Lizet RamosJhonny Pilco

Geovanna MorenoCristina Orozco

OFDM

OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) es un esquema de modulación digital en el cual se divide el espectro disponible en varios sub-canales de poco ancho de banda, cada uno centrado en una portadora, todas cercanas y ortogonales entre sí. Gracias a la ortogonalidad de las mismas, se elimina el cross-talk entre los subcanales y se simplifica el diseño del transmi sor y el receptor, ya que no se requiere un filtro para cada subcanal. También nos permite una mayor eficiencia en el uso del especto acercándonos a la capacidad máxima del canal.

Dado que el ancho de los subcanales es pequeño, su atenuación resulta prácticamente constante dentro del mismo, lo cual simplifica la ecualización que se va a realizar con respecto a la necesaria en modulaciones de única portadora.

Introducción a OFDM

Modulación y Demodulación El proceso de modulación consiste en la paralelización del mensaje en

bloques, cada uno es modulado en QAM y luego se realiza una transformada inversa de Fourier. Para demodular la señal se realiza el proceso inverso.

La modulación QAM se realiza a baja velocidad, lo que facilita la detec ción. Sin embargo, se obtiene una velocidad total de transmisión de datos similar a la obtenida con una modulación de una portadora.

OFDM se popularizó gracias al avance en la tecnología de los procesadores de señales digitales, que permitió la implementación del algoritmo de la FFT con bajo costo.

Este esquema de modulación requiere de una precisa sincronización en frecuencia entre el receptor y el transmisor. Cualquier desviación entre las portadoras perjudica su propiedad de ortogonalidad, causando interferencia entre portadoras (ICI). Este problema se genera por el desapareamiento de los osciladores, y el efecto Doppler, entre otros. Las técnicas para solucionar este problema agregan complejidad al receptor.

Prefijo CíclicoUna técnica utilizada para solucionar los

problemas descriptos anterior mente es el uso de prefijo cíclico.

Dado que la duración de cada símbolo es larga, se puede introducir un intervalo de guarda entre los mismos. Este tiempo de separación soluciona el problema de la inteferencia inter símbolo (ISI) al impedir que la cola de

un símbolo se solape con el próximo. Asimismo, reduce los problemas de sincronización temporal.

Durante este período de guarda, se puede transmitir el prefijo cíclico, que consiste en copiar el último segmento de un símbolo al intervalo anterior al él.

Codificación para la correción de errores

Como en la gran mayoría de las comunicaciones, al usar OFDM, se usa algún tipo de codificación del canal para la corrección de errores (FEC) e interleaving en tiempo y en frecuencia.

El interleaving en frecuencia aumenta la tolerancia a las propiedades se lectivas en frecuencia de los canales, como la atenuación. Asimismo, el uso de esta técnica en tiempo, asegura que los bits que originalmente se encuentran juntos sean trasmitidos separados. De esta manera, se contraresta el efecto de los ruidos en ráfaga.

Un típico código de corrección de errores utilizado en OFDM son los códigos de convolución concatenados con los códigos de Reed-Solomon. En los sistemas más modernos se están comenzando a emplear los códigos turbo.

OFDMA (Orthogonal Frequency División Múltiple Access)OFDM se puede utilizar para dar servicios de

acceso múltiple, asignándo les distintos canales de OFDM a distintos usuarios. OFDMA soporta controlar la calidad de servicio (QoS) asignando diferentes números de sub canales en forma similar a CDMA.

Aplicaciones de OFDMADSLComo se comentó anteriormente, OFDM se usa en ADSL según el

estándar ITU G.992.1, para lograr conexiones de alta velocidad en redes de pares de cobre ya existentes.

Powerline TechnologyOFDM se utiliza para extender la conexión de Ethernet en un uso

domi ciliario sobre la red eléctrica.

Redes Inalámbricas de área local (WLAN) y me tropolitana (WMAN)

OFDM también tiene utilidad en las aplicaciones inalámbricas, como por ejemplo los estándares IEEE 802.11a/g y WiMAX.

IEEE 802.11a, opera en la banda de 5Ghz, especificando velocidades de 6 a 54Mbps, cuatro tipos diferentes de modulación: BPSK, 4-QAM, 16-QAM, y 64-QAM, así como codificaciones de convolución. Esto permite que el sistema se adapte según las condiciones del canal.

Difusión de radio y televisión digitalEn Europa y Asia, se adoptó OFDM para la transmisión de radio

(EURE-KA 147 DAB, Digital Radio Mondiale, HD Radio and T-DMB) y televisión digital (DVB-T, DVB-H and T-DMB).

UWB (Ultra wideband)Para la tecnología de las redes inalámbricas de área personal

UWB, se uti liza OFDM, como la OFDM multibanda (MB-OFDM). Las especificaciones se mantienen por la WiMedia Alliance.