概要
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) は、周波数分割多重アクセス(FDMA)の一種で、直交周波数分割多重方式を用いた多重化技術です。複数のユーザーに周波数資源を効率的に割り当て、干渉を抑制することで、データ伝送速度とシステム容量を向上させます。特に、無線通信において重要な役割を果たします。
OFDMAは、利用可能な周波数帯域を多数のサブキャリアに分割し、各サブキャリアに異なる変調方式を適用することで、柔軟な周波数割り当てを実現します。直交性によりサブキャリア間の干渉を抑制し、より高いデータレートとスペクトル効率を実現します。また、サブキャリアの周波数割り当てを動的に変更できるため、チャネル状況に応じて最適な割り当てを行うことができます。FFT(高速フーリエ変換)を用いてサブキャリアの生成と復調が行われます。CP (Cyclic Prefix) を付加することで、マルチパス伝搬による遅延の影響を軽減します。
OFDMAは、主に無線通信システムで利用されています。具体的には、4G LTE、5G NR、WiMAXなどが代表的な例です。また、産業用無線LANや無線センサーネットワークなど、様々な分野で利用が拡大しています。通信規格を選択する際は、使用する周波数帯域、必要なデータレート、およびシステム容量を考慮する必要があります。
OFDMAは、サブキャリア数が多くなるほど、パリティチェックや符号化などの複雑な処理が必要になり、システム全体の遅延が増加する可能性があります。また、サブキャリア数の増加は、実装コストの増加にも繋がります。直交性を維持するため、サブキャリア間の周波数間隔を厳密に制御する必要があります。