OFDM vs. OFDMA
OFDM (ortogonálne frekvenčne delené multiplexovanie) a OFDMA (ortogonálny frekvenčne delený viacnásobný prístup) sú širokopásmové digitálne komunikačné technológie s malým rozdielom medzi nimi. Obe sú však založené na rovnakom koncepte spájania rovnomerne rozmiestnených viacerých čiastkových nosných so špeciálnymi charakteristikami do jedného veľkého kusu a stále sa vysielajú oddelene cez prenosové médiá. Pokiaľ však ide o poskytovanie simultánneho prístupu pre viacerých používateľov, dve technológie majú významný rozdiel v mechanizme prideľovania kanálov.
Čo je OFDM?
OFDM je mechanizmus frekvenčne deleného multiplexovania (FDM), ktorý funguje na princípe rozdelenia jediného širokopásmového signálu na veľkú skupinu úzkopásmových čiastkových nosných tak, že všetky čiastkové nosné sú ortogonálne ku každej ostatné sú rovnomerne rozmiestnené. Inými slovami, OFDM rozdeľuje jeden vysokorýchlostný signál na početné pomalé signály, aby boli na konci prijímača robustnejšie, takže subkanály potom môžu prenášať dáta bez toho, aby boli vystavené rovnakej intenzite viaccestného skreslenia, ktorému čelí prenos s jednou nosnou. Početné čiastkové nosné sa potom zhromaždia v prijímači a znova sa spoja do jedného vysokorýchlostného prenosu.
Ortogonálne subnosné poskytujú vysokú spektrálnu účinnosť a nízke rušenie medzi nosnými (ICI). Keďže s každou subnosnou sa zaobchádza ako s iným úzkopásmovým signálom, kde je každý z nich modulovaný individuálne, je ľahké bojovať proti frekvenčne selektívnemu vyblednutiu v dôsledku multipath. Inými slovami, vzhľadom na úzkopásmovú subnosnú povahu je potrebné zjednodušené vyrovnávanie kanálov. Navyše nízka rýchlosť prenosu dát (symbolová rýchlosť) každej čiastkovej nosnej výrazne znižuje rušenie medzi symbolmi (ISI), čo má za následok veľmi vysoký pomer signálu k šumu (SNR) systému. V dôsledku všetkých vyššie uvedených výhod je možné implementovať jednofrekvenčnú sieť (SFN) a vyriešiť problémy s obmedzením spektra pri komerčnej implementácii takéhoto systému.
V systémoch OFDM môže na všetkých sub-nosičoch v danom čase vysielať iba jeden používateľ. Na prispôsobenie sa viacerým používateľom musí striktne OFDM systém využívať viacnásobný prístup s časovým delením (TDMA) (oddelené časové rámce) alebo viacnásobný prístup s frekvenčným delením (FDMA) (oddelené kanály). Žiadna z týchto techník nie je časovo ani frekvenčne efektívna. Hlavnou nevýhodou tejto schémy statického viacnásobného prístupu je skutočnosť, že rôzni používatelia vidia bezdrôtové kanály (sub-nosiče) odlišne, nie sú využívaní. Technológie OFDM zvyčajne využívajú nomádske, pevné a jednosmerné prenosové štandardy, od TV prenosu po Wi-Fi, ako aj pevné WiMAX a novšie multicastové bezdrôtové systémy, ako je Forward Link Only (FLO) od Qualcommu.
Čo je OFDMA?
OFDMA je technológia OFDM pre viacerých používateľov, pri ktorej môžu byť používatelia priradení na základe TDMA aj FDMA, pričom jeden používateľ nemusí nutne obsadiť všetky čiastkové prenosy v danom čase. Inými slovami, podmnožina čiastkových nosných je priradená konkrétnemu používateľovi. To umožňuje simultánny prenos s nízkou rýchlosťou prenosu dát od niekoľkých používateľov a tiež to môže byť dynamicky priradené k najlepším kanálom s nízkou mierou rušenia pre konkrétneho používateľa a vyhnúť sa tomu, aby boli priradené zlé čiastkové nosné. Pevné a mobilné systémy Point-to-Multipoint využívajú OFDMA a väčšina nových systémov využíva OFDMA, ako napríklad Mobile WiMAX a LTE.
Aký je rozdiel medzi OFDM a OFDMA?
• OFDM podporuje viacerých používateľov (Multiple Access) iba prostredníctvom TDMA, zatiaľ čo OFDMA podporuje buď na TDMA alebo FDMA alebo oboje súčasne.
• OFDMA podporuje súčasný prenos nízkou rýchlosťou od niekoľkých používateľov, ale OFDM môže v danom momente podporovať iba jedného používateľa.
• Ďalšie vylepšenie OFDMA v porovnaní s odolnosťou OFDM voči vyblednutiu a rušeniu, pretože môže priradiť podmnožinu subnosnej na používateľa tým, že sa vyhne priradeniu zlých kanálov.
• OFDMA podporuje výkon na kanál alebo sub-nosič, zatiaľ čo OFDM potrebuje zachovať rovnaký výkon pre všetky sub-nosiče.
