A multiplexação por divisão de frequência ortogonal de frequência (F-OFDM), também conhecida como OFDM filtrada, é uma técnica de comunicação derivada da multiplexação por divisão de frequência ortogonal tradicional (OFDM). Introduz algumas modificações para abordar certas limitações do OFDM.
Quais são as vantagens do F OFDM?
Nesta explicação detalhada, nos aprofundaremos nas vantagens do F-OFDM sobre o OFDM tradicional.
O F-OFDM emprega um processo de filtragem que reduz efetivamente as emissões fora de banda, que são sinais que se espalham para bandas de frequência adjacentes. Isto resulta numa melhor eficiência espectral, uma vez que mais dados podem ser transmitidos na banda de frequência alocada sem causar interferência nos canais vizinhos. Em contraste, o OFDM tradicional gera frequentemente emissões fora de banda significativas, o que pode levar a interferências e redução da eficiência espectral. Uma das principais vantagens do F-OFDM é sua capacidade de combater o desvanecimento seletivo de frequência, um fenômeno onde diferentes componentes de frequência de um sinal experimentam níveis variados de atenuação e atraso devido à propagação de múltiplos caminhos. O F-OFDM incorpora filtragem que mitiga os efeitos do desvanecimento seletivo de frequência, tornando-o mais robusto em cenários com condições de canal desafiadoras. O OFDM tradicional, por outro lado, pode sofrer grave degradação de desempenho em tais ambientes. O ICI ocorre em sistemas OFDM quando as subportadoras, que são os componentes de frequência individuais usados para transportar dados, não estão perfeitamente sincronizadas devido a variações de canal. O F-OFDM reduz o ICI aplicando filtragem às subportadoras, garantindo que elas permaneçam ortogonais entre si mesmo na presença de deslocamentos de frequência. Isto leva a uma melhor recuperação de dados no receptor, especialmente em cenários com mobilidade ou condições de canal em rápida mudança. PAPR é uma consideração crítica em sistemas OFDM porque a alta potência de pico pode levar à distorção do sinal e exigir amplificadores de potência caros. O F-OFDM normalmente exibe um PAPR mais baixo em comparação com o OFDM tradicional. O processo de filtragem no F-OFDM ajuda a reduzir as amplitudes de pico dos sinais transmitidos, tornando-o mais eficiente em termos de consumo de energia e econômico, especialmente em dispositivos operados por bateria.
Em muitos cenários práticos de comunicação, o F-OFDM pode coexistir de forma mais harmoniosa com sistemas legados que utilizam OFDM tradicional ou outras técnicas de modulação. A redução das emissões fora de banda e a melhoria da contenção espectral dos sinais F-OFDM tornam menos provável a interferência com sistemas vizinhos, permitindo uma melhor compatibilidade em bandas de frequência de uso misto.
Devido à sua capacidade de combater o desvanecimento seletivo de frequência e reduzir o ICI, o F-OFDM pode fornecer alcance e cobertura estendidos em comparação com o OFDM tradicional. Isto o torna adequado para aplicações como comunicação sem fio em áreas rurais ou remotas, onde é crucial manter uma conexão confiável em longas distâncias.
O processo de filtragem do F-OFDM também aumenta sua resistência a diversas formas de interferência, incluindo interferência de banda estreita e de banda larga. Ao concentrar a energia transmitida dentro da banda de frequência desejada, o F-OFDM pode manter uma melhor qualidade de sinal na presença de fontes externas de interferência.
O F-OFDM é particularmente vantajoso em cenários onde estão disponíveis alocações de espectro não contíguas. Ao empregar técnicas de filtragem que podem isolar e utilizar bandas de frequência não contíguas, o F-OFDM pode fazer uso eficiente de recursos de espectro fragmentados, o que é importante em sistemas modernos de comunicação sem fio.
Os sistemas de rádio cognitivos, que visam alocar espectro de forma inteligente e dinâmica com base na disponibilidade, podem se beneficiar das características do F-OFDM. A capacidade do F-OFDM de se adaptar a diferentes condições de canal e utilizar eficientemente o espectro disponível o torna adequado para aplicações de acesso dinâmico ao espectro.
A contenção espectral e as capacidades de filtragem do F-OFDM também podem contribuir para melhorar a segurança na comunicação sem fio. Ao limitar a propagação dos sinais transmitidos além da banda de frequência desejada, o F-OFDM pode tornar mais difícil para os bisbilhoteiros interceptarem ou interferirem nas comunicações.
Em conclusão, a multiplexação por divisão de frequência ortogonal de frequência (F-OFDM) oferece várias vantagens sobre a multiplexação por divisão de frequência ortogonal tradicional (OFDM), incluindo maior eficiência espectral, robustez ao desvanecimento seletivo de frequência, interferência interportadora reduzida, relação de potência pico-média mais baixa , melhor coexistência com sistemas legados, alcance e cobertura estendidos, resistência a interferências, utilização eficiente do espectro, suporte para rádio cognitivo e potencial para maior segurança.
Estas vantagens tornam o F-OFDM uma escolha atraente para uma ampla gama de aplicações de comunicação sem fio, particularmente em cenários com condições de canal desafiadoras e restrições de espectro.