OFDM (orthogonal frequency division multiplex)

Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) ist ein äußerst Bandbreiten-effizientes Mehrträgerverfahren, das bei gleicher Übertragungsrate ein wesentlich geringeres Frequenzband benötigt als Frequenzmultiplex (FDM). Beim orthogonalen Frequenzmultiplex (OFDM) werden breitbandige Signale in schmalbandige orthogonale Signale überführt, die über viele Unterträger mit einer relativ geringen Datenrate moduliert werden. Die Anzahl der Unterträger wird in tausend (k) angegeben, so hat beispielsweise ein OFDM-2k 2.096 Unterträger.


Die OFDM-Signale werden über eine inverse diskrete Fourier-Transformationen (IDFT) erzeugt. Die Besonderheit von OFDM liegt darin, dass die Frequenzen der einzelnen Unterträger präzise aus der Symbolrate bestimmt werden, und zwar so, dass ein Unterträger 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

Unterträger in orthogonaler Zuordnung

Die IDFT-Transformation setzt voraus, dass alle Unterträgerfrequenzen orthogonal zueinander stehen. Jeder dieser Unterträger 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 Unterträgerbändern kein Sicherheits-Frequenzband benötigt wird.

OFDM mit Pilotträgern und modulierten 
   Unterträgern

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 Unterträgerfrequenzen 100 kHz.

OFDM wird u.a. in terrestrischem Digital-TV (DVB-T), in Digitalaudio-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 Multiple Input Multiple Output (MIMO) kombiniert und erreicht eine Spektraleffizienz von bis zu 8 bit/s/ Hz.

Informationen zum Artikel
Deutsch:
Englisch: orthogonal frequency division multiplex - OFDM
Veröffentlicht: 25.02.2018
Wörter: 329
Tags: #Modulationstechniken
Links: Bandbreiteneffizienz, bit/s (Bit pro Sekunde), Blocklänge, Daten, Datenrate