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‘Ž‡–À±…‹…‘†‡‰‡‹‡”Àƒ LA SINCRONIZACIÓN Y SU PROBLEMÁTICA EN LAS COMUNICACIONES DE BANDA ANCHA AF (CGA) D. EDUARDO DE MADARIAGA SÁNCHEZ Ingeniero de Telecomunicaciones Escuela Naval Militar edemsan@mde.es 1. Introducción La técnica de modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 1 se utiliza actualmente en numerosas tecnologías dentro del mundo de las comunicaciones. Estándares como LTE (Long Term Evolution) referido a las comunicaciones móviles de cuarta generación (4G), la televisión digital terrestre en la norma europea DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial), la transmisión de datos a través de la tecnología WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwaves Access), el estándar IEEE 802.11 para redes de área local inalámbricas WLAN (Wireless Local Area Networks) y, el acceso a internet de banda ancha ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) entre otros, aplican este tipo de modulación. Esta técnica supone un gran avance para las comunicaciones digitales de banda ancha, tanto para guías ópticas o metálicas (en lugar de OFDM se suele usar el término DMT, Discrete Multitone) como para medios inalámbricos, ya que permite la transmisión de altas tasas binarias en canales de carácter hostil. El principio fundamental o concepto clave de OFDM se basa en la división del espectro disponible en varios subcanales donde la información está modulada en múltiples portadoras, cada una a distinta frecuencia como establece la técnica FDM (Frequency Division Multiplexing) pero con la diferencia de que las portadoras son ortogonales entre sí. Diversos sistemas militares fueron los pioneros en utilizar modulaciones multiportadora para comunicaciones en enlaces de HF (High Frequency) a finales de los años 50 y principios de los 60. El módem Kineplex de Collin (1958) 2 se convirtió en el primer módem que, para transmisión de voz con modulación fija en todos los subcanales, empleaba los principios multicanal (de forma muy elemental). De nuevo en el ámbito de las comunicaciones HF militares, años después, el módem KATHRYN 3 posibilitaba ajustar distintos esquemas de codificación y modulación en las subportadoras. Entre todas las ventajas que puede proporcionar esta modulación, se puede destacar principalmente la robustez que presenta ante los problemas que produce la propagación multitrayecto, un uso bastante más eficaz del espectro, la sencillez que mantiene al realizar la modulación y demodulación mediante IFFT y FFT (Inverse Fast Fourier Transform y Fast Fourier Transform), la flexibilidad para poder adaptarse a sistemas de gran ancho de banda gracias a la ecualización en el dominio de la frecuencia, compatibilidad con técnicas MIMO (Multiple Input Multiple Output), además de la inserción de un prefijo cíclico (CP - Cyclic Prefix) que provoca la eliminación de los efectos producidos por las interferencias intersimbólicas (ISI - Inter Symbol Interference). Sin embargo, las ventajas de OFDM son solo útiles cuando la ortogonalidad se mantiene. En caso de que la ortogonalidad no esté suficientemente garantizada, se corre el riesgo de que el «comportamiento» del sistema no sea el adecuado debido a la ISI y a la ICI (Inter Carrier Interference). Es por ello, que la sincronización en OFDM, la cual debe realizarse tanto en tiempo como en frecuencia, es realmente importante y motivo de amplios estudios. De hecho, la sincronización es uno de los puntos cruciales a la hora de diseñar cualquier sistema OFDM. Los errores de sincronización en OFDM pueden deformar los símbolos recibidos o provocar interferencia entre subportadoras. ϰϭ


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