OFDM et ses applications
38 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Quelle technologie a permis une grande expansion des réseaux sans fil ?

L'OFDM

Qu'est-ce que l'OFDM peut améliorer dans les réseaux sans fil ?

L'efficacité du réseau en bps/Hz

Qu'est-ce que l'OFDM a joué un rôle majeur dans la mise en œuvre ?

Le changement des réseaux mobiles de 3G à 4G

Quel est un autre terme pour l'OFDM ?

<p>La modulation multicarrier</p> Signup and view all the answers

Que sont des sous-porteuses en relation avec l'OFDM ?

<p>Le flux de données est divisé en plusieurs sous-porteuses parallèles par l'OFDM</p> Signup and view all the answers

Quelle est la relation exacte entre l'espacement des fréquences fo et le temps de bit donné T ?

<p>fo doit être un multiple de 1/T</p> Signup and view all the answers

L'OFDM utilise des sous-porteuses espacées de manière à éviter tout chevauchement entre les signaux.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Les sous-porteuses OFDM sont toujours espacées de manière à ce que les signaux soient orthogonaux, même en présence de bruit ou de distorsion.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Quelle est la bande passante totale disponible pour la norme IEEE 802.11n ?

<p>20 MHz</p> Signup and view all the answers

Combien de sous-porteuses sont utilisées dans la norme IEEE 802.11n ?

<p>48</p> Signup and view all the answers

Quelle est la bande passante de chaque sous-porteuse en norme IEEE 802.11n ?

<p>0,3125 MHz</p> Signup and view all the answers

Quel problème majeur l'OFDM peut surmonter dans les réseaux sans fil ?

<p>L'interférence intersymboles (ISI)</p> Signup and view all the answers

L'OFDM utilise des bits longs pour contrer l'ISI.

<p>True</p> Signup and view all the answers

L'OFDM utilise une seule horloge pour générer tous les signaux sous-porteuse.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Le préfixe cyclique aide à corriger l'ISI résiduel.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'un préfixe cyclique ?

<p>Un segment du symbole OFDM ajouté au début du symbole pour atténuer l' ISI</p> Signup and view all the answers

Quel est le but de l'ajout du préfixe cyclique ?

<p>Pour atténuer l' ISI résiduel restant après l'utilisation de longs bits</p> Signup and view all the answers

Quel est un autre nom pour le préfixe cyclique ?

<p>L'intervalle de garde</p> Signup and view all the answers

L'OFDM peut utiliser des amplificateurs peu coûteux car les signaux OFDM ont une faible puissance moyenne.

<p>False</p> Signup and view all the answers

La réduction du PAPR peut entraîner une diminution du rapport signal sur bruit plus interférence (SINR).

<p>True</p> Signup and view all the answers

Comment l'OFDM résout-il le problème du PAPR ?

<p>Il utilise des techniques de réduction du PAPR qui peuvent inclure le codage spécialisé, l'ajustement de phase, la coupure, le SC-FDMA</p> Signup and view all the answers

Que signifie l'acronyme ICI ?

<p>Interférence interporteuse</p> Signup and view all the answers

Le préfixe cyclique est une solution efficace pour éliminer complètement l'ICI.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Que signifie l'acronyme OFDMA ?

<p>Accès multiple par division orthogonale de la fréquence</p> Signup and view all the answers

L'OFDMA utilise une allocation statique des sous-porteuses.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'une des principales différences entre l'OFDMA et le SC-FDMA ?

<p>Le SC-FDMA a un PAPR plus faible que l'OFDMA</p> Signup and view all the answers

Le SC-FDMA est plus complexe à mettre en œuvre que l'OFDMA.

<p>True</p> Signup and view all the answers

En quoi l'OFDMA est-il différent de l'OFDM ?

<p>Ce sont des méthodes pour partager des ressources dans les réseaux sans fil. L'OFDMA est une technique d'accès multiple qui utilise l'OFDM pour partager la bande passante, tandis que l'OFDM est un schéma de modulation qui transforme la transmission de données via plusieurs sous-porteuses.</p> Signup and view all the answers

L'ordonnancement opportuniste est une technique d'allocation de ressources qui prend en compte les exigences des utilisateurs.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Quelle est la différence entre l'efficacité du système et l'équité dans l'ordonnancement opportuniste ?

<p>L'efficacité du système se concentre sur la maximisation du débit global, tandis que l'équité assure une répartition équitable des ressources entre les utilisateurs.</p> Signup and view all the answers

A quoi sert l'ordonnancement opportuniste ?

<p>Il permet d'ordonnancer de manière dynamique les sous-canaux et les niveaux de puissance en fonction des conditions du canal et des exigences des utilisateurs.</p> Signup and view all the answers

Le SC-FDMA est une bonne option pour les réseaux avec une grande capacité.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Le SC-FDMA est un bon choix pour les liaisons montantes car il réduit la consommation d'énergie des appareils mobiles.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les principales différences entre l'OFDMA et le SC-FDMA ?

<p>L'OFDMA utilise une transformation de Fourier inverse pour générer les signaux, tandis que le SC-FDMA utilise une transformation de Fourier discrète supplémentaire. Cette étape supplémentaire permet au SC-FDMA d'obtenir un PAPR plus faible.</p> Signup and view all the answers

L'OFDMA peut utiliser des sous-porteuses adjacentes pour différents utilisateurs, tandis que le SC-FDMA ne le peut pas.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre chaque terme à sa description :

<p>OFDMA = Un schéma d'accès multiple qui utilise l'OFDM SC-FDMA = Une version d'accès multiple de l'OFDM avec un PAPR plus faible PAPR = Le rapport entre la puissance maximale et la puissance moyenne du signal ICI = L'interférence entre les sous-porteuses en raison d'erreurs de canal ou de défaillances dans la synchronisation de l'oscillateur Préfixe cyclique = Une technique pour réduire l'ISI en ajoutant un segment du symbole au début du symbole Ordonnancement opportuniste = Un schéma pour ordonnancer les sous-canaux et les niveaux de puissance en fonction des conditions du canal et des exigences des utilisateurs</p> Signup and view all the answers

Le SC-FDMA a plus d'avantages que l'OFDMA en termes d'efficacité et de complexité.

<p>False</p> Signup and view all the answers

L'OFDMA est une bonne option pour les réseaux avec un grand nombre d'utilisateurs, tandis que le SC-FDMA est mieux adapté aux réseaux avec un petit nombre d'utilisateurs.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

  • OFDM significantly expanded wireless networks, improving efficiency in bits per Hertz (bps/Hz)
  • It became a crucial technology for broadband wireless access, particularly in WiMAX and 802.11 standards (like Wi-Fi 802.11n).
  • OFDM operates by splitting a data stream into multiple parallel data streams—called subcarriers. Each subcarrier has a specific bandwidth.
  • This allows data transmission on numerous closely spaced frequencies.

How OFDM Works

  • OFDM is also known as multicarrier modulation.
  • Starting with a data stream of R bits per second, with a suitable bandwidth Nf, enables sending data with a bit duration of 1/R.
  • OFDM divides the data stream into N parallel data streams, each of which is a subcarrier
  • Each subcarrier has its own bandwidth (f), enabling a data rate of R/N (bits per second) per subcarrier, and the bit time becomes N/R.

Orthogonality

  • The spacing of carrier frequencies (f) allows for tight packing of signals despite overlaps, something traditionally not possible with FDM (frequency-division multiplexing).
  • Signals are spaced at intervals of f, 2f, 3f, and so on.
  • Importantly, these frequencies and bit rates are chosen to make individual signals orthogonal, preventing interference in time.
  • The average value of the product of two orthogonal signals over a bit period is zero.

Orthogonality (Continued)

  • Traditional FDM maintains separate frequencies to avoid overlaps. In contrast, OFDM allows overlap, significantly increasing capacity.
  • A crucial aspect of OFDM is that the subcarrier frequencies (f) are meticulously chosen to be spaced in multiples of the reciprocal of the bit time (1/T), enabling orthogonality.
  • This orthogonality is illustrated in the time domain where the signals overlap in the frequency domain and do not interfere.

Orthogonality (Technical Details)

  • A subcarrier bit time of T necessitates f to be a multiple of 1/T.
  • For example, in IEEE 802.11n wireless networks, a 20MHz total bandwidth limits usable bandwidth to 15MHz, leading to 48 subcarriers.
  • Here, f is 0.3125 MHz. The signal is translated to 2.4GHz or 5GHz bands.

Benefits of OFDM

  • Frequency selective fading, a common problem in wireless communication that affects different frequencies in a signal, affects only some OFDM subcarriers. This is readily addressed by error correcting codes.
  • OFDM is especially effective at combating intersymbol interference (ISI) which results from signals reflected from different distances (multipath signals) arriving at later bits.
  • The impact of ISI is reduced considerably due to the greatly increased (by a factor of N) bit time of OFDM, making equalization less critical.

OFDM Implementation

  • OFDM uses the Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) to combine subcarrier signals, making use of N oscillators for N subcarriers.
  • Discrete Fourier Transform (DFT), especially its faster version, the FFT, significantly improves computational speed when N is a power of two.
  • The transmitter assembles an OFDM symbol from the data of various subcarriers.
  • The IFFT calculates the data stream that needs to be transmitted.
  • The OFDM symbol provides weights for the subcarriers, simplifying transmission using only one oscillator.

Cyclic Prefix

  • OFDM's extended bit times reduce intersymbol interference (ISI).
  • To further combat remaining ISI, a cyclic prefix (CP) is added to each OFDM symbol.
  • The CP is a portion of the signal duplicated from the end of the OFDM symbol, working as a guard interval which ensures the signals do not interfere before the data portion begins.

Difficulties of OFDM (Peak-to-Average Power Ratio (PAPR))

  • OFDM signals have a significantly higher peak-to-average power ratio (PAPR) than single-carrier signals, because the signal may contain large peaks.
  • This requires amplifiers with suitably wide linear ranges, potentially making them costly.

Difficulties of OFDM (Amplifier Linearity)

  • Practical amplifiers don't exhibit perfect linearity over the entire signal range.
  • Amplifying a signal exceeding the linear range will result in distortion.

Difficulties of OFDM (Intercarrier Interference (ICI))

  • OFDM subcarriers are precisely spaced for orthogonality.
  • Channel impairments can corrupt this, creating intercarrier interference.
  • Cyclic prefix (CP) helps control and limit this interference, effectively improving spectral efficiency by limiting CP time.

OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)

  • OFDMA builds on OFDM to share frequencies amongst multiple users rather than just one, by dividing subchannels onto resource blocks.
  • This is managed using opportunistic scheduling.

Opportunistic Scheduling

  • Subchannels and power levels are dynamically adjusted, depending on channel conditions and user data needs, to make the best use of available resources.

Opportunistic Scheduling (Criteria)

  • Opportunistic scheduling considers various criteria, typically simultaneously, like system efficiency, fairness, user demand, priority for some users (e.g., public safety).

Single-Carrier FDMA (SC-FDMA)

  • SC-FDMA has structure and performance similar to OFDMA but with lower PAPR.
  • This benefits mobile users by improving things like power efficiency and battery life.
  • Data is spread over all the subcarriers to support uplinks.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) PDF

Description

Ce quiz traite de l'importance de la modulation par répartition en fréquence orthogonale (OFDM) dans les réseaux sans fil, notamment dans WiMAX et Wi-Fi. L'OFDM améliore l'efficacité de transmission en divisant un flux de données en plusieurs sous-porteuses parallèles. Faites le test pour approfondir vos connaissances sur ce sujet essentiel.

More Like This

Orthogonal Projection Concepts
10 questions

Orthogonal Projection Concepts

SkilledAzalea avatar
SkilledAzalea
Vector Spaces: Orthogonal Complements
22 questions

Vector Spaces: Orthogonal Complements

LionheartedBrazilNutTree avatar
LionheartedBrazilNutTree
Introduction to Multiplexing Flashcards
10 questions

Introduction to Multiplexing Flashcards

VirtuousConflict avatar
VirtuousConflict
Orthogonal Matrices: Properties and Eigenvalues
36 questions

Orthogonal Matrices: Properties and Eigenvalues

EverlastingCopernicium avatar
EverlastingCopernicium
Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser