Почему на высоких скоростях применяют OFDM кодирование?

С возрастанием информационной скорости передачи усложняется способ модуляции сигнала. Падает его помехозащищённость. Собственный отражённый сигнал, пришедший с некоторым фазовым сдвигом по отношению к основному сигналу, воспринимается приёмником как помеха (многолучевая интерференция).

При использовании CCK-кодов и максимальной скорости до 11 Мбит/с, частотные эквалайзеры успешно компенсируют межсимвольную интерференцию (Inter Symbol Interference, ISI). На более высоких скоростях передачи применяется ортогональное частотное кодирование с разделением каналов и мультиплексированием (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM). Технология OFDM сочетает высокую скорости передачи с эффективным противостоянием многолучевому распространению.

Физика кодирования проста - поток передаваемых данных передаётся параллельно по множеству частотных подканалов. Скорость передачи в отдельном подканале невысокая и можно эффективно подавлять межсимвольную интерференцию. Ортогональность несущих сигналов обеспечивает отсутствие межканальной интерференции, хотя спектры каналов имеют частичное наложение. Дополнительно в технологии OFDM введен охранный интервал (Guard Interval, GI) — циклическое повторение окончания символа, создающие временные паузы между отдельными символами. Избыточная информация добавляется к передаваемому символу в передатчике и отбрасывается при приеме символа в приемнике.

Ещё одним из преимуществ OFDM является высокая устойчивость к провалам в спектре, возникающим вследствие многолучевого распространения сигнала. Эффект хорошо нам знаком, при прослушивании радиопередач на коротких радиоволнах. Когда в результате наложения нескольких принимаемых сигналов постоянно плавает тембр и громкость сигнала. Узкополосное затухание может затруднить декодирование сигнала на нескольких поднесущих частотах. Распределение энергии символа на нескольких поднесущих частотах, обеспечивает и в этом случаи успешный приём сигнала.

В стандарте WiMAX IEEE 802.16 используется более сложный режим кодирования OFDMA - Множественный доступ с ортогональным делением частот.

Каждому абоненту выделяется своя группа поднесущих частот. Количество поднесущих частот определяется необходимой канальной скоростью абонента в текущий момент времени.

Только OFDM кодирование сигнала, позволяет организовать устойчивую связь в условиях многолучевого приёма сигнала с сильной интерференцией и селективными частотными замираниями. Это например полное отсуствие прямой видимости и связь с быстро двигающимися объектами.

Поскольку в нашей жизни бесплатный сыр бывает только в мышеловке, рассмотрим чем приходиться платить используя OFDM.

Это усложнение приёмника и передатчика. Требуется высокая линейность всех усилительных элементов , преобразователей и модуляторов.