Was ist der Unterschied zwischen OFDM und GFDM?

Ich versuche, den Unterschied zwischen OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) und GFDM (Generalized Frequency Division Multiplexing) zu verstehen, die als Multicarrier-Modulationstechniken in der drahtlosen Kommunikation verwendet werden. Soweit ich weiß, verwendet das OFDM die orthogonalen Unterträger und das GFDM verwendet die nicht orthogonalen Unterträger beim Entwurf eines Senders. Das GFDM wird möglicherweise die Modulationstechnik für 5G-Systeme sein, wie es in einem Forschungsbereich diskutiert wurde.

Könnte jemand bitte das GFDM-Design und seine Unterschiede zu OFDM näher erläutern? Was ist der Zweck der Verwendung von GFDM beim Entwurf eines Senders? Die Unterträger werden direkt nach der IFFT erstellt?

Wie funktioniert der IFFT-Block in GFDM beim Erstellen der Unterträger?

Was ist mit der Unterträger-Pulsformung in GFDM?

Danke im Voraus!

Es gibt eine großartige interaktive Demonstration von GFDM von Xiaojie Wang und Stephan ten Brink, in der die Unterschiede zwischen OFDM und GFDM erläutert werden.

Zusammenfassend verwendet GFDM verallgemeinerte Pulsformungsfilter, die sich über mehrere Bereiche erstrecken können

• eine Teilmenge von Unterträgern aus einer Gesamtzahl von von Unterträgern und$N_\mathrm S$$N_\mathrm{S,tot}$
• eine Reihe von Symbolen$N_\mathrm Y$

OFDM ist ein Sonderfall von GFDM, bei dem , und das Pulsformungsfilter im Frequenzbereich rechteckig ist. Dies kann unter Verwendung einer IFFT am Sender und einer FFT am Empfänger implementiert werden.$N_\mathrm Y = 1$$N_S = N_\mathrm{S,tot}$

Die Implementierung von GFDM ist im Allgemeinen nicht so einfach. Ich könnte mir eine Implementierung mit IFFTs der Länge vorstellen bei der bei jeder IFFT nur eine Teilmenge von Eingaben verwendet wird und die anderen Null gepolstert, um die Frequenzzuweisung einer Teilmenge von Unterträgern zu realisieren. Auf jeden IFFT-Ausgang würde ein spezifisches Impulsformungsfilter folgen, das Symbole überspannt . Schließlich würden alle Filterausgänge addiert und unter Verwendung eines Digital-Analog-Wandlers (DAC) in ein analoges Signal umgewandelt.$N_\mathrm{S,tot}/N_\mathrm S$$N_\mathrm{S,tot}$$N_\mathrm S$$N_\mathrm Y$

Der Zweck von GFDM besteht unter anderem darin, Folgendes zu erreichen:

• geringere Außerbandstrahlung (bessere spektrale Effizienz)
• höhere Robustheit gegen Trägerfrequenzoffset (CFO)
• höhere Robustheit gegen Abtastzeitversatz

im Vergleich zu OFDM.

GFDM wird auch durch die Tatsache motiviert, dass Benutzern in der Langzeitkommunikation (LTE) der Mobilkommunikation sogenannte physische Ressourcenblöcke (PRB) zugewiesen werden. PRBs bestehen aus einer Reihe benachbarter Unterträger und Symbole.

Hier ist eine schöne Referenz in der akademischen Literatur. Er beginnt die Ableitung mit OFDM und zeigt dann, wie GFDM daraus abgeleitet werden kann.

In 3 stehen die Impulsformungskoeffizienten vor dem IFFT-Block.$c_k$