Co to jest SC-FDMA i jak działa w LTE?
Pozwól, że wytłumaczę Ci, czym jest SC-FDMA i jak działa w LTE. Jeśli wcześniej zapoznawałeś się z OFDMA w kontekście LTE downlink, to teraz czas, żebym opowiedział Ci o technologii używanej w uplinku, czyli właśnie o SC-FDMA (Single Carrier – Frequency Division Multiple Access).
Ty jako użytkownik LTE korzystasz z transmisji danych w dwóch kierunkach: downlink (z sieci do Ciebie) i uplink (od Ciebie do sieci). I właśnie w uplinku LTE wykorzystuje SC-FDMA zamiast OFDMA, ponieważ SC-FDMA lepiej radzi sobie z wymaganiami dotyczącymi mocy i oszczędności energii w urządzeniach końcowych, takich jak Twój smartfon.
Dlaczego SC-FDMA, a nie OFDMA w uplinku?
- Mniejsze zapotrzebowanie na moc: SC-FDMA ma niższy PAPR (Peak-to-Average Power Ratio), co oznacza, że Twój telefon zużywa mniej energii podczas nadawania.
- Lepsze wykorzystanie baterii: Mniejszy PAPR przekłada się na dłuższy czas pracy Twojego urządzenia na jednym ładowaniu.
- Podobna efektywność do OFDMA: Nadal korzystasz z wysokiej efektywności widmowej i elastycznego przydziału zasobów.
Jak działa SC-FDMA krok po kroku?
| Krok | Opis |
|---|---|
| 1. Dane wejściowe | Najpierw dane, które chcesz wysłać (np. zdjęcia, wiadomości), są poddawane modulacji (np. QPSK, 16QAM). |
| 2. DFT (transformacja Fouriera) | Twoje dane są transformowane z dziedziny czasu na dziedzinę częstotliwości – to kluczowy krok różniący SC-FDMA od OFDMA. |
| 3. Przydział nośnych | System przydziela Ci konkretne podnośne częstotliwości – mogą być ciągłe (localized) lub rozproszone (distributed). |
| 4. IDFT i transmisja | Wykonywana jest odwrotna transformacja (IDFT), by stworzyć jeden sygnał nośny – to właśnie dzięki temu SC-FDMA ma charakter „single-carrier”. |
| 5. Wysyłanie danych | Twój sygnał trafia do sieci poprzez antenę i zostaje odebrany przez stację bazową eNodeB. |
Co Ty zyskujesz jako użytkownik?
Dzięki SC-FDMA Ty, jako użytkownik LTE, masz zapewnioną efektywną i stabilną transmisję danych przy jednoczesnym mniejszym zużyciu energii. Szczególnie ma to znaczenie, kiedy przesyłasz dane z telefonu – np. wysyłasz wideo, korzystasz z wideorozmowy lub wrzucasz pliki do chmury.
W poprzednich artykułach mówiłem Ci już o OFDMA w downlinku – SC-FDMA to swego rodzaju jego odpowiednik w uplinku, tylko dostosowany do warunków, w jakich działa Twoje urządzenie. Teraz już wiesz, dlaczego LTE nie korzysta z OFDMA w obu kierunkach, tylko celowo stosuje SC-FDMA w uplinku.
Jeśli chcesz pogłębić temat, mogę też w przyszłości wyjaśnić Ci różnice pomiędzy SC-FDMA a OFDMA w liczbach i wykresach – daj tylko znać. Na dziś wystarczy, żebyś zapamiętał, że SC-FDMA to oszczędne i efektywne rozwiązanie stworzone z myślą o Tobie, jako użytkowniku końcowym.