OFDM
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- 개념
- OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) -하나의 정보를 여러 개의 반송파(subcarrier)로 분할하고, 분할된 반송파 간의 간격을 최소로 하기 위해 직교성을 부가하여 다중화시키는 변조기술
I. 차세대 이동통신의 핵심기술, 직교주파수분할다중화 OFDM 개요
가. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 정의
-하나의 정보를 여러 개의 반송파(subcarrier)로 분할하고, 분할된 반송파 간의 간격을 최소로 하기 위해 직교성을 부가하여 다중화시키는 변조기술
나. 이동통신 주파수 변조방식의 변천 과정.
1세대 |
2세대 |
3세대 |
4세대 |
FDM |
TDM, CDM |
CDM |
OFDM |
다. OFDM의 특징
- 병렬 데이터 전송과 다중 캐리어, n개의 부채널을 변복조하기 위해 DFT(불연속 퓨리에변환) 알고리즘 이용
- Orthogonality (직교성): 반송파간의 성분 분리를 위한 직교성 부여로 전송효율 증대
- FDM의 GB(Guard Band)를 두지 않음
- 주파수 이용 효율이 높고, 멀티패스에 의한 ISI (Inter Symbol Interference; 심볼간 간섭)에 강해 고속 데이터 전송에 적합
II. OFDM의 핵심기술 및 전송 방식
가. OFDM의 핵심기술
기술 요소 |
내 용 |
FFT |
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MIMO-OFDM 기법 |
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Smart Antenna |
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하향/상향링크 동기화 기법 |
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링크적응 (LinkAdaptation) 기법 |
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PAR 감쇄 기법 |
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고속 시변 채널 의 추정 및 등화 기법 |
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나. OFDM의 전송방식
1) 다수의 부반송파(subcarrier)를 통하여 들어오는 bits정보를 다수 그룹으로 나누어 보내는 방식.
2) 병렬로 처리되는 부반송파(subcarriers) 때문에 하나의 시그널의 심볼주기 (symbol duration)가 그 만큼 늘어남.
3) 기저 대역의 data들을 QAM신호 변조 후 이 신호들을 수식적인 가상 반송파에 분할하여 실어주고 이들을 동시에 전송 함으로써 전송 효율을 높임.
4) 다수의 부반송파가 만든 QAM신호들은 IFFT (inverse fast fourier tramsform) 과정을 거치면서 결합 됨.
III. OFDM 방식과 결합되어 사용되는 다중접속 방식의 종류
가. OFDM 결합 다중 접속 방식
구분 |
설명 |
OFDM/TDMA |
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OFDM/FDMA (OFDMA) |
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OFDM/CDMA (MC-CDMA) |
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나. 각 방식별 비교 그림
IV. OFDM의 이점 및 활용분야
가. OFDM의 이점
구분 |
설명 |
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이동통신에서 주로 문제가 되는 다중경로 페이딩에 강건 |
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이동수신시 도플러 효과에 강건 |
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협대역 간섭에 강함 |
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고속 구현이 용이 |
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복잡한 등화기를 필요하지 않고, 임펄스 잡음에 강함 |
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이동통신 셀 간 간섭이 없고, 자원할당이 용이함 |
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나. OFDM의 활용분야
분야 |
내 용 |
Wireless LAN |
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Wireless MAN |
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Digital Broadc-asting (DMB / DAB) |
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ADSL/ VDSL |
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4세대 이동통신 |
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V. OFDM 및 관련 무선 기술의 전망
- 한정된 주파수라는 무선의 본질적 한계를 개선하여 현재의 유선 네트웍 수준까지 전송속도 향상이 가능할 것으로 전망
- 무선 Broadband 네트웍 환경 구현을 위한 가장 유력한 기술이므로 고속환경 및 인접 셀 경계에서의 성능 열화 현상과 같은 개선과제도 적극적으로 개선될 전망
- 무선통신의 고속화에 따라 거의 모든 Wireless Broadband 기술이 OFDM 중심으로 이전할 것으로 전망됨
- 상용화된 주요 무선기술인 Wi-Fi, Wibro, 4G Mobile, DMB 모두 OFDM으로 일원화되는 추세에 따라 향후 Seamless Network 구현시 신호처리 관련 단말 단가 절감 가능