Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
L’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) est utilisé dans les réseaux sans fil et les réseaux cellulaires, sans oublier la télévision numérique. Il consiste à transmettre les données en parallèle sur un très grand nombre de sous-porteuses.Cet article montre comment une telle transmission se fait simplement à partir de transformées de Fourier et comment est obtenue l’orthogonalité entre sous-porteuses. Il aborde les avantages, mais aussi les problèmes posés par l’OFDM dans les systèmes radios et les techniques permettant de les compenser. Il expose enfin brièvement le paramétrage de l’OFDM pour différents systèmes radios.
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The OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) is used in wireless and cellular networks as well as in digital television. Its function is to transmit parallel data on a significant number of subcarriers. In this article we explain how such transmission is effected simply through Fourier transforms and how orthogonality between the subcarriers is achieved. We not only review the advantages of the OFDM but also the issues it raises in radio systems as well as the techniques which allow us to address them. Finally, we briefly present the OFDM parameterization for various radio systems.
Auteur(s)
-
Xavier LAGRANGE : Professeur - Télécom Bretagne
INTRODUCTION
L'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) est utilisé dans les réseaux sans fil et les réseaux cellulaires et pour la télévision numérique. Il consiste à transmettre les données en parallèle sur un très grand nombre de sous-porteuses. Ce traité montre comment une telle transmission se fait simplement à partir de transformées de Fourier et comment est obtenue l'orthogonalité entre sous-porteuses. Il aborde les avantages mais aussi les problèmes posés par l'OFDM dans les systèmes radios et les techniques permettant de les compenser. Il expose enfin brièvement le paramétrage de l'OFDM pour différents systèmes radios.
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KEYWORDS
radio transmission | cellular networks | wireless networks | digital television
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Intérêt et limites de l'OFDM2. Principes de base de l'OFDM
2.1 Principes des transmissions en parallèle
Nous considérons ici la transmission d'une suite de symboles numériques par une modulation numérique de phase et/ou d'amplitude. Soit Ts la durée d'un symbole.
La modulation de phase consiste à transmettre un signal sinusoïdal à haute fréquence dont la phase et l'amplitude varient à chaque durée symbole Ts .
Le nombre de valeurs possibles de phase et d'amplitude (appelé la « valence ») définit le type de modulation.
On représente sur la figure 2 les valeurs de phase utilisées pour quelques modulations courantes :
-
la valence vaut 2 en BPSK (Binary Phase Shift Keying) ;
-
4 en QPSK (Binary Phase Shift Keying) ;
-
16 en 16-QAM (Quaternary Amplitude Modulation) (voir pour plus de détail).
Afin d'alléger les écritures mathématiques, nous considérons la transmission pendant une seule durée-symbole Ts car le mécanisme de transmission se répète de façon semblable pour chaque symbole.
-
La transmission, sur une porteuse fk , d'un symbole Ak s'écrit :
![]()
( 1 )
avec :
-
![]()
: - partie réelle d'un nombre complexe,
- Ak :
- complexe choisi dans un ensemble fini de valeurs possibles (par exemple en QPSK, Ak peut prendre les valeurs
![]()
-
( 1 )
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Principes de base de l'OFDM
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BERROU (C.), LE FLOCH (B.), ALARD (M.) - Coded orthogonal frequency division multiplex. - Proceedings of the IEEE, 83(6), p. 982-996, juin 1995.
-
(2) - LE ROUX (J.) - La transformée de Fourier et ses applications (partie 1). - Techniques de l'ingénieur [AF 1 440], avr. 2007.
-
(3) - LE ROUX (J.) - La transformée de Fourier et ses applications (partie 2). - Techniques de l'ingénieur [AF 1 441], avr. 2007.
-
(4) - SARI (H.) - Transmission des signaux numériques. - Techniques de l'ingénieur [E 7 100], juin 1995.
-
(5) - WEINSTEIN (S.B.) - The history of orthogonal frequency-division multiplexing. - IEEE Communications Magazine, 47(11), p. 26-35, nov. 2009.
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