SC-FDMA TRONG LTE
3.2.1 Lý do sử dụng SC-FDMA
Như đã trình bày trong chương 2, hệ thống OFDM phát thông tin trên N sóng mang con băng hẹp trực giao với mỗi sóng mang con hoạt động tại tốc độ bít bằng 1/N tốc độ bít của thông tin cần truyền. Vì thế nó có khả năng đề kháng với đối với ảnh hưởng của truyền tín hiệu đa đường. Tuy nhiên 2 nhược điểm cần quan tâm với hệ thống OFDM là :
- PAPR cao : Dạng sóng OFDM thể hiệ sự thăng giáng đường bao rất lớn làm giảm hiệu suất sử dụng công suất của UE.
- Nhiễu đa truy nhập : Khi các đầu cuối phát đồng thời thì cần dịch các tần số tham khảo làm hỏng tính trực giao.
Để khắc phục nhược điểm này, 3GPP sử dụng phương pháp đa truy nhập đường lên sử dụng DFTS-FDMA gọi là SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access). SC-FDMA sử dụng các tần số trực giao khác nhau để phát các ký hiệu lần lượt chứ không phải song song như trong OFDM. Nhờ vậy làm giảm đáng kể sự thăng giáng đường
SVTH: Huỳnh Hoàng Anh Lớp: D07VTA1 Trang 35
bao của tín hiệu của dạng sóng phát => PAPR giảm hơn so với OFDM. Để loại bỏ nhiễu giữa các ký hiệu ta sử dụng bộ cân bằng thích ứng miền tần số.
3.2.2 Sự khác nhau trong quá trình truyền các ký hiệu số liệu OFDMA và SC-
FDMA trong miền thời gian
Hình sau minh họa sự khác nhau trong quá trình truyền các ký hiệu số liệu trong miền thời gian. Ta coi mỗi người sử dụng được phân 4 sóng mang (P=4) với băng thông con 15kHz, mỗi ký hiệu OFDMA hoặc SC-FDMA truyền 4 ký hiệu số liệu điều chế QPSK cho mỗi người sử dụng. Đối với OFDMA 4 ký hiệu truyền đồng thời trên băng tần con 15kHz
mỗi ký hiệu trong thời gian TFFT. Còn với SC-FDMA 4 ký hiệu này truyền lần lượt trong khoảng thời gian 0.25 thời gian hiệu dụng ký hiệu SC-FDMA với băng tần con 60kHz cho mỗi ký hiệu.
Hình 3.5 Sự khác nhau OFDMA và SC-FDMA trong truyền các ký hiệu số liệu QPSK
Giống như OFDMA, thông lượng SC-FDMA phụ thuộc vào cách sắp đặt các ký hiệu lên các sóng mang con. Có hai cách phân như sau :
- SC-FDMA nội vùng LFDMA (Locallized SC-FDMA) : mỗi đầu cuối sử dụng một tập các sóng mang con liền kề để phát đi ký hiệu của mình (hình 3.6a). - SC-FDMA đan xen IFDMA (Interleaved SC-FDMA) : các sóng mang con được
chiếm bởi một đầu cuối cách điều nhau (hình 3.6b). Công suất sóng mang con trên mỗi ký hiệu SC- FDMA t Ký hiệu SC- FDMA Ký hiệu dữ liệu điều chế QPSK
Chuỗi ký hiệu dữ liệu QPSK cần truyền
f f t T FFT Ký hiệu OFDMA TFFT
Mỗi ký hiệu số liệu chiếm 15kHz trong toàn bộ thời gian hiệu dụng ký hiệu OFDMA
Mỗi ký hiệu số liệu chiếm 60 kHz trong khoảng thời gian 0.25 thời gian hiệu dụng ký hiệu SC-FDMA
SVTH: Huỳnh Hoàng Anh Lớp: D07VTA1 Trang 36
Hình 3.6 Các phương pháp ấn định sóng mang con cho nhiều người sử dụng
Từ hình 3.6 ta có nhận xét sau : IFDMA có khả năng đề kháng fading chọn lọc tần số tốt hơn LFDMA vì thông tin cần truyền được trải rộng trên toàn bộ băng tần tín hiệu. Trái lại thì LFDMA đạt được phân tập đa người sử dụng khi xảy ra fading chọn lọc tần số nếu ấn định cho từng người sử dụng phần băng tần trong đó người dùng này có đặc trưng truyền dẫn tốt (độ lợi kênh cao).