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Interferência entre operadoras para OFDM

O preço para o espaçamento ideal da subportadora é a sensibilidade do OFDM a erros de frequência. Se a frequência do receptor for algumas frações do espaçamento da subportadora (largura de banda da subportadora), então encontraremos não apenas interferência entre portadoras adjacentes, mas, em princípio, entre todas as portadoras. Isso é conhecido como Interferência entre Portadoras (ICI) e às vezes também chamado de Efeito de Vazamento na teoria da transformada discreta de Fourier.

O efeito é ilustrado na figura a seguir. Mostra a densidade de potência espectral de um sistema OFDM com cinco subportadoras. Se tivermos uma correspondência exata entre a frequência do receptor e do transmissor e quisermos que o símbolo seja transmitido na subportadora 2, não haverá interferência das outras subportadoras.

Isso se deve ao fato de que na frequência central da subportadora 2 todas as outras subportadoras têm um ponto nulo em seu espectro de potência. Mas se tivermos um pequeno desvio de frequência entre o transmissor e o receptor, então decodificaremos o símbolo da subportadora 2 um pouco deslocado de sua verdadeira frequência central. Mas agora dois efeitos começam a funcionar. A primeira subportadora 2 não tem mais sua densidade de potência máxima aqui – então perdemos alguma energia do sinal. Em segundo lugar, as outras subportadoras 0, 1, 3 e 4 não têm mais ponto nulo aqui. Portanto, obtemos algum ruído uma da outra subportadora.

O resultado é uma relação sinal-ruído mais baixa por meio de um nível de sinal diminuído e um nível de ruído aumentado. Este é o efeito de interferência entre portadoras para OFDM. Como se pode ver, isso depende fortemente da relação entre o deslocamento de frequência absoluta entre o transmissor e o receptor e o espaçamento da subportadora. Para limitar completamente a influência do ICI nos sistemas OFDM por hardware, teríamos que ter receptores e transmissores com estabilidade de frequência inferior a 0,1 ppm.

Isso aumentaria drasticamente o custo e a complexidade do hardware. Assim, uma grande parte do software OFDM no receptor lida com a correção de frequência usando o prefixo cíclico, mas também com sinais de referência ou piloto enviados com o sinal.

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