L’accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (OFDMA) è una tecnologia chiave nei sistemi di comunicazione wireless, in particolare nel contesto degli schemi di accesso multiplo utilizzati negli standard di comunicazione a banda larga come 4G LTE e WiMAX. Il principio di base dell’OFDMA ruota attorno all’allocazione efficiente dello spettro disponibile a più utenti, consentendo la comunicazione simultanea.
Ortogonalità sottoportante:
Uno degli aspetti fondamentali dell’OFDMA è l’utilizzo di sottoportanti ortogonali. Lo spettro di frequenza è diviso in numerose sottoportanti e queste sottoportanti sono attentamente progettate per essere ortogonali tra loro. L’ortogonalità garantisce che i segnali trasmessi su una sottoportante non interferiscano con i segnali su altre sottoportanti, consentendo un utilizzo efficiente dello spettro.
Efficienza dello spettro:
OFDMA migliora l’efficienza dello spettro dividendo lo spettro di frequenze disponibile in sottoportanti più piccole, ciascuna delle quali può trasportare il proprio flusso di dati indipendente. Ciò consente la comunicazione parallela, consentendo a più utenti di trasmettere e ricevere dati contemporaneamente. La capacità di assegnare diversi sottoinsiemi di sottoportanti a diversi utenti o applicazioni contribuisce all’uso flessibile ed efficiente dello spettro disponibile.
Modulazione e codifica adattiva:
I sistemi OFDMA spesso utilizzano tecniche di modulazione e codifica adattative. Ciò significa che gli schemi di modulazione e codifica possono essere regolati dinamicamente in base alle condizioni del canale. Le sottoportanti che sperimentano condizioni di canale migliori possono utilizzare la modulazione e la codifica di ordine superiore, consentendo velocità di dati più elevate. Al contrario, le sottoportanti in condizioni difficili possono utilizzare la modulazione e la codifica di ordine inferiore per mantenere una connessione affidabile.
Allocazione e scalabilità delle risorse:
OFDMA consente l’allocazione dinamica delle risorse, consentendo al sistema di adattarsi alle diverse condizioni del traffico e del canale. I blocchi di risorse, costituiti da un gruppo di sottoportanti nel dominio della frequenza e un certo numero di simboli nel dominio del tempo, possono essere assegnati agli utenti secondo necessità. Questa scalabilità è fondamentale per gestire in modo efficiente le diverse esigenze di diversi servizi e utenti all’interno dello stesso sistema di comunicazione.
Mitigazione dello sbiadimento selettivo in frequenza:
OFDMA è resistente all’attenuazione selettiva della frequenza, un fenomeno in cui i diversi componenti di frequenza di un segnale subiscono diversi gradi di attenuazione e ritardo. Utilizzando più sottoportanti, OFDMA può mitigare gli effetti dell’attenuazione selettiva della frequenza. Anche se alcune sottoportanti subiscono uno sbiadimento, altre possono comunque fornire un collegamento di comunicazione affidabile.
Evitamento delle interferenze:
La natura ortogonale delle sottoportanti in OFDMA aiuta a evitare interferenze tra gli utenti. L’interferenza viene ridotta al minimo progettando attentamente la spaziatura delle sottoportanti e garantendo che le bande di frequenza assegnate a diversi utenti non si sovrappongano in modo significativo. Questa capacità di evitare le interferenze contribuisce all’affidabilità e alle prestazioni complessive dei sistemi OFDMA.
In conclusione, il principio di base dell’OFDMA prevede l’uso di sottoportanti ortogonali per consentire una comunicazione efficiente e simultanea tra più utenti. Le caratteristiche di questa tecnologia, tra cui l’efficienza dello spettro, la modulazione e la codifica adattiva, l’allocazione delle risorse e l’eliminazione delle interferenze, ne fanno una pietra angolare nei moderni sistemi di comunicazione wireless.