15 Мобильная связь 4-го поколения

Глава 15


Цифровой
поток
=?>





Сигнал
OFDM


£


Рис. 15.13. Функциональная схема устройства модуляции OFDM


(в дискретной форме + цифро-аналоговый преобразователь) возвра­щает полученный «частотный» сигнал во временную область.
На рис. 15.14 входящий цифровой поток разбивается на блоки по N символов (N — число поднесущих). Каждый блок последователь­ных данных распараллеливается, изменяется с учётом применяемого вида модуляции и с помощью обратного преобразования Фурье (та­кое преобразование является обратным к быстрому преобразованию Фурье) объединяется в сумму ортогональных поднесущих. Получен­ный OFDM сигнал в цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП) пре­образуется в высокочастотный радиосигнал, который передаётся по радиоканалу.
В приёмнике (правая часть на рис. 15.14) сначала осуществляет­ся преобразование аналогового сигнала в цифровой, Затем получен­ная последовательность с помощью быстрого преобразования Фурье преобразуется в параллельные потоки данных. И окончательно из па­раллельных потоков образуется последовательный поток переданных данных.
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access — мно­жественный доступ с ортогональным частотным разделением кана­лов) представляет собой метод многостанционного доступа наподо-





Рис. 15.14. Функциональная схема OFDM с использованием обратного и прямого
преобразований Фурье

Мобильная связь 4-го поколения

141


бие TDMA, FDMA и CDMA (см. раздел 4). В этом случае частотно­временной ресурс распределяется между абонентами соты и сети (подробнее см. раздел 15.8).

6. 
   Метод доступа C-FDMA
   

В предыдущем разделе мы ознакомились с OFDM-технологией. Эта технология эффективно используется при передаче сигналов от базовой станции к мобильной (down link — линия «вниз»). Однако в линии от мобильной станции к базовой станции (uplink — линия «вверх») эта технология на прямую не используется. Дело в том, что для мобильных станций одним из важнейших факторов является энергоёмкость технологий, так как ресурсы мобильных станций, как правило, ограничены. А OFDM-технология характеризуется высоким уровнем пик-фактора. Пик-фактор равен отношению максимальной мощности сигнала к средней мощности за определённый промежуток времени. Если бы в линии «вверх» также использовалась OFDM-тех- нология, то это привело бы к чрезмерным энергетическим затратам на мобильных станциях.
В LTE в линии «вверх» используется SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) — множественный доступ с час­тотным разделением каналов с одной несущей частотой. Метод SC- FDMA во многом повторяет технологию OFDMA, но имеет два прин­ципиальных отличия.
Первое отличие: на интервале длительности символа в SC-FDMA (как и в OFDMA длительность символа равна 2048T_S = 66,7 мкс, см. раздел 15.7) модулированные символы данных передаются не одно-





Рис. 15.15. Схема формирования сигнала SC-FDMA в линии «вверх» в LTE