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Simulaciones y

Conclusiones

6.1 Introducción

En este proyecto se ha abordado un estudio teórico sobre OFDMA y SC-FDMA, así

como su aplicación a la capa física de la interfaz radio de LTE. En el capítulo de

simulaciones el objetivo es simular un sistema LTE básico de modo que se puedan

observar las principales diferencias teóricamente expuestas entre OFDMA y SC-

FDMA, y cuál es el motivo por el que 3GPP ha elegido SC-FDMA para el enlace

ascendente de LTE.

Para ello, se utilizará el potente programa de simulación MATLAB. El código

empleado para alcanzar dichos resultados se puede consultar íntegro en el anexo al final

de este documento.

En concreto, el guión que se seguirá es el siguiente: Inicialmente serán expuestas las

simplificaciones del sistema a simular con respecto al modelo teórico explicado en el

capítulo cinco. Esta simulación se centrará en el enlace ascendente o uplink con el fin de

demostrar porque SC-FDMA es la simulación elegida y no OFDMA, que sí es adoptada

en el enlace descendente.

Una vez situado el escenario, se verá el aspecto de las señales OFDMA y SC-

FDMA en el tiempo y en frecuencia. Para SC-FDMA, se contemplará la versión

distribuida y la localizada, siendo esta última la realmente utilizada en el enlace

ascendente de LTE.

A continuación se harán pasar las señales por un amplificador de potencia y

veremos los efectos que dicho amplificador tiene sobre las señales de entrada en función

SIMULACIONES Y CONCLUSIONES 99

del PAPR. Dichos efectos se pueden cuantificar mediante un factor denominado MER.

Tras todos estos pasos, se detallaran los resultados derivados de las simulaciones y se

expondrán las conclusiones a las que han permitido llegar en este proyecto.

6.2 Sistema a Simular

Como se indicó anteriormente, dado que el objetivo de estas simulaciones es resaltar la

diferencia entre OFDMA y SC-FDMA y demostrar porque esta última es la técnica de

acceso al medio elegida en el enlace ascendente LTE, el escenario de las simulaciones

se localiza en el enlace ascendente de la interfaz radio de la capa física de LTE, donde

se llevan a cabo las simplificaciones necesarias con el fin de mantener los resultados de

las simulaciones didácticos pero fiables en su objetivo de demostrar las ventajas de SC-

FDMA en el uplink. Es por ello que se ha supuesto un canal ideal, ya que lo contrario

complicaría el sistema sin aportar nada a los resultados que se buscan en este proyecto.

A continuación se exponen los detalles del sistema a simular:

• Enlace Ascendente LTE

• Se suponen todos los bits enviados provenientes del canal de datos del usuario

PUSCH, por lo tanto no se tienen en cuenta los canales de control o las señales

de referencia.

• Modulaciones posibles Q-PSK, 16-QAM y 64-QAM

• Esquemas de acceso al medio posibles OFDMA, LFDMA y DFDMA.

• Tiempo de símbolo de 66,67 �� (espaciado entre subportadoras de 15 KHz),

capaz de soportar desplazamientos Doppler a altas velocidades.

• Se añade prefijo cíclico normal (4,71 ��), suficiente para ecos en microcélulas.

• Canal con ancho de banda de 20 MHz, de los cuáles se dejan 1 MHz en cada

lateral como banda de guarda para reducir las interferencias con canales

adyacentes.

• 100 bloques de recursos disponibles en total, a distribuir entre todos los usuarios

(1200 subportadoras, que ocupan 18 MHz en total).

• 2048 puntos para calcular la IFFT, lo cual da lugar a un periodo de muestreo de

32,55 ��.

• Canal ideal, sin ruido ni multitrayecto. Por lo tanto no se incorpora ni

ecualización ni codificación de canal.

• Upsampler introducido para observar correctamente los picos de la señal a la

entrada del amplificador de potencia, compuesto por una etapa donde se

intercalan cuatro muestras a cero entre cada muestra de la señal (un factor de

sobremuestreo de cuatro es el mínimo adecuado para obtener resultados

precisos), más un filtro de interpolación de Kaiser.

• Amplificador de potencia representado mediante un Modelo de Rapp con factor

de suavidad 2 (modelo adecuado para sistemas trabajando a frecuencias

100 OFDMA Y SC-FDMA EN LA INTERFAZ RADIO DE LTE

inferiores a 10 GHz). Se simula también un amplificador ideal de recorte con

factor de suavidad 256.

6.3 Representación Señales en Tiempo y

LLllFrecuencia.

Lo primero de todo, es visualizar el aspecto de los tres tipos de señales (OFDMA,

DFDMA y LFDMA) que se van a simular para el enlace ascendente, tanto en el

dominio del tiempo como en frecuencia. A la hora de obtener los resultados finales de

PAPR y MER se simularán esquemas de modulación Q-PSK, 16-QAM y 64-QAM,

aunque en este apartado solo visualizaremos el aspecto de señales con Q-PSK, por no

repetir en exceso el mismo tipo de gráficas, ya que el aspecto de las señales Q-PSK,16-

QAM y 64-QAM es muy parecido, solamente variando los valores posibles de los

símbolos modulados, lo cual, si bien afecta los valores de las señales en el dominio del

tiempo, no presenta diferencias dignas de resaltar.

En concreto, para cada señal se utiliza un esquema Q-PSK y 25 bloques de recurso

por usuario (300 subportadoras). Por lo tanto, cada usuario ocupa la tercera parte de los

recursos del canal (1200 subportadoras). A continuación, se representan las señales que

enviaría un solo usuario y que se visualizan a la salida del bloque IFFT y antes de pasar

por el bloque de upsampling y amplificación.

Figura 6.1. Señal OFDMA Q-PSK con � = 300 y �� = 2048 en un canal �� =20 �� en tiempo y frecuencia.


Figura 6.2 Zoom sobre la Señal OFDMA Q-PSK con � = 300 y �� = 2048 en un

canal �� = 20 �� en el tiempo.

Figura 6.3 Señal DFDMA Q-PSK con � = 300 y �� = 2048 en un canal �� =20 �� en tiempo y frecuencia.


Figura 6.4 Zoom sobre la Señal DFDMA Q-PSK con � = 300 y �� = 2048 en un

canal �� = 20 �� en frecuencia.

Figura 6.5 Señal LFDMA Q-PSK con � = 300 y �� = 2048 en un canal �� =20 �� en tiempo y frecuencia.


Figura 6.6 Zoom sobre la Señal DFDMA Q-PSK con � = 300 y �� = 2048 en

un canal �� = 20 �� en frecuencia.

Cabe destacar como de las tres señales en el tiempo, la correspondiente a un símbolo

OFDMA (Figura 6.1) es la que presenta mayores picos con respecto a la media, debido

a la superposición de las subportadoras en fase, lo cual, como demostraremos en

siguientes pasos de la simulación, da lugar a un mayor PAPR.

Con respecto a las señales SC-FDMA, la señal DFDMA (Figura 6.3) presenta un

aspecto algo más ruidoso que la señal LFDMA (Figura 6.5) pero sus picos son

ligeramente menos pronunciados, tal y como se deducirá de los resultados en las

simulaciones posteriores para el PAPR.

El aspecto menos ruidoso de la señal LFDMA se debe simplemente a que los

símbolos Q-PSK modulados aparecen cada ��/� y la interpolación entre ellos es

más suave que para DFDMA donde aparecen cada �/� (Nótese que no aparecen

exactamente los símbolos Q-PSK debido a que � no es divisor de ��, como si

ocurriría por ejemplo con ��/� = 2048/256 = 8). Además, se puede comprobar

que los símbolos sufren un factor de escala ��/�.

En la representación espectral se aprecia como OFDMA y LFDMA para un solo

usuario ocupan un tercio del ancho de banda total (6 MHz), ya que las portadoras son

adyacentes en un bloque localizado, mientras que en DFDMA se distribuyen por todo el

ancho de banda de transmisión del canal (18 MHz). En las gráficas con zoom de las

Figuras 6.4 y 6.6 se observa la diferencia entre DFDMA (funciones sinc

correspondientes a cada símbolo equiespaciadas cada 3 ∙ 15 = 45 ��) y LFDMA

(adyacentes, luego se separan en 15 KHz).


6.4 Estudio del PAPR (Peak to Average

llllllPower Ratio)

En este apartado nos proponemos hallar el PAPR de las señales OFDMA y SC-FDMA

(con esquema localizado y distribuido) a la entrada del amplificador de potencia en el

terminal del usuario de LTE, para demostrar las diferencias entre los distintos métodos

de transmisión.

El PAPR es un estadístico, así que la manera más común de caracterizarlo es

mediante su CCDF (Complementary Cumulative Distribution Function), que indica la

probabilidad de que el PAPR sea mayor que un cierto valor:

�� ! > #$

Para hallar la CCDF del PAPR, se han simulado 10% símbolos OFDMA / SC-FDMA

por cada esquema de transmisión lo que supone un buen compromiso entre la calidad de

resultados y el límite en la capacidad de procesado disponible para realizar las

simulaciones. Esta cantidad de símbolos proporciona unos resultados completamente

fiables hasta � = 10&', así que compararemos los percentiles 99,9% del PAPR para

cada esquema simulado, es decir el valor del PAPR que se sobrepasa con probabilidad

0.1% o 10&', lo cual constituye un estudio adecuado del PAPR.

En concreto, se ha simulado la señal a la salida de un bloque upsampling que

aumenta cuatro veces la frecuencia de muestreo y aplica un filtrado mediante ventana de

Kaiser, de orden diez y con factor beta igual a cinco, para la interpolación. Esto permite

obtener los picos que aparecerían en la versión analógica de la señal que realmente se

alimenta al SSPA, y limita las interferencias de la señal fuera de banda, pero aumenta en

cierta medida el PAPR.

La señal se simula con 60, 300 y 600 subportadoras por usuario, incluyendo los tres

tipos de modulaciones posibles Q-PSK, 16-QAM y 64-QAM. Los resultados se recogen

en la Tabla 6.1. El aspecto de las curvas es bastante parecido en todas las simulaciones,

así que solamente se muestran algunas para no hacer innecesariamente exhaustivo este

apartado.


Tabla 6.1 Comparativa del percentil 99,99% del PAPR.

60

subportadoras.

(5 bloque de

recursos LTE)

300

subportadoras.

(25 bloques de

recursos LTE)

600

subportadoras.

(50 bloques de

recursos LTE) ,-PSK OFDMA 12,1 dB 12,5 dB 12,73 dB

,-PSK DFDMA 8 dB 8,05 dB 8,16 dB

,-PSK LFDMA 8 dB 8,3 dB 8,29 dB

16-QAM OFDMA 12,05 dB 12,47 dB 12,73 dB

16-QAM DFDMA 9,25 dB 9,28 dB 9,49 dB

16-QAM LFDMA 9,22 dB 9,5 dB 9,57 dB

64-QAM OFDMA 12 dB 12,53 dB 12,69 dB

64-QAM DFDMA 9,53 dB 9,6 dB 9,73 dB

64-QAM LFDMA 9,5 dB 9,83 dB 9,86 dB

Figura 6.7 CCDF del PAPR de las señales OFDMA, DFDMA y LFDMA con

modulación Q-PSK, � = 60 y �� = 2048 en un canal �� = 20 ��.


Figura 6.8 CCDF del PAPR de las señales OFDMA, DFDMA y LFDMA con

modulación 16-QAM, � = 300 y �� = 2048 en un canal �� = 20 ��.

Como se observa en la tabla que recoge los resultados, la principal conclusión que se

extrae de esta simulación es que el PAPR de SC-FDMA es notablemente inferior al de

OFDMA (entre 3 y 4 dB, dependiendo del esquema de modulación y el número de

portadoras).

Además se observa como el PAPR de OFDMA no depende del esquema de

modulación que se utilice, mientras que para SC-FDMA es preferible utilizar Q-PSK

porque mejora los resultados con respecto a 16-QAM y, sobre todo, a 64-QAM.

Tanto en OFDMA como en SC-FDMA incrementar el número de portadoras

ocupadas por usuario, significa aumentar un poco el PAPR de la señal enviada por

dicho usuario.

Con respecto a la diferencia entre DFDMA y LFDMA en términos de PAPR, ésta es

poco apreciable como se observa en los resultados de la simulación. Sí es cierto, que

utilizando un elevado número de portadoras enviadas por cada usuario, la señal tiene un

PAPR ligeramente inferior para la versión distribuida.

El esquema que disminuye el PAPR de manera muy significativa es el entrelazado

IFDMA, pero dicho esquema no se ha incluido en las simulaciones por no ser posible su

implementación en la práctica en LTE, ya que haría falta que las subportadoras

equiespaciadas se distribuyeran de manera uniforme por todo los puntos de la IFFT, lo


cual supondría un ancho de banda ocupado de 2048 ∙ 15 �� = 30,72 ��. Muy

superior a lo que se puede incorporar en el mayor de los canales LTE.

En cualquier caso, la aceptable mejora de PAPR de LFDMA y DFDMA con respecto a

OFDMA ya justifica sobradamente el uso de SC-FDMA en un escenario del tipo enlace

ascendente donde la potencia de transmisión es limitada, como demostraremos en las

siguientes simulaciones.

6.5 Efectos del SSPA sobre Señales

llllllllOFDMA y SC-FDMA

Tras haber caracterizado el PAPR en OFDMA y SC-FDMA, en este apartado se

pretende analizar por medio de la simulación, los diferentes efectos introducidos por la

no linealidad del amplificador de potencia de estado sólido, SSPA, sobre las señales

OFDMA y SC-FDMA debido a sus distintos valores de PAPR. Se demostrará como

SC-FDMA es una solución a los efectos negativos que aparecen en OFDMA como

consecuencia de un alto PAPR.

Se han dibujado los histogramas así como las constelaciones de las señales de salida

del amplificador, comparándose con los de la señal a la entrada. En las constelaciones,

para distinguir mejor la variación entre los valores antes y después del SSPA se han

asignado color rojo y azul respectivamente a cada una. Para mejor entendimiento de los

resultados se dibujan, también, las formas de onda en tiempo y frecuencia.

Sin embargo, no solamente se estudian los efectos de manera gráfica sino que se

recogen de forma numérica mediante un factor llamado MER, el cual se define como el

cociente entre la potencia de la señal ideal y de la señal error a la salida del SSPA, y

refleja como de perjudicada o esparcida ha resultado la constelación.

Se recuerda que se sigue trabajando en el enlace ascendente de LTE y con los

parámetros indicados en el apartado 6.2 de este capítulo.

Para modelar el amplificador de potencia, como se indicó en el capítulo tres,

escogemos el modelo de Rapp, que es sencillo pero refleja correctamente las

distorsiones en amplitud que sufre la señal a consecuencia de la no linealidad del SSPA.

La función de transferencia venía dada por

./�00 1#) = |#|31 + 5 |#| 6��7809

:80


Donde, el factor de suavidad, suele tomarse ; = 2 para transmisores por debajo de

10 <��. Como se observa en la Figura 6.9, para ; = 256 el amplificador converge a

un amplificador ideal de recorte. En la simulación se ha tomado ; = 2 y ; = 256 e

iremos modificando 6�� (IBO de 3dB, 6 dB y 9dB), para observar los efectos de un

SSPA no lineal ideal y otro más realista sobre una señal de entrada OFDMA y SC-

FDMA (distribuida y localizada) con un nivel de amplitud medio dado.

Figura 6.9. Función de transferencia del SSPA para diferentes valores de p (Modelo de

Rapp).

Figura 6.10 Histograma señal LFDMA con modulación Q-PSK, � = 300 y �� =2048 en un canal �� = 20 ��, antes y después de pasar por un SSPA con ; = 2.


Figura 6.11 Histograma señal OFDMA con modulación 16-QAM, � = 300 y �� =2048 en un canal �� = 20 ��, antes y después de pasar por un SSPA con ; = 2

(matriz superior) y ; = 256 (matriz inferior).


Figura 6.12. Histograma señal DFDMA con modulación 64-QAM, � = 300 y

�� = 2048 en un canal �� = 20 ��, antes y después de pasar por un SSPA

con ; = 2.

Como no hay espacio para incluir las gráficas de todas las simulaciones llevadas a cabo,

se han incluido tres figuras que ejemplifiquen la variedad de esquemas y opciones

disponibles. Por ejemplo, en la Figura 6.10 se observan los histogramas y

constelaciones de una señal SC-FDMA localizada con modulación Q-PSK antes y

después de pasar por el SSPA.

Lo mismo para la Figura 6.11 pero con un esquema OFDMA 16-QAM, y además en

este caso se ilustra la diferencia entre aplicar un amplificador ideal de recorte ; = 256 y

un amplificador más realista ; = 2. El amplificador de recorte provoca un pico de

muestras en los valores correspondientes a la amplitud de saturación del mismo,

mientras que el modelo realista no presenta dicho pico ya que la saturación se alcanza

de manera progresiva.

En la Figura 6.12 se observan los resultados para una señal DFDMA 64-QAM con

un amplificador con ; = 2. Como se observa en los histogramas de las señales antes de

ser distorsionadas por el SSPA, la señal OFDMA presenta una distribución Rayleigh,

debido a la distribución normal de sus componentes en fase y cuadratura como se indicó

en los capítulos teóricos. Por otra parte, las señales SC-FDMA no presentan una función

de distribución conocida.

Tras pasar por el SSPA, se observa como la constelación de muestras sufre una

distorsión en amplitud, que como se demostró en el capítulo tres de OFDM, se puede

modelar como un ruido aditivo de carácter gaussiano. Esto se suele medir mediante el


factor MER (Modulation Error Ratio) que es el cociente expresado en decibelios entre

la potencia de la señal antes de pasar por el SSPA y la potencia de la señal error y nos

da una idea cuantitativa del esparcimiento sufrido por la constelación.

En las siguientes tablas se detallan los valores de MER para todas las simulaciones

realizadas. Es interesante fijarse, sobre todo, en las celdas en color celeste que indican

los valores para un modelo realista de SSPA (en todos los casos son inferiores a los del

modelo ideal, como cabría esperar).

Se confirman los resultados que se esperaban debido al inferior PAPR de SC-

FDMA y a las constelaciones anteriormente dibujadas. El error de modulación debido a

la amplificación es sensiblemente menor para SC-FDMA que para OFDMA, lo cual

permite utilizar valores pequeños de IBO (de alrededor de 6 dB según el esquema de

modulación) para una amplificación sin distorsiones y energéticamente eficiente en el

enlace ascendente.

Por poner un ejemplo de la mejora que proporciona SC-FDMA con respecto a

OFDMA, obsérvese en la región celeste de la Tabla 6.2 (que corresponde a una

modulación Q-PSK y a un SSPA con factor de suavidad igual a dos) como se obtiene un

MER ligeramente superior con una IBO de 6 dB (28,4 dB) a la que se obtendría en

OFDMA con una IBO de 9 dB (26,3 dB). Dentro de SC-FDMA, no existe

prácticamente diferencia entre LFDMA y DFDMA como se observa en los valores

recogidos en las tablas.

Tabla 6.2 Valores de MER con modulación Q-PSK y distintos tipos de SSPA.

Q-PSK

OFDMA

Q-PSK

DFDMA

Q-PSK

LFDMA

SSPA ; = 256

IBO=3 dB

14.6 dB 28.7 dB 29.3 dB

SSPA ; = 256

IBO=6 dB

23.4 dB 222.3 dB 308.5 dB

SSPA ; = 256 IBO=9 dB

38.3 dB 307.8 dB 308.5 dB

SSPA ; = 2 IBO=3 dB

12.7 dB 19.2 dB 19.1 dB

SSPA ; = 2 IBO=6 dB

18.5 dB 28.4 dB 28.4 dB

SSPA ; = 2 IBO=9 dB

26.3 dB 39.3 dB 39.3 dB


Tabla 6.3 Valores de MER con modulación 16-QAM y distintos tipos de SSPA.

16-QAM

OFDMA

16-QAM

DFDMA

16-QAM

LFDMA

SSPA ; = 256

IBO=3 dB

15.4 dB 21.8 dB 22 dB

SSPA ; = 256

IBO=6 dB

25.1 dB 36 dB 44 dB


49.6 dB 307.8 dB 309.6 dB

SSPA ; = 2 IBO=3 dB

13.2 dB 16.5 dB 16.5 dB

SSPA ; = 2 IBO=6 dB

19.4 dB 24.5 dB 24.6 dB

SSPA ; = 2 IBO=9 dB

27.6 dB 34.3 dB 34.8 dB

Tabla 6.4 Valores de MER con modulación 64-QAM y distintos tipos de SSPA

64-QAM

OFDMA

64-QAM

DFDMA

64-QAM

LFDMA

SSPA ; = 256

IBO=3 dB

16 dB 20.2 dB 19.9 dB

SSPA ; = 256

IBO=6 dB

29 dB 38.4 dB 34.8 dB


76.5 dB 308.1 dB 309.5 dB

SSPA ; = 2 IBO=3 dB

13.4 dB 15.8 dB 15.6 dB

SSPA ; = 2 IBO=6 dB

20.1 dB 23.6 dB 23.2 dB

SSPA ; = 2 IBO=9 dB

29.1 dB 33.5 dB 32.8 dB

Por último, una manera alternativa de observar los efectos del SSPA sobre las señales

OFDMA y SC-FDMA es visualizando directamente las señales en tiempo y frecuencia

antes y después de su paso a través del amplificador. Tal y como se expuso en los

capítulos teóricos, la no linealidad del SSPA tiene dos efectos observables en el

espectro de la señal. Uno el recrecimiento espectral que incrementa la interferencia con

canales adyacentes y otro la distorsión en banda que puede estropear la señal enviada

como se ha observado en el estudio de las constelaciones en este capítulo.

En las dos siguientes figuras se muestran como ejemplo dos señales 64-QAM a la

salida de un SSPA con factor de suavidad dos. Como se observa, la señal OFDMA al

tener picos muy pronunciados en el tiempo, se ve muy afectada por la región de


saturación del SSPA, especialmente para valores de IBO reducidos. Este efecto es

mucho menor para la señal LFDMA, que sufre menor recrecimiento espectral y menor

distorsión en banda (aunque los efectos en banda se comprueban mejor como se hizo

antes, dibujando la constelación) Otro dato interesante, es comprobar mirando los

espectros como el shoulder o la caída del espectro inmediatamente al final de la banda

de transmisión con respecto al centro de la banda de transmisión se corresponde

aproximadamente con el valor de MER más 3dB que se deben a que la última portadora

sufre la mitad de ruido que la central, de nuevo, aproximadamente.

Figura 6.13 Señal OFDMA con modulación 64-QAM, � = 300 y �� = 2048 en un

canal �� = 20 ��, antes y después de pasar por un SSPA con ; = 2.


Figura 6.14. Señal LFDMA con modulación 64-QAM, � = 300 y �� = 2048 en un

canal �� = 20 ��, antes y después de pasar por un SSPA con ; = 2.

6.6 Conclusiones

La realización de estas simulaciones ha permitido confirmar buena parte de los

fundamentos explicados en los capítulos teóricos sobre OFDMA y SC-FDMA

ilustrándolos de manera gráfica y caracterizándolos mediante resultados.

En concreto, el principal resultado obtenido al comparar SC-FDMA y OFDMA en el

enlace ascendente de LTE, ha sido la demostración de cuál de ellos conviene adoptar

para un funcionamiento más eficiente del sistema de comunicaciones móviles.

Un factor cada vez más importante para los usuarios es la autonomía del teléfono, la

cual se puede aumentar en gran medida utilizando un amplificador de potencia en el

transmisor que funcione de forma eficiente y por lo tanto no dispare el consumo de

energía. Para que un amplificador de potencia funcione eficientemente las señales a su

entrada deben tener un nivel reducido de PAPR

En estas simulaciones, se ha comprobado como las versiones localizada y distribuida

de SC-FDMA consiguen reducir significativamente la PAPR de la señal antes de ser

amplificada con respecto a OFDMA.

Por lo tanto, la mejora de eficiencia en SC-FDMA es notable, gracias a la

posibilidad de alimentar el amplificador con valores de potencia relativamente bajos que

permiten obtener una señal con distorsión despreciable, tal y como se ha reflejado en los


elevados valores del factor MER para valores pequeños de IBO, tanto para LFDMA

como para DFDMA, lo cual se ha comprobado, también, gráficamente obteniéndose

constelaciones poco dispersas.

Queda justificado, pues, incorporar SC-FDMA en el enlace ascendente de LTE, ya

que aunque el receptor en SC-FDMA presente una mayor complejidad, ésta es

perfectamente asumible al encontrarse dicho receptor en una estación base.

Se ha comprobado, también, que las versiones localizadas y distribuidas de SC-

FDMA presentan unos resultados muy similares. El grupo 3GPP ha optado por la

versión localizada, LFDMA, para el enlace ascendente. La versión entrelazada que

ofrecería unos resultados de PAPR incluso mejores, no es implementable en un sistema

LTE práctico.

Aparte de la mejora de SC-FDMA con respecto al consumo de batería en el enlace

ascendente, tanto SC-FDMA como OFDMA incorporan soluciones muy útiles para la

mejora de la capacidad y la calidad de la transmisión en un sistema de comunicaciones

móviles. Como se ha observado en las gráficas, se aprovecha el espectro radioeléctrico

de manera muy eficiente al ser las subportadoras ortogonales e incorporarse múltiples

esquemas de modulación, pudiéndose, además, realizar el mapeo de las subportadoras

adaptándose a la respuesta en frecuencia del canal inalámbrico que vería cada usuario

en un entorno real de comunicaciones móviles. Además el prefijo cíclico que se

incorpora ofrece robustez ante los ecos que aparecen en un canal inalámbrico. Por otra

parte, el transmisor y receptor se consigue implementar con sencillas operaciones

debido al uso de la IFFT y FFT.

En resumen, teniendo en cuenta que, como se ha demostrado, SC-FDMA soluciona

el principal problema que supondría incorporar OFDMA en el enlace ascendente, y que

ambas técnicas de acceso al medio comparten características muy beneficiosas para la

comunicación en la interfaz radio de un sistema de comunicaciones móviles, se puede

afirmar que el uso de OFDMA y SC-FDMA en los enlaces descendente y ascendente de

LTE, hace que dicho sistema ofrezca elevadas prestaciones en su interfaz radio, lo cual

unido a la renovada arquitectura de red completamente orientada a los paquetes de

datos, redunda en una experiencia mejorada para el usuario de telefonía móvil con

respecto a anteriores generaciones, en un mercado cada vez más exigente, donde

factores como la tasa de transmisión o el consumo de batería son tan importantes.

6 simulaciones y conclusiones -...

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