều chế, tách sóng, giải mã… Mãi đến 20 năm sau, với sự ra
đời và phát triển của phép biến đổi Fourier nhanh FFT/IFFT, kỹ thuật OFDM đã
được hiện một cách dễ dàng với chi phí rẻ và ứng dụng rộng rãi. Ứng dụng đầu tiên
của OFDM là trong lĩnh vực quân sự và sau đó được nghiên cứu và ứng dụng trong
modem tốc độ cao và trong thông tin di động.
Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM là một phương
pháp điều chế có nhiều ưu điểm vượt bậc và được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực
thông tin vô tuyến hiện nay. OFDM được sử dụng trong chuẩn Wi-Fi 802.11a, nó
cung cấp tốc độ dữ liệu lên đến 54Mbps trong băng tần 5GHz ISM (dùng cho công
nghiệp, khoa học kỹ thuật và y học). Chuẩn 802.11g vừa mới thông qua cũng sử
dụng OFDM trong băng tần 2.4GHz ISM. Ngoài ra OFDM còn được sử dụng cho
WiMAX và cũng là sự lựa chọn cho hệ thống thông tin di động tế bào bao gồm 4G
LTE và UMB (Ultra Mobile Broadband).
OFDM còn được sử dụng cho truyền hình số mặt đất như là DVB (Digital
Video Broadcasting). Một hình thức mới mới của truyền thông gọi là Digital Radio
Mondiale dùng cho băng tần sóng trung và ngắn đã được đưa ra và cũng áp dụng kỹ
thuật OFDM. Và trong những năm gần đây nó được đề xuất là kỹ thuật điều chế cho
mạng di động thế hệ thứ tư (4G).
1.10 Kết luận chương:

Chương này đã trình bày những vấn đề cơ bản của hệ thống OFDM. Tuy nhiên
để đánh giá toàn bộ hệ thống thu phát OFDM ta còn phải xét đến ảnh hưởng của
kênh truyền vô tuyến lên tín hiệu trong quá trình truyền. Chương tiếp theo sẽ đề cập
đến các đặc tính của kênh vô tuyến và những tác động của nó lên tín hiệu trên kênh
truyền.
10
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH CỦA KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN
2.1Giới thiệu
chương
Kênh truyền tín hiệu OFDM là môi trường truyền sóng giữa máy phát và
máy thu.
Trong
kênh truyền vô tuyến lý tưởng, tín hiệu nhận được bên thu
được truyền theo tầm nhìn thẳng.
Tuy
nhiên trong thực tế, kênh truyền tín hiệu vô
tuyến bị thay đổi. Việc nghiên cứu các đặc tính
của
kênh truyền là rất quan trọng
vì chất lượng của hệ thống truyền vô tuyến là phụ thuộc vào các
đặc
điểm
này.
2.2Đặc tính kênh truyền vô tuyến trong hệ thống
OFDM
2.2.1 Sự suy giảm tín hiệu
(Attenuation)
Sự suy giảm tín hiệu là sự suy hao mức công suất tín hiệu trong quá trình

truyền từ
điểm
này đến điểm khác. Điều này có thể là do đường truyền dài, do
các tòa nhà cao tầng và hiệu ứng
đa
đường. Hình 2.1 cho thấy một số nguyên
nhân làm suy giảm tín hiệu. Bất kì một vật cản nào
trên
đường truyền đều có
thể làm suy giảm tín
hiệu.
Hình 2.1 Ảnh hưởng của môi trường vô
tuyến
2.2.2 Hiệu ứng đa
đường
2.2.2.1 Rayleigh
fading
Trong đường truyền vô tuyến, tín hiệu RF từ máy phát có thể bị phản xạ
từ các vật
cản

như
đồi, nhà cửa, xe cộ…sinh ra nhiều đường tín hiệu đến máy thu
11
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
(hiệu ứng đa đường) dẫn đến
lệch
pha giữa các tín hiệu đến máy thu làm cho biên
độ tín hiệu thu bị suy giảm. Hình 2.2 chỉ ra một

số
trường hợp mà tín hiệu đa
đường có
thể

xảy
ra
Hình 2.2 Tín hiệu đa
đường
Mối quan hệ về pha giữa các tín hiệu phản xạ có thể là nguyên nhân gây ra nhiễu
có
cấu
trúc hay không có cấu trúc. Điều này được tính trên các khoảng cách rất
ngắn (thông thường
là

một
nửa khoảng cách sóng mang), vì vậy ở đây gọi là
fading nhanh. Mức thay đổi của tín hiệu
có
thể thay đổi trong khoảng từ 10-
30dB trên một khoảng cách ngắn. Hình 2.3 mô tả các mức suy
giảm
khác nhau có
thể
xảy

ra do fading.
.
Khoảng cách di

chuyển
Hình 2.3 Fading Rayleigh khi thiết bị di động di chuyển (ở tần số
900MHz)
Phân bố Rayleigh được sử dụng để mô tả thời gian thống kê của công suất
tín hiệu thu.
Nó
mô tả xác suất của mức tín hiệu thu được do fading. Bảng 2.1
chỉ
ra

xác suất của mức tín hiệu đối với phân bố
Rayleigh.
12
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến


Bảng 2.1 Sự phân bố lũy tích đối với phân bố
Rayleigh
2.2.2.2 Fading lựa chọn tần
số
Trong bất kỳ đường truyền vô tuyến nào, đáp ứng phổ không bằng phẳng
do có sóng
phản
xạ đến đầu vào máy thu. Sự phản xạ có thể dẫn đến tín hiệu đa
đường

của công suất tín hiệu tương tự như tín hiệu trực tiếp gây suy giảm công
suất
tín

hiệu thu do nhiễu.Toàn bộ tín hiệu có thể bị mất trên đường truyền băng
hẹp nếu không có
đáp
ứng tần số xảy ra trên kênh truyền.Có thể khắc phục bằng
hai cách
:
 Truyền tín hiệu băng rộng hoặc sử dụng phương pháp trải phổ
như
CDMA nhằm giảm bớt suy
hao.
 Phân toàn bộ băng tần thành nhiều kênh băng hẹp, mỗi kênh có một sóng
mang,
mỗi sóng mang này trực giao với các sóng mang khác (tín hiệu
OFDM). Tín hiệu
ban
đầu được trải trên băng thông rộng, không có phổ
xảy ra tại tất cả tần số sóng
mang.
Kết quả là chỉ có một vài tần số sóng
mang bị mất. Thông tin trong các sóng mang
bị
mất có thể khôi phục
bằng cách sử dụng các kỹ thuật sửa lỗi thuận FEC
.
13

Mức tín
hiệu

(dB)

Xác suất của mức
tín hiệu
nhỏ hơn giá trị cho phép
(%)
10 99
0 50
-10 5
-20 0.5
-30 0.05
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
2.2.2.3 Trải trễ (Delay
Spread)
Tín hiệu vô tuyến thu được từ máy phát bao gồm tín hiệu trực tiếp và tín
hiệu phản xạ từ
các
vật cản như các tòa nhà, đồi núi…Tín hiệu phản xạ đến
máy thu chậm hơn so với tín hiệu trực
tiếp
do chiều dài truyền lớn hơn. Trải trễ là
thời gian trễ giữa tín hiệu đi thằng và tín hiệu phản xạ
cuối
cùng đến đầu vào máy
thu.
Trong hệ thống số, trải trễ có thể dẫn đến nhiễu liên ký tự ISI. Điều này do tín
hiệu
đa
đường bị trễ chồng lấn với ký hiệu theo sau, và nó có thể gây ra lỗi
nghiêm trọng ở các hệ
thống

tốc độ bit cao, đặc biệt là khi sử dụng ghép kênh
phân

chia theo thời gian
TDMA.
Hình 2.4: Trải trễ đa
đường
Hình 2.4 cho thấy ảnh hưởng của trải trễ gây ra nhiễu liên kí tự. Khi tốc độ bit
truyền
đi
tăng lên thì một lượng nhiễu ISI cũng tăng lên một cách đáng kể. Ảnh
hưởng thể hiện rõ ràng
nhất

khi
trải trễ lớn hơn khoảng 50% chu kỳ bit (bit
time).
Bảng 2.2 đưa ra các giá trị trải trễ thông dụng đối với các môi trường khác nhau.
Trải
trễ
lớn nhất ở môi trường bên ngoài xấp xỉ là 20μs, do đó nhiễu liên kí
tự
có thể xảy ra đáng kể ở tốc độ thấp nhất là
25Kbps.
Bảng 2.2 Các giá trị trải trễ thông
dụng
Nhiễu ISI có thể được tối thiểu hóa bằng nhiều
cách:
14
Môi

trường
Trải
trễ
Chênh lệch quãng đường đi lớn nhất của tín
hiệu
Trong
nhà
40ns –
200ns
12m –
60m
Bên
ngoài
1μs –
20μs
300m –
6km
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
 Giảm tốc độ ký tự bằng cách giảm tốc độ dữ liệu cho mỗi kênh ( như
chia băng thông
ra
nhiều băng con nhỏ hơn sử dụng FDM hay
OFDM).
 Sử dụng kỹ thuật mã hóa để giảm nhiễu ISI như trong
CDMA.
2.2.3 Hiệu ứng
Doppler
Khi nguồn tín hiệu và bên thu chuyển động tương đối với nhau, tần số
tín hiệu

thu

không
giống bên phía phát. Khi chúng di chuyển cùng chiều
(hướng về nhau) thì tần số nhận
được
lớn hơn tần số tín hiệu phát, và ngược lại
khi chúng di chuyển ra xa nhau thì tần số tín hiệu
thu
được là giảm xuống. Đây
gọi là hiệu ứng Doppler.
Khoảng tần số thay đổi do hiệu ứng Doppler tùy thuộc vào mối quan
hệ
chuyển động giữa nguồn phát và nguồn thu và cả tốc độ truyền sóng. Độ
dịch
Doppler có thể được tính theo công
thức:

0
v
f
c
f∆ ≈ ±
(2.1)
Trong đó Δf là khoảng thay đổi tần số của tần số tín hiệu tại máy
thu.
ν là tốc độ thay đổi khác nhau giữa tần số tín hiệu và máy
phát.
f

o
là tần số tín hiệu, c là tốc độ ánh
sáng.
Dịch Doppler lại là một vấn đề nan giải nếu như kỹ thuật truyền sóng lại
nhiễu với
dịch
tần số sóng mang (như OFDM chẳng hạn) hoặc là tốc độ tương
đối giữa thu và phát cao như
trong
trường hợp vệ tinh quay quanh trái đất quỹ đạo
thấp.
2.2.4 Nhiễu
AWGN
Nhiễu tồn tại trong tất cả các hệ thống truyền dẫn. Các nguồn nhiễu chủ yếu
là nhiễu
nền
nhiệt, nhiễu điện từ các bộ khuếch đại bên thu, và nhiễu liên ô
(inter-cellular interference).
Các

loại
nhiễu này có thể gây ra nhiễu liên kí tự
ISI, nhiễu liên sóng mang ICI và nhiễu liên
điều
chế IMD (Inter-Modulation
Distortion). Nhiễu này làm giảm tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR,
giảm

hiệu
quả phổ

của hệ thống. Và thực tế là tùy thuộc vào từng loại ứng dụng, mức nhiễu và hiệu
quả
phổ của hệ thống phải được lựa
chọn.
Hầu hết các loại nhiễu trong các hệ thống có thể được mô phỏng một cách
chính
xác

bằng
nhiễu trắng cộng. Hay nói cách khác tạp âm trắng Gaussian là
loại nhiễu phổ biến nhất
trong
hệ thống truyền dẫn. Loại nhiễu này có mật độ phổ
15
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
công suất là đồng đều trong cả băng thông
và
biên độ tuân theo phân bố
Gaussian. Theo phương thức tác động thì nhiễu Gaussian là nhiễu
cộng.
Vậy dạng
kênh truyền phổ biến là kênh truyền chịu tác động của nhiễu Gaussian trắng
cộng.
Nhiễu nhiệt (sinh ra do sự chuyển động nhiệt của các hạt tải điện gây ra) là loại
nhiễu
tiêu
biểu cho nhiễu Gaussian trắng cộng tác động đến kênh truyền dẫn.
Đặc biệt, trong hệ
thống

OFDM, khi số sóng mang phụ là rất lớn thì hầu hết
các thành phần nhiễu khác cũng có thể
được
coi là nhiễu Gaussian trắng cộng tác
động trên từng kênh con vì xét trên từng kênh con riêng lẻ
thì

đặc
điểm của các
loại
nhiễu
này thỏa mãn các điều kiện của nhiễu Gaussian trắng
cộng.
2.2.5 Nhiễu liên ký tự
ISI
Nhiễu ISI và ICI là hai loại nhiễu thường gặp nhất do ảnh hưởng của
kênh truyền
ngoài
nhiễu Gaussian trắng cộng. Như đã giới thiệu ở trên, ISI gây ra
do trải trễ đa đường. Để giảm
ISI,
cách tốt nhất là giảm tốc độ dữ liệu. Nhưng với
nhu cầu hiện nay là yêu cầu tốc độ truyền phải
tăng
nhanh. Do đó giải pháp này là
không thể thực hiện được. Đề nghị đưa ra để giảm ISI và đã được
đưa
vào ứng
dụng thực tế là chèn tiền tố lặp CP vào mỗi ký tự OFDM. Ngoài nhiễu ISI, nhiễu
ICI

cũng

tác
động không nhỏ đến chất lượng tín hiệu thu được, do đó việc tìm
hiểu nó cũng rất quan trọng
để
nâng cao chất lượng của hệ thống
OFDM.
Trong môi trường đa đường, ký tự phát đến đầu vào máy thu với các khoảng
thời gian
khác
nhau thông qua nhiều đường khác nhau. Sự mở rộng của chu kỳ
ký tự gây ra sự chồng lấn giữa
ký
tự hiện thời với ký tự trước đó và kết quả là có
nhiễu liên ký tự (ISI). Trong OFDM, ISI thường
đề
cập đến nhiễu của một ký tự
OFDM với ký tự trước đó. Trong hệ thống OFDM, để giảm
được
nhiễu ISI,
phương pháp đơn giản và thông dụng nhất là đưa vào tiền tố lặp
CP.
2.2.6 Nhiễu liên sóng mang
ICI
Trong OFDM, phổ của các sóng mang chồng lấn nhưng vẫn trực giao
với sóng
mang
khác. Điều này có nghĩa là tại tần số cực đại của phổ mỗi sóng
mang thì phổ của các sóng

mang

khác
bằng không. Máy thu lấy mẫu các ký tự
dữ liệu trên các sóng mang riêng lẻ tại điểm cực
đại
và điều chế chúng tránh
nhiễu từ các sóng mang khác. Nhiễu gây ra bởi các dữ liệu trên sóng
mang
kế cận
16
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
được xem là nhiễu xuyên kênh như ở hình
2.5.
ICI xảy ra khi kênh đa đường thay đổi trên thời gian ký tự OFDM. Dịch
Doppler
trên

mỗi
thành phần đa đường gây ra dịch tần số trên mỗi sóng mang,
kết quả là mất tính trực giao
giữa
chúng. ICI cũng xảy ra khi một ký tự OFDM bị
nhiễu ISI. Sự lệch tần số sóng mang của máy phát
và
máy thu cũng gây ra nhiễu
ICI
trong

hệ thống
OFDM.
Hình 2.5 Lỗi dịch tần số gây nhiễu ICI trong hệ thống OFDM
17
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
2.2.7 Tiền tố lặp
CP
Tiền tố lặp (CP) là một kỹ thuật xử lý tín hiệu trong OFDM nhằm hạn chế
đến mức
thấp
nhất ảnh hưởng của nhiễu xuyên ký tự (ISI), nhiễu xuyên kênh (ICI)
đến tín hiệu OFDM, đảm
bảo
yêu cầu về tính trực giao của các sóng mang phụ . Để
thực hiện kỹ thuật này, trong quá trình xử
lý,

tín
hiệu OFDM được lặp lại có chu kỳ
và phần lặp lại ở phía trước mỗi ký tự OFDM được sử
dụng
như là một khoảng thời
gian bảo vệ giữa các ký tự phát kề nhau.Vậy sau khi chèn thêm khoảng
bảo
vệ, thời
gian truyền một ký tự (T
s
) lúc này bao gồm thời gian khoảng bảo vệ (T
g

) và thời
gian truyền thông tin có ích T
FFT
(cũng chính là khoảng thời gian bộ IFFT/FFT
phát
đi một ký
tự).
Hình 2.6 Mô tả tiền tố lặp
18
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Đặc tính của kênh truyền vô
tuyến
Ta có T
s
= T
g
+ T
FFT
(2.2)
Ký tự OFDM lúc này có dạng :

( ) n = -v, -v+1, 1
( )
( ) n = 0,1, ,N-1
T
x n N
x n
x n
+

=



(2.3)
Tỉ lệ của khoảng bảo vệ Tg và thời khoảng ký tự hữu ích T
FFT

bị hạn chế
nhằm
đảm

bảo
hiệu suất sử dụng dải tần và nó còn phụ thuộc vào từng loại hình ứng
dụng khác nhau. Nếu tỉ
lệ
đó lớn tức là Tg tăng làm giảm hiệu suất hệ thống. Tuy
nhiên, nó phải bằng hoặc lớn hơn giá
trị
trải trễ cực đại τ
max
(the maximum
delay
spread) nhằm duy trì tính trực giao giữa các sóng mang nhánh và loại bỏ được
các
xuyên nhiễu ICI, ISI. Ở đây, giá trị trải trễ cực đại là một thông số xuất hiện khi tín
hiệu
truyền
trong không gian chịu ảnh hưởng của hiện tượng đa đường (multipath
effect), tức là tín hiệu
thu
được tại bộ thu không chỉ đến từ đường trực tiếp mà còn

đến từ các đường phản xạ khác nhau,
và
các tín hiệu này đến bộ thu tại các thời
điểm khác nhau. Giá trị trải trễ cực đại được xác định
là
khoảng thời gian chênh
lệch lớn nhất giữa thời điểm tín hiệu thu qua đường trực tiếp và thời
điểm
tín hiệu
thu được qua đường phản
xạ.
Tiền tố lặp (CP) có khả năng loại bỏ nhiễu ISI, nhiễu ICI vì nó cho phép tăng
khả năng
đồng
bộ (đồng bộ ký tự, đồng bộ tần số sóng mang) trong hệ thống
OFDM.
Ngoài khái niệm tiền tố lặp CP còn có khái niệm hậu tố lặp cyclic postfix.
Hậu tố
cũng
tương tự như tiền tố, một khoảng bắt đầu của tín hiệu lấy IFFT được
sao chép và đưa ra phía
sau
của tín hiệu. Thêm vào hậu tố cũng có thể chống được
nhiễu ISI và ICI nhưng thường chỉ cần
sử
dụng tiền tố là được vì nó làm giảm hiệu
suất băng thông. Nếu chỉ sử dụng tiền tố lặp thì chiều
dài
của nó phải lớn hơn trải
trễ lớn nhất. Còn nếu sử dụng cả tiền tố và hậu tố lặp thì tổng chiều

dài

của
chúng
phải lớn hơn độ trải trễ lớn nhất của kênh
truyền.
2.3Khoảng bảo
vệ (GI)
Thành phần ISI của việc truyền tín hiệu OFDM có thể bị sai do điều kiện của quá
19