Frequenzdiversität

Frequenzdiversität bezeichnet in der Funktechnik eine Diversitätstechnik, bei der identische Informationen über mehrere unabhängige Frequenzkanäle übertragen werden, um die Wahrscheinlichkeit tiefen Faderzustände zu verringern. Wenn die Kanalantworten an den verwendeten Frequenzen nicht stark korreliert sind, ist die Chance, dass alle Kanäle gleichzeitig in eine Auslöschung geraten, geringer als bei einem Einzelfrequenzkanal. Dadurch steigt die Zuverlässigkeit der Übertragung oder die erreichbare Signalleistung bei gegebener Fehlerwahrscheinlichkeit.

Frequenzdiversität lässt sich auf verschiedene Weisen realisieren. Durch Frequenzwechsel (Frequency Hopping), bei dem der Sender in einer pseudorandom festgelegten Reihenfolge zwischen Frequenzen springt; durch parallele Übertragung über mehrere Träger oder Subkanäle in Breitband- oder OFDM-Systemen; oder durch Codierung über Frequenzbereiche, bei der redundante Information über unterschiedliche Frequenzelemente verteilt wird (Frequenzdiversitätscoding). Sie kann mit anderen Diversitätsformen wie Zeit- oder Raumdiversität kombiniert werden.

Die Wirksamkeit hängt von der Frequenzkohärenz des Kanals ab. Je größer der Frequenzabstand zwischen den Kanälen, desto geringer die Korrelation und desto größer der Diversitätseffekt. Die theoretische Diversität order entspricht der Zahl der als unabhängig betrachteten Frequenzkanäle; praktisch ist sie durch Kanalcharakteristika begrenzt. Wichtige Einschränkungen sind Bandbreitenverfügbarkeit, regulatorische Vorgaben, Energieverbrauch und Empfängerkomplexität.

Anwendungsgebiete finden sich in Mobilfunk- und Rundfunksystemen, wo Mehrwegeausbreitung die Zuverlässigkeit verringern kann. Typische Implementierungen umfassen Frequenzsprung in älteren Mobilfunksystemen und die Nutzung mehrerer Unterträger in Breitband- oder OFDM-Systemen.