OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) Multiplex por Divisin de Frecuencias Ortogonales OFDM y FDM OFDM Puede entenderse como un mtodo de modulacin o como un mtodo de multiplex. Un flujo de datos es dividido en N subcanales que se modulan con N subportadoras. Si los espectros de los subcanales no se solapan, estamos en MDF convencional (Ej. DMT) (Requiere Banda Guarda para evitar Interferencia de canales adyacentes). MDF implica subutilizacin del espectro de frecuencias. FDM convencional Semejante a DMT. Subcanales que no se solapan. Fcil ecualizacin. Banda Guarda para reduccin deInterferencia entre subcanales. OFDM Subcanales que se solapan. Con portadoras ortogonales. Obtenida mediante FFT e IFFT. Ventajas en ahorro de Bt o en incremento de velocidad si mantengo el Bt. Se controla (casi elimina) la Interferencia entre canales por ortogonalidad de los mismos.OFDM - Representacin de las seales Espectro de la Multiplexacin porDivisin de Frecuencia Ortogonal(OFDM) Espectro de la Multiplexacin porDivisin de Frecuencia Clsica (FDM) Espectro de secuencia normal Sistemas Ortogonales x y z i j k Sistemas Ortogonales x y z i j k Sx Sz Sy S Portadoras ortogonales (1) Dos funciones son ortogonalesen el intervalo T si: otrosk j paradondeN k j y T t para K dt t tjkjk kTj01:,..., , 0 ) ( ). (0== =s s =}oo Para ortogonalidad t f f t t f to k j) ( 2 cos ) ( ; 2 cos ) (0A + = = t t Teniendo fo una cantidad entera de ciclosen el intervalo de 0 a T Tnf que siempredt f t dt t f fdt t f f t fjkT TT= A =A + A + =A + -} }}ot tt t0 000002 cos ) 2 ( 2 cos) ( 2 cos 2 cosPara ortogonalidad Basta que la diferencia de frecuencia en las subportadoras sea un mltiplo entero de 1/T para que el conjunto de subportadoras constituya un conjunto ortogonal: Tnf = APortadoras ortogonales en T (1) T T: duracin del smbolo. Subportadoras separadas a una frecuencia n(1/T), lo que => todastienen un nmero entero de ciclos en T Portadoras ortogonales en T (2) Dos portadoras son ortogonales en el intervalo T de un smbolo estando espaciadas a n(1/T) Hz donde n es un entero. Con ello: Se hace un uso ptimo del espectro disponible. No se produce IIC (Interferencia entre portadoras)Espectro de seal OFDM Ventanas rectangulares de duracin T Espectros Sinc con ceros espaciados 1/T. Las restantes subportadoras se colocan en los cruces por cero del espectro Las subportadoras son ortogonales. Generacin de OFDM Propagacin con Multitrayectorias Se reciben mltiples rplicas con diferentes demoras que se solapan. Interferencia entre smbolos Limitacin en velocidad.Efecto de Multitrayectoria Seal Transmitida Seal Rx Lnea directa Seal Rx otras trayectorias Seal Rx resultante con IIS Para sistemas mviles La propagacin multitrayectoria afecta la recepcin de la seal. Efecto de multitrayectoria ms perjudicial mientras menor duracin tiene el smbolo lo que requiere de mayor Bt. Con Modulaciones Multifrecuencias MCM (MultiCarrier Modulation) el efecto indeseable de multitrayectoria disminuye porque los smbolos pueden tener mayor duracin. Efecto de Multitrayectoria Disminuye si se dividen los bits en grupos. Cada grupo modula a una subportadora y forma un smbolo. Cada subportadora simultneamente forma smbolos. Smbolos de mayor duracin. Efecto de multitrayectoria disminuye. OFDM divide los datos en mltiples canales Con portadoras ortogonales, Transmitiendo de forma independiente mltiples canales que transportan smbolos de ms larga duracin Por lo tanto menos sensibles a la interferencia por mltiples trayectorias y con menor IIS. Modulacin de subportadoras BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 128QAM. Primeros usos de OFDMUso de OFDM en 802.16 WiMax IEEE 802.16 (December 2001) IEEE 802.16a (April 2003) IEEE 802.16-2004 (July 2004) IEEE 802.16e (2005) . OFDM . AAS optional but not clearly defined . 64QAM optional 802.16a + .UL sub-channeling, . AAS definition / mechanisms BPSK mode 802.16d + .Scalable OFDMA IP Mobility (handover) LOSNear LOSNon LOSNon LOS Indoor/outdoor CPEFixed location NLOS No CPE Installation Fixed/Nomadic/ Mobility NLOS WiMAX is inherited from 802.16 standard family Aplicaciones 802.11 de la IEEE para WLAN en la banda de 5 GHz y velocidades de 6 54 Mbps. Existen soluciones para interiores y exteriores. Comunicaciones inalmbricas de banda ancha para servicios multimedia con velocidades de 72/192 Mbps con Bt de 10.5/28 MHz en la banda de 3.5 GHz. Comunicaciones de redes MAN con 802.16. WiMax en sus variantes ms modernas para soporte de Cx. Mviles- fijo PLC Etc. OFDM Mtodo de modulacin. Mtodo para MDF. Mtodo para Acceso mltiple a un medio comn cuando se distribuyen las portadoras entre diferentes usuarios. OFDMA Conclusiones OFDM: Mtodo de modulacin multiportadora con portadoras ortogonales. Frecuencias separadas mltiplos de 1/Ts.(f=n/Ts) En el centro del espectro de cada portadora, las restantes cruzan por cero, por lo que no se interfieren, a pesar de que sus espectros se solapan. Permite ahorro de ancho de banda o ms velocidad en el mismo ancho de banda. Mltiples aplicaciones. Bibliografa ModulacinpormultiportadorastipoOFDM,lasbasesdelanuevageneracindetransmisinde informacin.CarlosAlbertoRamrezBehaine.RevistaIngenierasUniversidaddeMedelln. ol.5 no.9 Medelln July/Dec. 2006 SimulacindeunEsquemadeModulacin/DemodulacinOFDMUtilizandounModelodeCanal Multitrayectoria. Jos Mauricio Vergara y Rebeca Estrada.http://www.espol.edu.ec ImplementacindetcnicasdeestimacinysincronizacinparasistemasOFDMMarcos Alsinella.Proyecto Final de Carrera. Universidad Autnoma de Barcelona. Septiembre 2008 OFDMA:InterfazdeAiredel4G.FidelSalgueiro.RevistadeTelecomunicacionesdeAHCIET.No. 120 Transmisin de televisin, modulacin COFDM. Constantino Prez Vega. 2004 OFDM y Spread Spectrum. Cecilia Alberto, Lucas Chiesa y Margarita Manterota. 2007 WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access. Mauricio Bonati y Claudia Retamal.2008 Introduccindenuevastecnologasdecomunicacionesentrenes.CarlosRodrguez,Sadot AlexandresFernndezyJ.DanielMuozFras.Analesdemecnicayelectricidad.Enero-febrero 2007 Mtodos de modulacin de frecuencia. http://www.monografias.com/trabajos14/modulac-frecuencia.shtml