LTE (Long-Term Evolution) utiliza Multiplexação por Divisão de Freqüência Ortogonal (OFDM) como seu esquema de modulação. OFDM é uma tecnologia chave na transmissão de dados no espectro de radiofrequências, proporcionando diversas vantagens em termos de eficiência e robustez.
Compreendendo o OFDM:
1. Multiplexação por divisão de frequência:
OFDM é uma forma de multiplexação por divisão de frequência (FDM). No FDM tradicional, os dados são transmitidos simultaneamente por múltiplas frequências portadoras. No entanto, essas portadoras costumam estar muito próximas, levando a uma interferência conhecida como diafonia. OFDM resolve esse problema usando portadoras ortogonais.
2. Portadoras Ortogonais:
No OFDM, as portadoras são ortogonais entre si, o que significa que são matematicamente perpendiculares. Essa ortogonalidade minimiza a interferência entre as portadoras, permitindo que elas fiquem bem espaçadas sem causar diafonia. Esta característica permite o uso eficiente do espectro de frequência disponível.
3. Estrutura do símbolo:
OFDM divide o fluxo de dados em múltiplos subcanais paralelos, cada um representado por uma portadora separada. Esses subcanais são modulados de forma independente e seus sinais são combinados para criar o sinal transmitido final. Esta paralelização contribui para as altas taxas de dados alcançáveis com OFDM.
LTE e OFDM:
LTE emprega OFDM como esquema de modulação para o downlink (da estação base para o dispositivo do usuário). A utilização de OFDM em LTE traz diversas vantagens:
1. Escalabilidade:
OFDM permite a escalabilidade da largura de banda, acomodando diferentes larguras de banda de canal para atender a vários cenários de implantação. LTE suporta diferentes larguras de banda, como 5 MHz, 10 MHz e 20 MHz, proporcionando flexibilidade para que as operadoras otimizem o desempenho da rede.
2. Resistência ao desvanecimento multipercurso:
OFDM é adequado para lidar com desvanecimento de múltiplos caminhos, um fenômeno em que os sinais percorrem vários caminhos para chegar ao receptor, causando atrasos e distorções de sinal. A ortogonalidade das portadoras no OFDM ajuda a mitigar os efeitos do desvanecimento multipercurso, melhorando a confiabilidade do sinal.
3. Utilização eficiente do espectro:
O uso de OFDM pelo LTE permite o uso eficiente do espectro de frequência. As portadoras ortogonais permitem alta eficiência espectral, o que significa que mais dados podem ser transmitidos dentro de uma determinada largura de banda.
Uplink e OFDMA:
Embora o LTE use principalmente OFDM no downlink, o uplink (do dispositivo do usuário para a estação base) utiliza acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA). OFDMA é uma extensão do OFDM que introduz acesso múltiplo, permitindo que diferentes usuários transmitam simultaneamente em múltiplas subportadoras.
1. Alocação de recursos:
OFDMA no uplink permite a alocação eficiente de recursos, permitindo que vários usuários compartilhem o espectro disponível. Cada usuário recebe um subconjunto de subportadoras, e esses subconjuntos podem ser alocados dinamicamente com base nos requisitos de dados dos usuários.
2. Flexibilidade:
OFDMA aumenta a flexibilidade do uplink LTE, suportando diversos cenários de usuários e diversas demandas de tráfego. É particularmente eficaz no tratamento da natureza em rajadas das transmissões de ligação ascendente na comunicação móvel.
Conclusão:
Em resumo, o LTE utiliza predominantemente OFDM para seu downlink, proporcionando vantagens como escalabilidade, resistência ao desvanecimento de múltiplos caminhos e utilização eficiente do espectro. No uplink, o LTE emprega OFDMA, uma extensão do OFDM, para permitir acesso múltiplo e alocação eficiente de recursos.