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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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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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4. Utilisation de l'OFDM comme technique d'accès
Nous avons présenté l'OFDM comme technique de transmission. Il est fréquent qu'on cherche à transmettre plusieurs flux d'information sur un même support. Par exemple, une station de base d'un réseau cellulaire transmet plusieurs flux de données simultanément à plusieurs terminaux. L'OFDM peut se combiner avec un accès multiple à répartition temporelle (TDMA, Time Division Multiple Access ). Une structure d'intervalle de temps, ou slot, composée de plusieurs symboles OFDM est définie. À chaque intervalle de temps, on transmet un seul flux d'information donné (voir figure 21).
On peut également affecter à un instant donné les sous-porteuses à différents flux (voir figure 22). Ce type de multiplexage est appelé OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access. OFDMA et TDMA peuvent être combinés comme c'est le cas pour LTE et DVB-T2.
Bien sûr, l'OFDMA donne plus de souplesse quant à l'allocation de ressource. Sans détailler les méthodes d'accès (ce qui sort du cadre de ce dossier), on peut souligner que l'allocation pendant une durée de la totalité des ressources (OFDM-TDMA pur) permet de minimiser la durée pendant laquelle le récepteur démodule et décode les données (il est donc plus facile de minimiser la consommation d'énergie du récepteur) mais que cela aggrave le PAPR pour l'émetteur et donc réduit l'efficacité énergétique. Allouer un moins grand nombre de sous-porteuses mais sur une durée plus longue a bien sûr les effets inverses.
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BIBLIOGRAPHIE
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(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.
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(5) - WEINSTEIN (S.B.) - The history of orthogonal frequency-division multiplexing. - IEEE Communications Magazine, 47(11), p. 26-35, nov. 2009.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Réseaux cellulaires – Évolutions du système UMTS vers HSPA+,
-
Réseaux cellulaires – Évolution du système UMTS vers le Système EPS,
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