15 Мобильная связь 4-го поколения

Прямой сигнал
—Г —
! Первый отраженный луч |
I ■ 4—
I I
I I
I I
I I
■ Последний отраженный луч !


Защитный¹ Интервал взятия • интервал отсчетов сигнала
Рис. 15.11. Выбор защитного интервала


В OFDM в этом интервале передают циклический префикс (СР — Cyclic Prefix). Циклический префикс представляет собой последние образцы части отсчетов блока полезных данных, который добавля­ется перед началом этих полезных данных. Такой выбор сохраняет ортогональность поднесущих (рис. 15.12).
Введение циклического префикса полностью устраняет межсим­вольную помеху, если длительность СР превышает максимальное вре­мя прихода последнего из отраженных сигналов.
Параметры циклического префикса приведены в табл. 15.6.
Предусмотрена различная длительность циклического префикса в зависимости от условий распространения сигнала по радиоканалу — нормальный префикс (normal СР) и расширенный префикс (extended





Рис. 15.12. Циклический префикс представляет собой конец символа

Циклический префикс	нормальный		расширенный 512Т3
	160Т3	144Т3
Продолжительность, мкс Соответствующая разность путей, км Процент префикса по отношению к длине символа	5,2 1.6 160/2048= 7,8	4,7 1,4 144/2048= 7,0		16,7 5 512/2048= 25

СР). Длительность нормального префикса Т_д принята равной пример­но 5 мкс. Учитывая скорость распространения, это время соответст­вует разности путей, пройденных первым и последним лучами и рав­ной 1,5 км. Такая разность путей вполне достаточна при городских условиях распространения. Длительность расширенного префикса со­ставляет примерно 17 мкс, что соответствует разности путей в 5 км. Точные длительности СР и соответствующие им разности хода лучей приведены в табл. 15.6. Продолжительность СР (5,2 мкс или 4,7 мкс) зависит также от того, перед каким символом префикс стоит (см. следующий раздел).
Таким образом, если задержка во времени прихода последнего луча меньше защитного интервала, то интерференция между симво­лами отсутствует. Если задержка превосходит защитный интервал, то появляется интерференция и, как следствие, ошибки в оценива­нии приходящих информационных символов [21, 23, 24]. Введение защитных интервалов можно характеризовать как метод «борьбы» с многолучевостью. Однако существует возможность не бороться с многолучевостью, а её использовать [25, 27, 28, 31]. Идея этого ме­тода заключается в оценке импульсного отклика канала по обучаю­щей последовательности [12] и формировании образцов приходящей последовательности сигналов (см. раздел 9.1).
Метод OFDM оказался очень эффективным при высокоскорост­ной передаче сигнала для борьбы с многолучёвостью в условиях горо­да. Он используется в Wi-Fi, WiMax, LTE, в цифровом телевизионном вещании DVB и в звуковом вещании DRM. Существует много различ­ных разновидностей метода OFDM. Они отличаются числом поднесу­щих, методами модуляции каждой из несущих (блоки М на рис. 15.13) и длительностями защитных интервалов.
Непосредственная практическая реализация схемы, изображен­ной на рис. 15.13, с числом несущих от 200 до 2048, а в телевидении с 6817 несущих затруднительна. На практике эта схема заменяется эквивалентной схемой — левая часть на рис. 15.14. Дело в том, что модуляция с дальнейшим суммированием ортогональных составляю­щих по форме совпадает с дискретным преобразованием Фурье. При­менение к этому сигналу обратного быстрого преобразования Фурье

140