Modulation und TB-Größe
LTE-Modulationstechniken
In Long-Term-Evolution-Netzwerken (LTE) ist die Modulation ein grundlegender Aspekt der physikalischen Schicht, die für die Kodierung digitaler Informationen in analoge Signale zur Übertragung verantwortlich ist. LTE nutzt verschiedene Modulationsschemata, um sich an unterschiedliche Kanalbedingungen anzupassen und die Datenraten zu maximieren. Zu den primären Modulationsschemata, die in LTE verwendet werden, gehören:
Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM)
QAM ist eine weit verbreitete Modulationstechnik in LTE und bietet verschiedene Konstellationen wie 16-QAM und 64-QAM. QAM höherer Ordnung ermöglicht höhere Datenraten, ist jedoch anfälliger für Rauschen und Interferenzen.
Binäre Phasenumtastung (BPSK) und Quadratur-Phasenumtastung (QPSK)
BPSK und QPSK sind einfachere Modulationsschemata, die in LTE für Szenarien mit anspruchsvollen Kanalbedingungen verwendet werden. Sie bieten Robustheit gegenüber Rauschen, allerdings auf Kosten niedrigerer Datenraten im Vergleich zu QAM höherer Ordnung.
LTE Transport Block (TB) Größe
Bei LTE ist ein Transportblock (TB) eine Dateneinheit, die zwischen der Basisstation (eNodeB) und dem Benutzergerät (UE) übertragen wird. Die Größe der TB ist entscheidend für die Menge an Informationen, die in einer einzelnen Übertragung gesendet werden können. Zu den Faktoren, die die TB-Größe beeinflussen, gehören:
Kanalbedingungen
Die TB-Größe wird basierend auf der Qualität des Funkkanals dynamisch angepasst. Bei guten Kanalbedingungen können größere TB-Größen verwendet werden, um höhere Datenraten zu erreichen.
Modulations- und Codierungsschema (MCS)
Das für eine Übertragung ausgewählte Modulations- und Codierungsschema wirkt sich auf die TB-Größe aus. Modulationsschemata höherer Ordnung ermöglichen die Übertragung von mehr Bits pro Symbol, wodurch sich die TB-Größe erhöht.
HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)
LTE nutzt HARQ, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Wenn eine Übertragung fehlschlägt, überträgt das System die TB erneut. Das Feedback von HARQ beeinflusst die Entscheidung, die TB-Größe beizubehalten oder anzupassen.
Ein 5-Bit-„Modulations- und Codierungsschema“ ergibt die Modulationsreihenfolge, d. h. QPSK,
16QAM oder 64QAM. Implizit ergibt sich die Kodierungsrate aus einer Kombination aus der Anzahl der geplanten RBs und der signalisierten TB-Größe.
Die Ermittlung basiert auf dem signalisierten MCS-Index IMCS.
Anhand einer 27×110-Tabelle kann die resultierende TB-Größe ermittelt werden. Teil der
Die Tabelle (für nicht zweischichtigen räumlichen Multiplex) ist in der Abbildung dargestellt. Unten sehen Sie eine grafische Darstellung.
Beachten Sie, dass für zweischichtiges räumliches Multiplex zusätzlich eine Übersetzungstabelle angewendet werden muss.
Im Falle des DCI-Formats 1C wird eine separate Tabelle verwendet.
Das Verständnis des Zusammenspiels zwischen Modulationstechniken und TB-Größe ist für die Optimierung der LTE-Systemleistung und den Ausgleich von Datenrate und Zuverlässigkeit basierend auf den vorherrschenden Netzwerkbedingungen von entscheidender Bedeutung.