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Fundamentos OFDM y SC-FDMA

Fundamentos de OFDM

OFDM fue seleccionado para el enlace descendente porque puede

  • Eficiencia espectral mejorada
  • Reducir el efecto ISI por rutas múltiples
  • Proporciona una mejor protección contra el desvanecimiento selectivo de frecuencia

OFDM es un esquema que ofrece buena resistencia a los trayectos múltiples y ahora es ampliamente reconocido como el método de elección para mitigar los trayectos múltiples en redes inalámbricas de banda ancha. Se puede extender directamente a un esquema de acceso múltiple llamado OFDMA, donde a cada usuario se le asigna un conjunto diferente de subportadoras.

Mejora de la eficiencia espectral de frecuencia

OFDM aumenta la eficiencia espectral al incorporar múltiples portadoras en el mismo espacio de frecuencia como una sola portadora.

Reducción del impacto de la interferencia entre símbolos (ISI)

La mejora de la eficiencia espectral de frecuencia requiere la reducción de la interferencia entre símbolos (ISI). Esto se logra mediante una caída de frecuencia más estricta y la alineación de nulos y picos entre diferentes frecuencias.

Mejor protección contra la pérdida de frecuencia

Un ancho de banda de bloque de recursos y subportadora más pequeño aumenta la robustez contra el desvanecimiento relacionado con la frecuencia. Con este ancho de banda de portadora más pequeño, el ancho de banda de coherencia de frecuencia es mucho menor que el de los sistemas 3G, mientras que el factor de correlación es mucho mayor.< /p>

Como resultado, también será mucho más fácil implementar un algoritmo de programación basado en la programación selectiva de frecuencia para mejorar el rendimiento del sistema de la manera que se muestra a continuación.

Resistencia a la decoloración selectiva de frecuencia

Fundamentos de SC-FDMA

Single Carrier-FDMA es una técnica de acceso múltiple de portador único recientemente desarrollada que tiene una estructura y rendimiento similares a OFDMA. SC-FDMA puede verse como un sistema OFDMA especial con la señal del usuario precodificada mediante transformada discreta de Fourier (DFT), por lo que también se conoce como OFDMA precodificado por DFT u OFDMA ensanchado por DFT.

Una ventaja destacada de SC-FDMA sobre OFDMA es la menor PAPR (relación de potencia pico a promedio) de la forma de onda de transmisión para modulaciones de orden bajo como QPSK y BPSK, lo que beneficia los usuarios móviles en términos de duración de la batería y eficiencia energética.

Las señales OFDM tienen una relación pico-promedio (PAR), a menudo denominada relación de potencia pico-promedio (PAPR), que las señales de una sola portadora. La razón es que, en el dominio del tiempo, una señal multiportadora es la suma de muchas señales de banda estrecha. En algunos casos, esta suma es grande y en otros es pequeña, lo que significa que el valor máximo de la señal es sustancialmente mayor que el valor promedio.

Este alto PAR es uno de los desafíos de implementación más importantes que enfrenta OFDM, porque reduce la eficiencia y, por lo tanto, aumenta el costo del amplificador de potencia de RF, que es uno de los más Componentes caros en la radio. La siguiente figura muestra la relación entre OFDM y SC-FDMA en LTE.

sc-fdma y ofdmaLa principal diferencia entre el esquema de transmisión de enlace descendente y ascendente es que cada subportadora en el enlace ascendente transporta información sobre cada símbolo de modulación transmitido como se muestra en la figura siguiente, mientras que en el enlace descendente cada subportadora solo transporta información relacionada con un símbolo de modulación específico. Como resultado, el nivel de potencia del enlace ascendente debido a SC-FDMA también debe aumentarse entre 2 y 3 dB para compensar el ruido adicional debido a una mayor dispersión.

dft y subcarrier

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