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直交周波数分割多元接続 (OFDMA)

pointこの用語のポイント

point多元接続の実現方法だよ

point周波数を変えることによって、情報を区別するよ

point周波数分割多元接続(FDMA)のパワーアップ版だよ

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簡単に書くよ

直交周波数分割多元接続 (OFDMA)とは

直交周波数分割多重(OFDM)っぽい多元接続のやり方
であり

周波数分割多元接続(FDMA)のパワーアップ版
です。
もう少し噛み砕いて書くと

同じ電波を使った多対1の接続(多元接続)において、周波数の違いで情報を区別するやり方であり、FDMAよりスゴいやつ
となります。

image piyo

詳しく書くよ

この用語は「直交周波数分割多重(OFDM)」と「多元接続」ついでに「周波数分割多元接続(FDMA)」の意味を理解しているとイメージしやすいです。
マンガでも読みながら待っていますので、まずは「直交周波数分割多重(OFDM)」「多元接続」「周波数分割多元接続(FDMA)」の意味をお勉強してきてください。

……。

準備はOKでしょうか?

それでは、結論から書きますと「直交周波数分割多重(OFDM)っぽい多元接続のやり方」であり「周波数分割多元接続(FDMA)のパワーアップ版」が「直交周波数分割多元接続」です。
Orthogonal Frequency Division Multiple Access(オーサーゴナル・フリークエンシー・ディビジョン・マルチプル・アクセス)」の略で「OFDMA」と呼ばれる場合もあります。

OFDMが「Orthogonal Frequency Division Multiplex(オーサーゴナル・フリークエンシー・ディビジョン・マルチプレックス)」の略なので、OFDMとOFDMAの違いは「Multiplex(マルチプレックス)」と「Multiple Access(マルチプル アクセス)」の違いですね。
「マルチプレックス」も「マルチプルアクセス」も、どちらもマルチな感じです。
つまり、OFDMとOFDMAは大した違いはない……まで言うと言い過ぎかもしれませんが、同じようなものですよ。

う~ん、なんか漢字やアルファベットが多い説明で分かりにくいですね。
我ながら読んでいて頭が痛くなりそうな説明です。

もう少し、ざっくばらんに書いてみましょう。

まず多元接続は、よく分からなければ「多対一のやり取り」くらいの理解で構いません。

例えば、ピヨ太君が携帯電話でお話するとき、ピヨ太君の声はビビビーな電波となって、携帯電話の基地局に届きます。

直交周波数分割多元接続

同じようにピヨ子さんが携帯電話で話すとき、ピヨ子さんの声はビビビーな電波となって、基地局に届きます。

直交周波数分割多元接続2

基地局さんは、一人でピヨ太君とピヨ子さんの両方の相手をします。
これはピヨ太君たちを基準にしてみると、多(ピヨ太君&ピヨ子さん)対1(基地局)のやり取りと言えるでしょう。

直交周波数分割多元接続3

このような状態を、カッコつけて「多元接続」と言います。

さて、ここで基地局さんにつながっている方、1本になっている線に注目してください。
(実際には電波ですが)この線の中を、ピヨ太君の声もピヨ子さんの声も通ります。

直交周波数分割多元接続4

同じ線の中を通るピヨ太君の声とピヨ子さんの声を、基地局さんは区別しなくてはいけません。
ピヨ太君の声はピヨ太君の話し相手に、ピヨ子さんの声はピヨ子さんの話し相手に届けてあげる必要がありますからね。

それでは、どうやって区別するのか?

ズバリ!
周波数の違いで区別をします。

例えば、ピヨ太君の声の乗った電波は周波数が2Hz、ピヨ子さんの声の乗った電波は周波数が3Hz、とあらかじめ決めておくのです。
そうすれば、周波数2Hzの電波が来たらピヨ太君、周波数3Hzの電波が来たらピヨ子さん、と判断出来ますよね。

このように周波数の違いで情報を区別することにより、多元接続を実現するやり方が……周波数分割多元接続(FDMA)です。あれ?

この周波数分割多元接続(FDMA)のパワーアップ版が直交周波数分割多元接続(OFDMA)です。

周波数分割多元接続(FDMA)は「周波数分割多重化(FDM)」というやり方を元にしています。
直交周波数分割多元接続(OFDMA)は、FDMのパワーアップ版である「直交周波数分割多重(OFDM)」を元にしています。

ですから、直交周波数分割多元接続(OFDMA)は周波数分割多元接続(FDMA)のパワーアップ版である、と言えるでしょう。

なお、直交周波数分割多重(OFDM)と直交周波数分割多元接続(OFDMA)の違いは、深く突っ込んで勉強しているのでなければ、あまり気にしない方が良いです。
私も説明するために頑張って調べたのですが、そもそも「多重化」と「多元接続」の違いを上手く理解できませんでした。

多重化のやり方のひとつとして「直交周波数分割多重(OFDM)」があり、その考え方を利用して多元接続を実現するやり方が「直交周波数分割多元接続(OFDMA)」、程度の理解で留めておくのが無難だと思います。

image piyo2

一言でまとめるよ

まぁ「直交周波数分割多元接続」って単語が出てきたら「同じ電波を使った多対1の接続において、周波数の違いで情報を区別するやり方であり、FDMAよりスゴいやつなんだな~」と、お考えください。

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