Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) erweitert das klassische OFDM-Verfahren um die Fähigkeit zum gleichzeitigen Mehrbenutzerzugriff. Statt ein Gerät nach dem anderen zu bedienen, wird der Kanal in parallele Frequenzbereiche – sogenannte Resource Units (RUs) – aufgeteilt, die einzelnen Geräten gleichzeitig zugewiesen werden.
Anwendungsbereich
OFDMA kommt bei modernen WLAN-Standards wie Wi-Fi 6, Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7 zum Einsatz. Die Technik ermöglicht eine effiziente Datenübertragung in Umgebungen mit hoher Gerätedichte oder geringer Paketgröße.
Typische Einsatzszenarien:
Hochverdichtete WLAN-Installationen (z. B. Büros, Schulen, Flughäfen)
IoT-Systeme mit vielen Geräten und niedriger Datenrate
Latenzempfindliche oder zeitkritische Anwendungen in Industrie und Logistik
Technische Merkmale
Subcarrier-Aufteilung
Ein 20-MHz-Kanal wird bei Wi-Fi 6 in bis zu 256 orthogonale Subcarrier unterteilt. Diese feine Granularität ist die Grundlage für die dynamische Aufteilung in mehrere Teilbereiche pro Zeiteinheit.Resource Units (RUs)
Subcarrier werden zu Resource Units (RUs) gruppiert – vordefinierte Frequenzblöcke, die einzelnen Geräten zugewiesen werden. Übliche RU-Größen sind 26, 52, 106 oder 242 Subcarrier, je nach Gerätetyp und Datenvolumen.Uplink- und Downlink-Unterstützung
OFDMA unterstützt den parallelen Zugriff sowohl im Downlink (Access Point → Gerät) als auch im Uplink (Gerät → Access Point). Dies erfordert eine präzise Synchronisation auf PHY- und MAC-Ebene.Leistungsvorteile
Latenzreduktion: bis zu 4× kürzere Übertragungszeiten für kleine Datenpakete in dichten Netzwerken (nach Laborergebnissen).
Spektraleffizienz: bessere Ausnutzung verfügbarer Bandbreite durch gleichzeitige Übertragung mehrerer Streams.
Stabilität: gleichmäßigere Kanalnutzung bei hoher Netzauslastung, insbesondere in IoT- oder VoIP-Umgebungen.
Praxisbeispiel
In einem Büro mit 50 IoT-Sensoren, die regelmäßig kleine Datenmengen übertragen, ermöglicht OFDMA die gleichzeitige Kommunikation aller Geräte. Statt auf freie Kanäle zu warten, erhält jedes Gerät eine eigene Resource Unit (RU). Dadurch sinken Latenz und Paketverluste, und die verfügbare Bandbreite wird deutlich effizienter genutzt.
Regulatorischer Kontext
OFDMA ist ein zentrales Element der IEEE-802.11ax-Spezifikation und wird von verschiedenen internationalen Normen und Vorschriften abgedeckt:
FCC §15.407 – gilt für den Betrieb im 5-GHz- und 6-GHz-Band in den USA
EN 303 687 – reguliert Wi-Fi 6- und 6E-Geräte im europäischen Binnenmarkt
EN 301 893 – relevant für DFS-Prüfungen in dynamisch zugewiesenen 5-GHz- und 6-GHz-Kanälen
Relevanz für die Zertifizierung
Die Nutzung von OFDMA hat direkte Auswirkungen auf regulatorische Prüfungen:
Power Spectral Density (PSD): Die Aufteilung des Kanals in Subcarrier beeinflusst die Messung der spektralen Leistungsdichte und die Einhaltung zulässiger Grenzwerte
Timing-Anforderungen: Der Uplink-Betrieb erfordert präzise zeitliche Koordination, insbesondere bei der Zuweisung von Resource Units – dies wird im Rahmen der Konformitätsprüfung bewertet
Bedeutung im Produktlebenszyklus
Für Entwicklung, Test und Marktzugang bedeutet OFDMA:
Implementierung einer dynamischen Ressourcensteuerung inkl. Uplink-Scheduler
Nachweis der Multi-User-Leistungsfähigkeit und zeitlichen Stabilität im Labor
Relevantes Unterscheidungsmerkmal bei Wi-Fi 6-, Wi-Fi 6E- und Wi-Fi 7-Produkten, insbesondere für zertifizierte Netzinfrastrukturen
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