Differenza tra OFDM e OFDMA

OFDM vs OFDMA
 

OFDM (Multiplexing di divisione di frequenza ortogonale) e OFDMA (Accesso multiplo per divisione ortogonale di frequenza) sono entrambe tecnologie di comunicazione digitale a banda larga con una leggera differenza tra loro. Tuttavia, entrambi si basano sullo stesso concetto di raggruppamento di più sub-portanti con spaziatura uniforme con caratteristiche speciali in un unico grosso blocco e che continuano a trasmettere separatamente sul supporto di trasmissione. Tuttavia, quando si tratta di fornire accesso simultaneo multiutente, due tecnologie presentano una differenza significativa nel meccanismo di allocazione dei canali.

Cos'è OFDM?

OFDM è un meccanismo FDM (Frequency Division Multiplexing) che funziona dividendo un singolo segnale a banda larga in un grande insieme di sottoportanti a banda stretta in modo tale che tutte le sottoportanti siano ortogonali tra loro e siano equidistanti. In altre parole, OFDM divide un segnale ad alta velocità in numerosi segnali lenti per essere più robusto all'estremità del ricevitore in modo che i sub-canali possano quindi trasmettere dati senza essere soggetti alla stessa intensità di distorsione di multipath affrontata dalla singola trasmissione di portante. Le numerose sottoportanti vengono quindi raccolte al ricevitore e ricombinate per formare una trasmissione ad alta velocità.

L'ortogonalità delle sottoportanti offre un'elevata efficienza spettrale e una bassa interferenza tra portanti (ICI). Dal momento che ogni sottoportante viene trattato come un segnale a banda stretta differente, in cui ciascuno di essi è modulato individualmente, è facile combattere con dissolvenza selettiva in frequenza a causa del multipath. In altre parole, è necessaria un'equalizzazione del canale semplificata a causa della natura della sottoportante a banda stretta. Inoltre, la bassa velocità dei dati (Symbol Rate) di ciascuna sottoportante riduce notevolmente l'Inter Symbol Interference (ISI) e ciò comporta un rapporto segnale / rumore molto alto (SNR) del sistema. Come risultato di tutti i vantaggi di cui sopra, è possibile implementare la rete a frequenza singola (SFN) e risolvere i problemi di limitazione dello spettro nell'implementazione commerciale di tale sistema.

Nei sistemi OFDM, solo un singolo utente può trasmettere su tutte le sotto-portanti in qualsiasi momento. Per adattarsi a più utenti, un sistema rigorosamente OFDM deve utilizzare Time Division Multiple Access (TDMA) (intervalli di tempo separati) o Frequency Division Multiple Access (FDMA) (canali separati). Nessuna di queste tecniche è efficiente nel tempo o nella frequenza. Il principale svantaggio di questi schemi di accesso multiplo statico è il fatto che utenti diversi che vedono i canali wireless (Sub-portanti) in modo diverso non vengono utilizzati. Le tecnologie OFDM di solito occupano standard di trasmissione nomade, fissi e unidirezionali, che vanno dalla trasmissione TV al Wi-Fi, nonché WiMAX fisso e sistemi wireless multicast più recenti come il solo collegamento diretto di Qualcomm (FLO). 

Cos'è l'OFDMA?

OFDMA è la tecnologia OFDM multiutente in cui gli utenti possono essere assegnati sia su base TDMA che FDMA dove un singolo utente non ha necessariamente bisogno di occupare tutte le sub-portanti in un dato momento. In altre parole, un sottoinsieme di sottoportanti è assegnato a un particolare utente. Ciò consente la trasmissione simultanea di dati a bassa velocità da più utenti e può essere assegnata dinamicamente ai migliori canali non disturbanti, a bassa interferenza per un particolare utente ed evitare che vengano assegnate cattive sottoportanti. I sistemi fissi e mobili Point-to-Multipoint utilizzano OFDMA e la maggior parte dei sistemi emergenti utilizza OFDMA come Mobile WiMAX e LTE.

Qual è la differenza tra OFDM e OFDMA?

• OFDM supporta più utenti (accesso multiplo) solo tramite la base TDMA, mentre il supporto OFDMA su base TDMA o FDMA o entrambi allo stesso tempo.

• OFDMA supporta la trasmissione simultanea a bassa velocità di dati da più utenti, ma OFDM può supportare solo un utente in un dato momento.

• Ulteriore miglioramento di OFDMA rispetto alla robustezza di OFDM allo sbiadimento e alle interferenze poiché può assegnare un sottoinsieme di sottoportante per utente evitando di assegnare canali cattivi.

• OFDMA supporta l'alimentazione per canale o sub-portante mentre OFDM ha bisogno di mantenere la stessa potenza per tutte le sottoportanti.