通訊系統
正交分頻多工(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)
OFDM 是 Wi-Fi、4G/5G、數位電視與 DSL 背後的構想。與其把一條高速位元流硬塞進單一高速載波——這在會產生回音的真實通道上會被糊成一團無用的模糊——OFDM 把資料分散到數百或數千個並行運作的緩慢窄頻子載波上。每個子載波以悠閒的步調載著一個適度的 QAM 符元,就像把一條手忙腳亂的結帳通道變成一千條從容的通道。「正交」是這裡的魔法:子載波間距精準到讓每一個的峰值正好落在鄰居的零點上,於是它們大幅重疊卻從不互相干擾。
拆成緩慢子載波馴服了通道最大的敵人——多路徑回音(符際干擾),因為每個慢符元持續夠久,使延遲的副本落在同一個符元內,而不會糊進下一個。一段短短的「循環字首」保護間隔再把剩餘回音完全吸收。整個轉換在發射端用反 FFT、接收端用 FFT 便宜地算出,這正是為何 OFDM 要等 DSP 晶片夠快才變得實用——然後便征服了幾乎每一項現代無線標準。
OFDM 的罩門是高峰均功率比(PAPR):數千個子載波相加偶爾會產生巨大尖峰,使功率放大器吃力,這就是為何 5G 上行有時改用單載波變體(DFT-s-OFDM)。
又称
另见