Was ist SC-FDMA und wie funktioniert es in LTE?
Einer der größten Nachteile eines OFDMA-Systems besteht darin, dass die Transformation einer komplexen Symbol-Mapping-Sequenz (z. B. BPSK, QPSK usw.) auf einen kleinen Satz von Unterträgern erzeugt Zeitsequenzen mit hohem PAPR (Peak-to-Average Power Ratio). PAPR ist das Verhältnis zwischen der maximalen Leistung und der gemittelten Leistung. Dies führt zu einem Bedarf an teuren Sendeverstärkern und darüber hinaus zu einem hohen Stromverbrauch. Beide Effekte sind insbesondere auf der Terminalseite unerwünscht.
Daher ist es ein wichtiges Designziel, diesen Effekt für die UL-Richtung zu begrenzen. Um den PAPR zu reduzieren, wird eine Variante von OFDMA verwendet. Es heißt SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access). SC-FDMA funktioniert nach dem folgenden Mechanismus, der für die zugehörige Senderstruktur beschrieben wird. SC-FDMA ist für EUTRAN in der Uplink-Richtung die Methode der Wahl.
Die Daten werden wie bei normalem OFDM/OFDMA auf komplexe Symbole abgebildet. Diesmal interpretieren wir den resultierenden Vektor jedoch nicht als Frequenzbereichssignal, sondern als „entspreiztes“ oder konzentriertes Zeitsignal. Bevor wir also mit der Zuordnung zu Unterträgern beginnen können, müssen wir die Sequenz in ein Frequenzbereichssignal umwandeln. Daher wird eine diskrete Fourier-Transformation auf den Datenvektor angewendet. Es gibt uns einen Vektor von Datensymbolen für jeden Unterträger, der vom Sender verwendet werden soll.
Der nächste Schritt besteht darin, jedes Sendersymbol einem der Unterträger des Systems zuzuordnen, abhängig davon, welcher Unterträger diesem Sender zugewiesen wurde. Offensichtlich bleiben einige Unterträger frei (0), die die Unterträger für andere Sender sind. Damit gehen wir zum IFFT und führen die normale OFDM-Verarbeitung durch.