Ortogonaalne sagedusjaotusega hulgipöördus

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti

Ortogonaalne sagedusjaotusega hulgipöördus (ingl Orthogonal frequency-division multiple access ehk OFDMA) on digitaalse andmeedastuse modulatsioonimeetodi ortogonaalne sagedustihendus (ingl Orthogonal frequency-division multiplexing ehk 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.

Tähtsamad detailid[muuda | muuda lähteteksti]

Siin all on toodud välja OFMDA head ja halvad omadused.

OFDMA eelised OFDM-i ees[muuda | muuda lähteteksti]

  • Võimaldab väikese andmeedastuskiirusega andmevahetust mitme seadmega korraga.
  • Pidev andmeedastus.
  • Lühem ja pidev viivitus.
  • Vähem tundlik hääbumisele ja interferentsile.
  • Väiksem maksimaalne vajalik võimsus väikese kiirusega andmeedastuseks.

OFDMA head omadused[muuda | muuda lähteteksti]

  • Lihtne kasutada eri sagedusvahemikes, kuna vajab eri sagedustel kasutamiseks vähe muudatusi.[1]
  • Erinevate andmepakettide vahelise interferentsi vähendamiseks kasutatakse kandesageduste ortogonaalsust.
  • Andmepaketi siseseid interferentse vähendatakse osade vaheliste perioodiliste permutatsioonidega.
  • Võimaldab ühes sagedusvahemikus rohkem ühendusi, aidates vältida kanalite rohkust ja kattuvust.
  • Kasutab interferentside vähendamiseks kogu ettenähtud sagedusvahemikku.

OFDMA puudused[muuda | muuda lähteteksti]

  • Suur faasimüra ja sagedusnihete tundlikkus.[1]
  • Andmevahetus toimub asünkroonselt ning lühikese aja jooksul edastatakse kasutajale palju informatsiooni korraga.
  • Erinevalt OFDM-st ei tehta OFDMA-s andmepakettide ajastamist ning seega on elektroonika pidevalt kasutuses ja antud modulatsiooni kasutamisel tarbitakse rohkem voolu.
  • Kahe kõrvuti asetseva kanali interferentsi vähendamine on keerukas ning vajab dünaamilist kanalite eraldamist. Selle jaoks peaksid ruuterid omavahel suhtlema ning tegema koostööd.

Tööpõhimõte ja karakteristikud[muuda | muuda lähteteksti]

Kasutajatele andmepakettide osade määramine toimub adaptiivselt kanali kasutatavuse tagasiside põhjal.[2] Kui paketi osade määramine toimub piisavalt kiiresti siis on see suur edasiminek OFDM-i kiirest hajumisest ning kattuvate kanalite interferentsist. See lahendus võimaldab suurendada süsteemi spektraalset efektiivsust. Iga kasutaja saab endale erineva arvu andmepaketi osasid. Kasutajale määratud osade arvust sõltub tema ühenduse kvaliteet, kiirus ning vigade esinemise tõenäosus. Määratud osad erinevad nii aja kui ka sageduse poolest.

OFMDA-d võib vaadata kui alternatiivi OFDM kombinatsiooni ajajaotusega hulgipöördusega (TDMA) või statistilise hulgipöördusega. Väikest andmeedastuskiirust vajavad kasutajad saavad saata informatsiooni pidevalt, kasutades saatmisel ühtlast väikest võimsust pulseeriva suure võimsuse asemel. See tagab ühenduses konstantse ja ühtlase viivituse.

OFDMA-d peetakse kõige sobilikumaks lairibaliste traadita internetiühenduste jaoks, kuna see suudab efektiivselt ära kasutada skaleerimist kogu ribalaiuse ulatuses ja mitut antenni. Samuti suudab OFDMA ära kasutada oma võimet valida ise oma sagedust. [1]

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

Kasutusvaldkonnad[muuda | muuda lähteteksti]

OFDMA-d 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 ultra töökindla madala latentsiga (URLLC) rakendustele.[3]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 1,2 Hujun Yin and Siavash Alamouti (august 2007). ""OFDMA: A Broadband Wireless Access Technology"". IEEE Sarnoff Symposium, 2006.
  2. Guowang Miao and Guocong Song (2014). Energy and spectrum efficient wireless network design. Cambridge University Press. ISBN 1-107-03988-6.
  3. "Age of Information in an URLLC-enabled Decode-and-Forward Wireless Communication System". ResearchGate. 2021.