Ortogonaalne sagedusjaotusega hulgipöördus

Ortogonaalne sagedusjaotusega hulgipöördus (ingl Orthogonal_Frequency-Division_Multiple_Acess, lühend OFDMA) on digitaalse andmeedastuse modulatsioonimeetodi ortogonaalne sagedustihendus (OFDM)) edasiarendus, mis suudab andmeid edastada mitmele kasutajale korraga. OFDMA modulatsioonis jagatakse andmepakett väiksemateks osadeks, mis asuvad lähestikustel ribalaiustel ning iga kasutaja saab endale vastavalt nõudlusele teatud arvu andmepaketi osasid informatsiooni vahetamiseks. See võimaldab väiksemal andmeedastuskiirusel teenindada mitut seadet korraga.

Tööpõhimõte ja karakteristikud

Kasutajatele andmepakettide osade määramine toimub adaptiivselt kanali kasutatavuse tagasiside põhjal. Kui paketi osade määramine toimub piisavalt kiiresti siis suurendab see OFDMi kindlust feedigu ning kattuvate kanalite interferentsi suhtes, samuti süsteemi spektraalset efektiivsust. Iga kasutaja saab endale erineva arvu andmepaketi osasid. Kasutajale määratud osade arvust sõltub ühenduse andmekiirus ning vigade esinemise tõenäosus.

OFMDAd võib vaadata kui alternatiivi OFDMi kombinatsioonile ajajaotusega hulgipöördusega (TDMA) või statistilise hulgipöördusega. Väikese andmeedastuskiirusega kasutajad saavad saata informatsiooni pidevalt, kasutades saatmisel ühtlast väikest võimsust (pulseeriva suure võimsuse asemel). See tagab ühenduses lühikese ja ühtlase viivituse.

OFDMAd peetakse kõige sobilikumaks lairibaliste traadita internetiühenduste jaoks, kuna see suudab efektiivselt ära kasutada skaleerimist kogu ribalaiuse ulatuses ja mitut antenni. Samuti on OFDMA võimeline ära kasutama kanali sageduse selektiivsust.

OFDMA andmepakettide jaotus. Suurte punaste nooltega on tähistatud andmepakettide esimesed alaosad, väikeste nooltega eri kasutajatele määratud pakettide osad

OFMDA omadused

OFDMA eelised OFDMi ees:

lühem ja pidev viivitus
vähem tundlik feedingle ja interferentsile
Väiksem maksimaalne vajalik edastusvõimsus

OFDMA head omadused:

võimaldab väikese andmeedastuskiiruse juures edastada andmeid korraga mitmelt kasutajalt
kandesageduste ortogonaalsuse kasutamise tõttu väheneb andmepakettide omavaheline interferents
andmepaketi siseseid interferentse vähendatakse osadevaheliste perioodiliste permutatsioonidega
võimaldab ühes sagedusvahemikus rohkem ühendusi, aidates vähendada kanalite arvu

OFDMA puudused:

suurem tundlikkus faasimüra ja sagedusnihete suhtes
andmevahetus toimub asünkroonselt ning lühikese aja jooksul edastatakse kasutajale palju informatsiooni korraga;
erinevalt OFDM-st ei toimu OFDMAs andmepakettide ajastamist ning seega on elektroonika pidevalt kasutuses ja energiatarve suurem
kahe kõrvuti asetseva kanali interferentsi vähendamine on keerukas ning vajab kanalite; dünaamilist eraldamist; selle jaoks peavad ruuterid omavahel suhtlema ning tegema koostööd

Kasutusvaldkonnad

OFDMAd kasutatakse:

IEEE 802.16 traadita ühenduse standardis, mida tuntakse kui ka WiMax
IEEE 802.11ax WiFi standardis
IEEE 802.20 mobiilse traadita ühenduse standardis, mida tuntakse ka kui MBWA
MoCA 2.0 standardis
3GPP LTE neljanda generatsiooni mobiilse laiariba standardis

OFDMA on lisaks neile ka IEEE 802.22 WRAN (Wireless Regional Area Networks) standardi kandidaat. WRAN on kognitiivne raadiotehnoloogia, mis kasutab televisiooni sagedusspektri valgeid alasid. Samuti on OFDMA esitatud ka DECT-5G spetsifikatsiooni meetodiks. See spetsifikatsioon peaks vastama eriti töökindlale madala latentsusega (URLLC) rakendustele.

Vaata ka

Ortogonaalne sagedustihendus

Viited

↑ Guowang Miao and Guocong Song (2014). Energy and spectrum efficient wireless network design. Cambridge University Press. ISBN 1-107-03988-6.
1 2 3 Hujun Yin and Siavash Alamouti (august 2007). ""OFDMA; A Broadband Wireless Access Technology"". IEEE Sarnoff Symposium, 2006.
↑ "Age of Information in an URLLC-enabled Decode-and-Forward Wireless Communication System". ResearchGate. 2021.

[1] Guowang Miao and Guocong Song (2014). Energy and spectrum efficient wireless network design. Cambridge University Press. ISBN 1-107-03988-6.

[:0-2] 1 2 3 Hujun Yin and Siavash Alamouti (august 2007). ""OFDMA; A Broadband Wireless Access Technology"". IEEE Sarnoff Symposium, 2006.

[3] "Age of Information in an URLLC-enabled Decode-and-Forward Wireless Communication System". ResearchGate. 2021.