OFDM vs OFDMA
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ja OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) ovat molemmat laajakaistaisia digitaalisia viestintätekniikoita, joiden välillä on pieni ero. Molemmat perustuvat kuitenkin samaan konseptiin, jossa niputetaan tasaisin välimatkoin useita erityisominaisuuksia omaavia alikantoa altoja yhdeksi suureksi osaksi ja lähetetään edelleen erikseen lähetysmedian yli. Kuitenkin, kun on kyse samanaikaisen usean käyttäjän pääsyn tarjoamisesta, kahdella tekniikalla on merkittävä ero kanavan allokointimekanismissa.
Mikä on OFDM?
OFDM on FDM (Frequency Division Multiplexing) -mekanismi, joka toimii jakamalla yksittäisen laajakaistaisen signaalin suureen joukkoon kapeakaistaisia alikantoa altoja siten, että kaikki alikantoaallot ovat ortogonaalisia kuhunkin nähden. muut ovat tasaisin välein. Toisin sanoen OFDM jakaa yhden nopean signaalin useisiin hitaisiin signaaleihin ollakseen vahvempia vastaanottimen päässä, jotta alikanavat voivat sitten lähettää dataa ilman, että niihin kohdistuu saman voimakkuuden monitievääristymiä, joita yhden kantoaallon lähetys kohtaa. Lukuisat alikantoaallot kerätään sitten vastaanottimeen ja yhdistetään uudelleen yhdeksi nopeaksi lähetykseksi.
Apukantoa altojen ortogonaalisuus tarjoaa korkean spektritehokkuuden ja alhaisen kantoa altojen välisen häiriön (ICI). Koska jokaista apukantoa altoa käsitellään erillisenä kapeakaistaisena signaalina, jossa jokainen niistä moduloidaan erikseen, on helppo torjua monitiestä johtuvaa taajuusselektiivistä häipymistä. Toisin sanoen kapeakaistaisen alikantoaallon luonteen vuoksi tarvitaan yksinkertaistettu kanavan tasaus. Lisäksi kunkin alikantoaallon alhainen datanopeus (Symbol Rate) vähentää suuresti symbolien välistä häiriötä (ISI) ja tämä johtaa järjestelmän erittäin korkeaan signaali-kohinasuhteeseen (SNR). Kaikkien yllä olevien etujen seurauksena on mahdollista toteuttaa Single Frequency Network (SFN) ja ratkaista taajuuksien rajoitusongelmat tällaisen järjestelmän kaupallisessa toteutuksessa.
OFDM-järjestelmissä vain yksi käyttäjä voi lähettää kaikille alikantoaalloille kerrallaan. Useita käyttäjiä varten tiukasti OFDM-järjestelmän on käytettävä aikajakomonipääsyä (TDMA) (erilliset aikakehykset) tai taajuusjakomonipääsyä (FDMA) (erilliset kanavat). Kumpikaan näistä tekniikoista ei ole aika- tai taajuustehokas. Suurin haittapuoli näissä staattisissa monipääsymenetelmissä on se tosiasia, että eri käyttäjiä, jotka näkevät langattomat kanavat (alikantoa altoja) eri tavalla, ei käytetä. OFDM-tekniikat käyttävät tyypillisesti nomadisia, kiinteitä ja yksisuuntaisia siirtostandardeja, jotka vaihtelevat TV-lähetyksestä Wi-Fi-verkkoon sekä kiinteisiin WiMAX-järjestelmiin ja uudempiin langattomiin monilähetysjärjestelmiin, kuten Qualcommin Forward Link Only (FLO).
Mikä on OFDMA?
OFDMA on monen käyttäjän OFDM-tekniikka, jossa käyttäjiä voidaan määrittää sekä TDMA- että FDMA-pohj alta, jolloin yhden käyttäjän ei välttämättä tarvitse varata kaikkia alikantoa altoja kulloinkin. Toisin sanoen tietylle käyttäjälle osoitetaan alikantoa altojen osajoukko. Tämä mahdollistaa samanaikaisen alhaisen datanopeuden lähetyksen useilta käyttäjiltä, ja se voidaan dynaamisesti osoittaa tietylle käyttäjälle parhaille ei-häipyville, vähähäiriöisille kanaville ja välttää huonojen alikantoa altojen osoittaminen. Point-to-Multipoint kiinteät ja mobiilijärjestelmät käyttävät OFDMA:ta, ja useimmat kehittyvät järjestelmät käyttävät OFDMA:ta, kuten Mobile WiMAX ja LTE.
Mitä eroa on OFDM:llä ja OFDMA:lla?
• OFDM tukee useita käyttäjiä (Multiple Access) vain TDMA-pohjaisesti, kun taas OFDMA-tuki joko TDMA- tai FDMA-pohjaisesti tai molempia samanaikaisesti.
• OFDMA tukee samanaikaista alhaisen datanopeuden lähetystä useilta käyttäjiltä, mutta OFDM voi tukea vain yhtä käyttäjää tietyllä hetkellä.
• OFDMA:n lisäparannukset OFDM:n kestävyyteen verrattuna häipymisen ja häiriöiden suhteen, koska se voi määrittää alikantoaallon osajoukon käyttäjää kohti välttämällä huonojen kanavien osoittamista.
• OFDMA tukee kanavakohtaista tai alikantoaallon tehoa, kun taas OFDM:n on säilytettävä sama teho kaikille alikantoaalloille.
