OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) – es la modulación que permite la transmisión simultánea de múltiples flujos de datos a frecuencias portadoras ortogonales (mutuamente perpendiculares). La distribución de la transmisión del flujo con alta tasa de bits en múltiples flujos lentos permite el funcionamiento del sistema en canales en que puede producirse el fenómeno de multitrayecto, el cual es insignificante debido a una baja velocidad de transmisión. Cuando una señal se propaga por diferentes trayectos, llega al receptor a diferentes intervalos de tiempo, y por lo tanto una señal se retrasa con respecto a otra. Debido a los retrasos causados por el multitrayecto, es posible que se produzca la “fuga” del símbolo enviado por un trayecto más largo a un símbolo diferente, causando distorsiones entre símbolos (interferencias entre símbolos).
La modulación OFDM permite evitar este problema. Los datos transmitidos se dividen en subportadoras, cada una de las cuales lleva una porción de información. Por lo tanto, la tasa de transferencia de datos para una subportadora es baja, lo que reduce significativamente las interferencias (causadas por el multitrayecto). Cuando se usan múltiples subportadoras, sólo una pequeña cantidad de datos puede ser falsificada. Gracias a unas técnicas especiales de detección de errores, estos datos se pueden reparar (por ejemplo, a través de la retransmisión.
Las modulaciones de subportadores utilizadas más comúnmente dentro de OFDM son modulaciones de fase (PSK) y modulaciones de amplitud y fase (QAM).
El ancho de banda del canal es uno de los parámetros clave en la implementación de la técnica OFDM. Este parámetro influye en la cantidad de subportadoras que pueden utilizarse para la modulación OFDM. Por ejemplo, la técnica LTE define varios anchos de banda del canal: de 1,4 MHz a 20 MHz. Es evidente que cuanto mayor sea el ancho de banda del canal, mayor será su capacidad. El canal con un ancho de banda de 1,4 MHz se divide en 72 subportadoras, y el canal con un ancho de banda de 20 MHz se divide en 1200 subportadoras. Hay una interrupción de 15 kHz entre cada subportadora. A fin de asegurar la ortogonalidad de las subportadoras entre ellas, la duración del símbolo debe ser de 66,7 µs. Cada subportadora puede transferir datos a una velocidad de 15 ks/s (kilo-símbolos por segundo). Para el ancho de banda de 20 MHz la tasa de símbolos es de 19 Ms/s. Utilizando la codificación 64QAM, cada símbolo es llevado por 6 bits, lo que a su vez se traduce en una velocidad de transferencia de datos de 108 Mb/s.
Cabe señalar que las técnicas de modulación más débiles (QPSK) no requieren una relación S/N (distancia señal/ruido) elevada, pero no son capaces de transferir datos rápidamente. Las tasas más altas sólo se pueden alcanzar cuando la relación S/N es alta.
La desventaja de la modulación OFDM es la necesidad de una sintonización precisa de la frecuencia portadora de transmisión y la frecuencia del oscilador local. Una sintonización insuficiente causa la diafonía y aumenta el número de errores.
La modulación OFDM se utiliza en los sistemas digitales de banda ancha, por ejemplo:
- telefonía móvil, en el acceso a Internet de banda larga LTE
- televisión digital terrestre DVB-T, DVB-T2, DVB-H, T-DMB y ISDB-T,
- red Wi-Fi IEEE 802.11AX
- Power Line Communication (PLC),
- aplicaciones punto a punto o punto a multipunto.
- Docsis 3.1
