LTEOFDMテクノロジー
UMTSで利用可能なマルチパスフェージング問題の影響を克服するために、LTEはダウンリンクに直交周波数分割多重方式(OFDM)を使用します。つまり、基地局から端末まで、それぞれ180KHzの多くの狭帯域キャリアでデータを送信します。つまり、5MHzのキャリア帯域幅全体に1つの信号を拡散します。OFDMは、データを伝送するためのマルチキャリア伝送に多数の狭いサブキャリアを使用します。
直交周波数分割多重(OFDM)は、デジタルマルチキャリア変調方式として使用される周波数分割多重(FDM)方式です。
OFDMは、スペクトルの柔軟性に関するLTE要件を満たし、ピークレートが高い非常に幅広いキャリア向けのコスト効率の高いソリューションを実現します。次の図に示すように、基本的なLTEダウンリンク物理リソースは時間-周波数グリッドと見なすことができます。
OFDMシンボルは、リソースブロックにグループ化されます。リソースブロックの合計サイズは、周波数領域で180kHz、時間領域で0.5msです。各1ms送信時間間隔(TTI)は、2つのスロット(Tslot)で構成されます。
各ユーザーには、time.frequencyグリッドでいくつかのいわゆるリソースブロックが割り当てられます。ユーザーが取得するリソースブロックが多く、リソース要素で使用される変調が高いほど、ビットレートが高くなります。特定の時点でどのリソースブロックとユーザーが取得するかは、頻度と時間の次元における高度なスケジューリングメカニズムによって異なります。
LTEのスケジューリングメカニズムはHSPAで使用されているものと類似しており、さまざまな無線環境のさまざまなサービスに最適なパフォーマンスを提供します。
OFDMの利点
シングルキャリア方式に対するOFDMの主な利点は、複雑なイコライゼーションフィルタを使用せずに、厳しいチャネル条件(たとえば、長い銅線での高周波の減衰、狭帯域干渉、マルチパスによる周波数選択性フェージング)に対処できることです。
OFDMは、1つの高速変調された広帯域信号ではなく、多くの低速変調された狭帯域信号を使用していると見なすことができるため、チャネルの等化が簡略化されます。
シンボルレートが低いため、シンボル間のガードインターバルを手頃な価格で使用できるため、シンボル間干渉(ISI)を排除できます。
このメカニズムは、複数の離れた送信機からの信号が従来のように干渉するのではなく、建設的に結合される可能性があるため、複数の隣接する送信機が同じ周波数で同時に同じ信号を送信する単一周波数ネットワーク(SFN)の設計も容易にします。シングルキャリアシステム。
OFDMの欠点
高いピーク対平均比
周波数オフセットに敏感であるため、ドップラーシフトにも敏感です
SC-FDMAテクノロジー
LTEは、アップリンクでシングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)と呼ばれる事前にコード化されたバージョンのOFDMを使用します。これは、ピーク対平均電力比(PAPR)が非常に高い通常のOFDMの欠点を補うためです。
高いPAPRには、線形性に対する高い要件を備えた高価で非効率的なパワーアンプが必要です。これにより、端末のコストが増加し、バッテリーの消耗が早くなります。
SC-FDMAは、パワーアンプの線形性、つまり消費電力の必要性を減らすようにリソースブロックをグループ化することで、この問題を解決します。PAPRが低いと、カバレッジとセルエッジのパフォーマンスも向上します。