Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) ist ein Zugangsverfahren für funktechnische Systeme, basierend auf der Mehrträgermodulation Orthogonal Frequency Division Multiplex ( OFDM) und erweitert um Frequency Division Multiple Access ( FDMA) und Time Division Multiple Access ( TDMA). Hierin besteht auch der Unterschied zu OFDM, das mit eindimensionalem Mehrfachzugang in Form von Zeitschlitzen arbeitet.
Durch die Mehrfachzugangsverfahren können einzelne oder mehrere orthogonale Subträger unterschiedlichen Nutzern zugewiesen werden. Über die zugewiesenen Zeitschlitze von TDMA und die Unterkanäle von FDMA kann die Übertragungskapazität an die Nutzeranforderungen angepasst werden. So wird einem Teilnehmer der telefoniert, eine geringere Bandbreite zugewiesen als einem der Internetfernsehen anschaut.
Unterträger und Kanalbreite
Bei OFDMA bildet der Sender die zu übertragenden seriellen Bitströme auf diversen Subträgern ab. Die Anzahl an Subträgern hängt von der Kanalbreite ab. Die einzelnen Subträger werden parallel über die zur Verfügung stehende Bandbreite des Funkkanals übertragen. Je mehr Subchannels für die Übertragung genutzt werden, desto niedriger wird die Symbolrate, die sich in den Frequenzänderungen des Sendesignals zeigt. Was die Orthogonalität betrifft, so wird das Verhältnis der zur Verfügung stehenden Bandbreite zur Symbolrate so gewählt, dass das Maximum eines Subträgerspektrums in den Minima seiner Nachbarn liegt.
OFDMA kennt drei verschiedene Subcarrier: den
- Data Subcarrier für die Datenübertragung,
- den Pilot Subcarrier für die Synchronisation und
- den Null Subcarrier ohne Übertragungsfunktion. Diese dienen zur Bereitstellung der Schutzzonen.
WiMAX und OFDMA
Das in WiMAX benutzte OFDMA hat gegenüber OFDM eine flexible Anzahl an Trägerfrequenzen. Sind es bei der OFDM-Technik 256, so können es bei OFDMA 128, 512, 1.024 oder 2.048 sein. Die Codierung, Modulation und Amplitude werden je nach den Kanalbedingungen für jeden Subchannel separat eingestellt. Das bedeutet, dass die Sendeleistung optimal an unterschiedliche Übertragungsbedingungen angepasst werden kann.
OFDMA sorgt für die Zuordnung der mehr oder weniger vielen Subträger eines Funknetzes zu den unterschiedlichen Radio Network Terminations ( RNT). Mit dieser Funktion werden Interferenzen der Symbolrate und die Frequenzabweichungen der Lokaloszillatoren ( LO) kompensiert. Da die Frequenzen der Lokaloszillatoren, bedingt durch Alterung und Temperatur, erheblich schwanken können, wird mit der OFDMA-Funktion der Bezug zu einem Subträger sichergestellt.
OFDMA wird vorwiegend in Hochgeschwindigkeits-Mobilfunknetzen wie 802.16m, Ultra Mobile Broadband ( UMB), Long Term Evolution ( LTE), WiBro und Mobile-WiMAX eingesetzt.