OFDM vs. OFDMA
OFDM (ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením) a OFDMA (ortogonální vícenásobný přístup s frekvenčním dělením) jsou širokopásmové digitální komunikační technologie s malým rozdílem mezi nimi. Oba jsou však založeny na stejném konceptu sdružování rovnoměrně rozmístěných více dílčích nosných se speciálními vlastnostmi do jednoho velkého kusu a stále vysílajících odděleně přes přenosová média. Pokud však jde o poskytování simultánního přístupu pro více uživatelů, dvě technologie mají významný rozdíl v mechanismu přidělování kanálů.
Co je OFDM?
OFDM je mechanismus frekvenčního multiplexování (FDM), který funguje tak, že rozděluje jeden širokopásmový signál do velké sady úzkopásmových dílčích nosných tak, že všechny dílčí nosné jsou ortogonální ke každé ostatní jsou rovnoměrně rozmístěny. Jinými slovy, OFDM rozděluje jeden vysokorychlostní signál na četné pomalé signály, aby byly na konci přijímače robustnější, takže subkanály pak mohou přenášet data, aniž by byly vystaveny stejné intenzitě vícecestného zkreslení, kterému čelí přenos s jednou nosnou. Četné sub-nosiče jsou poté shromážděny v přijímači a znovu spojeny do jednoho vysokorychlostního přenosu.
Ortogonálně subnosné poskytují vysokou spektrální účinnost a nízké rušení mezi nosnými (ICI). Vzhledem k tomu, že každá dílčí nosná je považována za jiný úzkopásmový signál, kde je každý z nich modulován individuálně, je snadné bojovat s frekvenčně selektivním zeslabováním v důsledku vícecestných cest. Jinými slovy, je vyžadována zjednodušená ekvalizace kanálu kvůli povaze úzkopásmové dílčí nosné. Navíc nízká datová rychlost (Symbol Rate) každé dílčí nosné výrazně snižuje Inter Symbol Interference (ISI), což má za následek velmi vysoký poměr signálu k šumu (SNR) systému. V důsledku všech výše uvedených výhod je umožněno implementovat jednofrekvenční síť (SFN) a řešit problémy s omezením spektra při komerční implementaci takového systému.
V systémech OFDM může na všech dílčích nosných v kteroukoli dobu vysílat pouze jeden uživatel. Aby bylo možné vyhovět více uživatelům, musí striktně OFDM systém využívat vícenásobný přístup s časovým dělením (TDMA) (oddělené časové rámce) nebo vícenásobný přístup s frekvenčním dělením (FDMA) (oddělené kanály). Žádná z těchto technik není časově ani frekvenčně efektivní. Hlavní nevýhodou tohoto statického schématu vícenásobného přístupu je skutečnost, že různí uživatelé, kteří vidí bezdrátové kanály (sub-nosiče) odlišně, nejsou využíváni. Technologie OFDM obvykle zabírají nomádské, pevné a jednosměrné přenosové standardy, od televizního přenosu po Wi-Fi, stejně jako pevné WiMAX a novější bezdrátové systémy multicast, jako je Forward Link Only (FLO) od Qualcommu.
Co je OFDMA?
OFDMA je technologie OFDM pro více uživatelů, kde mohou být uživatelé přidělováni na základě TDMA i FDMA, kde jeden uživatel nemusí nutně obsadit všechny sub-nosiče v kteroukoli danou chvíli. Jinými slovy, podmnožina dílčích nosných je přiřazena konkrétnímu uživateli. To umožňuje současný přenos s nízkou datovou rychlostí od několika uživatelů a také může být dynamicky přiřazen k nejlepším kanálům s nízkým rušením, které neklesají, pro konkrétního uživatele a vyhnout se přiřazení špatných dílčích nosných. Pevné a mobilní systémy Point-to-Multipoint využívají OFDMA a většina nově vznikajících systémů používá OFDMA, jako je Mobile WiMAX a LTE.
Jaký je rozdíl mezi OFDM a OFDMA?
• OFDM podporuje více uživatelů (Multiple Access) pouze prostřednictvím TDMA, zatímco OFDMA podporuje buď TDMA nebo FDMA nebo obojí současně.
• OFDMA podporuje současný přenos nízkou rychlostí dat od několika uživatelů, ale OFDM může v daný okamžik podporovat pouze jednoho uživatele.
• Další vylepšení OFDMA oproti odolnosti OFDM vůči slábnutí a rušení, protože může přiřadit podmnožinu dílčích nosných na uživatele tím, že se vyhne přiřazení špatných kanálů.
• OFDMA podporuje výkon na kanál nebo sub-nosič, zatímco OFDM potřebuje zachovat stejný výkon pro všechny sub-nosiče.
