Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (848.63 KB, 103 trang )
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
Trong đó nổi bật nhất là dạng 1 dùng cho mạng đơn tần SFN. Mạng đơn
tần chỉ có thể thiết lập khi sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang. Mạng đơn
tần bao gồm nhiều trạm phát phân bố trên vùng cần phủ sóng phát cùng một
tín hiệu ở cùng một tần số và đồng bộ về thời gian. Mạng đơn tần cho phép
phủ sóng một vùng rộng lớn và khắc phục những điểm chết do bị chắn tại
những vị trí đặc biệt. Nh vậy một máy thu sẽ nhận đợc tín hiệu từ nhiều máy
phát trùng khớp về tần số, định dạng tín hiệu và thời gian, ngoại trừ trễ truyền
dẫn là khác nhau. Hình dới đây sẽ minh họa một máy thu trong mạng đơn tần
nhận đợc nhiều tín hiệu với trễ truyền dẫn khác nhau:
T
T
R
T
Hình 5- Các tín hiệu thu đợc trong mạng đơn tần
Trong trờng hợp khoảng thời gian tới của các tín hiệu bao gồm các tín
hiệu phản xạ nhiều đờng và các tín hiệu tới từ các trạm phát khác nhỏ hơn
khoảng bảo vệ giữa các symbol, khi đó tính trực giao giữa các sóng mang đợc
bảo đảm. Nh vậy công suất thu đợc sẽ tăng lên. Trong trờng hợp ngợc lại thì
sẽ xảy ra giao thoa giữa các sóng mang. Giao thoa này tơng đơng với nhiễu
Gaussian và tỷ lệ với khoảng mà nhiễu ISI vợt quá khoảng bảo vệ. Ví dụ máy
thu nhận đợc tín hiệu trực tiếp từ hai máy phát cách nhau 40 Km, khi đó
khoảng thời gian hai tín hiệu tới máy thu cách nhau cỡ 133 às. Ngoài ra còn
có tín hiệu phản xạ nhiều đờng từ các trạm phát này. Do đó yêu cầu khoảng
bảo vệ lớn hơn 133 às. Trong thực tế không thể tăng khoảng bảo vệ lên quá
cao vì khi đó sẽ làm giảm hiệu suất sử dụng băng thông. Do đó khoảng cách
giữa các trạm phát phải đủ nhỏ để loại bỏ nhiễu ISI.
70
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
Một yếu tố khác ảnh hởng đến khoảng cách cực tiểu giữa các sóng mang
và khoảng thời gian cực đại của các symbol là hiệu ứng Doppler. Hiệu ứng
Doppler gây ra dịch tần số và ảnh hởng đến bộ giao động nội của máy thu. Ví
dụ máy thu đặt trên một xe chạy với tốc độ 80 Km/h thì hiệu ứng Doppler làm
dịch tần tại tần số 240 MHz là 18 Hz. Khoảng cách giữa các sóng mang phải
lớn hơn giá trị trên để giảm thiểu nhiễu ISI. Điều này đặc biệt quan trọng cho
hệ thống OFDM có tần số đồng hồ đợc tự tạo ra ở phía thu.
Mode 1 sử dụng 1536 sóng mang và khoảng cách giữa chúng là 1kHz,
khoảng thời gian tồn tại của một symbol là 1246 às trong đó khoảng bảo vệ
GI là 246 às. Mỗi sóng mang đợc điều chế khóa dịch pha vi sai với khoảng
cách là /4 (/4-DPSK). Nh vậy trên sơ đồ điều chế cứ hai bit thông tin đợc
điều chế vào sóng mang có pha là /4 hoặc 3/4. Máy phát thực hiện biến
đổi IFFT 2048 điểm, các sóng mang không sử dụng đợc coi là có biên độ
bằng không. Do đó phổ của toàn bộ các sóng mang là 1,536 MHz. Thành phần
I và Q của tín hiệu đã điều chế đợc đa tới khối cao tần RF tại tần số từ 175 đến
240 MHz.
Một kênh OFDM có thể truyền một vài chơng trình phát thanh, mỗi chơng trình có thể có chất lợng thay đổi mono hay strereo. Mỗi kênh audio đợc
mã hóa âm thanh với tốc độ từ 32 kbps đến 382 kbps. Dòng bit này đợc mã
hóa vòng xoắn với tốc độ mã 1/2 và đợc cài xen (interleaving). Các dòng bit đợc ghép kênh theo thời gian và đa tới bộ điều chế OFDM. Tốc độ bit tổng
cộng (sẽ trình bày ở dới đây) là 2,3 Mbps. Bởi vì tốc độ của các kênh audio là
thay đổi nên số kênh audio đợc truyền trong một kênh OFDM cũng thay đổi
theo. Một hệ thống điển hình truyền 6 kênh audio với tốc độ 192 kbps.
5.1.2 Hệ thống phát thanh số DAB theo chuẩn Châu âu
Cấu trúc của một máy phát thanh DAB số sử dụng kỹ thuật điều chế
OFDM nh sau:
71
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
Audio in
Mã hóa
âm thanh
Ngẫu nhiên
hóa
(Scramble)
Điều chế
OFDM
Cao tần
Synch
Symbol
Mã hóa
vòng xoắn
(tốc độ 1/2)
Cài xen
ghép kênh
Cài xen
Ghép
kênh
Overhead
Audio
Signals
Data
Signals
Hình 5-2 Sơ đồ khối máy phát DAB
Bộ mã hóa âm thanh thực hiện lấy mẫu, lợng tử hóa, số hóa và mã hóa tín
hiệu âm thanh đầu vào. Tốc độ lấy mẫu là 48kHz và số hóa 16 bit trên một
mẫu cho ra tốc độ 768 kbps cho một kênh. Sau đó tốc độ này đợc mã hóa
xuống tốc độ thấp hơn tùy thuộc vào chất lợng yêu cầu. Tín hiệu số đầu ra đợc
ngẫu nhiên hóa bằng cách cộng modul-2 với dãy giả ngẫu nhiên (pseudorandom sequence) để cân bằng lợng các bit 1 và các bit 0. Ngẫu nhiên hóa
còn nhằm mục đích để cho phổ tần số phát đi có độ phân tán thích hợp. Sau
ngẫu nhiên hóa, tín hiệu đợc mã hóa vòng xoắn với tốc độ 1/2. Nh vậy dòng
bit ra khỏi bộ mã hóa vòng xoắn có tốc độ gấp đôi tốc độ đầu vào. Tiếp đó
dòng bít đợc xáo trộn (interleaving) trớc khi đa tới bộ ghép kênh.
Một vài kênh audio sẽ đợc ghép kênh cùng với các tín hiệu khác, có thể
là các dữ liệu đợc thêm vào các kênh audio. Tín hiệu sau bộ ghép kênh sẽ đợc
đóng khung. Một khung gồm 2 ký hiệu đồng bộ (synchronous symbol), 3 ký
hiệu mào đầu (overhead symbol) và tiếp theo là 72 symbol thông tin. Nh vậy
mỗi khung có 77 symbol, mỗi symbol là 3072 bit (1536 sóng mang x 2 bit
trên mỗi sóng mang). Nh đã nói độ dài mỗi symbol là 1246 às do đó độ dài
của khung là 77 * 1,246 = 96 ms.
72
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
Synch
Synch
(null)
Overhead
Synch
1
2
Audio or Data
3
t
1
Frame
72
= 96 ms
Hình 5-3 Cấu trúc khung DAB
Các ký hiệu thông tin và mào đầu đợc cài xen lần nữa, và cuối cùng là
các ký hiệu đồng bộ đợc thêm vào trớc khi điều chế vào các sóng mang tại bộ
điều chế OFDM.
Ký hiệu đồng bộ đầu tiên là null tức là không có tín hiệu, do đó việc
đồng bộ khung thô có thể đợc thực hiện đơn giản bằng cách tách sóng đờng
bao. Ký hiệu đồng bộ thứ hai có mẫu cố định, dùng cho đồng bộ khung và
cung cấp pha chuẩn để tách sóng vi sai các symbol tiếp theo. Các thông tin
overhead đợc dùng để mang các thông tin về kênh, các tham số sóng mang
dùng cho giải mã thông tin.
Nh vậy tốc độ bit thông tin đợc truyền qua 1 kênh DAB là:
R=
72 symbols 1536 subcarrier / symbol 2bit / subcarrier
= 2,304 Mbps
0,096 sec
Nh đã đề cập, mỗi sóng mang sử dụng điều chế DPSK-4 điểm. Điều chế
vi sai đơn giản hóa việc đồng bộ và dễ dàng giải điều chế.
5.2
Truyền hình số DVB
5.2.1 Giới thiệu
Truyền hình số quảng bá DVB (Digital Video Broadcasting) là một khái
niệm rộng bao gồm truyền hình, các ứng dụng đa phơng tiện di động
(Multimedia mobile application) và các dịch vụ cung cấp dữ liệu không dây.
DVB có thể kết hợp với các mạng không dây khác nh mạng cellular để cung
cấp một hệ thống truy nhập dữ liệu bất đối xứng không dây dùng để truy nhập
internet không dây.
73
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
Truyền hình số là bớc phát triển tiếp theo của truyền hình màu tơng tự.
Để truyền với chất lợng tơng đơng cần tốc độ bit là 216 Mbps cho hình ảnh và
1536 kbps cho âm thanh. Do đó mã hóa nguồn là cực kỳ quan trọng trong hệ
thống DVB. Các hệ thống truyền hình số hiện nay sử dụng kỹ thuật nén
MPEG-2 cho phép nén xuống tốc độ 3,5 Mbps cho cả hình ảnh và âm thanh.
Hiện nay đang tồn tại 3 chuẩn truyền hình số là ATSC (Advanced
Television Systems Committee) của Mỹ, chuẩn DVB của Châu âu, và chuẩn
ISDB (Intergrated Service Digital Broadcasting) của Nhật. Trong đó có hai
chuẩn sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang OFDM là chuẩn DVB và
ISDB. Các chuẩn này đợc ban hành thành các chuẩn cụ thể cho truyền hình
mặt đất, vệ tinh và truyền hình cáp. Trong đó chuẩn truyền hình số mặt đất
DVB-T đã tỏ rõ u thế của mình và đã đợc nhiều nớc lựa chọn trong đó có cả ở
nớc ta. Do đó dới đây sẽ tập trung vào DVB-T nh là một ứng dụng của OFDM.
Truyền hình số mặt đất DBV-T của Châu âu chọn kỹ thuật COFDM
(Coded Orthogonal Division Frequency), là kỹ thuật điều chế đa sóng mang
OFDM kết hợp với kỹ thuật mã hóa kênh truyền, vì những lý do sau:
- Loại bỏ nhiễu: Sự tồn tại đồng thời của truyền hình số và truyền hình
tơng tự yêu cầu hệ thống tuyệt đối không gây nhiễu với truyền hình tơng tự và các nhiễu băng hẹp khác, bởi vì truyền hình tơng tự rất
nhạy cảm với nhiễu. Trớc khi sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng
mang thì vấn đề này đợc giải quyết bằng cách giảm công suất phát và
sử dụng các kỹ thuật mã hóa để đạt đợc tốc độ lỗi bit yêu cầu.
- Hiệu ứng đa đờng (multipath effect): Sóng truyền theo nhiều đờng tới
máy thu với trễ truyền dẫn khác nhau là nguyên nhân chính làm suy
giảm chất lợng các kênh truyền hình mặt đất. Kiến trúc mạng đơn tần
SFN của DVB tạo ra nhiều tín hiệu cùng tới máy thu từ các trạm phát
khác nhau và do phản xạ thông thờng. Sự tồn tại của nhiều tín hiệu
với độ trễ khác nhau tại máy thu yêu cầu một kỹ thuật điều chế mạnh
để chống lại hiệu ứng này. COFDM cho phép loại bỏ hoàn toàn hiệu
ứng đa đờng miễn là độ dài của khoảng bảo vệ GI đợc thiết kế một
74
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
cách hợp lý. Độ dài của khoảng bảo vệ càng lớn thì cho phép khoảng
cách giữa các trạm phát trong mạng đơn tần càng xa, tuy nhiên sẽ
phải trả giá là sự giảm hiệu suất sử dụng băng thông. Sự bố trí hợp lý
các tín hiệu pilot tại các khe thời gian và tần số cho phép chịu đợc
hiệu ứng Doppler và tạo ra khả năng di động cho các thiết bị đầu
cuối.
5.2.2 Truyền hình số chuẩn Châu Âu DVB-T
Chuẩn truyền hình số DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial)
đợc ban hành bởi ETSI (European Telecommunication Standards Institute)
dựa trên các ý tởng sau:
- Đa ra mô hình hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất
- Xác định yêu cầu về chất lợng tín hiệu và khả năng tơng thích cho
các loại dich vụ khác nhau.
- Quan tâm tới vấn đề xử lý tín hiệu ở mày thu để mở rộng các giải
pháp thực hiện khác nhau.
- Nhằm vào mục đích chống hiệu ứng nhiều đờng, chống pha đinh lựa
chọn tần số và chống hiệu ứng Doppler.
- Tạo khả năng thiết lập mạng đơn tần.
- Tạo khả năng đa phơng tiện.
- Tạo khả năng di động.
DVB-T có hai chế độ là 2k và 8k tơng ứng với số điểm biến đổi
IFFT/FFT. Mode 2k có 1705 sóng mang, mode 8k có 6817 sóng mang. Với
mỗi mode đều có thể truyền tải ở hai chế độ phân cấp và không phân cấp. Đối
với chế độ không phân cấp, các chơng trình đợc phát với cùng mức tín hiệu do
vậy chỉ các vùng có cờng độ trờng lớn hơn mức ngỡng mới có thể thu đợc.
Còn ở chế độ phân cấp thì các chơng trình đợc phát với mức độ u tiên về mức
tín hiệu khác nhau, do đó có những vùng chỉ thu đợc các chơng trình u tiên.
DVB-T sử dụng các kỹ thuật QPSK, 16-QAM, 64-QAM để điều chế cho các
75
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
sóng mang, nhng chế độ phân cấp chỉ thực hiện đợc khi sử dụng kỹ thuật điều
chế 16-QAM và 64-QAM.
Dới đây là sơ đồ khối hệ thống phát truyền hình số theo chuẩn DVB-T:
MPEG-2
Mã hóa
Hình ảnh
Mã hóa
âm thanh
Mux
Cao tần
Ngẫu nhiên
hóa
(Scramble)
Mã hóa
ngoài
Cài xen
ngoài
Điều chế
OFDM
Mux
Mã hóa
Dữ liệu
Cài xen
trong
Mã hóa
trong
Pilot & TPS
Signals
Hình 5-4 Sơ đồ khối hệ thống phát sóng DVB-T
Đầu vào máy phát DVB-T là dòng truyền tải MPEG-2 đa chơng trình có
tốc độ bit từ 4,98 Mbps đến 31,67 Mbps. Khi hoạt động ở chế độ phân cấp thì
sẽ có thêm bộ splitter để chia dòng truyền tải thành hai dòng u tiên cao và u
tiên thấp. Hai dòng truyền tải này đợc mã hóa khác nhau và đa tới bộ điều chế
phân cấp.
Đầu tiên dòng MPEG-2 đợc ngẫu nhiên hóa để thích ứng với đặc tính
kênh truyền và chế độ làm việc của máy phát. Quá trình ngẫu nhiên hóa đợc
thực hiện bằng cách cộng modul-2 với chuỗi giả ngẫu nhiên PRBS cho bởi đa
thức sinh 1 + x14 + x15 với chuỗi khởi đầu là 100 1010 1000 0000.
Nh đã đề cập, các ứng dụng của OFDM thờng sử dụng chuỗi mã hóa
gồm mã hóa khối, mã vòng xoắn và cài xen. Mã hóa ngoài sử dụng mã hóa
khối Reed Solomon (204, 188) tức là khối đầu vào là 188 byte và đầu ra là
204 byte. Bộ mã này có khả năng sửa sai 8 byte. Tiếp đó là bộ cài xen ngoài
để tăng khả năng sửa sai của mã khối RS (204, 188) trong trờng hợp xảy ra lỗi
chùm. Mã hóa trong sử dụng mã vòng xoắn với tốc độ cơ bản là 1/2. Nếu
truyền ở chế độ phân cấp thì hai dòng truyền tải đợc mã hóa với tốc độ khác
76
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
nhau. Do đó ngoài tốc độ cơ bản là 1/2 còn có các tốc độ mã hóa vòng xoắn
khác là 2/3, 3/4, 5/6 và 7/8. Tiếp theo là bộ cài xen trong bao gồm cài xen bit
và cài xen symbol. ở chế độ không phân cấp dòng bit sau mã hóa tới bộ cài
xen bit đợc chia thành 2, 4, 6 luồng tơng ứng với các phơng pháp điều chế
QPSK, 16-QAM và 64-QAM. ở chế độ phân cấp hai dòng bit sau khi đợc mã
hóa riêng sẽ cùng đợc đa tới bộ cài xen trong và mỗi dòng chia làm hai luồng
cho điều chế 16-QAM, với điều chế 64-QAM thì dòng u tiên cao đợc chia làm
2 luồng còn dòng u tiên thấp đợc chia làm 4 luồng. Cài xen symbol (symbol
interleaving) đợc thực hiện sau cài xen bit. Mục đích của cài xen symbol là
xáo trộn các symbol trớc khi điều chế vào các sóng mang.
Khối điều chế OFDM bao gồm điều chế (Mapper), thích ứng khung
(Frame adaptation), biến đổi IFFT, chèn khoảng bảo vệ, điều chế số I/Q, và
biến đổi D/A. Dới đây là một sơ đồ của khối điều chế OFDM dùng cho truyền
hình số DVB-T:
Gross
DVB-T
data
rate
Re
Mapping
Im
Clock
8.192 MHz
I
IFFT
8k-T
4k-1/4T
s
s
Q
FIR
Digital
I/Q
mod
FIR
D/A
OFDM
signal
Clock
32.768 MHz
Hình 5-5 Sơ đồ điều chế OFDM cho DVB-T
Cấu trúc khung: tín hiệu truyền đi đợc tổ chức thành các khung, mỗi
khung có thời gian là TF gồm 68 symbol. Cứ 4 khung tạo thành một siêu
khung (Super Frame). Tất cả các symbol của một khung đều chứa số liệu và
các thông tin báo hiệu và đợc đánh số từ 0 đến 67. Các thông tin báo hiệu đợc
truyền trên các sóng mang xác định bao gồm:
- Các pilot phân tán là thông tin chỉ dẫn cho máy thu đánh giá tình
trạng kênh truyền để tiến hành sửa lỗi.
77
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
- Các pilot liên tục là các thông tin chỉ dẫn cho máy thu thực hiện đồng
bộ khung, đồng bộ tần số và đồng bộ thời gian. Các sóng mang pilot
đều đợc truyền với mức công suất tăng cờng 2,5 dB so với các sóng
mang khác.
- Các sóng mang báo hiệu thông số truyền dẫn TSP (Transmission
Parameter Signalling) đợc sử dụng để cung cấp các thông số liên
quan tới mã hóa,điều chế nh kiểu điều chế, phân cấp, khoảng bảo vệ,
tốc độ mã hóa...
Mỗi symbol OFDM đợc tạo nên bởi 1705 sóng mang ở mode 2k hoặc
6817 sóng mang ở mode 8k và đợc truyền trong thời gian TS = TU + TGI. Trong
đó TU là thời gian hữu ích còn TGI là khoảng bảo vệ Guard interval. Giá trị của
khoảng bảo vệ bằng 1/4; 1/8; 1/16 hoặc 1/32 TU.
Các tham số
Số lợng sóng mang
Số pilot phân tán
Số pilot liên tục
Số sóng mang TPS
Số sóng mang dữ liệu
Thời gian hữu ích TU
Khoảng cách tối thiểu giữa
các sóng mang 1/ TU
Băng thông hữu ích
Mode 2k
1705
131
45
17
1512
224 às
Mode 8k
6817
524
117
68
6048
896 às
4464 Hz
1116Hz
7,61 MHz
7,61 MHz
Bảng các tham số của DVB-T ở 2 mode
Tiêu chuẩn DVB-T đợc thiết kế truyền dẫn trong môi trờng chịu nhiều
ảnh hởng của nhiễu, pha đinh ... và có khả năng chống lại phản xạ nhiều đờng,
hiệu ứng Doppler cho phép thiết lập mạng đơn tần, thu di động. Trong tiêu
chuẩn lại có nhiều phơng án khác nhau nh mode truyền (mode 2k hay 8k), chế
độ truyền (u tiên hay không u tiên), phơng pháp điều chế, khoảng bảo vệ, tỷ số
mã hóa nên sự linh hoạt và hiệu quả. Do đó DVB-T đã tỏ rõ u thế của mình so
với các chuẩn truyền hình số khác và đang đợc sử dụng ở nhiều nớc trên thế
giới.
78
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
5.3
Mạng LAN không dây (Wireless LAN)
Cùng với những tiến bộ vợt bậc của máy tính cá nhân và các thiết bị
truyền thông, các ứng dụng chuyển mạch gói không dây cũng ngày càng đợc
quan tâm đã dẫn tới sự ra đời của mạng nội bộ không dây Wiless LAN.
Wiless LAN đã đợc IEEE ban hành thành chuẩn 802.11 vào năm 1999 và
ngày càng đợc hoàn thiện với các version khác nhau. Đặc tính của Wiless
LAN là tốc độ cao, tính di động thấp, độ trải trễ truyền dẫn thấp và thờng đợc
sử dụng ở môi trờng trong nhà. Do đó Wiless LAN chọn phơng thức điều chế
OFDM:
- OFDM giải quyết đợc khó khăn của Wiless LAN là bị phản xạ đa đờng lớn do các vật thể ở môi trờng trong nhà gây nên. Mặc dù độ trải
trễ do phản xạ đa đờng là nhỏ nhng do truyền dẫn tốc độ cao, chy kỳ
symbol nhỏ nên ảnh hởng của trễ đa đờng tới hệ thống Wiless LAN
là rất lớn.
- Tơng đối hiệu quả trong việc sử dụng băng thông.
- Thích hợp với tốc truyền thay đổi.
- Chống nhiễu băng hẹp tốt. Nhiễu băng hẹp gây ra do nhiều ngời sử
dụng và do các thiết bị khác gây ra.
- Hiệu quả tính toán cao: sử dụng biến đổi Fourier nhanh FFT cho
phép giảm độ phức tạp xuống do chỉ phải thực hiện Nlog2N phép tính
cho 1 symbol. Với N là số sóng mang.
- Đồng bộ tốt: máy thu OFDM ít chịu ảnh hởng của jitter thời gian hơn
so với dùng kỹ thuật trải phổ.
Theo chuẩn IEEE 802.11a, hệ thống WLAN làm việc ở tần số 5 GHz sử
dụng các sơ đồ điều chế khác nhau với tốc độ mã hóa khác nhau cho phép
truyền dữ liệu với tốc độ từ 6 Mbps đến 54 Mbps. Sự kết hợp giữa các sơ đồ
điều chế với tốc độ mã hóa vòng xoắn khác nhau cho phép truyền tải tốc độ
bit tơng ứng nh sau:
Tốc độ
Điều chế
Tốc độ
Số bit truyền
79
Số bit truyền
Số bit dữ
Phần 3 ứng dụng của OFDM
Đồ án tốt nghiệp
bit
mã hóa
trên 1 sóng
trên 1 OFDM
liệu trên 1
(Mbps)
6
9
12
18
24
36
48
54
(R)
1/2
3/4
1/2
3/4
1/2
3/4
2/3
3/4
mang
1
1
2
2
4
4
6
6
symbol
48
48
96
96
192
192
288
288
symbol
24
36
48
72
96
144
192
216
BPSK
BPSK
QPSK
QPSK
16-QAM
16-QAM
64-QAM
64-QAM
Các tốc độ bit dùng trong WLAN
Bộ điều chế OFDM trong WLAN có tổng cộng 64 sóng mang bao gồm
12 sóng mang trống (zero), 48 sóng mang dữ liệu và 4 sóng mang dẫn đờng
(pilot). Độ rộng băng thông của WLAN là 20 MHz, do đó khoảng cách giữa
các sóng mang là 20MHz/64 = 312.5 kHz. Chu kỳ của một OFDM symbol là
4 às trong đó khoảng bảo vệ GI là 0,8 às. Khoảng bảo vệ ở đây là CP (cyclic
prefix). Bộ điều chế OFDM sử dụng biến đổi IFFT 64 điểm (64 point IFFT).
Dòng bit từ phân lớp MAC của của lớp liên kết dữ liệu đợc đa tới lớp vật
lý để truyền dẫn. Dòng bit đợc mã hóa vòng xoắn với tốc độ phù hợp để đạt đợc tỷ số lỗi bit cho phép. Dòng bit đã mã hóa ở dạng nối tiếp đợc biến đổi 48
dòng bit song song có tốc độ thấp để điều chế vào 48 sóng mang dữ liệu. Quá
trình điều chế ở đây thực chất là ánh xạ (Mapping) từng tổ hợp bit của 48
luồng dữ liệu song song theo sơ đồ điều chế (Constellation) để tạo thành 48 số
phức và đợc biến đổi IFFT 64 điểm và đợc biến đổi song song sang nối tiếp
tạo thành chy kỳ hữu ích của symbol. Khoảng bảo vệ dạng cyclic prefix với tỷ
lệ 1/5 sẽ đợc chèn vào bằng cách copy 16 điểm cuối của chu kỳ hữu ích để đặt
vào đầu chu kỳ tạo thành 1 OFDM symbol hoàn chỉnh có chu kỳ là 4 às. Tiếp
đó các symbol đợc điều chế vuông góc, nâng lên dải tần 5 GHz, khuyếch đại
công suất cao tần và dẫn tới anten phát để truyền đi. Phía thu thực hiện quá
trình ngợc lại với phía phát. Dới đây là sơ đồ bộ thu phát (Transceiver) của
WLAN:
80