Verschil tussen OFDM en OFDMA

OFDM versus OFDMA
 

OFDM (Orthogonale frequentieverdelingmultiplexen) en OFDMA (Orthogonale frequentiedeling Meerdere toegang) zijn beide breedband digitale communicatietechnologieën met een klein verschil tussen beide. Beide zijn echter gebaseerd op hetzelfde concept van het bundelen van gelijk verdeelde meerdere subdraaggolven met speciale kenmerken in één grote brok en nog steeds afzonderlijk te verzenden via de transmissiemedia. Als het echter gaat om het bieden van gelijktijdige toegang voor meerdere gebruikers, hebben twee technologieën een aanzienlijk verschil in kanaaltoewijzingsmechanisme.

Wat is OFDM?

OFDM is een frequentieverdelingsmultiplex (FDM) -mechanisme, dat werkt door een enkel breedbandsignaal in een grote reeks smalband subdragers op een zodanige manier te verdelen dat alle subdragers die orthogonaal ten opzichte van elkaar zijn, gelijkmatig verdeeld zijn. Met andere woorden, OFDM verdeelt één hogesnelheidssignaal in talrijke langzame signalen om robuuster te zijn aan het uiteinde van de ontvanger, zodat de subkanalen dan gegevens kunnen verzenden zonder onderworpen te zijn aan dezelfde intensiteit van multipadvervorming die wordt geconfronteerd door transmissie met een enkele drager. De talrijke subdragers worden vervolgens bij de ontvanger verzameld en opnieuw gecombineerd om één hogesnelheidstransmissie te vormen.

De orthogonale van subdraaggolven verschaffen hoge Spectrale efficiëntie en lage Inter-Carrier-Interferentie (ICI). Aangezien elke subdraaggolf wordt behandeld als een ander smalbandsignaal, waar elk afzonderlijk wordt gemoduleerd, is het gemakkelijk te bestrijden met frequentieselectieve fading vanwege multipath. Met andere woorden, vereenvoudigde kanaalcompensatie is vereist vanwege de aard van de smalband-subdraaggolf. Bovendien vermindert de lage datasnelheid (Symbol Rate) van elke hulpdraaggolf de Inter Symbol Interference (ISI) enorm en dat resulteert in een zeer hoge signaal-ruisverhouding (SNR) van het systeem. Als resultaat van alle bovengenoemde voordelen, wordt het mogelijk gemaakt om Single Frequency Network (SFN) te implementeren en spectrumbeperkingen op te lossen in de commerciële implementatie van een dergelijk systeem.

In OFDM-systemen kan slechts één gebruiker op elk willekeurig moment op alle subdragers verzenden. Om meerdere gebruikers te kunnen ontvangen, moet een strikt OFDM-systeem gebruikmaken van Time Division Multiple Access (TDMA) (afzonderlijke tijdsframes) of Frequency Division Multiple Access (FDMA) (afzonderlijke kanalen). Geen van deze technieken is tijd- of frequentie-efficiënt. Het grootste nadeel van deze statische meervoudige toegangsschema's is het feit dat verschillende gebruikers die de draadloze kanalen (subdragers) anders zien, niet worden gebruikt. OFDM-technologieën zijn doorgaans van toepassing op nomadische, vaste en one-way transmissiestandaarden, variërend van tv-uitzendingen tot Wi-Fi, evenals vaste WiMAX en nieuwere draadloze multicast-systemen zoals Qualcomm's Forward Link Only (FLO). 

Wat is OFMA?

OFDMA is de multi-user OFDM-technologie waarbij gebruikers kunnen worden toegewezen op basis van zowel TDMA als FDMA, waarbij een enkele gebruiker niet noodzakelijk alle subdragers op een bepaald moment hoeft te bezetten. Met andere woorden, een subset van subdragers is toegewezen aan een bepaalde gebruiker. Dit maakt gelijktijdige transmissie van lage gegevenssnelheid door verschillende gebruikers mogelijk, evenals het kan dynamisch worden toegewezen aan de beste niet-vervagende, lage interferentiekanalen voor een bepaalde gebruiker en voorkomen dat slechte subdragers worden toegewezen. Point-to-Multipoint vaste en mobiele systemen gebruiken OFMA en de meeste nieuwe systemen gebruiken OFDMA zoals Mobile WiMAX en LTE.

Wat is het verschil tussen OFDM en OFDMA?

• OFDM ondersteunt meerdere gebruikers (Multiple Access) via alleen TDMA-basis, terwijl OFDMA-ondersteuning op TDMA- of FDMA-basis of beide tegelijkertijd.

• OFDMA ondersteunt gelijktijdige overdracht van lage gegevenssnelheden van verschillende gebruikers, maar OFDM kan slechts één gebruiker op een bepaald moment ondersteunen.

• Verdere verbetering van OFDMA ten opzichte van OFDM-robuustheid voor vervaging en interferentie, omdat het subset van subdraaggolf per gebruiker kan toewijzen door het vermijden van het toewijzen van slechte kanalen.

• OFDMA ondersteunt per kanaal of subdraagkracht terwijl OFDM hetzelfde vermogen voor alle subdragers moet behouden.