SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) wird in LTE-Systemen tatsächlich für die Uplink-Übertragung verwendet. Es bietet Vorteile wie ein geringeres Spitzen-zu-Durchschnitts-Leistungsverhältnis (PAPR), eine verbesserte Abdeckung bei Störungen und eine effiziente Spektralnutzung. Im LTE-Uplink unterteilt SC-FDMA die verfügbare Frequenzbandbreite in den Benutzern zugewiesene Unterträger und ermöglicht so eine effiziente und zuverlässige Kommunikation von Benutzergeräten mit dem Netzwerk.
Wurde SC-FDMA als Mehrfachzugriffsschema in LTE-Systemen verwendet?
Ja, SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) wurde tatsächlich als Mehrfachzugriffsschema in LTE-Systemen (Long-Term Evolution) verwendet. SC-FDMA ist eine Schlüsselkomponente des Uplink-Übertragungsschemas (UL) in LTE.
Hier finden Sie eine detaillierte Erklärung, wie SC-FDMA in LTE-Systemen eingesetzt wird:
Einführung in SC-FDMA:
SC-FDMA ist ein Modulationsschema zur Übertragung von Daten im Uplink von LTE-Netzen. Es wird oft als „Single Carrier“ bezeichnet, da es auf einer einzigen Trägerfrequenz arbeitet.
Warum SC-FDMA im Uplink:
Bei LTE werden unterschiedliche Mehrfachzugriffsschemata für den Uplink (Übertragung vom Benutzergerät zur Basisstation) und den Downlink (Übertragung von der Basisstation zum Benutzergerät) verwendet.
Für den Uplink wird SC-FDMA gewählt, da es bestimmte Vorteile gegenüber anderen Schemata wie OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) bietet, das im Downlink verwendet wird.
Ein Hauptvorteil besteht darin, dass SC-FDMA ein niedrigeres Spitzen-zu-Durchschnitts-Leistungsverhältnis (PAPR) aufweist, wodurch es besser für Geräte mit begrenzter Leistung wie Mobiltelefone geeignet ist.
Wie SC-FDMA funktioniert:
SC-FDMA unterteilt die verfügbare Frequenzbandbreite in eine Reihe von Unterträgern.
Jeder Unterträger ist einem Benutzer oder einer Benutzergruppe zugeordnet und sie übertragen ihre Daten über diese Unterträger.
Im Gegensatz zu OFDMA, wo Unterträger orthogonal (nicht überlappend) sind, haben SC-FDMA-Unterträger eine spezifische Überlappung, die den PAPR reduziert.
SC-FDMA verwendet eine diskrete Fourier-Transformation (DFT) am Sender, um die Zeitbereichssignale zur Übertragung in den Frequenzbereich umzuwandeln.
Vorteile von SC-FDMA:
Niedrigerer PAPR: Wie bereits erwähnt, weist SC-FDMA im Vergleich zu OFDMA einen niedrigeren PAPR auf, was für die Energieeffizienz im Uplink von entscheidender Bedeutung ist.
Bessere Abdeckung: SC-FDMA bietet eine bessere Abdeckung bei Störungen und ist widerstandsfähiger gegen frequenzselektives Fading.
Verbesserte spektrale Effizienz: SC-FDMA ermöglicht eine effiziente Nutzung des verfügbaren Spektrums, was für die Unterbringung einer großen Anzahl von Benutzern in einem Mobilfunknetz unerlässlich ist.
LTE-Uplink-Rahmenstruktur:
Bei LTE besteht die Uplink-Frame-Struktur aus verschiedenen Zeitschlitzen und Subframes, in denen Benutzerdaten mithilfe von SC-FDMA übertragen werden.
Die Planung der Benutzer und die Zuweisung von SC-FDMA-Ressourcen werden von der Basisstation (eNodeB) verwaltet, um eine faire und effiziente Nutzung des Uplink-Spektrums sicherzustellen.
SC-FDMA ist das Mehrfachzugriffsschema der Wahl für die Uplink-Übertragung in LTE-Systemen, da es einen geringeren PAPR, eine bessere Abdeckung und Vorteile bei der spektralen Effizienz bietet. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung einer effizienten und zuverlässigen Kommunikation von Mobilgeräten mit der Mobilfunknetzinfrastruktur.