وبلاگ در باره تفاوت‌های کلیدی COFDM در مقابل OFDM در انتقال ویدئوی بی‌سیم

بسیاری از متخصصان در جستجوی انتقال ویدئویی بی سیم استثنایی با یک انتخاب حیاتی بین دو فناوری مشابه روبرو هستند: COFDM و OFDM.این تحلیل جامع تفاوت های فنی و کاربردهای عملی آنها را بررسی می کند تا به شناسایی راه حل مطلوب برای سناریوهای مختلف کمک کند.

تکنولوژی فرکانس تقسیم ارتگونال (OFDM) به طور هوشمندانه یک کانال پهن باند را به چند زیر کانال تراز تراز تقسیم می کند.هر زیر کانال یک زیر حامل برای نوسان استفاده می کنداین طراحی کانال های فرکانس انتخابی غیر مسطح را به ویژگی های نسبتا مسطح در هر زیرکانال تبدیل می کند.

درخشش سیستم های OFDM در زیر حامل های ارتگونال با طیف های همپوشانی است. این معماری تداخل بین حامل ها را به حداقل می رساند در حالی که به طور قابل توجهی کارایی طیف را بهبود می بخشد،امکان استفاده موثرتر از منابع محدود طیف.

برای یک کانال پهنای باند با پهنای باند B، OFDM آن را به N زیر کانال تقسیم می کند، هر کدام با پهنای باند Δf = B / N. فرکانس های زیر حامل f_i = iΔf (i = 0، 1،...، N-1) هستند.حالت ارتگونال تضمین می کند جداسازی سیگنال بدون تداخل در گیرنده.

معیارهای کلیدی عملکرد عبارتند از:

• کارایی طیف:OFDM به بهره وری بالا (نظری 1 بیت / هرتز) دست می یابد، اگرچه پیاده سازی های عملی با پیشوند چرخه ای (CP) این کار را کمی کاهش می دهد.
• مقاومت از بین رفتن چند مسیر:با تبدیل محو شدن فرکانس انتخابی به محو شدن صاف، OFDM به طور موثر اثرات چند مسیر را کاهش می دهد.
• نسبت قدرت اوج به میانگین (PAPR):ماهیت ترکیبی سیگنال های OFDM باعث ایجاد PAPR بالا می شود که به طور بالقوه کارایی تقویت کننده قدرت را کاهش می دهد.
• حساسیت به تغییر فرکانس:سیستم های OFDM در برابر تغییرات فرکانس و فاز آسیب پذیر هستند که باعث تداخل بین حامل ها می شوند.

OFDM به عنوان پایه ای برای بسیاری از استانداردهای بی سیم عمل می کند:

• Wi-Fi (سری IEEE 802.11):استانداردهای مختلف از تعداد زیر حامل و طرح های گوناگون استفاده می کنند.
• LTE:استاندارد 4G از OFDM برای انتقال لینک پایین با نوسازی انطباقی استفاده می کند.
• 5G NR:OFDM را با فاصله فرعي انعطاف پذير و کد گذاري پیشرفته بهبود مي بخشد.
• DVB-T:پخش تلویزیونی دیجیتال زمینی برای انتقال قوی از COFDM استفاده می کند.

کدگذاری فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فرکانس فر

FEC اضافه کاری را معرفی می کند که 200 بیت را برای محافظت از 100 بیت از داده های واقعی ایجاد می کند که اصلاح خطا را در گیرنده امکان پذیر می کند. پیاده سازی های رایج FEC شامل:

• کد های پیچ و تاب:رمزگذاری مداوم از طریق الگوریتم ویتربی رمزگشایی شده است
• کد توربو:عملکرد نزدیک به محدودیت شانون از طریق رمزگشایی تکراری
• کد LDPC:ماتریسهای چک پارتی با رمزگشایی کارآمد

سود کدگذاری اثربخشی FEC را به عنوان کاهش SNR مورد نیاز برای دستیابی به عملکرد BER معادل اندازه گیری می کند.

COFDM فواصل محافظ (معمولاً به عنوان پیشوند های چرخه ای) را بین نمادها وارد می کند تا از تداخل بین نمادها از تاخیر های چند مسیر جلوگیری شود.طول این فواصل باید بیش از حداکثر تاخیر کانال باشد.، که نیاز به تعادل دقیق بین حفاظت و کارایی طیف دارد.

تمایز اساسی در کدگذاری کانال اضافی COFDM و فواصل محافظ است که ارائه می دهد:

• قابلیت اطمینان بالاتر از انتقال
• مقاومت در برابر از بین رفتن چند مسیر
• رد تداخل بهبود یافته
• تحمل تغییر دپلر بهتر

• کاهش بهره وری طیف
• پیچیدگی بیشتر پیاده سازی
• افزایش مصرف برق

• پخش تلویزیون تلفن همراه (DVB-H، T-DMB)
• نظارت ویدئویی بی سیم
• ارتباطات بدون سرنشین
• سیستم های ارتباطی اضطراری

• شبکه های وای فای
• سیستم های سلولی LTE
• شبکه ی پهن شبکه ی DSL

انتخاب بهینه بستگی به الزامات درخواست دارد:

نظارت بر راه آهن با سرعت بالا:پشتیبانی از تحرک COFDM آن را برای نظارت بر قطارهای در حال حرکت سریع در محیط های پیچیده ایده آل می کند.

وای فای خانگی هوشمند:کارایی طیف OFDM بهتر به دستگاه های ثابت نیاز به سرعت داده های بالا می رسد.

هر دو COFDM و OFDM مزایای مشخصی را برای سناریوهای انتقال بی سیم مختلف ارائه می دهند. انتخاب بهینه نیاز به ارزیابی دقیق شرایط محیطی، الزامات تحرک،و نیازهای کاراییاین تجزیه و تحلیل پایه های فنی را برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد فن آوری های انتقال ویدئویی بی سیم فراهم می کند.