OFDM
:Orthogonal Frequency Division Multiplexing
OFDM은 frequency division multiplexing과 time division multiplexing을 혼합한 것이다. Orthogonal하다는 것은 이 두 축이 직교형식으로 이뤄져있다는 것이다.
Reference: Computer Networking: A Top Down Approach
장점
- 반사파에 취약한 고속 데이터 전송을 강한 저속 데이터 전송으로 변환하여 다수의 부전송파를 병렬 형태로 전송. 부전송파간의 시간간격을 반사파로 인한 지연시간보다 크게 설정하여 반사파로 이해 발생하는 문제 해결.
- 하나의 큰 대역폭을 가진 채널이 아닌 작은 대역폭 채널 여러개 사용하기에 안정적이다.
- Orthogonal하기 때문에 각 채널간의 간섭이 적다.
하지만, OFDM은 다중 사용자를 지원하지 않기 때문에 한번에 하나의 사용자만 데이터를 전송할 수 있다.
OFDMA
: Orthogonal Frequency Division Multiple Access
OFDM의 장점을 살리되, 다중 사용자를 고려한 방식.
장점
- OFDM의 장점을 그대로 물려받는다.
- 주파수 내에 부전송파들을 촘촘하게 배치할 수 있게 됨으로써 전송속도가 향상됨.
하지만, 병렬 전송을 한번에 하려는 시도는 높은 전력을 필요로 하므로 이는 배터리를 사용하는 기기에서는 배터리 손실이 매우 크게 발생한다. 즉, PAPR(Peak-to-Average Power Ratio, 평균 전송 전력 대비 최대 전송전력)이 높은게 문제이다.
SC-FDMA
:Single Carrier Frequency Division Multiple Access
OFDMA처럼 시간 축과 주파수 축을 나누어서 데이터를 전송하는 특징을 가진다. 하지만 OFDMA는 여러개의 부반송파들을 통해 병렬적으로 데이터를 보내지만 SC-FDMA는 부반송파들을 연속적으로 배치하여 Multiple Carrier가 아닌 Single Carrier로 데이터를 전송한다.
개념을 제대로 설명하는 그림이 없어서 직접 나눠보았다. symbol영역을 확실하게 이해하지 못해서 이게 맞다고 확신은 못하지만 기본 틀을 이해하는데는 편할 거라고 생각한다.
장점
- Single Carrier이기 때문에 PAPR이 낮다.
하지만, SC-FDMA는 개별적인 부전송파들을 하나의 연속적인 부전송파로 만들어 Single Carrier처럼 보이게 하기 위한 연산과정에서 여러 잡음이 발생하기 때문에 OFDMA보다 성능이 저하된다.
OFDMA와 SC-FDMA 둘다 각각의 장단점이 있다. 그렇기 때문에 상황에 따라서 적절한 방식을 택한다. 예컨대, LTE통신 방식 중 기지국에서 단말로 전송하는 downstream방식은 OFDMA를 사용하고, 단말에서 기지국으로 전송하는 upstream방식은 SC-FDMA를 사용한다.
