Rozdíl mezi OFDM a OFDMA

OFDM vs. OFDMA
 

OFDM (Ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením) a OFDMA (Ortogonální frekvenční dělení s vícenásobným přístupem) jsou širokopásmové digitální komunikační technologie s malým rozdílem mezi nimi. Oba jsou však založeny na stejném pojetí sdružování rovnoměrně rozmístěných více dílčích nosných se zvláštními charakteristikami do jednoho velkého kusu a stále se přenášejí 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 multiplexování s kmitočtovým dělením (FDM), který pracuje tak, že rozdělí jediný širokopásmový signál do velké sady úzkopásmových dílčích nosných tak, že všechny dílčí nosné, které mají být vzájemně kolmé, jsou rovnoměrně rozloženy. Jinými slovy, OFDM dělí jeden vysokorychlostní signál do četných pomalých signálů, aby byl robustnější na konci přijímače, takže subkanály pak mohou vysílat data, aniž by byly vystaveny stejné intenzitě vícenásobného zkreslení, kterému čelí přenos jednoho nosiče. Četné dílčí nosné jsou pak shromážděny v přijímači a rekombinovány tak, aby vytvořily jeden vysokorychlostní přenos.

Ortogonálně subnosné poskytují vysokou spektrální účinnost a nízkou interferenci nosných (ICI). Protože s každou subnosnou je zacházeno jako s jiným úzkopásmovým signálem, kde každá z nich je modulována individuálně, usnadňuje boj s frekvenčně selektivním vyblednutím kvůli multipath. Jinými slovy, zjednodušená ekvalizace kanálů je vyžadována kvůli úzkopásmové sub-nosné povaze. Kromě toho nízká rychlost přenosu dat (Symbol Rate) každého pomocného nosiče výrazně snižuje interference inter symbolů (ISI), což má za následek velmi vysoký poměr signálu k šumu (SNR) systému. V důsledku všech výše uvedených výhod je možné implementovat Single Frequency Network (SFN) a vyřešit problémy s omezením spektra v komerční implementaci takového systému.

V OFDM systémech může v kterémkoli daném okamžiku přenášet na všech subnosných pouze jediný uživatel. Aby bylo možné pojmout více uživatelů, musí přísně systém OFDM 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 nebo frekvenčně efektivní. Hlavní nevýhodou tohoto statického schématu vícenásobného přístupu je skutečnost, že různí uživatelé, kteří vidí bezdrátové kanály (dílčí nosné) odlišně, se nevyužívá. Technologie OFDM obvykle obslouží nomádské, pevné a jednosměrné přenosové standardy, od televizního přenosu po Wi-Fi, stejně jako pevných WiMAX a novějších bezdrátových systémů vícesměrového vysílání, jako je Qualcomm's Forward Link Only (FLO). 

Co je OFDMA?

OFDMA je víceuživatelská technologie OFDM, kde uživatelé mohou být přiděleni jak na bázi TDMA, tak na FDMA, kde jeden uživatel nemusí v daném okamžiku nutně obsadit všechny dílčí nosné. Jinými slovy, podskupina subnosných je přiřazena konkrétnímu uživateli. To umožňuje simultánní přenos s nízkou datovou rychlostí od několika uživatelů a lze jej také dynamicky přiřadit k nejlepším nesledujícím se nízkointerferenčním kanálům pro konkrétního uživatele a zabránit přiřazení špatných nosných. Pevné a mobilní systémy typu point-to-multipoint používají OFDMA a většina rozvíjejících se systémů používá OFDMA, jako jsou mobilní WiMAX a LTE.

Jaký je rozdíl mezi OFDM a OFDMA?

• OFDM podporuje více uživatelů (vícenásobný přístup) pouze prostřednictvím TDMA, zatímco OFDMA podporuje buď TDMA nebo FDMA nebo obojí současně.

• OFDMA podporuje simultánní přenos s nízkou přenosovou rychlostí od několika uživatelů, ale OFDM může v danou chvíli podporovat pouze jednoho uživatele.

• Další vylepšení OFDMA oproti robustnosti OFDM vůči vyblednutí a rušení, protože může přiřadit podskupinu subnosné na uživatele tím, že se vyhne přiřazení špatných kanálů.

• OFDMA podporuje výkon na kanál nebo dílčí nosnou, zatímco OFDM musí udržovat stejný výkon pro všechny dílčí nosné.