Технологии мобильной связи. Что такое OFDM?

Что такое OFDM?

В системах широкополосного беспроводного доступа  (ШБД) основным разрушающим фактором для цифрового канала являются помехи от многолучевого приема. Этот вид помех характерен для эфирного приема в городах с разноэтажной застройкой из-за многократных отражений радиосигнала от зданий и других сооружений. Решением этой проблемы является применение технологии ортогонального частотного мультиплексирования OFDM, которая специально разработана для борьбы с помехами при многолучевом приеме. Разновидность технологи - метод COFDM (сочетание канального кодирования, аббревиатура C, и OFDM) - хорошо известен и широко используется в цифровых системах радиовещания (DAB) в Европе, Канаде и Японии.

Чтобы избежать многолучевого распространения, в технологии OFDM, поток передаваемых данных распределяется по множеству частотных  друг другу подканалов и передача ведется параллельно на всех подканалах. При этом под ортогональностью каналов подразумевается, что несущие частоты каждого канала ортогональны друг другу. И хотя сами частотные подканалы могут частично перекрывать друг друга, ортогональность несущих сигналов гарантирует частотную независимость каналов друг от друга, а следовательно, и отсутствие межканальной интерференции.

Технически метод OFDM, реализуется путем выполнения инверсного дискретного преобразования Фурье (Fast Fourier Transform, FFT) в модуляторе передатчика и прямого дискретного преобразования Фурье - в демодуляторе приемника приемопередающего устройства.

Термин "ортогональность" заимствован из геометрии. Две линии являются ортогональными, если они пересекаются под прямым углом, например, оси координат на графике. В терминах векторной алгебры две такие линии перемещения являются независимыми. Если двигаться параллельно оси X вдоль одной из линий, то проекция движущейся точки на другую линию не меняется. Этот термин был введен в информатике для обозначения некой разновидности независимости или несвязанности. В грамотно спроектированной системе программа базы данных будет ортогональной к интерфейсу пользователя: вы можете менять интерфейс пользователя без воздействия на базу данных и менять местами базы данных, не меняя интерфейса.
С созданием ортогональных систем у Вас появятся два больших преимущества: увеличение производительности и снижение риска.

Ортогональность применима и к документации. Координатами являются содержание и представление. Если документация действительно ортогональна, вы можете существенно изменить внешний вид, не изменяя содержания. Современные текстовые процессоры содержат стили и макрокоманды, которые помогают в этом.

Технология OFDM,  (ортогональное разделение частот). Благодаря своим достоинствам оборудование, выполненное по этой технологии, все больше завоевывает рынок.

OFDM,  был выбран в качестве базовой технологии для стандарта 802.11g, а также для европейского стандарта HiperLAN.

Достоинства этой технологии.

Более высокая эффективность и производительность.
Основная причина для выбора 802.11а – это поддержка таких сервисов и приложений, как видео, голос, передача файлов и изображений большого размера. Дополнительно, технология оправдывает себя в высшей степени в обеспечении доступом в Интернет для плотно заселенных областей, в которых пользователи не требуют высокоскоростного сервиса. Кроме того, 802.11а обеспечивает передачу данных до 54 Мбит/сек, а в диапазоне 5 Ггц достаточно места, чтобы без проблем разместить в определенной области до 12 базовых станций, не вызывая интерференцию. Что соответствует общей производительности в 432 Мбит/сек. Даже грядущий стандарт 802.11, определяющий передачу 54 Мбит/сек на диапазоне 2.4 Ггц, не приближается по этим характеристикам производительности. Стандарты 802.11а и 802.11g имеют общую характерную проблему: три непересекающихся канала для базовых станций, что серьезно ограничивает производительность.
Меньшая интерференция радиочастот.
Растущее использование переносных телефонов и устройств по технологии Bluetooth в диапазоне 2.4 Ггц приводят к переполнению этой области спектра, что существенно ухудшает функционирование локальных сетей 802.11b. Переносные телефоны наносят достаточный ущерб, чтобы компании либо запрещали их использование, либо отказывались от внедрения беспроводных сетей. Использование технологии 802.11а в относительно не переполненном диапазоне 5 Ггц позволяет избежать интерференции в обозримом будущем.
 
Недостатки технологии

Меньшая дальность.
Прекрасная производительность этой технологии хороша для высокоскоростных приложений. Однако более высокие рабочие частоты предполагают меньшую дальность. Даже при этом ограничении технология 802.11а может предоставить более высокую производительность, чем 802.11b на расстояниях порядка десятков метров: 24 Мбит/сек для 802.11а против 5.5 Мбит/сек для 802.11b.
Ограниченная интероперабильность. 802.11a не работает с 802.11b. Например, терминальный пользователь с сетевым адаптером 802.11а не сможет работать с базовой станцией 802.11b, а сам стандарт 802.11 не дает никакого предварительного решения для взаимной работы разных физических уровней. Решением являются многорежимные радио-карты, поддерживающие множественные физические уровни стандарта 802.11. В результате 802.11 a/b радио автоматически определит, к какой технологии относится базовая станция.

что такое Flash-OFDM?

Стандарт широкополосной беспроводной связи.
Немецкая компания Siemens заключила соглашение с американской фирмой Flarion Technologies, в рамках которого предполагается совместное продвижение на рынке технологий беспроводной передачи данных Flash-OFDM. По условиям подписанного договора, Flarion Technologies обязуется разработать базовое оборудование, соответствующее спецификациям Siemens. В свою очередь, известный немецкий производитель мобильных телефонов во втором квартале будущего года начнет продажи аппаратуры, совместимой со стандартом Flash-OFDM

Разработанная Flarion технология Flash-OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам) предполагает одновременную передачу множества сигналов по одному каналу. Беспроводные сети, использующие Flash-OFDM, обеспечивают среднюю пропускную способность до 1,5 Мбит/с (до 3,2 Мбит/с в пиковом режиме). Для сравнения, сети стандарта IEEE 802.11b позволяют обмениваться информацией на скорости до 11 Мбит/с, а сети стандарта IEEE 802.11g - на скорости до 50 Мбит/с. Однако в отличие от Wi-Fi, каналы Flash-OFDM(частотный диапазон 450 МГц) обеспечивают возможность передачи данных даже в том случае, если пользователи перемещаются с большой скоростью (до 250 км/ч).

Технологию Flarion Technologies тестируют несколько крупных компаний, в том числе Vodafone, Nextel Communications и T-Mobile.
Стандарт широкополосной беспроводной связи. Именно эта спецификация должна лечь в основу новой беспроводной сети национального масштаба, которая усилиями компании Digita охватывает всю территорию Финляндии. Digita строит в Финляндии беспроводную сеть стандарта Flash-OFDM    

Партнером в реализации этого амбициозного проекта стал, кстати, широко известный концерн Siemens. Работать новая сеть будет в диапазоне 450 МГц, а запуск её в эксплуатацию планировалось осуществить уже 1 апреля 2007 года. Как стало известно, на первом этапе развертывания сети в зону её покрытия войдет территории Лапландии, а также южных урбанизированных и промышленно развитых районов страны.

Как сообщают представители компании Digita, "цель заключается в том, чтобы сделать Финляндию первой в мире страной, чья территория будет полностью покрыта сетью широкополосной беспроводной связи".
Нельзя забывать о Японии и Южной Корее, где аналогичные задачи можно считать уже практически решенными. Финны смогут воспользоваться беспроводным доступом в интернет на скорости до 1,5 Мбит/сек, находясь в любой точке своей родной страны.

Рекламодателям | Контакты | Рассылка