Tecnología LTE OFDM
Para superar el efecto del problema de desvanecimiento de múltiples rutas disponible en UMTS, LTE utiliza la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) para el enlace descendente, es decir, desde la estación base al terminal para transmitir los datos en muchas carreras de banda estrecha de 180 KHz cada una. de difundir una señal en todo el ancho de banda de carrera de 5 MHz, es decir. OFDM utiliza una gran cantidad de subportadoras estrechas para la transmisión de múltiples portadoras para transportar datos.
La multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) es un esquema de multiplexación por división de frecuencia (FDM) que se utiliza como método de modulación de múltiples portadoras digitales.
OFDM cumple con los requisitos de LTE para la flexibilidad del espectro y permite soluciones rentables para operadores muy amplios con altas tarifas pico. El recurso físico básico del enlace descendente LTE puede verse como una cuadrícula de tiempo-frecuencia, como se ilustra en la Figura siguiente:
Los símbolos OFDM se agrupan en bloques de recursos. Los bloques de recursos tienen un tamaño total de 180 kHz en el dominio de la frecuencia y 0,5 ms en el dominio del tiempo. Cada intervalo de tiempo de transmisión (TTI) de 1 ms consta de dos ranuras (Tslot).
A cada usuario se le asigna un número de los denominados bloques de recursos en la cuadrícula de frecuencia de tiempo. Cuantos más bloques de recursos obtenga un usuario y cuanto mayor sea la modulación utilizada en los elementos del recurso, mayor será la tasa de bits. Qué bloques de recursos y cuántos obtiene el usuario en un momento dado dependen de mecanismos de programación avanzados en las dimensiones de frecuencia y tiempo.
Los mecanismos de programación en LTE son similares a los que se utilizan en HSPA y permiten un rendimiento óptimo para diferentes servicios en diferentes entornos de radio.
Ventajas de OFDM
La principal ventaja de OFDM sobre los esquemas de portadora única es su capacidad para hacer frente a condiciones de canal severas (por ejemplo, atenuación de altas frecuencias en un cable de cobre largo, interferencia de banda estrecha y desvanecimiento selectivo de frecuencia debido a trayectos múltiples) sin filtros de ecualización complejos.
La ecualización de canal se simplifica porque OFDM puede verse como que usa muchas señales de banda estrecha de modulación lenta en lugar de una señal de banda ancha de modulación rápida.
La baja tasa de símbolos hace que el uso de un intervalo de guarda entre símbolos sea asequible, lo que hace posible eliminar la interferencia entre símbolos (ISI).
Este mecanismo también facilita el diseño de redes de frecuencia única (SFN), donde varios transmisores adyacentes envían la misma señal simultáneamente a la misma frecuencia, ya que las señales de múltiples transmisores distantes pueden combinarse de manera constructiva, en lugar de interferir como ocurriría típicamente en un sistema tradicional. sistema de un solo portador.
Inconvenientes de OFDM
Relación pico a promedio alta
Sensible al desplazamiento de frecuencia, por lo tanto al desplazamiento Doppler también
Tecnología SC-FDMA
LTE utiliza una versión precodificada de OFDM llamada Acceso múltiple por división de frecuencia de portadora única (SC-FDMA) en el enlace ascendente. Esto es para compensar un inconveniente con OFDM normal, que tiene una relación de potencia pico a promedio (PAPR) muy alta.
Un PAPR alto requiere amplificadores de potencia costosos e ineficientes con altos requisitos de linealidad, lo que aumenta el costo del terminal y agota la batería más rápido.
SC-FDMA resuelve este problema agrupando los bloques de recursos de tal manera que se reduce la necesidad de linealidad y, por lo tanto, el consumo de energía en el amplificador de potencia. Un PAPR bajo también mejora la cobertura y el rendimiento del borde de la celda.