Qual é a diferença entre Noma e OFDM?

Noma (acesso múltiplo não ortogonal) e OFDM (multiplexação por divisão de frequência ortogonal) são tecnologias-chave nos sistemas de comunicação sem fio modernos, mas servem a propósitos diferentes e possuem características distintas. Nesta explicação detalhada, irei me aprofundar nas diferenças entre Noma e OFDM.

1. Objetivo Fundamental:

Noma (acesso múltiplo não ortogonal): Noma é uma técnica de acesso múltiplo usada em sistemas de comunicação sem fio para permitir que vários usuários compartilhem os mesmos recursos de frequência e tempo simultaneamente. É particularmente adequado para cenários com um grande número de dispositivos conectados, como aplicações de Internet das Coisas (IoT) e redes 5G. O Noma permite que vários usuários acessem o mesmo bloco de recursos ao mesmo tempo, empregando técnicas de codificação de superposição e cancelamento de interferência sucessiva (SIC).
OFDM (Multiplexação por Divisão Ortogonal de Frequência): OFDM, por outro lado, é uma técnica de modulação e multiplexação usada para transmitir dados através de um canal de comunicação. Ele divide o espectro de frequência disponível em múltiplas subportadoras ortogonais, permitindo a transmissão paralela de dados. OFDM é comumente usado em sistemas de comunicação de banda larga como Wi-Fi, LTE e transmissão de televisão digital.

2. Alocação de recursos:

Noma: No Noma, vários usuários compartilham o mesmo bloco de recursos de forma não ortogonal, o que significa que seus sinais se sobrepõem em tempo e frequência. Esse compartilhamento não ortogonal é possível graças ao uso de técnicas avançadas de codificação e decodificação para separar os sinais no lado do receptor.
OFDM: OFDM, como o nome sugere, depende de subportadoras ortogonais. Cada subportadora é ortogonal às demais, o que significa que não há sobreposição de tempo ou frequência. Essa ortogonalidade simplifica o processamento do sinal e reduz a interferência entre subportadoras.

3. Multiplexação de usuário:

Noma: O Noma consegue multiplexação de usuários permitindo que vários usuários transmitam ao mesmo tempo e frequência. Isto é conseguido através da multiplexação de domínio de potência, onde os usuários recebem diferentes níveis de potência com base nas condições de seu canal, permitindo que usuários mais fracos usem os mesmos recursos que os mais fortes.
OFDM: OFDM consegue multiplexação de usuário por meio de multiplexação no domínio de frequência. Cada usuário recebe um conjunto de subportadoras ortogonais para transmissão de dados. Essas subportadoras são combinadas para criar um sinal composto que é transmitido pelo canal.

4. Tratamento de interferências:

Noma: o Noma emprega técnicas de cancelamento de interferência sucessiva (SIC) no receptor para decodificar os sinais de vários usuários. Isso envolve decodificar e subtrair primeiro o sinal mais forte, seguido pelos mais fracos. O SIC permite a extração de dados de vários usuários do mesmo bloco de recursos.
OFDM: OFDM depende da ortogonalidade das subportadoras para minimizar a interferência. A interferência entre subportadoras é inerentemente reduzida devido à sua natureza ortogonal. No entanto, em casos de interferência forte, técnicas de codificação e equalização de correção de erros são usadas para mitigá-la.

5. Áreas de aplicação:

Noma: o Noma é adequado para cenários com um grande número de dispositivos conectados e altos requisitos de eficiência espectral. É frequentemente usado em redes 5G e aplicações IoT, onde muitos dispositivos precisam transmitir pequenas quantidades de dados simultaneamente.
OFDM: OFDM é amplamente utilizado em sistemas de comunicação sem fio de banda larga. É a base para tecnologias como Wi-Fi (IEEE 802.11), LTE (Evolução de Longo Prazo) e transmissão de televisão digital. A capacidade do OFDM de lidar com a propagação de múltiplos caminhos o torna ideal para aplicações de alta taxa de dados.

6. Eficiência Espectral:

Noma: O Noma pode alcançar alta eficiência espectral permitindo que vários usuários compartilhem os mesmos recursos simultaneamente. Isso resulta em um uso mais eficiente do espectro disponível.
OFDM: OFDM também oferece boa eficiência espectral, mas não é tão agressivo quanto o Noma em termos de comprimir vários usuários no mesmo bloco de recursos. Ele se concentra mais em mitigar interferências e manter a integridade dos dados.

7. Complexidade:

Noma: Os receptores Noma podem ser mais complexos em comparação aos receptores OFDM devido à necessidade de sucessivos cancelamentos de interferência e técnicas avançadas de decodificação.
OFDM: os receptores OFDM são normalmente menos complexos porque dependem da ortogonalidade das subportadoras para mitigação de interferência.

8. Evolução e Padronização:

Noma: Noma é um conceito relativamente mais novo e tem sido pesquisado ativamente por seu potencial em futuros sistemas de comunicação sem fio. Pode não ter uma padronização tão madura e difundida quanto o OFDM.
OFDM: o OFDM existe há várias décadas e foi amplamente padronizado para vários padrões de comunicação sem fio, tornando-o uma tecnologia bem estabelecida.

Em resumo, Noma e OFDM são tecnologias distintas projetadas para finalidades diferentes. O Noma se concentra em técnicas de acesso múltiplo para permitir que vários usuários compartilhem os mesmos recursos simultaneamente, enquanto o OFDM é uma técnica de modulação e multiplexação usada para transmissão de dados através de canais de comunicação.

A escolha entre Noma e OFDM depende dos requisitos específicos do sistema de comunicação sem fio e das compensações entre eficiência espectral, complexidade e tratamento de interferências. Ambas as tecnologias desempenham papéis cruciais na viabilização da ampla gama de serviços de comunicação sem fio que usamos hoje.