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"Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal"

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by

Juank Silva

on 20 November 2013

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Transcript of "Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal"

La Figura 3 muestra los espectros de la secuencia de alta velocidad de datos de símbolo, los subflujos de símbolos de datos de baja velocidad, y la señal transmitida OFDMA. En particular, el espectro de la señal transmitida se muestra por los grupos J de los símbolos de datos, o un símbolo OFDM, sólo. Las subportadoras están espaciados de manera que se superponen en frecuencia, pero son ortogonales debido a un símbolo de datos se recupera en la cima de una subportadora. Tenga en cuenta que, en este caso, los símbolos de datos que pertenecen a un usuario son llevados por subportadoras contiguas.
"Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal"
INTEGRANTES:
Mosquera Leonardo
Riofrio Katherine
Silva Juan Carlos

OFDMA
En OFDMA, en lugar de asignar secuencialmente símbolos OFDM en el tiempo a diferentes usuarios, el sistema asigna directamente en subportadoras de frecuencia a diferentes usuarios. La Figura 2 muestra un transmisor OFDMA simplificado.
Ventajas de OFDMA
Además de poseer la modulación de baja complejidad y una mayor eficiencia espectral, OFDMA ofrece dos ventajas adicionales:
• OFDMA puede tomar ventaja de la diversidad de frecuencias subportadoras distribuidas a través de un único usuario. La distribución de subportadoras de un usuario pseudoaleatoria a lo largo de la banda significa que algunos de subportadoras del usuario probablemente no tendrían que experimentar desvanecimientos mientras que en algunas de las otras subportadoras del usuario probablemente haría.

• OFDMA puede tomar ventaja de la diversidad multiusuario a través de subportadoras contiguas. La diversidad multiusuario se produce debido a los diferentes usuarios en los diferentes lugares lo más probable seria que sean diferentes respuestas del canal, por lo tanto el sistema puede mejorar el enlace de un usuario particular, mediante la asignación a ese usuario un conjunto de subportadoras contiguas que experimentan la mejor condición de canal.
OFDMA tiene las siguientes ventajas
• Es eficaz en la lucha contra el ISI y el desvanecimiento multitrayecto ;
• Se puede ajustar la modulación y codificación para cada subportadora ;
• Tiene fácil ecualización ;
• Tiene modulación de baja complejidad que puede ser implementado utilizando IDFT / DFT (y de manera más eficiente el uso de IFFT / FFT ) ;
• Tiene una mejor eficiencia espectral ;
• Se puede disfrutar de la diversidad de frecuencia a través de subportadoras distribuidas
• Se puede tomar ventaja de la diversidad multiusuario a través de subportadoras contiguas.

Algunas cuestiones prácticas de OFDMA
Hay dos cuestiones importantes con la implementación de sistemas OFDMA. Estos son la interferencia interbloque (IBI) y la interferencia entre portadoras (ICI) y la principal: interferencia interbloque
La segunda cuestión tiene que ver con la sincronización de frecuencia. Este problema se produce cuando hay una diferencia entre la frecuencia de la portadora en el transmisor y la frecuencia portadora en el receptor.
Dominio de la Frecuencia: Interferencia entre portadoras
OFDMA es un método que asigna diferentes usuarios a grupos de subportadoras ortogonales para poder acceder a el interfaz de aire al mismo tiempo

Funcionamiento de OFDMA
OFDM
En OFDM, se asigna todas las subportadoras a un solo usuario a la vez, por lo que sólo un usuario puede acceder a la interfaz de aire , turnándose para acceder a dicho interfaz.
En los ocho primeros intervalos de tiempo se puede concluir que el usuario C tiene el menor ancho de banda, a diferencia de los otros 2 usuarios, ya que de los ocho símbolos OFDM, sólo dos son para el usuario C.

OFDMA
En OFDMA, se asigna diferentes usuarios a diferentes subportadoras a la vez
En general, hay dos formas de asignación de usuarios a subportadoras: subportadoras distribuidas y subportadoras contiguas.

Cuando la asignación de usuarios es por medio de subportadoras distribuidas, se tiene que los usuarios están asignados a subportadoras pseudoaleatoriamente. Por ejemplo, en el primer símbolo o el primer intervalo de tiempo OFDM, el usuario A está asignado dos subportadoras (k = 5, 8)
Esta distribución de subportadoras proporciona diversidad de frecuencia para un solo usuario

SUBPORTADORAS DISTRIBUIDAS
La diversidad de frecuencia se consigue mediante la formación de un subcanal a través de subportadoras distribuidas. Esto es así porque si subportadoras de un usuario están distribuidos pseudoaleatoriamente, algunos de sus subportadoras probablemente no experimentarían desvanecimiento mientras que algunas de sus otras subportadoras si lo harían.

En el punto X, ninguno de las subportadoras del usuario es degradado por la respuesta del canal. En el punto Y, una subportadora está experimentando desvanecimiento profundo.

DIVERSIDAD DE FRECUENCIA
Si la asignación de usuarios es por medio de subportadoras contiguas, se tiene en cambio que las subportadoras se asignan en grupos contiguos.
Por ejemplo, en el primer símbolo OFDM, al usuario A está asignado dos subportadoras (k = 1, 2)

Subportadoras contiguas pueden tomar ventaja de la diversidad multiusuario.

SUBPORTADORAS CONTIGUAS
La diversidad multiusuario se produce cuando diferentes usuarios en diferentes lugares experimentan diferentes respuestas de canal. Esta forma de la diversidad se puede lograr mediante la formación de un subcanal a través de subportadoras contiguas. Para subportadoras contiguas, un grupo de subportadoras adyacentes están asignados a un único usuario. Dicho sistema no puede aprovechar la diversidad de frecuencia porque todos subportadoras de los usuarios están en la misma zona del espectro.

Usuario A se establece en la ubicación X, y el usuario B se fija en la posición Y. Los dos usuarios experimentan dos respuestas diferentes de canal porque están en dos lugares diferentes. Por lo tanto, el sistema puede asignar el usuario A un conjunto de subportadoras contiguas, donde el usuario A está experimentando una buena respuesta de canal, y el usuario B también están experimentando una buena respuesta del canal (fuera de la nula).

DIVERSIDAD MULTIUSUARIO
Considerando que el OFDM asigna un bloque (en el tiempo) a un usuario, OFDMA es un método que asigna diferentes grupos de subportadoras (en frecuencia) a los diferentes usuarios. De esta manera, más de un usuario puede acceder a la interfaz al mismo tiempo.
Fundamentos de OFDMA
Dominio del Tiempo: Interferencia interbloque
Para reducir las interferencias entre los sucesivos símbolos OFDM transmitidos a través del canal, un extra de "tiempo de guarda" se aprovisiona al final de cada símbolo OFDM para evitar más versiones retardadas de sí mismo de interferir con el siguiente símbolo OFDM. Este tiempo de guarda se conoce como el prefijo cíclico. En resumen, si el tiempo de guarda es mayor que la dispersión del retardo τ, entonces sucesivos símbolos OFDM no se interfieren entre sí, y IBI se reduce.
Selección de subportadoras que formarán un subcanal.

Permutación Distribuida: Subportadoras no son adyacentes.
Aplicaciones móviles.


Permutación Adyacentes:
Subportadoras adyacentes entre sí.
Aplicaciones fijas o de baja movilidad

APLICACIONES DE OFDMA
Permutación:
-Norma de transmisión de datos que utiliza las ondas de radio en las frecuencias de 2,3 a 3,5 GHz
-Cobertura de hasta 60 km
-Divide el canal de comunicación en subportadoras

Movilidad Completa: 802.16e

Acceso Fijo: 802.16d


IEEE 802.16 - WiMAX
Versión móvil de WiMAX utiliza TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) con OFDMA como método de acceso.

Otros Estándares donde OFDMA puede ser aplicable
IEEE 802.20: MBWA (Mobile Broadband Wireless Access)

IEEE 802.22: WRAN (Wireless Regional Area Network)

En el enlace de descarga del 3GPP LTE (estándar de banda ancha para sistemas móviles de 4ta generación).

NCs de versión MoCA 2.0 de la tecnología MoCA (Multimedia over Coax Alliance).

Subcanalización
Mayor potencia a subcanales de SSs en areas interiores= mejor cobertura de dentro de edificios.

Definición de cuales subcanales pueden ser asignados a determinadas estaciones suscriptoras (SS) en un mismo intervalo de tiempo
CONCLUSIONES
-OFDMA es más eficiente que OFDM en el uso del espectro del canal. Se puede compartir el espectro entre varios usuarios.

-Al utilizar el OFDMA se podrá establecer una velocidad de conexión diferente para cada usuario.

-OFDMA es útil tanto para aplicaciones móviles como estáticas
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