Công nghệ LTE OFDM
Để khắc phục ảnh hưởng của vấn đề mờ đa đường có sẵn trong UMTS, LTE sử dụng Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) cho đường xuống - nghĩa là từ trạm gốc đến thiết bị đầu cuối để truyền dữ liệu qua nhiều băng tần hẹp 180 KHz mỗi đường thay thế lan truyền một tín hiệu trên toàn bộ băng thông nghề nghiệp 5MHz tức là. OFDM sử dụng một số lượng lớn sóng mang con hẹp để truyền đa sóng mang để mang dữ liệu.
Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM), là một sơ đồ ghép kênh phân chia theo tần số (FDM) được sử dụng như một phương pháp điều chế đa sóng mang kỹ thuật số.
OFDM đáp ứng yêu cầu LTE về tính linh hoạt của phổ tần và cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí cho các nhà cung cấp dịch vụ rất rộng với tốc độ đỉnh cao. Tài nguyên vật lý cơ bản của đường xuống LTE có thể được coi là lưới tần số thời gian, như được minh họa trong Hình dưới đây:
Các ký hiệu OFDM được nhóm thành các khối tài nguyên. Các khối tài nguyên có tổng kích thước 180kHz trong miền tần số và 0,5ms trong miền thời gian. Mỗi khoảng thời gian truyền 1ms (TTI) bao gồm hai khe cắm (Tslot).
Mỗi người dùng được cấp phát một số khối tài nguyên được gọi là trong lưới time.frequency. Người dùng nhận được càng nhiều khối tài nguyên và điều chế được sử dụng trong các phần tử tài nguyên càng cao thì tốc độ bit càng cao. Khối tài nguyên nào và số lượng người dùng nhận được tại một thời điểm nhất định phụ thuộc vào cơ chế lập lịch nâng cao trong thứ nguyên tần suất và thời gian.
Các cơ chế lập lịch trong LTE tương tự như các cơ chế được sử dụng trong HSPA và cho phép hiệu suất tối ưu cho các dịch vụ khác nhau trong các môi trường vô tuyến khác nhau.
Ưu điểm của OFDM
Ưu điểm chính của OFDM so với các sơ đồ đơn sóng mang là khả năng đối phó với các điều kiện kênh khắc nghiệt (ví dụ, sự suy giảm của tần số cao trong một dây đồng dài, nhiễu băng hẹp và phai chọn tần số do đa đường) mà không cần các bộ lọc cân bằng phức tạp.
Việc cân bằng kênh được đơn giản hóa vì OFDM có thể được xem là sử dụng nhiều tín hiệu băng hẹp được điều chế chậm hơn là một tín hiệu băng rộng được điều chế nhanh.
Tỷ lệ ký hiệu thấp làm cho việc sử dụng khoảng thời gian bảo vệ giữa các ký hiệu là hợp lý, giúp loại bỏ nhiễu giữa các ký hiệu (ISI).
Cơ chế này cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế mạng tần số đơn (SFN), trong đó một số máy phát lân cận gửi cùng một tín hiệu đồng thời ở cùng tần số, vì các tín hiệu từ nhiều máy phát ở xa có thể được kết hợp một cách xây dựng, thay vì gây nhiễu như thường xảy ra trong truyền thống hệ thống một sóng mang.
Mặt hạn chế của OFDM
Tỷ lệ cao nhất trên trung bình
Nhạy cảm với độ lệch tần số, do đó đối với dịch chuyển Doppler
Công nghệ SC-FDMA
LTE sử dụng phiên bản OFDM được mã hóa trước được gọi là Đa truy nhập phân chia theo tần số sóng mang đơn (SC-FDMA) trong đường lên. Điều này là để bù đắp cho một nhược điểm với OFDM thông thường, có Tỷ lệ công suất đỉnh trên trung bình (PAPR) rất cao.
PAPR cao đòi hỏi các bộ khuếch đại công suất đắt tiền và không hiệu quả với yêu cầu cao về độ tuyến tính, điều này làm tăng chi phí của thiết bị đầu cuối và làm hao pin nhanh hơn.
SC-FDMA giải quyết vấn đề này bằng cách nhóm các khối tài nguyên lại với nhau theo cách làm giảm nhu cầu tuyến tính và tiêu thụ điện năng trong bộ khuếch đại công suất. PAPR thấp cũng cải thiện phạm vi bao phủ và hiệu suất cạnh tế bào.