Giới thiệu về kỹ thuật OFDM và các ứng dụng của kỹ thuật OFDM trong mạng vô tuyến băng rông rộng

Tuy nhiên sau 20 năm thì kỹ thuật OFDM được phát minh thì kỹ thuật OFDM đã cĩ thể thực hiện dễ dàng với chi phí thấp và được ứng dụng rộng rãinhờ vào sự phát triển của phép biến đổi Four

Chương 1 :

GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT OFDM

1.1 Sự phát triễn

Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM

Trong thời gian gần đây OFDM ( Othorgonal Frequency Division Multiplexing ) đã đượcphát triển thành hệ thống thơng tin thơng dụng Ứng dụng rộng rãi trong các hệ thốngthơng tin tốc độ cao OFDM cịn được coi là kỹ thuật tương lai của các hệ thống thơngtin vơ tuyến

Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM ( Frequency Division Multiplexing ) đã được sửdụng một thời gian dài nhằm ghép nhiều kênh tín hiệu truyền qua một đường dây điệnthoại Mỗi kênh được xác định một tần số trung tâm và các kênh được phân cách bởicác dãy bảo vệ nhằm bảo vệ phổ của mỗi kênh khơng chồng lấn lên nhau Dãy bảo vệnày là nguyên nhân sử dụng khơng hiệu quả băng thơng trong FDM

Hình 1.1 FDM truyền thống

Truyền dẫn đa sĩng mang

Truyền dẫn đa sĩng mang MC (Multicarrier Communication ) là một dạng FDM nhưngdùng cho một luồng dữ liệu phát và một luồng dữ liệu thu tương ứng MC khơng đượcdùng để ghép kênh tín hiệu phát và tín hiệu thu tương ứng MC khơng được dùng để

Khoảng bảo vệ

Kênh

1 Kênh 2 Kênh 3 Kênh 4 Kênh 5 Kênh 6 Kênh 7 Kênh 8

ghép tín hiệu khác nhau như FDM , dùng để chia nhỏ luồng dữ liệu thành các luồng dữliệu song song Dạng MC đơn giản nhất là chia luồng dữ liệu vào thành N luồng tín hiệunhỏ để truyền qua N kênh truyền con trực giao Sau đĩ , N luồng này được điều chế tại

N lần tần số sĩng mang khác nhau rồi được ghép kênh đưa lên kênh truyền Ở phía thuthì làm ngược lại phân kênh, giải điều chế và ghép các luồng dữ liệu song song thànhluồng dữ liệu duy nhất như ban đầu N được chọn đủ lớn sao cho độ rộng symbol nhiễutrãi trễ của kênh truyền hoặc băng thơng từng luồng nhỏ hơn conherence bandwith củakênh truyền , nhằm đảm bảo các luồng khơng bị nhiễu liên ký tự ( ISI ) nghiêm trọng

Hình 1.2 hệ thống thơng tin đa sĩng mang

Kỹ thuật ghép kênh theo tần số trực giao

MC là cơ sở của OFDM , điểm khác biệt là OFDM sử dụng các sĩng mang trực giao Tínhtrực giao cĩ nghĩa là các sĩng mang được điều chế hồn tồn độc lập Tính trực giao đạtđược do các song mang được đặt chính xác tại vị trí null của các phổ tín hiệu điều chế ,điều này cho phép các phổ tín hiệu điều chế cĩ thể chồng lấn lên nhau tức là hồn tồnkhơng cần dãy bảo vệ , tiết kiệm băng thơng đáng kể so với FDM

MC

1 2 3

N

Tốc độ Mbit/s

N kênh tốc độ M/N bit/s

Tần số sóng mang f1 ,f2 , f n

Hình 1.3 Băng thơng được sử dụng hiệu quả trong OFDM

1.2 Lịch sử ra đời của OFDM

Mặc dù OFDM được phát minh vào đầu những năm 50 , nhưng hệ thống khơng thể thực

hiện ngay vào thời điểm đĩ , do việc điều chế các sĩng mang một cách chính xác cũngnhư việc tách các sĩng phụ là quá phức tạp các thiết bị bán dẫn phục vụ cho thực hiện

hệ thống chưa phát triễn Tuy nhiên sau 20 năm thì kỹ thuật OFDM được phát minh thì

kỹ thuật OFDM đã cĩ thể thực hiện dễ dàng với chi phí thấp và được ứng dụng rộng rãinhờ vào sự phát triển của phép biến đổi Fourier nhanh FFT và IFFT , Kỹ thuật OFDMđược ứng dụng đầu tiên trong quân sự

Sau đây là các cộc mốc quan trọng của OFDM

1957 Modem tương tự HF Kineplex sử dụng kỹ thuật MC

1966 Chang , Bell Labs thuyết trình và đưa ra mơ hình OFDM

1971 Weinstein & Ebert đề nghị sử dụng FFT và khỗng bảo vệ trong OFDM

1985 Cimini mơ tả ứng dụng của OFDM trong thong tin di động

1987 Alard & Lasalle áp dụng OFDM cho phát thanh số

1995 chuẩn ETSI DAB , chuẩn đầu tiên dựa trên OFDM

Khoảng bảo vệ

1997 Chuẩn ETSI DAB-T

1998 Dự án Magic WAND trình diễn Modem OFDM cho mạng WLAN

1999 OFDM được dùng trong chuẩn IEEE 802.11 chuẩn WLAN ( WIFI )

2000 OFDM được dùng trong truy cập vô tuyến cố định (V-OFDM ,Flash OFDM )

2002 OFDM được dùng trong chuẩn IEEE 802.11g cho WLAN

2004 OFDM được dùng trong chuẩn IEEE 802.16-2004 cho WLAN (WIMAX)

Được dùng cho chuẩn ETSI DVB-H

Được đề cử chuẩn IEEE 802.15.3a cho mạng WPAN ( MB-OFDM )

Được đề cử chuẩn IEEE 802.11n thế hệ kế tiếp của mạng WLAN

2005 Được đề cử mạng đi dộng tế bào 3.75G ( 3GPP & 3GPP2 )

Được đề cử chuẩn 4G

1.3 Các ưu và nhược điểm

Ưu điểm :

- Kỹ thuật OFDM có nhiều ưu điểm mà các kỹ thuật ghép kênh khác không có được

OFDM cho phép thông tin tốc độ cao bằng cách chia các kênh truyền Fading chọn lọc tần

số thành các kênh truyền chỉ chịu Fading phẵng Nhờ việc sử dụng song trực giao nêncác sóng mang con ICI có thể loại bỏ , do các sóng mang trực giao mà các sóng mang này

có thề chồng lấn lên nhau mà phía thu vẫn có thể tách ra được dẫn đến việc sử dụngbăng thông trở rất hiệu quả

- Hệ thống OFDM có thể loại bỏ hoàn toàn nhiễu liên kí tự ISI nếu độ dài chuỗi bảo vệ

lớn hơn trễ truyền dẫn lớn nhất của kênh

- Phù hợp cho việc thiết kế hệ thống truyền dẫn băng rộng ( hệ thống truyền dẫn tốc độ

cao ) , do ảnh hưỏng của sự phân tập về tần số ( Frequency selectivity ) đối với chấtlượng hệ thống được giảm nhiều so với hệ thống đơn song mang

- Hệ thống có cấu trúc bộ thu đơn giản

Nhược điểm :

Bên cạnh những ưu điểm OFDM có một vài nhược điểm cơ bản là :

 Một trong những vấn đề của OFDM là có công suất đỉnh cao hơn so với công suất trungbình Khi tín hiệu OFDm được điều chế RF ,sự biến đổi này tương tự với biến đổi sóngmang ,sau đó tín hiệu được truềyn đi trongmôi trường tuyến tính Tuy nhiên độ tuyếntính rất khó giữ khi điều chế công suất cao ,do vậy méo tín hiệu kiểu này hay diễn ra trên

bộ khuyếch đại công suất của bộ phát Bộ thu thiết kế không tốt có thể gâ ra méo dạngtrầmtrọng hơn Méo gây ra hầu hết các vấn đề trải phổ ,gây ra nhiễu của các hệ thốngkhi truyền trên các tần số Rf kề nhau

 Việc sử dụng chuổi bảo vệ có thể tránh được ISI nhưng lại làm giảm đi một phần hiệusuất đường truyền ,do bản thânchuổi bảo vệ không mang thông tin có ích

 DO yêu cầu về điều kiên tực giao của các sóng mang phụ , hệ thống OFDM rất nhạy cảmvới hiệu ứng Doppler cũng như sự dịch tần (frequency offset ) và dịch thời gian(timeoffset) do sai đồng bộ

 Ảnh hưởng của thời gian sai lệch đồng bộ : OFDM có khả năng chịu đụng tốt các sai số

về thời gian nhờ khoảgn bảo vệ giữa các symbol Với một kênh truyền không có delay

do hiệu ứng đa đường , time offset có thể bằng khoảng bảo vệ mà không mất tính trựcgiao , chỉ gây xoay pha của các sóng mang con mà thôi Nếu lỗi time offset lớn hơnkhoảng bảo vệ thì họat động của hệ thnốg suy giảm nhanh chóng Nguyên nhân là docác symbol trước khi đến bộ FFT sẽ bao gồm một phần nội dung các symbol khác , dẫnđến ISI ( Inter-Symbol Interference)

 Ảnh hưởng sai lệch đồng bộ tần số : một trong những vấn đề lớn của OFDM là nó dễ bịảnh hửong bởi offset về tần số Giải điều chế tín hiệu OFDM có thể gây ra sai về tôc độbit Điều này làm cho tín trực giao của các sóng mang bị mất đi (kết quả của ICI và xoaypha không sữa chửa được ở bộ thu )

Sai số về tần số chủ yếu diênra theo 2 nguồn chính : lỗi của bộ dao động và hiệu ứngDoppler Bất kỳ sự mất đồng bộ nào giữa bộ phát vả bộ thu đều có thể gây ra offset về tần

số Offset này cũng có thể được bù bằng cách dùng bộ bám tần số , tuy nhiên chỉ khắc phục

mà thôi , họat động của hệ thống vẫn bị ảnh hưởng

Sự di chuyển tương đối của bộ thu và bộ phát gây ra dịch chuyển Doppler của tín hiệu Điềunày có thể hiểu offset tần số trong môi trường truyền tự do , nó có thể khắc phục bằng một

bộ bù tại bộ dao động Một vấn đề quan trọng của hiệu ứng Doppler là trải Doppler , nó gâynên bởi sự di chuyển giữa bộ phát và bộ thu trong môi trường đa đường Trải Doppler gâynên bởi vận tốc tương đối bởi các thành phần tín hiệu phản xạ lại , tạo ra quá trình “điềuchế số” cho tín hiệu Qua trình này diễn ra ngẫu nhiên trên các sóng mang do trongmôitrường bình thường , một lượng lớn phản xạ đa đường xãy ra Trải Doppler khó được bù vàlàm suy giảm tín hiệu

Ngày nay OFDM đã được tiêu chuẩn hóa là phương pháp điều chế cho các hệ thống phátthanh số DAB và DRM , truyền hình số mặtt đất DVB-T , mạng máy tính không dây tốc độcao HiperLAN , Wimax …

1.3 Sử dụng kỹ thuật OFDM ở Việt Nam

Mạng Iternet băng rộng ADSL đã rất quen thuộc ở Việt Nam , nhưng ít người biết rằng

sự nâng cao tốc độ đường truyền trong hệ thống ADSL chính là nhờ công nghệ OFDM Nhờ kỹ thuật đa sóng mang và sự cho phép chồng phổ giữa các sóng mang mà tốc độtruyền dẫn trong hệ thống ADSL được tăng lên một cách đáng kể so với các mạng cungcấp dịch vụ Internet thông thường

Bên cạnh các mạng cung cấp các dịch vụ ADSL hiện đang sử dụng rộng rãi ở Việt Namhiện nay , các hệ thống thông tin vô tuyến như mạng truyền hình số mặt đất DVB-T cũngđang được khai thác sử dụng Các hệ thống phát thanh số như DAB và DRM sẽ đựoc sửdụng trong tương lai không xa Các mạng về thong tin máy tính không dây Hiper LAN/2 ,IEEE 802.11a cũng đựơc khai thác một cách rộng rãi ở Việt Nam

1.4 Các hướng phát triển trong tương lai

Hệ thống OFDM hiện được đề cử làm phương pháp điều chế trong mạng thông tin thành

thị băng rộng Wimax theo chuẩn IEEE 802.16a và hệ thống thông tin thế hệ thứ tư (4 G ) Trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ tư , kỹ thuật OFDM có thể kết hợp với các

kỹ thuật khác nhu kỹ thuật đa Anten phát và thu (MIMO technique ) nhằm nâng caodung luợng kênh vô tuyến và kết hợp công nghệ CDMA nhằm phục vụ dịch vụ đa truycập của mạng Một vài hướng nghiên cứu với mục đích thay đổi phép biến đổi FFT trong

hệ thống điều chế OFDM bằng phép biến đổi wavelet nhằm cải thiện sự nhạy cảm của

hệ thống đối với hiệu ứng dịch tần do mât đồng bộ gây ra và giảm độ dài tối thiểu củachuổi bảo vệ trong hệ thống OFDM Tuy nhiên khả năng ứng dụng này cần phải đượckiểm chứng cụ thể hơn nữa trong tương lai

Chương 2

Kỹ thuật OFDM

2.1 Tính trực giao trong OFDM

Trực giao là thuật ngữ đề cập đến mối quan hệ toán học chính xác giữa các tần số củacác hệ thống sóng mang trong hệ thống OFDM Trong hệ thống FDM thông thườngnhiều sóng mang đặt cách nhau một khoãng phù hợp để tín hiệu có thể nhận lại bằngcách sử dụng các bộ lọc và các bộ giải điều chế thông thường Trong các hệ thống nhưvậy ,các khoảng bảo vệ của các sóng mang khác nhau cần được dự liệu trước và việcđưa vào khoãng bảo vệ này làm giảm hiệu quả sử dụng phổ của hệ thống

Tuy nhiên có thể sắp xếp các sóng mang trong hệ thống OFDM sao cho các dãy biên củachúng che phủ lên nhau mà các tín hiệu vẫn có thể thu được một cách chính xác màkhông có sự can nhiễu của các sóng mang Muốn được như vậy thì các sóng mang phảitrực giao vể mặt toán học Máy thu hoạt động như một bộ gồm các bộ giải điều chếdịch tần sóng mang xuống mức DC , tín hiệu nhận được lấy tích phân trên một chu kỳcủa symbol để phục hồi dữ liệu gốc Nếu tất cả các sóng mang đều được dịch tần xuốngtần số tích phân của sóng này ( trong một chu kỳ symbol τ ) thì kết quả tích phân chocác sóng mang khác là zero Do đó các sóng mang độc lập tuyến tính với nhau ( trựcgiao ) nếu khoãng cách của các sóng là bội của 1/τ.Bất kỳ sự phi tuyến nào gây ra bởican nhiễu giữa các sóng mang ICI ( Inter – carrierinterference ) cũng làm mất đi tính trựcgiao

Việc xử lý ( điều chế và giải điều chế ) tín hiệu OFDM được thực hiện trong miền tần số ,bằng cách sử dụng thuật toán xử lý tín hiệu số DSP ( Digital Signal Processing ) Nguyêntắc của tính trực giao thường được xử lý trong phạm vi DSP Trong toán học ,số hạngtrực giao có được từ việc nghiên cứu vectơ Theo định nghĩa ,hai vectơ được gọi là trựcgiao với nhau khi chúng vuông góc với nhau hay tích của 2 vectơ là bằng 0 Điểm chính

ở đây là ý tưởng nhân hai hàm số với nhau ,tổng hợp các tích và nhận được kết quảbằng 0

Hình 2.1 Tích của 2 vectơ trực giao bằng 0

Đầu tiên ta chú ý đến hàm số thông thường có giá trị bằng 0 (giá trị trung bình của hìnhsin dưới đây ) Nếu cộng bán kỳ dương và bán kỳ âm của hình của dạng sóng sin dướiđây chúng ta có kết quả bằng 0 Quá trình tích phân có thể xem xét khi tìm ra diện tíchdưới dạng cong Do đó diện tích của một dạng sóng sin có thể viết như sau :

Nếu ta nhân và cộng hai dạng sóng sin có tần số khác nhau thì ta nhận quá trình nàycũng bằng 0

Hình 2.3 Tích phân của các sóng sin có cùng tần số

Nếu hai sóng sin có cùng tần số như nhau thì dạng hợp thành luôn dương , giái trị trungbình của nó luôn khác 0 Đây là cơ cấu rất quan trọng trong quá trình giải điều chếOFDM Các máy thu OFDM biến đổi tín hiệu thu được sang miền tần số nhờ dung kỹthuật xử lý tín hiệu số gọi là biến đổi Fuorier nhanh (FFT)

Việc giải điều chế được chặt chẽ được thực hiện kế tiếp trong miền tần số (digitaldomain ) bằng cách nhân từng sóng mang được truyền đến máy thu với từng sóng mangđược tạo ra trong máy thu có cùng tần số và pha một cách chính xác Sau đó phép tíchphân được thực hiện , kết quả là tất cả các sóng mang khác sẽ về 0 , ngoại trừ sóngmang được nhân , nó được dịch lên trục X , được tách ra một cách hiệu quả và giá trịsymbol của nó khi đó được xác định Toàn bộ quá trình được lập lại khá nhanh chóngcho mỗi sóng mang , đến khi tấc cả các sóng mang đã được giải đều chế Nhiều lý thuyếtchuyển đổi thực hiện bằng chuỗi trực giao

2.1.1 Dạng biểu thức toán học của sự trực giao

Hàm f(t) và g(t) gọi là trực giao với nhau trên đoạn {t0, t1} nếu :

=0 (2.4)

Hình 2.4 Cấu trúc tín hiệu OFDM trong miền thời gian

Do vậy có thề dùng tập hợp trên như tập hợp vectơ cơ sở của miền trực giao

Sóng mang con trong một tín hiệu OFDM được đặt chồng lấn lên nhau mà vẫn duy trìtính trực giao giữa chúng Tín hiệu OFDM được tạo thành từ tổng các tín hiệu hìnhsin ,với mỗi tín hiệu hình sin tương ứng với một sóng mang con Tần số băng gốc củamỗi sóng mang con được chọn là số nguyên lần nghịch đảo thời gian ký tự kết quả làtấc cả các sóng mang con đều có một số nguyên lần chu kỳ trên một kí tự OFDM Vậycác sóng mang con trực giao với nhau Hình 2.4 thể hiện cấu trúc của một tín hiệu với 4sóng mang con

2.1.2 Trực giao trong miền tần số

Một cách khác để xem tính trực giao của tín hiệu OFDM là xem xét trong miền tần sốcủa nó Trong miền tần số mỗi sóng mang con có đáp ứng tần số là sinc =

sin x

x như thấy

trong hình 2.5 Đó là kết quả của thời gian ký tự tương ứng với nghịch đảo khoảng cách

sóng mang Xa hơn bộ thu là liên quan đến mỗi ký tự OFDM truyền trong khoảng thờigian cố định (TFFT ) với việc không bóp nhọn tại đầu cuối của ký tự Thời gian ký tự này

1

dạng chữ nhật trong miền thời gian thì sẽ có đáp ứng tần số là sinc trong miền tần số Hình dạng sinc có một búp chính hẹp , với nhiều búp cạnh suy giảm chậm với biên độcủa tần số khác nhau từ trung tâm Mỗi sóng mang con có đỉnh tại tần số trung tâm vàkhoảng cách rỗng với lổ hỗng tần số bằng khoãng cách sóng mang

Bản chất trực giao của việc truyền là kết quả của đỉnh sóng mang con và đáp ứng rỗngvới các sóng mang con còn lại Khi tín hiệu được tách bằng cách sử dụng DFT , phổ

không phải liên tục như hình 2.5(a) mà gồm các mẫu rời rạc , điểm lấy mẫu rời rạc ,

điềm lấy mẫu được ký hiệu “o” Nếu DFT được đồng bộ thời gian , tần số lấy mẫu củaDFT tương ứng đúng với đỉnh các sóng mang con , vì vậy sự chồng lấp trong miền tần sốgiữa các sóng mang con không ảnh huởng đến bộ thu Giá trị đỉnh của các sóng mangcòn lại tương ứng với đáp ứng rỗng , dẫn đến sự trực giao của các sóng mang con

Hình 2.5 Đáp ứng tần số của sóng mang con trong tín hiệu OFDM

a chỉ phổ của mỗi sóng mang con , và mẫu tần số rồi rạc xem xét tới bộ thu Chú ý mỗi sóng mang định dạng trong miền tần số là sinc (

sin x

x )

b Chỉ sự kết hợp đáp ứng của 5 sóng mang con

2.2 Biểu thức của tín hiệu OFDM

Như ta đã biết , một sóng mang điều hoà có thể được mô ta bởi :

Sc= Re{Ac(t).ej{ω c t+ϕ c (t )}

} (2.7)

Với Ac(t) và ϕ c(t) là biên độ và pha của song mang trong từng symbol Chẳng hạn như

với điều chế QPSK , symbol thứ p trong khoãng thời gian (p-1)τ <t<pτ , ϕ c(t) sẽ nhận

một trong 4 giá trị 00

, 900 ,1800, 2700

Trong OFDM có nhiều sóng mang , ví dụ N sóng mang , tín hiệu sẽ có dạng :

Sc(t) = ∑

n=0

N−1 Re{A n¿(t ).e j[ω n +ϕ n (t)]

}

(2.8)Trong đó :ω n =ω0+n Δω

Tín hiệu phát ra cho một chuỗi OFDM từ thời điểm t = Δ tới thời điểm t = Ts là :

k : hệ số biểu diễn của sóng mang

Kmax : chỉ số song mang lớn nhất , Kmax= Ncarrier-1

Kmin : chỉ số song mang nhỏ nhất , Kmin = 0

fc : tần số trung tâm của tín hiệu RF

Tu : thời gian symbol tích cực

Δ : khoãng thời gian bảo vệ

Ck : biểu thức của song mang thứ k ở dạng phức

Ck = Akejψ

2.3 Tạo tín hiệu OFDM

Những chòm sao phức cho mỗi sóng mang và cho bước điều chế được cung cấp bởi bộ

được xác định theo phần thực và phần ảo ( tổ hợp phần thực và ảo chính là các symbolđiều chế theo mã Gray ) Các sóng mang được tập hợp trong thanh ghi ngõ vào của chipIFFT , khi có đủ N sóng mang thì IFFT hoạt động , biến đổi các sóng mang từ miền tần sốsang miền thời gian Các tín hiệu I/Q qua bộ biến đổi D/A , theo sau đó là bộ điều chếI/Q đưa tín hiệu OFDM vào băng thông kênh truyền

Bộ điều chế I/Q gồm hai bộ điều chế Double-sideband AM (DSB AM ) với sóng mang dịchpha 900, các tín hiệu ngõ ra được tổ hợp tạo ra tín hiệu OFDM ở dạng analog , bộ điềuchế I/Q chỉ tạo ra một phổ duy nhất mặc dù sử dụng hai bộ điều chế DSB Bộ phátOFDM tạo ra N dòng phổ băng hẹp , mỗi dòng phổ tương ứng được xác định trong thờigian chu kỳ symbol , nhằm tạo ra tín hiệu OFDM có N sóng mang với điều chế đã lựachọn

Trong suốt chu kỳ symbol biên độ và pha là cố định Nhờ công nghệ xử lý tín hiệu sốthực hiện phép biến đổi Fuorier nhanh IFFT ,tính toán các mẫu tín hiệu thời gian làthành phần thực và ảo , sau đó cung cấp lại dạng nhị phân ở ngõ ra Các hệ số Fuorierphức được thiết lập bằng giá trị phức của sóng mang phụ điều chế , chỉ có một số của Ngiá trị ngõ vào tương ứng với số sóng mang OFDM được sử dụng , vì thế có thể sử dụngcác bộ lọc thông thấp có độ dốc giới hạn phía sau biến đổi D/A

Hình 2.6 : Điều chế OFDM

2 4 Mô hình hệ thống

Hình 2.7 : Mô hình hệ thống OFDM

Luồng bit dữ liệu cần truyền được chuyển từ nối tiếp sang song song và đưa vào ánh

xạ biên độ , pha sóng mang phụ Sau đó chuyển đổi phổ của nó sang miền thời giandùng IDFT , IFFT thực hiên tính toán như IDFT , nhưng nó thực hiện tính toán hiệu quảhơn và được sử dụng trong hệ thống thực tế Sau đó để truyền tín hiệu OFDM , tín hiệuchuyển lên miền thời gian được trộn lên tần số yêu cầu

Bộ thu thực hiện ngược bộ phát , trộn tín hiệu RF tạo băng gốc cho quá trình xử lý , rồidung FFT để thực hiện tín hiệu trong miền tần số Biên độ và pha được xác định và biếnđổi thành dữ liệu số

2.4.1 Mã hóa kênh truyền

Kỹ thuật mã hoa kiểm soát lỗi có thể tách và sữa lỗi xãy ra khi thông điệp được truyềntrên hệ thống thông tin số Để thực hiện điều này , mã hóa không chỉ truyền ký tự thôngtin mà nó có còn truyền một hoặc nhiều ký tự dư Bộ giải mã sử dụng ký tự dư để tách

và chỉnh sữa lỗi xuất hiện trong khi truyền Mã hóa FEC (forward error control : Kiểmsoát lỗi tiến ) trong hệ thống thông tin số gồm :

Serial to

Parallel

Converter

Signal Mapper IFFT

Parallel

To Serial Converter

Guard Interval Insertion

D/A &

Low pass Filter

A/D

Guard Interval Removal

Serial to Parallel Converter FFT

Equalizer Signal

n

r r (t)

T n

 Mã hóa khối : mã hóa khối bao gồm mã hóa Reed-solomon , BCH , vòng ,Hammin, và mã hóa khối tuyến tính generic.

 Mã hóa chập : Mã hóa chập và giải mã Viberbi

Với hệ thống OFDM để sửa sai sóng mang con của hệ thống bị ảnh hưỡng của Fadingchọn lọc tần số và ICI gây ra bởi Fading nhanh thường sử dụng FEC là mã hóa khối Reed-Solomon và mã hóa chập

2.4.2 Kỹ thuật phân tán dữ liệu

Do Fading chọn lộc tần số của kênh truyền vô tuyến điểm hình , các sóng mang conOFDM nhìn chung có biên độ rất khác nhau Suy hao nhiều trong phổ tần số có thể làmcho sóng mang con ít tin cậy hơn sóng mang khác Vì vậy chúng thường tạo ra chùm lỗiliên tiếp hơn là lỗi phân tán ngẫu nhiên ( như dưới tác động của nhiễu Gaussian ) Hầuhết các mã tiền sữa lổi FEC không được thiết kế để giải quyết lỗi chùm Vì vậy phân tán

dữ liệu nhằm ngẫu nhiêm hóa của những bit lỗi trước khi giải mã Tại máy phát bằngcách nào đó mà người ta sẽ hoán vị các bit sau khi mã hóa sao cho mỗi bit kế cận cáchnhau nhiều bit sau khi phân tán Tại máy thu ,việc hoán vị ngược sẽ được thực hiệntrước khi giải mã Kỹ thuật phân tán thông thường là kỹ thuật phân tán khối (blockinterleaving) , hay cũng có thể là phân tán dạng chập (convolution interleaving ) Nhìnchung mục đích cuối cùng của việc thực hiện phân tán là đảm bảo cho xác xuất hiện bit

1 và bit 0 là đều nhau

2.4.2.1 Kỹ thuật phân tán khối (block interleaving )

Hình 2.8 thuật toán block interleaving /deinterleaving

Luồng bit sau khi mã hóa được đọc vào theo từng dòng của ma trận kích thước pxm vàđọc theo cột , trong đó p là chu kỳ của interleaver và m=N/p Động tác này sẽ thay thếp-1 ký tực vào mỗi 2 ký tự số ban đầu Nét tinh tế của kỹ thuật này là các ký tự mà tathực hiện động tác xen chính là các biên độ của sóng mang được điều chế Vì vậy kỹthuật phân tán dữ liệu có tác động phân tán trong miền tần số Khi ký tự OFDM thu về ,quá trình deinterleaving được thực hiện , kết quả lỗi chùm được chia ra thành các lỗi bitriêng lẽ , điều này nâng cao đáng kể hiệu quả sữa lổi của bộ giải mã hệ thống FEC

2.4.2.2 Kỹ thuật phân tán dạng chập (convolution interleaving )

Hình 2.9 : Sơ đồ khối bộ convolutional interleaver/deinterleaver

Hình 2.9 mô tả sơ đồ khối bộ convolution interleaver được Ramsey và Forney giới thiệu

lần đầu tiên Các ký tự mã hóa được dịch vào một bộ N thanh ghi , mỗi thanh ghi tiếptheo cho phép lưu nhiều hơn thanh ghi trước đó j ký tự Thanh ghi số 0 xem như không

có chức năng ghi dịch ( ký tự được ghi thẳng vào ) Với mỗi ký tự mã hóa mới ,bộ chuyểnmạch sẽ chuyển sang một thanh ghi mới , và ký tự mới này sẽ được dịch vào Trong khi

ký tự trước đó của thanh ghi trước , sẽ dịch chuyển ra bộ điều chế hay máy phát Sau

lặp lại Bộ giải mã phân tán thực hiện động tác ngược lại ,và cả hai bộ chuyển mạch tạiđầu phát và thu cần phải được hoạt động đồng bộ

Bộ phân tán ký tự có chất lượng tương đương với dạng khối nhưng ưu điểm đặc biệt là

nó sẽ gây trễ đầu phát tới đầu thu bằng chỉ bằng M(N-1) ký tự Trong đó , M = Nj và sốphần tử nhớ trong các thanh ghi dịch là M(N-1)/2 tại cả 2 đầu kênh Bởi vậy bộ phân tándạng chập giảm được một nữa bộ nhớ cũng như độ trễ cho hệ thống so với dạng khối

2.4.3 Chuyển đổi nối tiếp /song song và song song / nối tiếp

Theo Shanon tốc độ dữ liệu cao nhất cho kênh truyền chỉ có nhiễu trắng AWGN (không

có Fading ) là :

Cmax=B log2(1+ S N )[ bps] (2.10)

B là băng thông kênh truyền [Hz]

S/N là tỉ số tín hiệu trên nhiễu của kênh truyền

Hình 2.10 : a) hệ thống đơn sĩng mang

b) OFDM với Δf = 1 3T B

Vì vậy muốn truyền dữ liệu với tốc độ cao hơn Cmax ta phải chia nhỏ luồng tốc độ caothành các luồng dữ liệu thấp hơn Cmax bằng cách sử dụng bộ biến đổi Serial/parallel (nốitiếp sang song song )

Tức là chia luồng dữ liệu vào từng frame nhỏ cĩ chiều dài kxb bit k¿ N , với b là số bittrong mơ hình điều chế số , N số sĩng mang k,N sẽ chọn sao cho các luồn dữ liệu songsong cĩ tốc độ đủ thấp , để băng thơng tương ứng đủ hẹp , sao cho hàm truyền trongkhoảng băng thơng đĩ cĩ thể xem là phẵng Bằng cách sử dụng bộ Serial/Parallel ta đãchuyển kênh truyền Fading chọn lọc tần số thành kênh truyền Fading phẵng

Ngược lại phía phát , phía thu sừ dụng bộ Parallel/Serial cho phép N luồng dữ liệu tốc độthấp thành một luồng tốc độ cao duy nhất

Hình 2.11 : Bộ S/P và P/S

Parallel

To Serial Converter

Serial toParallelConverter

Dữ liệu nối tiếp

S T

S T

P T

P T

P T

P T

Dữ liệu cần truyền có dạng dòng dữ liệu nối tiếp Trong OFDM , mỗi symbol thườngtruyền 40-4000 bit do vậy giai đoạn biến đổi nối tiếp thành song song là cần thiết đểbiến đổi dòng , bit dữ liệu nối tiếp đầu vào thành dữ liệu cần truyền trong mỗi symbolOFDM Dữ liệu được phân phối cho mỗi symbol phụ thuộc vào sơ đồ điều chế được sửdụng và trên mỗi tải có thể thay đổi và như vậy số bit tải phụ cũng thay đổi Kết quả làgiai đoạn biến đổi nối tiếp thành song song bao hàm việc làm đầy payload dữ liệu củamỗi tải phụ

Tại phía thu thì quá trình ngược lại ,với dữ liệu từ các tải phụ được biến đổi trở lại thành

 BPSK sử dụng 1 symbol có 1 bit 0 hoặc 1 sẽ xác định trạng thái pha 00 hoặc 1800 ,tốc độ Baud hay tốc độ symbol sẽ bằng tốc bộ bit Rsymbol=Rb

 QPSK sử dụng 1 symbol 2 bit (Dibit), Rsymbol=Rb/2

 8-PSK hay 8-QAM sử dụng 1 symbol 3 bit (Tribit), Rsymbol=Rb/3

 16-PSK hay 16-QAM sử dụng 1 symbol 4 bit (Quabit) , Rsymbol=Rb/4

Số bit được truyền trong mỗi symbol tăng lên (M tăng lên ) thì hiệu quả băng thông

Một số phương thức thường điều chế thường dùng trong bộ Mapping :

 M-PSK (Phase Shift Keying )

 M-DPSK (Differential Phase Shift Keying )

 M-QAM ( Quarature Amplitude Modulation )

Hình 2.13: Mối quan hệ giữa tốc độ symbol và tốc độ bit phụ thuộc vào số bit trong

một symbol

2.4.4.1 M-PSK ( M-Phase shift keying )

Sóng mang chỉ thay đổi về pha phụ thuộc bit vào , mà không thay đổi biên độ , nên côngsuất của tín hiệu không đổi Một số dạng PSK thường gặp :

 BPSK có 2 trạng thái pha phụ thuộc 1 bit vào

 QPSK có 4 trạng thái pha phụ thuộc 2 bit (Dibit)vào

 16-PSK có 16 trạng thái pha phụ thuộc 4 bit (quadbit) vào

Phương pháp này đòi hỏi phía thu phải khôi phục được chính xác sóng mang , M-PSK cóbiểu thức tổng quát như sau :

Hình 2.15 : Giản đồ chòm sao QAM

Sau đây là biểu thức tổng quát của tín hiệu QAM :

Si(t)=a i1 φ1(t )+a i2 φ2(t ) i=1, , M (2.13)

ai1 và ai2 là một trong các mức của symbol được điều chế QAM

ai1, aì2 = ±a,±3a,±5 a, ,±(log2M−1)a

Ts là độ rộng một symbol

fc là tần số sóng mang

2.4.4.3 DPSK(Differential Phase Shift Keying )

Đây là mộ dạng của M-PSK , trước khi đi vào bộ M-PSK tín hiệu sẽ được xử lý sai biệt , kí

tự ra khỏi bộ này chứa đựng thông tin về sự khác nhau giữa hai kí tự liên tiếp Bộ giảiđiều chế sẽ so sánh khác biệt về về pha của 2 ký tự liên tiếp để xác định kí tự thu được Thông thường nhiễu tác động 2 ký tự liên tiếp gần như nhau , sai biệt của 2 ký tự liêntiếp sẽ giống nhau trong trường hợp có nhiễu và không có nhiễu

Ưu điểm của phương pháp này là không cần sóng mang Tuy nhiên để có sai số như PSK, tín hiệu DPSK vào bộ giải điều chế cần có tỉ số tín hiệu trên nhiễu S/N lớn hơn 1-3dB so

với PSK Hình 2.16,2.17,2.18 cho ta thấy cách thức điều chế và giải điều chế DBPSK

Hình 2.16 : sơ đồ giải điều chế DPSK

Hình 2.17 : Chuỗi bit vào và pha của sóng mang tương ứng

Hình 2.18 : Sơ đồ giải điều chế DBPSK

2.4.5 Bộ IFFT và FFT (Inverse Fast Fourier Transform , Fast Fourier Transform )

Hình 2.19 : Bộ IFFT và FFT

Phép biến đổi IDFT (Iverse Discrete FuorierTransform ) cho phép ta tạo tín hiệu OFDMmột cách dễ dàng , tức là điều chế N luồng tín hiệu song song lên N tần số trực giao mộtcách chính xác và đơn giản Phép biến đổi DFT (Discrete Fourier Transform ) cho phép tagiải điều chế lấy lại thông tin từ tín hiệu OFDM Nhờ sử dụng phép biến đổi IDFT và DFT

mà ta tinh giản được bộ tổng hợp tần số phức tạp ở phía phát và thu Nếu không sửdụng IDFT và DFT bộ tổng hợp tần số phải tạo ra một tập tần số cách đều nhau chính xác

và đồng pha , nhằm tạo ra tập tần số trực giao hoàn hảo , điều này không hề đơn giảnchút nào

Biến đổi DFT phức có thể được xem như là cách xác định biên độ và pha của nhữngthành phần sóng sin và cosin cấu thành nên tín hiệu phân tích

Công thức (2.14) định nghĩa biến đổi Fuorier phức nên cả hai mảng miền thời gian vàmiền tần số đều lưu trữ những giá trị phức

Mảng X[k] bao gồm cả tần số dương và âm , trong đó chỉ số k=0,……,N/2 biểu thị cho tần

số dương và k=N/2+1,…… ,N-1 biểu thị cho tần số âm

Hình 2.20 : Ví dụ về phổ phức thay thế cho tín hiệu miền thời gian hoàn toàn thực

Có hai cách chính thức để ứng dụng biến đổi DFT phức vào hệ thống điện tử :

 Tín hiệu miền thời gian được giả sử là tất cả đều là số thực : Phần thực của tínhiệu miền tần số có đối xứng chẵn và phần ảo có đối xứng lẽ

 Tín hiệu miền thời gian được giả sử là hoàn toàn phức : tần số dương và âm độclập vời nhau

Hình 2.21 : Giải thuật DFT và IDFT phức Đường nét đứt tượng trưng cho DFT và

đường nét đậm tượng trưng cho IDFT Mảng là tần số chứa các giá trị tần số dương và âm Tần số dương chạy từ 0 đến N/2

Công nghệ ADSL (Asynchronuos Digital Subscriber Line ) sử dụng tín hiệu như miền thờigian hoàn toàn thực Tín hiệu miền thời gian phức được dùng trong chuẩn ứng dụng W-LAN 802.11a IEEE

Điều cuối cùng cần chú ý đối với DFT là khoãn cách tần số giữa mỗi mẫu trong miền tần

số ( thường được gọi là độ phân giải – the resolution ) phụ thuộc vào tần số lấy mẫu fs vàchiều dài N của bộ biến đổi FFT :

ΔF =

f s

N (2.15)

2.4.5.1 Phép biến đổi ngược Fuorier rời rạc IDFT

Phép biến đổi Fourier rời rạc DFT sẽ phân tích tín hiệu thành những thành phần sóng sin

có khoãng cách đều nhau trong khoãng tần số

Ngược lại phép biến đổi ngược Fourier rời rạc IDFT sẽ tổng hợp tất cả các sóng sin vàcosin có biên độ lưu trữ trong mãng X[k] để tái tạo trở lại tín hiệu phát miền thời gian :

j(Im X[ k ]cos(2 π kn N n)+Re X [ k ]sin (2π kn N n)

Trong côn thức trên nếu ta thay Re{X[k]}+jImX[k] và đem ra ngoài phép tính thì ta sẽ rút

Cộng tất cả các sin đó lại lại với nhau sẽ tạo được tín hiệu phát

Dạng sóng cosin và sin trong (2.14) và (2.16) có thể được hiệu như là những tín hiệuthực được phát ra bởi các mạch vật lý

2.4.5.2 Phép biến đổi Fourier nhanh

Việc tính toán DFT một cách trực tiếp trong trường hợp N lớn sẽ tiêu tốn rất nhiều thờigian Thời gian tính toán cần thếit tăng theo N2 Tuy nhiên nếu ta sử dụng số sóng mang

N là lũy thừa của 2 thì có cách tính hiệu quả hơn nhiểu là FFT

2.4.6 Chèn khoảng bảo vệ (Guard Interval Insertion , Guard Interval Removal )

Hai nguồn nhiễu giao thoa (Interference) thường thấy trong hệ thống vô tuyến số cũngnhư hệ thống cũng như trong hệ thống OFDM là ISI và ICI :

 ISI ( Intersymbol Interference) : Nhiễu giao thoa liên ký tự ,được định nghĩa làxuyên nhiễu giữa các symbol trong khoãng thời gian Tsymbol của các frame FFT liêntiếp ( trong miền thời gian )

 ICI (Inter- carrier Interference ) : nhiễu giao thoa liên sóng mang , được địnhnghĩa là xuyên nhiễu của các kênh sóng mang phụ (subchannel) của cùng mộtframe FFT ( trong miền tần số )

Nhiễu ICI được loại bỏ hoàn toàn nhờ sử dụng tập sóng mang trực giao làm tập tần sốcủa các kênh phụ Nhiễu ISI gần như được loại bỏ hoàn toàn nếu số lượng sóng mang N

đủ lớn , khi đỏ băng thông của kênh truyền đủ nhỏ so với conherence bandwith ,tức làthời gian của symbol TS lớn hơn trễ tải kênh truyền Tuy nhiên do độ phức tạp của phépbiến đổi FFT tăng khi N tăng ,nên N phải được chọn tối ưu ,bộ Guard Interval Insertionđược sử dụng nhằm kéo dài độ rộng symbol TS mà vẫn giữ nguyên số sóng mang BộGuard Interval Insertion sẽ chèn thêm khoảng bảo vệ Δ G

qua nhiều tuyến đường truyền với trễ truyền dẫn khác nhau Để đơn giản cho việc giảithích nguyên lý này hình 2.22 mơ tả tín hiệu từ hai tuyến truyền dẫn , trong đĩ mộttuyến truyền dẫn khơng cĩ trễ , tuyến cịn lại so với tuyến đầu tiên là τmax Ở tuyến đầu

tiên ta nhận thây mẫu tín hiệu thứ (i-1) khơng chồng lấn lên tín hiệu thứ i Điều này là

do ta giả sử rằng tuyến đầu tiên khơng cị trễ truyền dẫn Tuy nhiên ở tuyến thứ 2 , mẫutín hiệu thứ (i-1) bị dịch sang mẫu tín hiệu thứ k một khỗng τmax Tương tự như vậy

mẫu tín hiệu thứ k bị dịch sang tín hiệu thứ (i+1) một khỗng là τmax Tín hiệu nhận

được ở máy thu sẽ là tổng tín hiệu tất cả các tuyến Sự dịch tín hiệu do trễ truyền dẫntrong các phương pháp điều chế thơng thường gây ra nhiễu ISI Tuy nhiên trong hệthống OFDM cĩ sử dụng chuỗi bảo vệ sẽ loại bỏ nhiễu này Trong trường hợp Δ G¿τmax

như mơ tả ở hình 2.22 , thì phần bị chồng lấn tín hiệu gây ra nhiểu ISI chỉ nằm trongkhỗng chuỗi bảo vệ Khoảng tín hiệu cĩ ích cĩ độ dài TS khơng bị chồng lấn bởi các mẫutín hiệu khác Ở phía thu , chuổi bảo vệ dễ bị gạt bỏ trước khi đến bộ giải điều chếOFDM Điều kiện quyến định để đảm bảo hệ thống OFDM khơng bị ảnh hưởng bởinhiễu ISI là:

ΔG≥τmax (2.18)

Đáp ứng xung của kênh truyền chọn lọc tần số

Đường đầu tiên Đường thứ hai



max



Tín hieä u treã

Tín hieäu treã

c) Khoảng bảo vệ có tính cyclic prefix

Hình 2.22 : Tín hiệu được chèn khoảng bảo vệ

Hình 2.22 a cho thấy tín hiệu không có khoảng bảo vệ Δ G nên tín hiệu trễ từ symbol i-1 ,

lấn sang symbol i gây nên ISI

Hình 2.22 b , tín hiệu được chèn khoảng bảo vệ rỗng Δ Gđủ lớn so với trãi trễ hiệu dụng

τ RMScủa kênh truyền thì nhiễu ISI sẽ được loại bỏ Tuy nhiên khoảng bảo vệ rỗng Δ G sẽ

gây nên sự thay đổi đột ngột của tín hiệu sẽ làm bề rộng phổ của kênh truyền tăng lênlàm mất tính trực giao

Hình 2.22c , tín hiệu được chèn khoảng bảo vệ Δ Gcó tính chất Cyclic Prefix nhằm duy trì

tính trực giao do bộ IFFT tạo ra Nếu chiều dài μ được chèn vào symbol là μ

t S

N lớn hơnthời gian trễ lớn nhất của kênh truyền thì hiện tượng ISI sẽ được loại bỏ hoàn toàn Giả sử kênh truyền có trải trễ lơn nhất là τmax=μ

symbol xn[xn−μ, xn−μ+1, , xn−1] sẽ được chèn vào phần đầu của x

n để tạo thành symbol sn=[xn−μ, xn−μ+1, , xn−1,x0, x1, , xn−1] độ rộng khi này là :

T=tS+μ

t S

N (2.19)Symbol sn sẽ đưa vào bộ D/A để tái tạo tín hiệu thời gian s(t)

Giả sử kênh truyền có đáp ứng xung c(t) ,tín hiệu phía thu sẽ là :

r(t) = x(t)*c(t) (2.20)

Ký hiệu cn = [c1,c2,…,cμ] và rn =[r0,r1,……,rN+μ−1 ] là các mẫu rời rạc khi lấy mẫu c(t) và

r(t) tại các thời điểm n

t S

N , rN=[ r0,r1,……,rN+ μ−1] là kết quả của phép chập giữa cn và sn

Bộ Guard Interval Removal ở phía thu sẽ loại bỏ μ mẫu đầu tiên bị ISI của rn thu được

symbol sau đó tín hiệu rời rạc sẽ được đưa vào bộ vào bộ FFT để lấy lạichuỗi tín hiệu ban đầu

Băng thông OFDM

~ 1

~

0 ,x , ,x N

x

Hình 2.23 : Tín hiệu thu bị dịch pha do ảnh hưởng của hiệu ứng đa đường

Như trên hình 2.22 c , ta có thể thấy rằng nếu trải trễ nhỏ hơn khoảng bảo vệ không có

hiện tượng giao thao giữa các ký tự trước và các ký tự hiện tại ,do đó không gây ra ISI vàICI Tuy nhiên do tín hiệu nhận được tại má thu là tổng của nhiễu thành phần đa đường

nên sẽ gây ra sự dịch pha cho các sóng mang như ở hình 2.23 Việc ước lượng kênh

truyền ở máy thu sẽ khắc phục sự dịch pha này

Hình 2.25 : Những ký tự OFDM thu được sau khi truyền qua kênh truyền multipath:

a) không có khoảng bảo vệ b) có chèn khoảng bảo vệ

Hình 2.24 minh họa khái niệm chèn khoảng thời gian bảo vệ trong hệ thống OFDM và hình 2.25 minh họa ý tưởng dùng khoảng bảo vệ để loại bỏ khoảng ISI giữa những ký tự

OFDM , ở hình 2.25(a) thì ký tự OFDM thu được bị can nhiễu bởi ký tự OFDM trước đó ,

ở hình 2.25(b) thì ký tự OFDM thu được không còn bị ảnh hưởng của ký tự OFDM trước

đó

Trong khoảng thời gian bảo vệ , máy thu bỏ qua tất các các tín hiệu , như vậy có nghĩa làkhoảng bảo vệ là khoảng vô ích , nó không mang dữ liệu có ích Lựa chọn khoảng bảo vệliên quan đến thời gian trễ của echo , đồng thời cũng liên quan mật thiết đến số lượngsóng mang trong thực tế khoảng thời gian bảo vệ được tạo ra bằng cách lặp lại một tỉ

lệ dòng bit tích cực trong chu kỳ trước đó , khoảng bảo vệ được chọn dựa vào khoảng

Thật ra ý tưởng của phương pháp này có từ giữa những năm 1980 Nhưng do lúc đó cònhạn chế về mặt công nghệ (khó tạo ra các bộ điều chế và giả điều chế đa sóng mang giáthnàh thấp theo biến đổi Fourier nhanh (Inverse Fast Fourier Transform-IFFT) nên chotới nay dựa trên những thành tựu công nghệ mạch tích hợp , phương pháp này mới đưavào thực triễn

2.4.7 Bộ biến đổi D/A và A/D

Chuỗi symbol sau khi được chèn được chèn khoảng bảo vệ Δ Gcho chuỗi S

n sẽ được đưavào bộ biến đổi từ số sang tương tự D/A và bộ lọc thông thấp tạo tín hiệu liên tục s(t) đểđưa ra kênh truyền vô tuyến

Ở phía thu , bộ A/D làm động tác ngược lại bộ D/A , bộ A/D sẽ lấy tín hiệu OFDM thuđược r(t) , cho ra tín hiệu số rời rạc rn ,sau đó rn sẽ được cho qua bộ Guard IntervalRemoval để loại bỏ khoảng bảo vệ Δ G

Trong bất kỳ hệ thống truyền dẫn vô tuyến nào , tín hiệu trước khi truyền đều đượcnhân với xung cơ bản Mục đích của phép nhân này là giới hạn phổ của tín hiệu phát saocho phù hợp với bề rộng cho phép của kênh truyền Trong trường hợp bề rộng phổ tínhiệu phát lớn hơn bề rộng kênh truyền cho phép thì tín hiệu phát này sẽ gây ra nhiễuxuyên kênh đối với các hệ thống khác Trong hệ thống OFDM tín hiệu trước khi phát điđược nhân với xung cơn bản r(t) Xung cơ bản có bề rộngn đúng bằng bề rộng của môtmẫu tín hiệu OFDM Sau khi chèn chuỗi bảo về thì xung cơ bàn ký hiệu là s(t) có độ rộngbằng tS+Δ G Dạng xung cơ bản đơn giản nhất là xung là xung vuông mô tả như hình