Frequenzdiversitätscoding

Frequenzdiversität, auch Frequenzdiversität genannt, ist eine Technik in der Funk- und digitalen Kommunikation, die die Zuverlässigkeit einer Nachricht verbessert, indem Informationen über mehrere Frequenzen übertragen oder empfangen werden. Der Grundgedanke besteht darin, dass tiefe Pegel oder Störungen nicht zwangsläufig gleichzeitig an allen Frequenzen auftreten, wenn die Kanäle ausreichend voneinander getrennt sind. Dadurch steigt die Chance, dass wenigstens einer der Kanäle eine stabile Übertragung liefert.

Es gibt verschiedene Implementierungen. Bei der Auswahldiversität wird der Kanal mit der besten Empfangsqualität gewählt, während bei der Kombinationsdiversität die Signale mehrerer Frequenzen am Empfänger entweder getrennt verarbeitet oder zusammengeführt werden, um das Signal zu verbessern. Die Effektivität hängt von der Unabhängigkeit der Fading-Kanäle ab; zu starke Korrelation verringert den Nutzen.

Typische Techniken, die Frequenzdiversität nutzen, umfassen die Übertragung derselben Information über mehrere Frequenzen (z. B. mehrere Träger) sowie Frequenzsprungverfahren (FHSS) und mehrträgerige Modulation wie OFDM, bei dem Subträger unterschiedliche Fading-Erlebnisse haben können. Frequenzdiversität wird oft zusammen mit Zeit- und Raumdiversität eingesetzt, um die Robustheit eines Kanals zu erhöhen.

Anwendungen finden sich in Mobilfunk, Satelliten- und Luft-/Bodenfunk, Outdoor- und Indoor-Kommunikation sowie in Rundfunk- und WLAN-Systemen. Vorteile sind eine geringere Fehlerschranke und höhere Verfügbarkeit bei schmalbandigen Störungen oder Tiefenfades, während Nachteile ein erhöhter Bedarf an Spektrum, potenziell mehr Systemkomplexität und Energieverbrauch sein können.