Indenfortelekommunikation erorthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) en type digitalmodulation tilkodning af digitale (binære) data på flerebærebølger.
OFDM har udviklet sig til en populær modulationstype forbredbånds digital kommunikation, brugt i applikationer somdigitalt tv ogdigital radio,DSL internetadgang,trådløse netværk,PLC og4G/5G mobilkommunikation.[1]
OFDM er enfrequency-division multiplexing (FDM) modulationstype, der blev introduceret af Robert W. Chang fraBell Labs i 1966.[2][3][4] I OFDM er den indkommende bitstrøm, der repræsenterer de data, der skal sendes, opdelt i flere strømme. Flere tæt anbragte ortogonaleunderbærebølgesignaler med overlappendespektre transmitteres, hvor hver bærebølge er moduleret med bits fra den indkommende strøm, så flere bits transmitteres parallelt.[5]Demodulation er baseret påFast Fourier Transform-algoritmer. OFDM blev forbedret af Weinstein og Ebert i 1971 med introduktionen af etguard interval, hvilket giver bedre ortogonalitet i transmissionskanaler, der er påvirket afflervejsudbredelse.[6] Hver underbærebølge (signal) moduleres med et konventionelt modulationsskema (såsomquadrature amplitude modulation ellerphase-shift keying) ved en lav symbolhastighed. Dette opretholder samlede datahastigheder svarende til konventionelle single-carrier modulering modulationstyper i samme båndbredde.[7]
Den største fordel ved OFDM i forhold til single-carrier-systemer er dens evne til at klare svære kanalforhold (for eksempel dæmpning af høje frekvenser i en lang kobbertråd, smalbåndsinterferens og frekvens-selektivfading på grund af flervejsudbredelse) uden behov for komplekse udligningsfiltre. Kanaludligning er forenklet, fordi OFDM kan ses som at bruge mange langsomt modulerede smalbåndssignaler i stedet for ét hurtigt moduleret bredbåndssignal. Den lave symbolhastighed gør brugen af etguard interval mellem symboler overkommelig, hvilket gør det muligt at eliminere intersymbolinterferens (ISI) og bruge ekkoer og tidsspredning (i analogt tv, der er synligt som henholdsvis ghosting og sløring) for at opnå endiversitetsforstærkning, dvs. en forbedring afsignal-til-støj-forholdet. Denne mekanisme letter også udformningen afsingle frequency networks (SFN'er), hvor flere tilstødende radiosendere sender det samme signal samtidigt på samme frekvens, da signalerne fra flere fjerntliggende sendere kan rekombineres konstruktivt, hvilket sparer interferens fra et traditionelt enkeltbærersystem.
Icoded orthogonal frequency-division multiplexing (COFDM) anvendesforward error correction (convolutional coding) og tid/frekvens-interleaving på signalet, der transmitteres. Dette gøres for at overvinde fejl i mobile kommunikationskanaler påvirket af flervejsudbredelse ogDopplereffekter. COFDM blev introduceret af Alard i 1986[8][9][10] tilDigital Audio Broadcasting forEureka Project 147. I praksis er OFDM blevet brugt i kombination med en sådan kodning oginterleaving, så udtrykkene COFDM og OFDM anvendes sammen til almindelige applikationer.[11][12]