generacion moviles telefonica

100

3G LTE ACCESO RADIO, ENLACE

ASCENDENTE Hay que aprovechar las ventajas de OFDM.

Hay que utilizar ecualizacin en frecuencia.

Es necesario salvar el inconveniente de la alta PAPR de

OFDM, perjudicial para el UL porque:

Reduce la eficiencia del amplificador RF.

Incrementa el consumo de batera.

Tambin se requiere resolver el problema del multiacceso

en el UL, con emisiones no coordinadas desde los UE.

La solucin SC-FDMA

SINGLE CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS

http://www.etsit.upm.es/

101

INTRODUCCIN A SC-FDMA

Deben cubrirse dos objetivos:

a) Para los datos de usuario un solo canal o portadora

(SC).

b) Para el sistema, seal tipo OFDM con CP.

Para conseguirlo se juega con las transformadas DFT-

IDFT como se ve en el esquema de principio.


102

Constelacin B.

Base

Datos de

UsuarioDFT IDFT CP

Modulador

IQ

SC

OFDM

A B C D

EcualizacinDemodulador

IQ DFT IDFTConstelacin

B. Base

OFDM

SC


103

Como entre B y C se ejecutan operaciones

complementarias, pueden eliminarse la DFT e IDFT y

aplicar los datos al mdulo CP manteniendo la estructura

del receptor. Ello simplifica notablemente el transmisor

(equipo de usuario).

La seal es estndar QPSK/MQAM en el dominio del

tiempo, pero cuasi-cclica (CP), para permitir la

ecualizacin de frecuencia en recepcin.

Siendo nica la seal, la PAPR es baja e igual a la que

corresponde a una nica portadora modulada.


104

Desde el punto de vista de la parte OFDM (tras la DFT) la

energa de los datos se reparte entre todas las

subportadoras.

Se aprovecha la DFT para procesar las frecuencias

resultantes trasladndolas lo que hace posible el

multiacceso FDMA.

Para ello se establece una correspondencia o proyeccin

(mapping) entre las N subportadoras resultantes de la DFT

y M (M>N) subportadoras, aadiendo ceros al espectro.


105

La correspondencia tiene dos modalidades:

a) Distribuida

b) Localizada

Las distribuida (IFDMA = Interleaved FDMA)

coloca uniformemente las frecuencias en el espectro.

Produce una expansin espectral con factor

SF (Spread Factor) = M/N

La localizacin (IFDMA = Localizaed FDMA)

traslada todo el bloque de subportadoras a otra parte

del espectro


106

Correspondencia

Distribuida

Correspondencia

Localizada

Xo

X1 Xo

X1

X2 X2

----------------------- ------------------------

XN-1 XN-1

oX~

c1X~

2c2X~

1M-X~

oX~

coX~

c1X~

c2X~

c1-NX~

1M-X~


107

SC-FDMA ESQUEMA PROCESADO DE

SEAL

La correspondencia no altera el carcter SC, solo

influye en los valores de los smbolos, por lo que

todo el bloque de A a C se puede reemplazar por

una sola operacin de procesado de los smbolos

P/S

Constelacin

B. BaseDatos

S/P

FFT

N

Puntos CP

Correspondencia a

MSubportadoras

SC

OFDM

Ceros

IFFT

MPuntos

A C


108

EJEMPLO

Multiacceso con 3 usuarios


109

MODALIDADES DE CORRESPONDENCIA


110

SEAL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO


111

Lo que se ha visto en el ejemplo tiene validez general

Con IFDMA, la seal en C es una repeticin de Q

veces la seal en A.

Con LFDMA, la seal en C es la seal en A con

smbolos intercalados que son combinacin lineal

compleja de los smbolos de entrada.

Por consiguiente, se puede hacer una generacin directa

de la seal en C a partir de los smbolos de entrada sin

las operaciones FFT-IFFT.

Ello simplifica el transmisor.


112

COMPARACIN LOCALIZADA-DISTRIBUIDA


113

TECNOLOGIA MIMO Utilizacin de mltiples antenas en transmisin y

recepcin.

Anlisis a una frecuencia

Matriz del canal: (hij), ganancia de la antenatransmisora j a la antena receptora i.

Vector transmitido x; vector recibido yY=Hx

TX RX[H]

CANAL

INPUT OUTPUT

X Y


114

Variedades:

SIMO Single Input, Multiple Output.

Sistemas clsicos de diversidad de espacio en

recepcin.

MISO Multiple Input Single Output.

Diversidad en transmisin.

MIMO Multiple Input Multiple Output.

Multiplexacin espacial aprovechando

independencia de trayectos, grados de libertad

del canal.


115

Alternativas de multiantenas:

Beamforming.

Potencia el haz en una o ms direcciones

concretas.

Favorece el rechazo de interferencias.

Diversidad.

Procesado de seal para combatir el

multitrayecto:

MRC

Alamouti

Procesado MIMO.

Aprovechamiento multitrayecto para

multiplexacin espacial.


116

Para condiciones de canal adecuadas MIMO

proporciona una ganancia en grados de libertad

que se traduce en un aumento de capacidad por

multiplexacin espacial.

Con N antenas de transmisin y M de recepcin esa

ganancia es proporcional a L= min(M,N).

En consecuencia, MIMO proporciona alta capacidad

con una anchura de banda limitada, es decir elevada

eficiencia espectral.


117

Se requiere que el multitrayecto sea lo

suficientemente rico para que las antenas de

recepcin puedan separar las seales procedentes

de las diferentes antenas de transmisin.

La separacin de los flujos de datos que comparten

banda se basa en la decorrelacin de las mltiples

seales recibidas en presencia de multitrayecto.


118

HIPOTESIS PARA EL ANALISIS Y

ESTUDIO DE MIMO

Canal de banda estrecha.

Desvanecimiento plano, tpicamente Rayleigh.

Potencia de transmisin limitada.

Transmisin en rfagas.

Canal cuasi-estacionario, constante en cadarfaga.

Canal conocido en el receptor mediante sealesde sondeo.

Si el canal se conoce en el transmisor (CSI) sepuede optimizar la capacidad favoreciendo losmejores trayectos, de forma adaptativa.


119

CAPACIDAD CANAL EN MIMO

Su determinacin se basa en las propiedades

matemticas de la matriz del canal H

Donde hij: ganancia de la antena transmisora j

a la antena receptora i.

MNM

N

hh

hh

H

1

112


120

DESCOMPOSICIN EN VALORES

SINGULARES

Dada la matriz H(MxN), se tiene

svd(H)= [U, D, V]

tal que H=UDV* y D=U*HV

D(MxN), es diagonal con L= min (M,N) elementos

no nulos: d1, d2. dL en su diagonal.

Las di se llaman valores singulares de D. Sus

cuadrados di2 son los autovalores de la matriz

HH* y de H*H, que son positivos o nulos

El rango de H es L.


121

Las matrices U(MxM) y V(NxN) son ortonormales:

UU*=VV*=I

V* es la matriz hermtica (traspuesta y conjugada) de

V

Las columnas de U y de V forman sendas bases

ortonormales de HH*

Las columnas de V son los vectores propios

ortonormales de H*H


122

APLICACION

Objetivo y=Dx

Transmisin real

Se tiene y=U*HVx Uy=HVx

Luego

xHy

y*Uy;xVx;yUy

V H U*

D

yHVxVx

x

x y


123

ESQUEMA CONCEPTUAL

x 1

1w

V V* U

CANAL H

Y

Y

U*

X

Ld Lw

1d

Pre-procesadoPost-procesado

YX


124

Sistema real (sin ruido; M>H)

yl

xNM

y

1x

NxV U*

hll

hlNhMl

hlN hMI

hMNyL

xl1

y

Sistema equivalente (sin ruido) (M>N)

L=N1x

Nx

1d

Ld

}o

o

M-N

yl

yL


125

Consecuencias:

Hay que hacer un procesado en transmisin para

obtener a partir de x y otro en recepcin para extraer

y de

Relaciones:

Es necesario el conocimiento de la matriz H para

generar U, D y V.

Cada canal di define un modo de propagacin i.

Potencia transferida entre xi e yi proporcional a di2 .

A mayor di mayor relacin seal/ruido y mayor

capacidad.

x

y

yUy

xVx

*


126

Si se considera el ruido trmico blanco gaussiano w

(AWGN) de densidad espectral N0/2, se tiene

La transmisin de x por el canal equivalente con

procesado equivale a L=min (M,N) transmisiones

independientes en paralelo.

iiii wxdy

wxDw*Uy*Uy


127

EJEMPLOS

1. Trayectos con igual ganancia

La matriz D es

Equivale a un nico trayecto de rayo directo (LOS)

Prevalece la transmisin por una pareja de antenas

Con Los, MIMO no proporciona ninguna ventaja, slo se excita un modo.

11

11H

00

02D 0,4

2

2

2

1 dd


128

2. Trayectos con ganancias casi iguales

La situacin es similar a la del ejemplo anterior, slo

se excita un modo

015,00

0985,1

199,0

98,01DH

0002,0;9403,3 222

1 dd


129

3. Trayectos con ganancias diferentes

Sea

Autovalores de

Races cuadradas

Matriz D

jjH

4,06,0

3,05,0

25,009,0

09,061,0

4,06,0

3,05,0

4,03,0

6,05,0*

jj

jHH

2288,0;6312,0:.* 222

1 ddHH

4783,0;7945,0 21 dd

4783,00

07945,0D


130

Matrices U y V:

Para

Se comprueba que

9732,02298,0

2298,09732,0;

5257,08507,0

8507,05257,0V

jjU

j

jxHy

jx

26,0

5,01,1

2

1

j

jxDy

j

jxVx

1099,00409,1

7733,04082,0

2298,01763,2

9732,05137,0*

yUy *


131

Tambin se comprueban las dos transmisiones por

los canales paralelos

iixdy

iixdy

099,10409,1)2298,01763,2(4783,0

7733,04082,0)9732,05137,0(7945,0

222

111


132

Es un medio de propagacin con multitrayecto

significativo (multipath rich).

Se excitan prcticamente los dos modos.

MIMO proporciona ventajas.

Se requiere una separacin suficiente entre antenas.

Propagacin dominante: multitrayecto con LOS


133

CAPACIDAD DE CANAL MIMO

Donde p1* p2* son las potencias asignadas a

cada uno de los trayectos espaciales segn el

algoritmo waterfilling

Dnde:

se elige de forma que

La funcin y = (x)+ es

Hzsbitsn

pC

L

i

ii //*

1log1 0

2

2

2

0*i

i

np

L

i

i Pp1

*

00

0

x

xxy


134

MIMO 2 X 2 Asignacin de potencias

La asignacin resulta

Para

2

2

2

1

2

1

2

201

2

2

2

1

2

2

2

101

12

1

12

1

dd

ddNP

dd

ddNP

12122

0

22

1

0

1 PPd

NP

d

NP

21

2

2

2

1 , PPdd


135

Anlisis de capacidad

Se estudian dos casos extremos

1. Relacin SNR alta: Se asigna la misma potencia a

todos los modos no nulos

SNR = P/N0

L= rango (H) es el nmero de grados de

libertad espaciales por segundo y Hz.

L

1i

2

iL

1i

2

0

2

i2 bit/s/Hz

L

dlogSNRlogL

LN

pd1logC


136

C es mayor cuanto menor es la dispersin entre

los valores singulares

Si este nmero es prximo a 1 se dice que H est

bien condicionada.

Los canales con matrices bien condicionadas

proporcionan alta capacidad en el caso de SNR

alta.

ii dd min/max


137

2. Relacin SNR baja

En este caso debe asignarse la potencia al modo

propio ms intenso solamente.

La capacidad asinttica es

HzsbitedN

PC i //log)(max 2

2

0


138

Canal SIMO

La matriz del canal, es

Es inmediato comprobar que HH* slo tiene un

autovalor

La Matriz D, es

Capacidad

1

21

11

Mh

h

h

H

M

i

ihd1

2

1

2

1

0

0

1d

D

HzsbitN

dPC //1log

0

2

12


139

Ejemplo

Con MRC resulta

38,3*

2,0

3,0

1

5,0

HH

j

j

jH

0

0

0

838,1

D

0

0

0

8385,18385,1

;

0

0

0

8385,18385.1

;

2,18,0

3,03,0

2

5,05,0

;1;1

j

y

j

y

j

j

i

yjxjx

jy 38,338,3


140

Canal MISO

La matriz del canal es

Tambin en este caso H.H* tiene un solo autovalor

y

La capacidad es:

)( 1211 INhhhH

M

i

ihd1

2

1

2

1

)00( 1 dD

0

2

12 1log

N

dPC


141

Ejemplo

jy

j

j

j

j

x

D

HHjjjH

26,2

1

1

1

1

0008385,1

38,3*2,03,015,0


142

COMPARACIN DE CAPACIDADES

SIMO

MISO

La potencia total de transmisin se ha repartido por

igual

MIMO

Se observa que para MIMO la capacidad es

mayor, ya que el sumatorio est fuera del logaritmo

0

2

2 1logN

dPC

i

2

0

2 1log idN

PC

),(min1log1

2

2 NMLdN

PC

L

i

i


143

E-UTRA: REUTILIZACIN DE LAS FRECUENCIAS


144

E-UTRA: REUTILIZACIN FLEXIBLE


145

VISIN GENERAL DE LA CAPA FSICA DE LTE

La especificacin 3 GPP de la capa fsica de LTE consta

de un documento de overview (TS 36.201) y cuatro

documentos especficos:

36.211: Canales Fsicos y Modulacin.

36.212: Multiplexacin y codificacin de canal.

36.213: Procedimientos de capa fsica.

36.214: Mediciones de capa fsica.


146

La especificacin TS 36.211, comprende:

Definicin de canales fsicos UL y DL.

Estructura de los canales fsicos: formatos, recursos.

Correspondencia de modulacin (QPSK, MQAM).

Canal fsico compartido, UL y DL.

Seal de referencia, UL y DL.


147

Canal de acceso aleatorio

Seales de sincronizacin primaria y secundaria

Generacin seal OFDM para el DL.

Generacin seal SC-FDMA para UL.

Aleatorizacin, modulacin y conversin de

frecuencia.

Temporizacin UL-DL.


148

La especificacin TS 36.212 se refiere a:

Esquemas de codificacin de canal.

Codificacin de la informacin de control de capas

1 y 2.

Entrelazado.

Ajuste de tasa (Rate matching).


149

La especificacin 36.213 establece procedimientos

para:

Sincronizacin, incluidas la bsqueda de clula y la

temporizacin.

Control de potencia.

Acceso aleatorio.

Funcionamiento canal fsico compartido DL:

notificacin CQI y realimentacin MIMO.

Funcionamiento canal fsico compartido UL:

sondeo UE, deteccin HARQ, ACK/NACK.

Asignacin canales de control compartidos.


150

La especificacin TS 36.214 establece las caractersticas

de las mediciones de capa fsica.

Mediciones a efectuar por UE y E-UTRAN.

Notificaciones de mediciones a capas superiores.

Mediciones para traspaso.

Mediciones en modo desocupado.


151

ARQUITECTURA GENERAL DE PROTOCOLOS

DE LA INTERFAZ RADIO

Radio Resource Control (RRC)

Medium Access Control(MAC)

Transport channels

Physical layer

Co

ntr

ol

/ M

easu

rem

ents

Layer 3

Logical channels

Layer 2

Layer 1


152

Las elipses representan los puntos de acceso al

servicio (SAP).

La capa fsica ofrece el servicio de transporte a la

subcapa MAC mediante canales de transporte.

El canal de transporte se caracteriza por el modo en

que se transmite la informacin por la interfaz radio.

La MAC ofrece diferentes canales lgicos a la subcapa

RLC.

Un canal lgico se caracteriza por el tipo de informacin

transmitida.


153

Funciones de la capa fsica para proporcionar el servicio

de transporte:

Deteccin de errores en el canal de transporte e

indicacin a las capas superiores.

Codificacin/decodificacin FEC en el canal de

transporte.

Combinacin soft de HARQ.

Ajuste de la tasa de canal de transporte codificado al

canal fsico.

Correspondencia del canal de transporte al canal fsico.


154

Ponderacin de la potencia de los canales fsicos.

Modulacin y demodulacin de los canales

fsicos.

Sincronizacin de tiempo y de frecuencia .

Mediciones radio e indicacin a capas superiores.

Procesado de antenas en MIMO.

Diversidad de TX.

Formacin de haces.


155

DESCRIPCIN GENERAL DE LA CAPA FSICA

Acceso mltiple

DL: OFDM con CP.

UL: SC-FDMA con CP

Dos modos dplex: FDD (frecuencias emparejadas) y

TDD (frecuencias no emparejadas).

Mdulo de acceso: RB: Resource Block bidimensional:

Tiempo y frecuencia.

Frecuencia: 12 subportadoras con f = 15 kHz;

24 subportadoras con f = 7,5 kHz.

Tiempo: 0,5 ms.


156

Trama radio tipo 1 (FDD):

20 intervalos (slots) de 0,5 ms.

Duracin: 10 ms.

Subtramas de 2 TS con duracin de 1 ms.

Trama radio tipo 2 (TDD):

2 subtramas de 5 ms.

Cada subtrama, 8 TS de 0,5 ms y tres campos

(DwPTS, GP, UpPTS).


157

Se admite la transmisin MIMO, en DL con 2 4

antenas de transmisin y 2 4 de recepcin.

Transmisin multicapa de hasta 4 flujos.

Posibilidad de MIMO multiusuario asignando flujos

distintos a usuarios diferentes.


158

Medios Fsicos

Canales Fsicos sobre los que se proyectan los

canales de transporte.

Indicadores que no proceden de canales de transporte

sino de la propia capa fsica.

Seales fsicas: seales de referencia y sincronizacin.

Tipos de modulacin en UL y DL: QPSK, 16QAM,

64QAM.


159

Canales Fsicos DL

Canal fsico DL Compartido

PDSCH: Physical Dowlink Shared CHannel

Canal fsico multiconexin

PMCH: Physical Multicast CHannel

Canal fsico de control DL

PDCCH: Physical Dowlink Control CHannel

Canal fsico de difusin

PBCH: Physical Broadcast CHannel


160

Indicadores DL

Canal fsico indicador de formato de control

PCFICH: Physical Control Format Indicator CHannel

Canal fsico indicador ARQ hbrido

PHICH: Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel


161

Canales Fsicos UL

Canal fsico de acceso aleatorio

PRACH: Physical Random Access CHannel

Canal fsico UL compartido

PUSCH: Physical Uplink Shared CHannel

Canal fsico de control UL

PUCCH: Physical Uplink Control CHannel


162

ESTRUCTURA DE TRAMAS DE LA CAPA FSICA

Referencia temporal comn: unidad de tiempo.

Periodo de trama

Tipos de trama

Tipo 1 para FDD y TDD

Tipo 2 para TDD nicamente

s 0325,0768

25

048.2 000.15

1segundos sT

ms 10 200.307 sf TT


163

TRAMA TIPO 1

N = 20 TS de 0,5 ms.

Subtrama de 2 TS consecutivos = 1 ms.

En FDD, 10 subtramas para UL y 10 para DL separadas

en frecuencia.

En TDD, cada subtrama puede asignarse a UL o DL

salvo las subtramas 0 y 5 que siempre son DL.

TS0 TS1 TS2 TS18 TS19

Tf = 10 ms

0,5 ms

TSF = 1 ms


164

TRAMA TIPO 2

Dos semitramas de 5 ms cada una

Cada semitrama 7 TS y 3 campos especiales

Cada TS es una subtrama

La subtrama 0 y el campo DwPTS reservados al DL

La subtrama 1 y el campo UpPTS reservados al UL


165

Tiempos:

Tf = 307.200 Ts 10 ms

Thf = 153.600 Ts 5 ms

Tsf = TTS = 20.736 Ts 0,675 ms

TS0 1 2 6

Trama 10 ms

UpPTS

HF

SF = TS

DwDTSGP

TDwPTS = 2.560 Ts = 83,33 s

TGP = 1536 Ts = 50 s

TUpPTS = 4.352 Ts = 141,66 s


166

ENLACE ASCENDENTE

Los canales fsicos UL se construyen utilizando la retcula

de recursos que consiste un conjunto de Bloques de

recursos.

Cada Bloque de recursos (RB: Resource Block) consta

de

elementos de recursos (RE: Resource element). Tanto

los smbolos como las subportadoras son consecutivos

(SC-FDMA localizado).

Un RE es una subportadora (con su anchura f y un

smbolo con su duracin Tu). El RE (k,l) se describe por

un valor complejo ak,l.

RBSC

ULsymb NxN


167

En cada intervalo (TS), la seal transmitida consta de

bloques de recursos, esto es:

La variable debe cumplir

RBSCN

f) (Dominio rasSubportado RBSCULRB NxN

t) (Dominio smbolosy ULsymbNULRBN

1106 ULRBN


168

El valor de NRB depende de la anchura de banda

Para transmisiones FDD:

BW (MHz) NRB

1,4 6

3 15

5 25

10 50

15 75

20 100


169

UL

symbN SC-FDMA symbols

One uplink slot slotT

0l 1UL

symbNl

RB sc

UL

RBN

Nsu

bcar

riers

RB scN

subc

arrie

rs

RB

sc

UL

symb NN

Resource block

resource elements

Resource element ),( lk


170

PARMETROS DEL RBEl nmero de suportadoras es 12

El nmero de smbolos depende del prefijo cclico (CP)

Dimensiones del RB:

En frecuencia: f = 12 x 15 = 180 kHz

En tiempo:1 TS = 0,5 ms

Los RB se numeran as:

Nmero del RB (k,l)

Tipo de

CP Trama tipo 1 Trama tipo 2

Normal 12 7 9

Ampliado 12 6 8

RBSC

PRBN

kn

RBSCN

ULsimbN

RBSCN


171

EJEMPLO

Trama tipo 1, CP normal

= 50 ; = 12 ; = 7

La retcula tendr: 50 x 12 = 600 subportadoras con 7

smbolos en 0,5 ms.

Cada RB tiene 7 x 12 = 84 elementos.

En total habr 50 x 84 = 4.200 elementos.

(Tambin 600 x 7 = 4.200)

ULRBN

RBSCN

ULsimbN


172

Canal Fsico Compartido Ascendente, PUSCH

Utilizado para el envo de los datos del UE a la red.

El procesado de los datos comprende las siguientes fases:

Aleatorizacin.

Modulacin B. Base, para generar smbolos complejos.

Correspondencia entre smbolos de modulacin y

elementos de recursos.

Generacin de smbolos complejos SC-FDMA en el

dominio del tiempo para cada puerto de antena.


173

Canal Fsico de Control Ascendente PUCCH

El PUCCH lleva informacin de control.

Nunca se transmite simultneamente con el PUSCH.

Admite varios formatos.

Formato ModulacinBits por subtrama Mbit

CP normal CP extendido

0 BPSK 1 1

1 QPSK 2 2

2 QPSK 20 20


174

Procesado de los datos

Aleatorizacin

Modulacin B. Base

Correspondencia con recursos fsicos


175

ENLACE DESCENDENTE

Los canales fsicos del DL se constituyen, como los del

UL, utilizando la retcula de recursos.

Un canal fsico DL, es un conjunto de elementos de

recursos que llevan informacin procedente de capas

altas.


176

Se han definido los siguientes canales fsicos e indicadores

DL:

Canal fsico DL compartido

PDSCH: Physical Dowlink Shared CHannel

Canal fsico de difusin

PBCH: Physical Broadcast CHannel

Canal fsico de multiconexin

PMCH: Physical Multicast CHannel


177

Canal fsico de control descendente

PDCCH: Physical Dowlink Control CHannel

Canal fsico indicador formato de control

PCFICH: Physical Control Format Indicator

CHannel

Canal fsico indicador de ARQ hbrido

PHICH: Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel


178

PDCCH: Canal fsico de control DL

Transporta asignaciones programadas de recursos e

informacin de control general.

Se constituye como agregado de elementos de canal de

control CCE (Control Channel Elements).

Puede haber 1, 2, 4 u 8 CCEs segn el formato de

PDCCH.

Cada CCE corresponde a un conjunto de elementos de

recursos.

En una subtrama pueden transmitirse mltiples

PDCCHs.


179

PHICH: Canal fsico indicador de ARQ hbrido

Transporta las seales ACK/NACK del ARQ hbrido.

Se organiza en grupos PHICH.

Un grupo PHICH comprende mltiples PHICHs

asociados a un mismo conjunto de elementos de

recursos.


180

Seales Fsicas DL

Utilizan elementos de recursos, pero no llevan informacin

procedente de capas altas.

Hay dos:

Seal de referencia.

Seal de sincronizacin.


181

Para los canales fsicos del DL se utiliza, como en el UL,

una retcula de recursos con:

subportadoras

smbolos

depende de la anchura de banda configurada para

el DL. Debe cumplir

1106 DLRBN

RBSC

DLRB NN DLsimbN

DLRBN


182

y dependen del tipo de prefijo cclico

Prefijo cclico

Normal f = 15 kHz12

7

Ampliadof = 15 kHz 6

f = 7,5 kHz 24 3

RBSCN

DLsimbN

RBSCN

DLsimbN


183

Procesado de seal en el DL

Aleatorizacin de los bits codificados.

Modulacin de los smbolos complejos en una o ms

capas de transmisin.

Precodificacin de los smbolos complejos para su

envo a los puertos de antenas.

Conversin, para cada antena, de los smbolos

complejos en elementos de recursos.

Generacin de la seal OFDM en cada puerto de

antena.


184

Procesado seal DL

Bloque de Transporte

CRC

segmento

MARQ

FEC

SCR SCRSCR

MOD MOD MOD

PROYECCIN SOBRE BLOQUES DE RECURSOS

DIVISOR

Turbo cdigos Rel 6

Decisin Planificador

Seleccin por

planificador


185

Seales de Referencia Enlace Descendente

Primeros smbolos de referencia

Para la desmodulacin de la informacin de

control

Se transmiten al comienzo de la subtrama

Segundos smbolos de referencia

Se envan en un instante de tiempo adicional

dentro de la subtrama.

Pueden no estar siempre presentes

Sealizacin de control

Planificacin UL y DL

Al comienzo de la subtrama para minimizar la

latencia


186

BANDAS DE FRECUENCIAS PARA LTE

En la especificacin TS 36.104 se establecen 38 bandas

entre 824 MHz y 2.570 MHz.

Ejemplo-resumen:

Banda

E-UTRA

Bandas (MHz) Separacin

UL-DL (MHZ)Modo dplex

UL DL

1 1.920 - 1.980 2.110 - 2.170 130 FDD

5 824 - 849 869 - 894 20 FDD

10 1.710 - 1.770 2.110 - 2.170 340 FDD

33 1.900 - 1.920 TDD

36 1.930 - 1.990 TDD

38 2.570 - 2.620 TDD


187

Canalizacin

La escala (raster) de canales es 100 kHz. Cada portadora

ser un mltiplo entero de 100 kHz.

La separacin de canales es variable, en funcin del

bloque de frecuencias, del escenario de despliegue y de

la anchura de banda del canal.

El nmero de canal: EARFCN (NDL y NUL), permita

calcular la frecuencia portadora.

FDL = FDL-low + 0,1(NDL - Noffs-DL)

FUL = FUL-low + 0,1(NUL - Noffs-UL)

Los parmetros de clculo figuran en la TS 36.104


188

EJEMPLO

Para NDL = 120 y NUL = 13.120, resulta:

FDL = 2.110 + 0,1120 = 2.122 MHz

FUL = 1.920 + 0,1(13.120 - 13.000) = 1.932 MHz

Enlace Banda FDL-low Noffs-DL Rango de NDL

DL 1 2.110 0 0 - 599

Enlace Banda FUL-low Noffs-UL Rango de NUL

UL 1 1.920 13.000 13.000 - 13.599


189

PARMETROS BSICOS RADIOELCTRICOS

Estacin base

Potencia: No se ha establecido todava.

Fraccin de potencia en el canal adyacente. ACLR

(Adjacent Channel Leakage Power Ratio). Depende

del tipo de estacin base y de los filtros. Valor tpico

provisional: 45 dB.

Emisiones no deseadas. La especificacin depende de

la anchura de banda y categora de la BS. Valor

tpico: -15 dBm.


190

Sensibilidad de recepcin de referencia.

Para un canal de medicin estndar y un caudal 95%

del valor mximo, depende de la anchura de banda de

recepcin. Ejemplo.

BW (MHz) S (dBm)

1,4 -107,3

3 -103,6

5, 10, 15, 20 -101,6


191

Ejemplo de usuario (UE)

Potencia de transmisin.

Magnitud del vector error (EVM): Valor RMS en 10

subtramas conecutivas

Clase P (dBm)

1

2 [+27]

3 [+25]

4

Modulacin Valor (%)

QPSK 17,5

16QAM 12,5

64QAM [ ]


192

MODELOS DE CANAL DE PROPAGACIN Con fines de evaluacin y simulacin, se han establecido

tres modelos de canal basados en la estructura Tapped

Delay Line.

La variabilidad temporal de canal se describe con el

espectro Doppler Clsico, con una frecuencia Doppler

mxima que puede llegar a 840 Hz para v = 350 km/h y

fc = 2.690 MHz,

ModeloNmero de

tomas

Dispersin del

retardo (ns)

retardo

mximo (ns)

Peatonal ampliado A

Extended Pedestrian A (EPA)7 45 410

Vehicular ampliado A

Extended Vehicular A (EVA)9 357 2.510

Urbano tpico ampliado

Extended Typical Urban (ETU)9 991 5.000


193

BIBLIOGRAFA

Documentos de UIT-R

Recomendacin M.1645: Framework and overall

objetives of future development of IMT 2.000 and systems

beyond IMT 2.000.

Recomendacin M.1768: Methodology for calculation of

spectrum requirements for the future development of the

terrestrial component of IMT 2.000 and systems beyond

IMT 2.000.


194

Documentos del 3GPP: Seleccin de la serie 36

Especificaciones tcnicas (TS)

TS 36.101: Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);

User Equipment (UE) radio ransmission and reception.


Base Station (BS) radio transmission and reception.


Long Term Evolution (LTE) physical layer; General description.


Physical channels and modulation.


Multiplexing and channel coding.


Physical layer procedures.


Physical layer; Measurements.


195

TS 36.300: Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)

and Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRAN);

Overall description; Stage 2.

TS 36.401: Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network

(E-UTRAN); Architecture description.

Informes tcnicos (TR)

TR 36.801: Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);

Measurement Requirements.


User Equipment (UE) radio transmission and reception.


Base Station (BS) radio transmission and reception.


Radio Frequency (RF) system scenarios.


Repeater planning guidelines and system analysis.


196

Documentos de NGMV:

NGMV Evaluation Methology.

Spectrum requirement for the next Generation of

Mobile networks.


generacion moviles telefonica

Documents