Одна из целей разработки новых стандартов сотовой связи - повышение эффективности использования частотного ресурса. За многие годы учёные и разработчики придумали множество вариантов улучшений, многие из которых строятся на математической основе.
Одним из ярких примеров этого направления служит использование свойства ортогональности. Наверняка, вы помните этот термин из курса школьной геометрии. Им обозначают расположение двух векторов перпендикулярно друг относительно друга, т.е. под углом 90 градусов.
В сотовой связи этот термин используется для обозначения отсутствия взаимного влияния друг на друга разных сигналов, передающихся в одной полосе частот или близко расположенных частотных каналах. Иными словами, ортогональность в сотовой связи - это отсутствие взаимной интерференции.
Вообще, это мечта учёных: создать систему связи, в которой можно передавать сколько угодно информации в минимально возможной полосе частот. Но на практике достигнуть абсолютной ортогональности невозможно, поэтому используется термин квазиортогональность - "почти" ортогональность.
Теперь перейдём к примерам. Ортогональность впервые была использована в 3G, в стандарте UMTS, где для передачи информации для разных смартфонов используются ортогональные коды.
Другой пример использования ортогональности - метод доступа OFDMA в стандарте LTE. Для передачи информации от базовой станции используются близкорасположенные несущие, подобранные специально так, чтобы они оказывали минимальное влияние на соседей.
Собственно первый символ "O" расшифровывается как Ортогональность, то есть соседние несущие оказывают минимальное влияние на соседей.
В будущем это направление будет только развиваться. Ведь объёмы передачи данных в сетях сотовой связи растут, а частотного спектра, особенно в низких частотных диапазонах уже сейчас не хватает.