OFDM이란?

Sungbeom Cho·2024년 4월 16일
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OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

주어진 주파수 자원에서 서로 직교성을 가지고 있는 subcarrier(반송파, 운반파)를 이용한 데이터 전송 방법이다. Orthogonal 이라는 단어가 한국어로 '직교'라는 뜻인데, 한국어 단어 뜻 보다는 vector 개념으로 내적이 0, 즉 서로 영향을 끼치지 않는 다른 차원에 있다는 뜻이다.(코싸인 유사도 직교 느낌이랑 비슷)

OFDM vs. FDM(Frequency Division Multiplexing)


주파수를 분할하여 데이터를 전송하는 FDM에서는 각 신호가 서로 영향을 주지 않기 위해 위와 같이 guard band 만큼을 떨어뜨려야 한다.(주파수 자원 낭비有)

OFDM의 경우에는 각 subcarrier들이 서로 orthogonal하기 때문에 주어진 주파수 자원을 보다 효율적으로 활용할 수 있다.(제한된 spectrum에 많은 신호 보낼 수 있음)

signal space에서 orthogonal 확인 방법


vector space에서는 코사인 유사도가 0이면 orthogonal하다고 알 수 있지만, signal space에서는 위와 같은 적분의 결과가 0이면 orthogonal한지 알 수 있다.

Time domain & Freq. domain signals

time domain과 freq domain은 거의 모든 것이 서로 반비례한다고 볼 수 있다. 예를 들어 T domain이 limited하다면(아래 사진과 같이), F domain은 unlimited하다.
SCS(subcarrier space)관련해서도 이러한 반비례 관계가 있는데 나중에 뒤에 SCS를 다룰때 포스팅하겠다.(지금 조금 잊었는데, 아마 SCS가 크면 symbol length가 짧은거였나?)

위 사진 좌측의 Tq는 symbol length이고, 우측의 sinc-square의 가장 가운데 포물선이 sinc function인데 폭의 절반이 SCS이다.
-> Sinc function은 여러 분야에서 사용이 되는데, 주파수 도메인에서는 주로 신호의 주파수 성분을 표현하는데 사용된다고 한다.

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