Yük. Müh. Lerzan Özkan

Yrd. Doç. Dr. Lütfiye Durak

Simetrik Altıgen Dikevre Genlik Modülasyonlu OFDMA

Sistemi Performansı

Habtekus 2009

2

İçindekiler OFDMA OFDMA Sistemi Verici-Alıcı Yapısı OFDMA’de Önemli Kavramlar OFDMA Avantajları OFDMA Kullanıldığı Sistemler FFT Tabanlı QPSK, 4-QAM, DPSK

Modülasyonuyla Kanal Etkisiz OFDMA Sistemi DCT Tabanlı QPSK, 4-QAM, DPSK

Modülasyonuyla Kanal Etkisiz OFDMA Sistemi

Simetrik Altıgen QAM OFDMA Sistemi Sonuçlar

3

4

OFDMA OFDMA; dik frekans bölmeli çoğullama erişimi’dir. Data sayısal olarak modüle edilir. Alt semboller toplanarak OFDMA sembolü elde edilir. Yüksek hızlı data sembolleri N adet alt kanal bölünür.

5

6

7

Diklik Koşulu

Taşıyıcılar birbirine dik olduğunda spektrumlar birbirlerine daha yaklaşabilmektedir.

Spektrumları çakışmasına rağmen kanallar birbirini engellememektedir.

8

9

OFDMA Sistemi Verici-Alıcı Yapısı

10

IFFT veya IDCT vericide ve FFT veya DCT alıcıda kullanılır.

Data sembolleri spektrumu modüle eder ve IFFT kullanılarak zaman domeni sembolleri elde edilir.

Zaman domeni işaretleri daha sonra kanala gönderilir. FFT veya DCT alıcıda datayı geri elde etmek için kullanılır.

11

OFDMA’de Önemli Kavramlar

Taşıyıcı Sayısı Taşıyıcı sayısı seçimi Daha fazla taşıyıcı sayısı daha fazla

sembol periyodu kullanımı anlamına gelir.

Fazla olmasında, FFT veya DCT’nin karmaşıklığını artırması

12

Koruma Aralığı ISI’dan korunmanın bir yolu da

semboller arasındaki gecikme dağılımına eşit küçük zaman aralıklarını semboller arasına yerleştirmektir.

Böylece hiç bir sembol yanındaki sembole etki etmeyecektir. Bu koruma aralıkları uygulamada önemli rol oynar.

13

Modülasyon ve Demodülasyon

OFDMA sisteminde alternatif modülasyon ve demodülasyonlar kullanılmaktadır.

QPSK , 4, 16, 64, 256 QAM, DPSK gibi farklı modülasyon teknikleri kullanılabilmektedir.

16 QAM yıldız diyagramı

8 PSK yıldız diyagramı

14

OFDMA’in Avantajları Çok yol etkisine karşı başarılı,

örtüşmeye izin vererek bant genişliğinin verimliliğini artırır.

Sönümlemeye karşı dayanıklı, IFFT (veya IDCT) ve FFT(veya DCT) işlemlerini kullandığından gerçekleştirilmesi kolaydır.

ISI ve ICI’ya karşı dayanıklıdır.

15

OFDMA’in Bugünkü ve Gelecekteki Uygulamaları

Sayısal abone hattı (DSL) Sayısal ses yayını (DAB) ve sayısal video yayını

(DVB) Fiber optik haberleşme (kırpılma gürültüsü) Telsiz LANlar (IEEE 802.11a) gelecekteki

uygulamalar Genişbantlı gezgin telsiz (3G ve 4Gmobile) Yeni nesil haberleşme sistemlerinde

FFT Tabanlı QPSK, 4-QAM, DPSK Modülasyonuyla Kanal Etkisiz OFDMA Sistemi

16

0 5 10 15 20 25 30 3510

-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

FFT Tabanli QPSK, 4 QAM, DPSK Modulasyonuyla Kanal Etkisiz OFDM Sistemi icin BER Performans Analizi

QPSK

4 QAMDPSK

DCT Tabanlı QPSK, 4 QAM, DPSK Modülasyonuyla Kanal Etkisiz OFDMA Sistemi

17

0 2 4 6 8 10 12 1410

-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

DCT Tabanli QPSK, 4 QAM, DPSK Modulasyonuyla Kanal Etkisiz OFDM Sistemi icin BER Performans Analizi

QPSK

4 QAMDPSK

Simetrik Altıgen QAM OFDMA Sistemi

18

-1 -0.5 0 0.5 1

-1

-0.5

0

0.5

1

Dik

evre

Es evre

Yildiz Diyagrami

0 5 10 15 20 2510

-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, DCT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

19

-2 -1 0 1 2

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Dik

evre

Es evre

Yildiz Diyagrami

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1810

-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, DCT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

0 5 10 15 20 25 30 35 4010

-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, FFT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

20

-5 0 5

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

Dik

evre

Es evre

Yildiz Diyagrami

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010

-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, DCT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

0 5 10 15 20 25 3010

-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, FFT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

21

-10 -5 0 5 10

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Dik

evre

Es evre

Yildiz Diyagrami

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 510

-7

10-6

10-5

10-4

10-3

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, DCT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

0 5 10 15 20 2510

-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, FFT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

22

-40 -20 0 20 40

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

Dik

evre

Es evre

Yildiz Diyagrami

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1810

-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR [dB]

BE

R

Altigen QAM Modulasyonlu, FFT-tabanli OFDMA Sisteminde BER Performans Analizi

23

Sonuçlar Simetrik Altıgen QAM modülasyonun

başarısı DCT - FFT tabanlı OFDMA Sistemlerinin

performans farklılığı Altıgen QAM modülasyonunda, yıldız

diyagramında noktalar arasındaki mesafe

Farklı modülasyon uygulamaları

24

Gelecekteki Çalışmalar

Kayıplara neden olan etkilerin incelenmesi

Sistem performansının artılması Tahmin yöntemleri Sönümleyici etkilerin simetrik

altıgen QAM modülasyonlu OFDMA sisteminde uygulanması

25

TEŞEKKÜRLER