En las redes de evolución a largo plazo (LTE), un bloque de recursos (RB) es una unidad fundamental de recursos de radio que desempeña un papel crucial en la asignación y gestión eficiente del espectro. Los bloques de recursos LTE se utilizan tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia, lo que permite la transmisión de datos entre la estación base (eNodeB) y los dispositivos del usuario (Equipo de usuario o UE). Comprender el concepto de bloques de recursos LTE es esencial para comprender cómo el sistema LTE utiliza de manera óptima el espectro de radio disponible.
Conceptos clave del bloque de recursos LTE:
1. Dominio de frecuencia:
- En el dominio de la frecuencia, el espectro LTE se divide en porciones llamadas subportadoras.
- Un bloque de recursos consta de un grupo de subportadoras contiguas en el dominio de la frecuencia.
2. Dominio del tiempo:
- En el dominio del tiempo, LTE utiliza franjas horarias para organizar la comunicación.
- Un bloque de recursos abarca un intervalo de tiempo en el dominio del tiempo.
3. Estructura:
- Un bloque de recursos LTE estándar consta de 12 subportadoras en el dominio de la frecuencia y abarca un intervalo de tiempo en el dominio del tiempo.
- El ancho de banda total de un canal LTE se divide en múltiples bloques de recursos.
4. Ancho de banda:
- El ancho de banda de un bloque de recursos LTE es flexible, lo que permite ajustes basados en los requisitos específicos de la comunicación.
5. Tamaño del bloque de recursos:
- El tamaño de un bloque de recursos LTE puede variar, dependiendo de la configuración del ancho de banda del canal LTE.
- Las configuraciones comunes incluyen 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz y 20 MHz.
Funciones y uso de bloques de recursos LTE:
1. Transmisión de datos:
- Los bloques de recursos sirven como unidades básicas para la transmisión de datos entre el eNodoB y el UE.
- Cada bloque de recursos puede transportar una cierta cantidad de información, incluidos datos del usuario, información de control y señales de referencia.
2. Eficiencia espectral:
- Los bloques de recursos LTE contribuyen a la eficiencia espectral de la red al permitir una asignación flexible del espectro.
- El sistema LTE puede asignar dinámicamente bloques de recursos según los requisitos de velocidad de datos y las condiciones de la red.
3. Flexibilidad en la asignación:
- Los bloques de recursos brindan flexibilidad a la hora de asignar recursos a los usuarios en función de sus necesidades de comunicación.
- El programador LTE asigna dinámicamente bloques de recursos a los UE, considerando factores como las condiciones del canal y los requisitos de calidad de servicio (QoS).
4. Multiplexación:
- Los bloques de recursos admiten varios esquemas de multiplexación, incluida la multiplexación por división de frecuencia (FDM) y la multiplexación por división de tiempo (TDM), lo que permite un uso eficiente del espectro disponible.
5. MIMO (Múltiples entradas y múltiples salidas):
- Los bloques de recursos LTE son compatibles con la tecnología MIMO, lo que permite la transmisión de múltiples flujos de datos simultáneamente.
- MIMO mejora las velocidades de datos y la capacidad del sistema.
6. Señales de referencia:
- Cada bloque de recursos incluye señales de referencia que ayudan al UE a estimar las condiciones del canal.
- Estas señales de referencia se utilizan para la estimación del canal, lo que permite una recepción efectiva de los datos transmitidos.
Estructura del bloque de recursos LTE:
1. Dominio de frecuencia:
- En el dominio de la frecuencia, un bloque de recursos consta de 12 subportadoras contiguas.
- Las subportadoras están espaciadas a intervalos regulares, y cada subportadora representa una frecuencia específica.
2. Dominio del tiempo:
- En el dominio del tiempo, un bloque de recursos abarca un intervalo de tiempo.
- Los intervalos de tiempo LTE se organizan en fotogramas y cada fotograma consta de varios intervalos de tiempo.
3. regiones de control y datos:
- Dentro de un bloque de recursos, ciertas subportadoras se asignan con fines de control (por ejemplo, señales de referencia, canales de control), mientras que otras se utilizan para transportar datos del usuario.
4. Período de guardia:
- Se puede incluir un período de guardia en el bloque de recursos para mitigar la interferencia entre símbolos.
- El período de guardia ayuda a separar franjas horarias consecutivas y evitar la superposición de señales.
Estrategias de asignación de bloques de recursos:
1. Asignación dinámica:
- LTE asigna dinámicamente bloques de recursos en función de las diferentes necesidades de comunicación de los UE.
- El planificador en el eNodeB toma decisiones en tiempo real sobre las asignaciones de bloques de recursos.
2. Asignación estática:
- En algunos escenarios, las redes LTE pueden utilizar una asignación estática de bloques de recursos, donde se asignan bloques de recursos específicos a UE o servicios concretos.
3. Condiciones del canal:
- La asignación de bloques de recursos tiene en cuenta las condiciones del canal, lo que garantiza que los UE en condiciones de canal favorables reciban más recursos para velocidades de datos más altas.
4. Requisitos de calidad de servicio:
- Los requisitos de calidad de servicio (QoS), como las velocidades de datos mínimas y la latencia máxima, influyen en las decisiones de asignación de bloques de recursos.
5. Gestión de interferencias:
- Las estrategias de asignación de bloques de recursos también consideran los niveles de interferencia, con el objetivo de minimizar la interferencia y optimizar el rendimiento general de la red LTE.
Conclusión:
Los bloques de recursos LTE forman la base de la utilización eficiente del espectro en las redes de evolución a largo plazo. Su asignación flexible, compatibilidad con varios esquemas de multiplexación y soporte para tecnologías avanzadas contribuyen al rendimiento general, la eficiencia espectral y la capacidad de las redes LTE.