LTE (Long-Term Evolution) utilise le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) comme schéma de modulation. L’OFDM est une technologie clé dans la transmission de données sur le spectre des radiofréquences, offrant plusieurs avantages en termes d’efficacité et de robustesse.
Comprendre l’OFDM :
1. Multiplexage par répartition en fréquence :
L’OFDM est une forme de multiplexage par répartition en fréquence (FDM). Dans le FDM traditionnel, les données sont transmises simultanément sur plusieurs fréquences porteuses. Cependant, ces porteuses sont souvent trop proches les unes des autres, ce qui entraîne des interférences appelées diaphonie. L’OFDM résout ce problème en utilisant des porteuses orthogonales.
2. Porteurs orthogonaux :
En OFDM, les porteuses sont orthogonales les unes aux autres, ce qui signifie qu’elles sont mathématiquement perpendiculaires. Cette orthogonalité minimise les interférences entre les porteuses, leur permettant d’être rapprochées sans provoquer de diaphonie. Cette caractéristique permet une utilisation efficace du spectre de fréquences disponible.
3. Structure des symboles :
L’OFDM divise le flux de données en plusieurs sous-canaux parallèles, chacun représenté par une porteuse distincte. Ces sous-canaux sont modulés indépendamment et leurs signaux sont combinés pour créer le signal final transmis. Cette parallélisation contribue aux débits de données élevés pouvant être obtenus avec l’OFDM.
LTE et OFDM :
LTE utilise l’OFDM comme schéma de modulation pour la liaison descendante (de la station de base au périphérique utilisateur). L’utilisation de l’OFDM en LTE apporte plusieurs avantages :
1. Évolutivité :
L’OFDM permet l’évolutivité de la bande passante, s’adaptant à différentes bandes passantes de canal pour s’adapter à divers scénarios de déploiement. LTE prend en charge différentes bandes passantes, telles que 5 MHz, 10 MHz et 20 MHz, offrant aux opérateurs la flexibilité d’optimiser les performances du réseau.
2. Résistance à l’évanouissement par trajets multiples :
L’OFDM est bien adapté pour traiter l’évanouissement par trajets multiples, un phénomène dans lequel les signaux empruntent plusieurs chemins pour atteindre le récepteur, provoquant des retards et des distorsions du signal. L’orthogonalité des porteuses dans l’OFDM permet d’atténuer les effets de l’évanouissement par trajets multiples, améliorant ainsi la fiabilité du signal.
3. Utilisation efficace du spectre :
L’utilisation de l’OFDM par LTE permet une utilisation efficace du spectre de fréquences. Les porteuses orthogonales permettent une efficacité spectrale élevée, ce qui signifie que davantage de données peuvent être transmises dans une bande passante donnée.
Liaison montante et OFDMA :
Alors que le LTE utilise principalement l’OFDM dans la liaison descendante, la liaison montante (de l’appareil utilisateur à la station de base) utilise l’accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence (OFDMA). OFDMA est une extension de l’OFDM qui introduit l’accès multiple en permettant à différents utilisateurs de transmettre simultanément sur plusieurs sous-porteuses.
1. Allocation des ressources :
L’OFDMA dans la liaison montante permet une allocation efficace des ressources, permettant à plusieurs utilisateurs de partager le spectre disponible. Chaque utilisateur se voit attribuer un sous-ensemble de sous-porteuses, et ces sous-ensembles peuvent être attribués dynamiquement en fonction des besoins en données des utilisateurs.
2. Flexibilité :
L’OFDMA améliore la flexibilité de la liaison montante du LTE, en prenant en charge divers scénarios d’utilisateurs et diverses demandes de trafic. Il est particulièrement efficace pour gérer la nature rafale des transmissions en liaison montante dans les communications mobiles.
Conclusion :
En résumé, LTE utilise principalement l’OFDM pour sa liaison descendante, offrant des avantages tels que l’évolutivité, la résistance à l’évanouissement par trajets multiples et une utilisation efficace du spectre. Dans la liaison montante, LTE utilise OFDMA, une extension de OFDM, pour permettre un accès multiple et une allocation efficace des ressources.