OFDMとOFDMA

FDD/FDMAというのは、周波数を特定の間隔ごとに区切ってチャンネルに分けて使う方式なのは、ご存知の通り。
ここでの周波数間隔は、各チャンネルの使う帯域幅より大きくなる。そうでないとチャンネル間で干渉してしまう。
では干渉しない条件で、周波数間隔が最も狭くなる条件はあるのだろうか。
ここで魔法の言葉「直交」が出てくる。OFDMのO,Orthogonalだ。数学的概念だが、相関がないこと、変調のはなしでは二つのチャンネルを完全に識別できる(干渉がない)ことを示す。
この「直交する」キャリアを用いて各チャンネルを変調することで、干渉のないマルチキャリア変調が可能となる。
では直交するキャリアとは何か。フーリエ関数とかウェーブレット関数とか言われるものがそれである。
つまり、変調に逆フーリエ変換とか逆ウェーブレット変換とかを使ってOFDMが実現できる。以上理論おわり。
・・・なんて書いてもよくわからないだろうけど、スペアナを考えてほしい。雑多な信号を周波数を軸にして振り分けて、スペクトルにして表示している。あれは要するにフーリエ変換なのだが、その逆をしてみる。
周波数軸上にキャリアを等間隔に並べて(信号をのせて)、そこから元の?信号に変換合成する。受信側にはスペアナ相当のものを置いておけば、各キャリアはきれいに分かれて出てくる、というわけ。
#普通のスペアナはFFTでなくスイープしているだけなんだけどね。
変復調はFFTと逆FFTなのでわりと簡単なのだが、アンプに直線性が要求されるというデメリットがあるようだ。
実際には各チャンネルを時分割して、(周波数軸のチャンネル)×(タイムスロット)という2次元的なチャンネル分けをしている。
ここまでがOFDM。11gの無線LANや、地上波デジタルなどで使われている。なんといっても帯域の有効活用ができるのが最大の利点だと思う。
つぎはOFDMA。移動機から送信する側だ。といってもOFDMと大して変わらないのだが、占有のしかたが、OFDMは特定の時間は全部のチャンネルをまるごと使って送信するのに対し、OFDMAは(特定の周波数チャンネル)の(特定のタイムスロット)を占有することになるらしい。テキストにするとなんだかよくわからんので、このへんの図参照。
セルラ方式でエリアを区切って運用する場合にも、隣接セルと同じサブキャリアを使わないような運用もするようだ。(このへんがFFRにつながる)
・・・このへんで息切れ。