Was ist das zyklische Präfix in LTE?

Die Schutzperiode nach jedem Rechteckimpuls, der das modulierte Datensymbol trägt, ist eine einfache und effiziente Methode, um mit Mehrwegeempfang umzugehen.
Das zyklische Präfix (CP) besteht einfach aus dem letzten Teil des folgenden Symbols.

Die Größe des zyklischen Präfixfeldes hängt vom System ab und kann sogar innerhalb eines Systems variieren. Zyklische Präfixe werden von allen modernen OFDM-Systemen verwendet und ihre Größe reicht von 1/4 bis 1/32 einer Symbolperiode. Die meisten Empfängerstrukturen verwenden das zyklische Präfix, um eine erste Schätzung der Zeit- und Frequenzsynchronisation vorzunehmen, einschließlich der Synchronisation vor der FFT und der nicht datengestützten Synchronisation für das zyklische Präfix in LTE

Ein Empfänger nutzt typischerweise die hohe Korrelation zwischen dem zyklischen Präfix und dem letzten Teil des folgenden Symbols, um den Anfang des Symbols zu lokalisieren und dann mit der Dekodierung zu beginnen. In Mehrpfad-Ausbreitungsumgebungen kommen die verzögerten Versionen des Signals mit einem Zeitversatz an, sodass der Anfang des Symbols des frühesten Pfads in die zyklischen Präfixe der verzögerten Symbole fällt. Da es sich beim CP einfach um eine Wiederholung des Endes des Symbols handelt, handelt es sich nicht um eine intersymbolische Interferenz und kann leicht durch die folgende Dekodierung basierend auf der diskreten Fourier-Transformation für das zyklische Präfix in LTE kompensiert werden.

Natürlich verringern zyklische Präfixe die Anzahl der Symbole, die während eines Zeitintervalls übertragen werden können. Diese Methode zum Umgang mit Intersymbolinterferenzen durch Mehrwegeausbreitung ist theoretisch nicht optimal. CDMA mit RAKE-Empfänger bietet beispielsweise eine viel bessere Effizienz. Andererseits verschlechtern auch nicht ideale Implementierungen von RAKE-Empfängern die Systemleistung drastisch, erfordern jedoch immer noch viel Hardwarekapazität für die grundlegende Implementierung für das zyklische Präfix in LTE.

Der Rechteckimpuls mit zyklischem Präfix erfordert weitaus weniger Hardware, sodass die freie Kapazität zur Implementierung anderer Techniken zur Leistungsoptimierung wie MIMO genutzt werden kann.

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