Wat is OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing)?
Een methode die gegevens verdeelt over veel onderling orthogonale subdraaggolven, elke subdraaggolf met een lage symboolsnelheid moduleert en ze parallel verzendt. Doordat de afstand tussen de subdraaggolven gelijk is aan het omgekeerde van de symboolduur, kunnen ze zonder onderlinge interferentie worden gescheiden, ook al overlappen hun spectra. De methode is goed bestand tegen multipath en wordt gebruikt in draadloze LAN's, 4G LTE, 5G NR, digitale terrestrische omroep en meer.
Japanse benaming: OFDM(直交周波数分割多重)
“OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing)” komt voor in 9 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Basis van draadloze communicatie.
Vakgebied: Basis van draadloze communicatie
Wat orthogonaal betekent
Bij OFDM is de afstand Δf tussen de subdraaggolven gelijk aan het omgekeerde van de symboolduur T (Δf = 1/T). Elke subdraaggolf maakt dan binnen één symbool precies een geheel aantal trillingen, zodat het product van twee verschillende subdraaggolven, opgeteld over één symbool, nul is. Dat is wat orthogonaal betekent, en daardoor kan de ontvanger de component van elke subdraaggolf afzonderlijk eruit halen, ook al overlappen de spectra van naburige subdraaggolven. Vergeleken met klassieke frequentiemultiplexing, die ruimte (guard bands) tussen de draaggolven openlaat, wordt het spectrum efficiënter benut.
Implementatie met de FFT en het cyclisch prefix
In plaats van elke subdraaggolf met een eigen oscillator op te wekken, moduleert de zender ze allemaal tegelijk met een inverse snelle fouriertransformatie (IFFT) en demoduleert de ontvanger ze met een snelle fouriertransformatie (FFT). Dat deze berekening efficiënt in digitale schakelingen kan worden uitgevoerd, is een van de redenen waarom OFDM zich heeft verspreid. Daarnaast voorkomt een cyclisch prefix (CP), gemaakt door het einde van elk symbool vooraan te kopiëren, intersymboolinterferentie door golven die via multipath vertraagd aankomen, en blijft de orthogonaliteit behouden.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen OFDM en OFDMA?
OFDM is een modulatie- en multiplexmethode die gegevens over veel subdraaggolven verzendt. OFDMA is een methode voor meervoudige toegang die de subdraaggolven van OFDM, in eenheden die naar tijd en frequentie zijn afgebakend, aan verschillende gebruikers toewijst, zodat meerdere gebruikers tegelijk communiceren. OFDMA wordt gebruikt in de downlink van 4G LTE, in 5G NR en in draadloze LAN's vanaf IEEE 802.11ax.
Waarom is OFDM goed bestand tegen multipath?
Omdat de gegevens over veel subdraaggolven worden verdeeld, zijn de symbolen van elke subdraaggolf lang, zodat de vertraging van later aankomende golven klein is ten opzichte van een symbool. De vertraging kan bovendien binnen het cyclisch prefix worden opgevangen. Zelfs bij frequentieselectieve fading, waarbij het ontvangen vermogen op bepaalde frequenties wegvalt, worden maar enkele subdraaggolven getroffen, en foutcorrigerende codes kunnen dat compenseren.