Multicarrierteknikker

Multicarrierteknikker er modulasjonsteknikker som deler en tilgjengelig frekvensressurs i flere parallelle underbærere og overfører data samtidig. Ved å bruke flere små bærere blir signalet mer robust mot frekvensavhengig fading i multipath-miljøer og krav til kanaltilpasning reduseres.

Grunnprinsippet er at underbærerne er ortogonale, slik at de kan skilles ved hjelp av FFT/DFT-baserte implementasjoner. Dataene mapper til symboler (for eksempel QAM eller PSK) på hver underbærer og sendes samlet. For å redusere inter-symbol interferens brukes ofte en syklisk prefiks, noe som letter kanalstøy og tidsseleksjon.

Vanlige varianter inkluderer OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), som er dominerende i WLAN, 4G/5G og visse kringkastingsteknologier; DMT (Discrete Multitone) brukt i bredbåndstilbud som ADSL/VDSL; SC-FDMA brukt i LTE-uplink; samt varianter som f-OFDM og UFMC tilpasset mer fleksible spektra i moderne trådløse systemer. Noen systemer bruker også MC-CDMA, men dette er mindre utbredt i nyere standarder.

Applikasjoner og implementeringer omfatter trådløse kommunikasjonsstandarder (802.11-familien, LTE/5G), bredbåndsnett (ADSL/VDSL), kringkasting som COFDM-basert DVB-T og andre formål som strømnettkonnektering. Fordeler inkluderer høy spektral effektivitet, god mot multipath og lettere kanaltilpassing ved bruk av virtuelle subkanaler; utfordringer omfatter behov for presis synkronisering, frektoffset-kontroll, kanalestimering og høyere beregningskrav.

Historisk har multicarrierteknikker røtter tilbake til 1960- og 1970-tallet, men OFDM ble særlig populært i 1990-årene og har siden blitt en hjørnestein i moderne kommunikasjons- og kringkastingssystemer.