Hohe Flexibilität mit OFDMA

LTE verwendet zum Kodieren von Signalen ein neues Verfahren. Mittels Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) wird das vorhandene Frequenzspektrum flexibel genutzt. Das soll zu höherer Effizienz und gesteigertem Datendurchsatz führen.

Verwendet wird OFDMA für den Downlink, also das Herunterladen von Daten auf das Endgerät. Für den Uplink verwendet man in LTE-Netzen SC-FDMA.

Geringe Störanfälligkeit

Beim OFDM-Verfahren, auf dem OFDMA beruht, wird das vorhandene Spektrum in viele Unterträger (Subcarrier) aufgeteilt. Jeder dieser nun schmalbandigen Träger hat eine niedrige Datenrate. Die Trägersignale können sich gegenseitig nur wenig beeinflussen und Interferenzen verursachen. Der Grund hierfür ist die orthogonale Verschiebung.   

Dadurch entsteht eine Überlappung der Spektren benachbarter Träger. Die unterschiedlichen Spitzen der Amplituden führen aber zu guter Unterscheidbarkeit der Signale. Nicht nur die orthogonale Verschiebung führt zu höherer Störungsresistenz, auch die Aufteilung in viele einzelne Unterträger ist schon ein Schritt in diese Richtung. Ist nur ein Unterträger gestört, wirkt sich das nicht auf das ganze Spektrum aus. Hat man nur ein breitbandiges Signal und wird dieses gestört, macht sich das deutlich bemerkbar.

Flexible Zuweisung von Bandbreite

Die Neuerung bei OFDMA besteht darin, dass es im Gegensatz zu OFDM auf mehrere Nutzer mit flexiblem Bedarf ausgelegt ist. Je nach Notwendigkeit werden Nutzern unterschiedlich große Anteile an der Bandbreite zur Verfügung gestellt. Wer zum Beispiel nur eine Seite aufruft, benötigt weniger Bandbreite als jemand, der ein Video herunterlädt. Die Zahl der Trägerfrequenzen wird auf den Bedarf zugeschnitten und angepasst. Dadurch entsteht eine höhere Effizienz bei der Ausnutzung der insgesamt zur Verfügung stehenden Bandbreite.

Gerade für LTE ist OFDMA sehr hilfreich, denn bei hohen Kanalbandbreiten kann OFDMA sein ganzes Potential ausschöpfen. Je mehr Bandbreite vorhanden ist, desto mehr Unterträger können gebildet und flexibel zugewiesen werden. Bei Bandbreiten von zehn oder 20 Megahertz, wie sie bei LTE verwendet werden, erreicht OFDMA eine sehr hohe Spektraleffizienz. Noch wirkungsvoller dürfte OFDMA mit 4G-Technologien wie LTE-Advanced werden, wenn Kanalbandbreiten von bis zu 100 MHz verwirklicht werden können.

Wegen seiner Effizienz bei der Ausnutzung des Funkraumes wird OFDMA in den schnellen Mobilfunknetzen der dritten und vierten Generation von einer Reihe von Funktechnologien genutzt, dazu gehören neben LTE die Funktechnologien IEEE 802.16m und Mobile Wimax. 

Der Nachtteil von OFDMA liegt im relativ hohen Stromverbrauch. Der Aufwand für Kodierung und Dekodierung steigt durch die vielen Unterträger stark an. Dieser technische Aufwand führt zu höherem Stromverbrauch.