SC-FDMA
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Lesingle-carrier FDMA(en anglais «single-carrier frequency division multiple access» ouSC-FDMA) est une technologie de codage radio numérique utilisée notamment dans lesréseaux de téléphonie mobilede4egénérationLTE;elle utilise simultanément les techniques de multiplexages de typeaccès multiple par répartition en fréquenceet celui paraccès multiple à répartition dans le temps(multiplexage fréquentielet temporel).
Le SC-FDMA a attiré l'attention comme une alternative séduisante à l'OFDM et à l'OFDMA, particulièrement dans les communications terre-satellite et dans le sens detransmission montant(terminalversantenne-relais) des réseaux mobile4GLTE etLTE-Advanced[1].
Description technique
[modifier|modifier le code]Comme pour d'autres techniques à schéma d'accès multiples (TDMA,FDMA,CDMA,OFDMA), le but est l'attribution et le partage d'une ressourceradio(bande de fréquence) entre plusieurs utilisateurs. Le SC-FDMA peut être considéré comme une variante linéaire des codagesOFDMetOFDMA,dans le sens où il consiste aussi à répartir sur un grand nombre de sous-porteuses(plusieurs centaines) le signal numérique; il impose aussi un écart de fréquence entre les sous-porteuses égal à la fréquence des symboles ce qui garantit l'orthogonalitédes sous-porteuses et permet une plus grandeefficacité spectrale,mais il utilise, en plus, une « DFT » (transformation de Fourierdiscrète) du signal pour précoder l'OFDMA conventionnel.
Contrairement à l'OFDM utilisé dans les réseauxWi-Fi,il intègre, comme l'OFDMA, une fonction de multiplexage temporel (avec une base de temps "TTI" de 1 ms dans les réseaux mobiles LTE) qui permet de partager la bande de fréquence radio entre un plus grand nombre d'utilisateurs et avec plus de souplesse, cela permet notamment une adaptation rapide aux variations de débits qui caractérisent les flux d'accès à Internet.
Le principal avantage du SC-FDMA tient à unfacteur de crêteet à unPAPR(peak-to-average power ratioen anglais) plus faibles que ceux du codage OFDMA[2];cela améliore l’efficacité énergétique du terminal, en diminuant la puissance crête d’émission et donc le poids et le coût du terminal (smartphoneoutablette tactile) et en contribuant à l'augmentation de l'autonomie de la batterie.
Ce PAPR plus faible, comparé à celui de l'OFDMA[3],provient de l'ajout d'une transformée de Fourier discrète ( "DFT" en jaune dans le1erdessin) qui réalise, en émission, une conversion du domaine temporel dans ledomaine fréquentiel,ce précodage « lisse » la puissance du signal émis, la rapproche de lavaleur efficace(tension) du signal et diminue les variations d'amplitude àhaute fréquence.La transformation inverse (iDFT) est faite en réception.
Utilisation
[modifier|modifier le code]Le SC-FDMA a été adopté pour lesliaisons montantes(dans le sens terminal versstation de base) de certaines normes3GPP,plus particulièrement pour la partie radio (eUTRAN) des réseaux mobiles « LTE », car ce codage permet de diminuer la consommation électrique du terminal et donc contribue à l'augmentation de l'autonomie de sabatterie.
Pour les liaisons radiodescendantesdes réseaux LTE, pour lesquelles il y a une moindre contrainte énergétique, c'est l'OFDMA qui est utilisé car il permet pour une mêmelargeur spectrale,undébit binaireplus élevé.
Notes et références
[modifier|modifier le code]- (en)Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé«Single-carrier FDMA»(voir la liste des auteurs).
- (en)LTE OFDM, OFDMA, SC-FDMA - LTE SC-FDMA in the uplinkradio-electronics.com, consulté en mars 2014
- (en)[PDF]Technical Overview of 3GPP LTE, SC-FDMA page 8urandom.info.com, consulté en avril 2014
- (en)[PDF]«Peak to Average Power Ratio Reduction in Single Carrier FDMA, page 6 fig.6»(Archive.org•Wikiwix•Archive.is•Google•Que faire?)mtc.edu.eg, mai 2009
