orthogonal frequency division multiplex

Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) ist eine äußerst Bandbreiten-effiziente Funktechnik, die ein wesentlich geringeres Frequenzband benötigt als Frequenzmultiplex (FDM).

Beim orthogonalen Frequenzmultiplex (OFDM) handelt es sich um eine Mehrträgermodulation, bei der viele Subträger mit einer relativ geringen Datenrate moduliert werden. Die OFDM-Signale werden über eine inverse diskrete Fourier-Transformationen (IDTF) erzeugt. Die Besonderheit von OFDM liegt darin, dass die Frequenzen der einzelnen Subträger präzise aus der Symbolrate bestimmt werden, und zwar so, dass ein Subträger dann seine maximale Modulationsamplitude erreicht, wenn alle anderen Subträger einen Nulldurchgang haben. Die Blocklänge der IDFT entspricht dabei der Zahl der Subträger.

Unterträger in orthogonaler Zuordnung

Die IDTF setzt voraus, dass alle Subträgerfrequenzen orthogonal zueinander stehen. Jeder dieser Subträger wird mit einem Teil der Daten moduliert. Da auf einem Subträger dadurch nur wenige Daten übertragen werden, ergeben sich lange Symbolraten. Diese sind unempfindlicher gegen Störungen und Echos als andere Modulationsverfahren und bieten daher besondere Vorteile bei stark beeinträchtigter terrestrischer Übertragung. Verzerrungen durch Reflektionen und Laufzeitunterschiede, wie sie bei breitbandiger Übertragung als Verzögerungsstreuung auftreten, werden vermieden. Darüber hinaus benötigt diese Technik ein schmaleres Frequenzband als andere Mehrträgertechniken, da zwischen den einzelnen Subträgerbändern kein Sicherheits-Frequenzband benötigt wird.

OFDM mit Pilotträgern und modulierten Unterträgern

Soll also beispielsweise ein 1-Mbit/s-Signal mittels OFDM über zehn Trägerfrequenzen, die jeweils mit 100 kbit/s moduliert werden, übertragen werden, dann ist der optimale Abstand der Trägerfrequenzen 100 kHz.

OFDM wird u.a. in terrestrischem Digital-TV (DVB-T), in Digital-Audio-Broadcast (DAB) und DRM-Radio eingesetzt, ebenso in WLANs nach IEEE 802.11a, bei Long Term Evolution (LTE) und in HiperLAN. In WiMAX wird OFDM mit der MIMO-Technik kombiniert und erreicht spektrale Effizienzwerte von bis zu 8 bit/s/Hz.