Adaptação de enlace (link adaptation) em sistemas LTE

Adaptação de enlace (link adaptation) em
sistemas LTE
Onésimo Ferreira*, Ricardo Toguchi Caldeira
Neste artigo, será explicado o mecanismo de adaptação de enlace (link adaptation) em um sistema LTE.
Para as transmissões de dados no enlace de descida (downlink) em sistemas LTE, a eNodeB
normalmente seleciona o modelo de modulação e a taxa de codificação, dependendo de uma previsão
das condições do canal do enlace de descida. Um importante dado para esse processo de seleção é a
realimentação (feedback) do indicador de qualidade do canal (Channel Quality Indicator – CQI)
transmitido pelo terminal (User Equipment – UE) no enlace de subida (uplink). Para as transmissões no
enlace de subida do sistema LTE, o processo de adaptação do enlace é semelhante ao processo de
adaptação do enlace de descida, sendo que a seleção dos modelos de modulação e de codificação
também está sob o controle da eNodeB.
Palavras-chave: LTE. Enlace de descida. Adaptação de enlace (link adaptation). MCS. Modulação.
Introdução
O princípio da adaptação de enlace (link
adaptation) é essencial para o desenvolvimento
do projeto de uma interface rádio e eficaz para o
tráfego de dados por comutação de pacotes. A
adaptação de enlace em sistemas LTE ajusta a
taxa de dados da informação transmitida
(esquema de modulação e taxa de codificação
de canal) dinamicamente para equiparar-se com
a capacidade do canal rádio em vigor para cada
usuário. A adaptação do enlace está, portanto,
muito relacionada com o projeto do modelo de
codificação do canal usado para a correção de
erro (forward error correction).
Para as transmissões de dados no enlace de
descida (downlink) no sistema LTE, a eNodeB
normalmente seleciona o modelo de modulação
e a taxa de codificação, dependendo de uma
previsão das condições do canal do enlace de
descida. Um importante dado nesse processo de
seleção é a realimentação (feedback) do
indicador de qualidade do canal (Channel Quality
Indicator – CQI) transmitido pelo terminal (User
Equipment – UE) no enlace de subida (uplink). A
realimentação do CQI é uma indicação da taxa
de dados que pode ser suportada pelo canal,
levando-se em conta a relação sinal-interferência
mais ruído (Signal to Interference plus Noise
Ratio – SINR) e as características do receptor do
UE. Neste artigo, serão explicados os princípios
da adaptação do enlace aplicados no sistema
LTE. Também será mostrado como a eNodeB
pode selecionar um dos diferentes modos de
realimentação do CQI (periódico ou aperiódico).
A eNodeB escolherá (trade off) entre a melhor
adaptação do enlace de descida baseada no CQI
(em função da qualidade do canal informada) e a
sobrecarga no enlace de subida causada pelo
próprio CQI (tráfego da informação de qualidade
do canal). Tem-se, portanto, um compromisso
entre a adaptação do enlace de descida e a
sobrecarga do enlace de subida.
As especificações do sistema LTE são
projetadas para fornecer a sinalização necessária
para a interoperabilidade entre a eNodeB e os
UEs, de modo que a eNodeB possa otimizar a
adaptação do enlace. Os métodos usados pela
eNodeB para explorar a informação que está
disponível são deixados à escolha do fabricante
da implementação.
Em geral, em resposta à realimentação do CQI, a
eNodeB pode selecionar entre os modelos de
modulação (QPSK, 16-QAM e 64-QAM) e uma
grande faixa de taxas de codificação. Como
discutido mais adiante, os pontos de comutação
ideais entre as diferentes combinações de
modulação e taxa de codificação dependerão de
uma série de fatores, que incluem a qualidade do
serviço (Quality of Service – QoS) requerida e a
vazão (throughput) da célula.
O modelo de codificação de canal para correção
de erro (Forward Error Correction – FEC), no
qual a adaptação da taxa de codificação é
baseada, foi objeto de estudo aprofundado
durante a padronização do LTE. A teoria da
codificação de canal viu uma intensa atividade
nas últimas décadas, especialmente com a
descoberta de códigos turbo (turbo codes),
oferecendo desempenho próximo ao limite de
Shannon, e o desenvolvimento de técnicas de
processamento iterativo em geral. Foram
adicionados recursos de codificação de canal
mais avançados, com a introdução de adaptação
de enlace, incluindo HARQ (Hybrid Automatic
Repeat reQuest), uma combinação de ARQ e
codificação de canal que provê mais robustez ao
desvanecimento. Esses modelos
incluem
redundância incremental, através da qual a taxa
de codificação é progressivamente reduzida,
transmitindo informação de paridade adicional a
cada retransmissão.
*Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: [email protected].
Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 9, n. 2, p. 105-112, jul./dez. 2013
Adaptação de enlace (link adaptation) em sistemas LTE
Para as transmissões no enlace de subida do
LTE, o processo de adaptação do enlace é
semelhante ao processo de adaptação do enlace
de descida, sendo que a seleção dos modelos de
modulação e de codificação também está sob o
controle da eNodeB. Uma estrutura de
codificação de canal idêntica é utilizada para o
enlace de subida, enquanto o modelo de
modulação pode ser escolhido entre QPSK e
16QAM, e, para a categoria máxima do UE, a
modulação 64QAM também está disponível. A
principal diferença do enlace de descida é que,
em vez de basear a adaptação do enlace na
realimentação do CQI, a eNodeB pode fazer
diretamente sua própria estimativa da taxa de
dados do enlace de subida suportável pelo canal
sounding, por exemplo, utilizando os sinais de
referência (Sounding Reference Signals – SRSs).
Um importante aspecto final da adaptação do
enlace é o seu uso em conjunto com a alocação
(scheduling) de múltiplos usuários no tempo e na
frequência, o que permite que os recursos de
transmissão de rádio possam ser compartilhados
eficazmente entre os usuários, já que a
capacidade do canal para usuários individuais
varia. O CQI pode, portanto, ser usado não
somente para adaptar a taxa de codificação e a
modulação para as condições do canal, mas
também para a otimização da alocação de
recursos no tempo/frequência (time/frequency
selective scheduling) e para o gerenciamento de
interferência entre as células.
1
Adaptação de enlace e computação da
realimentação (feedback computation)
Em sistemas de comunicação celular, a
qualidade do sinal recebido por um UE depende
da qualidade do canal da célula, do nível de
interferência de outras células e do nível de
ruído. Para otimizar a capacidade do sistema e a
cobertura para uma determinada potência de
transmissão, o transmissor deve tentar combinar
a taxa de dados de cada usuário em função das
variações da qualidade do sinal recebido
(GOLDSMITH; CHUA, 1998; HAYES, 1968).
Esse método é comumente chamado de
adaptação de enlace e normalmente baseado em
modulação e codificação adaptativa (Adaptive
Modulation and Coding – AMC).
Os graus de liberdade para a AMC consistem em
modelos de modulação e de codificação
existentes:
 Modelo de modulação: a modulação de
baixa ordem (alguns bits de dados por
símbolo modulado, por exemplo, QPSK – 2
bits por símbolo) é mais robusta e pode
tolerar altos níveis de interferência, mas
fornece uma menor taxa de transmissão
de bits. A modulação de alta ordem (mais
bits por símbolo modulado, por exemplo,
64QAM) oferece uma taxa de bits maior,
106
mas é mais propensa a erros por conta de
sua maior sensibilidade a interferência,
ruído e erros de estimação de canal; e por
isso é útil apenas quando a SINR é
suficientemente elevada.
 Taxa de codificação: para uma dada
modulação, a taxa de codificação pode ser
escolhida dependendo das condições do
enlace rádio – uma taxa de codificação
inferior pode ser utilizada em condições
ruins de canal e uma taxa de codificação
mais elevada, no caso de SINR alta. A
adaptação da taxa de codificação é obtida
por meio da aplicação da redução
(puncturing) ou da repetição para a saída
de uma matriz de código.
A questão-chave na concepção do modelo AMC
para o sistema LTE era saber se todos os blocos
de recursos (RBs) alocados para um usuário em
um subquadro (subframe) deveriam usar o
mesmo modelo de modulação e codificação
(Modulation and Coding Scheme – MCS) (3GPP,
2006a; 2006b; 2006c; 2006d) ou se o MCS
deveria ser dependente da frequência dentro de
cada subquadro. Foi demonstrado que, em geral,
apenas uma pequena melhoria na vazão
(throughput) surge a partir de um MCS
dependente da frequência (frequency-dependent
MCS) em comparação com um MCS com RB
comum (RB-common MCS), na ausência de
controle de potência de transmissão. Por
conseguinte, a sobrecarga da sinalização de
controle adicional, associada com o MCS
dependente da frequência (frequency-dependent
MCS), não é justificada. Portanto em sistemas
LTE, as taxas de codificação de canal e
modulação são constantes sobre os recursos de
frequências alocados para um determinado
usuário; e são suportadas a alocação
dependente de canal (channel-dependent
scheduling) no domínio do tempo e a AMC. Além
disso, quando vários blocos de transporte são
transmitidos para um usuário em um
determinado subquadro usando multistream
MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), cada
bloco de transporte pode usar um MCS
independente.
Em sistemas LTE, o UE pode ser configurado
para informar os CQIs que auxiliam a eNodeB na
seleção de um MCS adequado para ser utilizado
nas transmissões do enlace de descida. As
informações do CQI são derivadas da qualidade
do sinal recebido do enlace de descida,
tipicamente baseada nas medições dos
respectivos sinais de referência do enlace de
descida. É importante notar que, no sistema LTE,
o CQI reportado não é uma indicação direta da
SINR. Em vez disso, o UE apresenta o maior
MCS que ele pode decodificar com uma
probabilidade de taxa de erro de bloco de
transporte não superior a 10%. Assim, a
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Adaptação de enlace (link adaptation) em sistemas LTE
informação recebida pela eNodeB leva em conta
as características do receptor do UE, e não
apenas a qualidade do canal rádio vigente.
Portanto, um UE que foi projetado com
algoritmos avançados de processamento de sinal
(por exemplo, usando técnicas de cancelamento
de interferência) pode reportar uma qualidade de
canal
superior,
e,
dependendo
das
características do scheduler da eNodeB, receber
uma taxa de dados maior.
Um método simples por meio do qual o UE pode
selecionar um valor de CQI apropriado pode ser
baseado em um conjunto de limiares de taxa de
erro de bloco (Block Error Rate – BLER). O UE
reporta o valor de CQI correspondente ao MCS,
que garante uma determinada BLER com base
na qualidade do sinal recebido medido.
A lista de modelos de modulação e as taxas de
codificação que podem ser sinalizadas por meio
de um valor de CQI é mostrada na Tabela 1
(3GPP, 2008).
A AMC pode explorar a realimentação do UE
assumindo que o desvanecimento do canal foi
suficientemente lento. Isso exige que o tempo de
coerência do canal seja pelo menos tão longo
quanto o tempo entre a medida feita pelo UE dos
sinais de referência do enlace de descida e o
subquadro contendo a transmissão de downlink
correspondentemente adaptada no PDSCH
(Physical Downlink Shared Channel).
No entanto, existe uma escolha (trade-off) entre
a quantidade de informações de CQI reportadas
pelos UEs e a precisão com que a AMC pode
igualar as condições prevalecentes. Relatórios
frequentes de CQI no domínio do tempo
permitem obter uma melhor adequação para o
canal e para as variações de interferência, ao
passo que uma resolução fina no domínio da
frequência
permite
obter
um
melhor
aproveitamento da alocação de recursos
(scheduling) no domínio da frequência. No
entanto, ambas conduzem ao aumento da
sobrecarga de realimentação no enlace de
subida. Portanto, a eNodeB pode configurar tanto
a taxa de atualização (update rate) no domínio do
tempo como a resolução do CQI no domínio da
frequência, como será discutido na próxima
seção.
2
Realimentação de CQI no LTE
A periodicidade e a resolução de frequência a
serem usadas por um UE para reportar o CQI
são controladas pela eNodeB. No domínio do
tempo, são suportados os relatórios periódicos e
aperiódicos do CQI. O PUCCH (Physical Uplink
Control Channel) é usado apenas para relatórios
periódicos de CQI; o PUSCH (Physical Uplink
Shared Channel) é usado para relatórios
aperiódicos de CQI. É por meio dele que a
eNodeB instrui especificamente o UE para enviar
Tabela 1 CQI
Índice CQI
Modulação
Taxa de
Codificação
Aproximada
Eficiência
(bits de informação
por símbolo)
0
Sem transmissão
—
—
1
QPSK
0.076
0.1523
2
QPSK
0.12
0.2344
3
QPSK
0.19
0.3770
4
QPSK
0.3
0.6016
5
QPSK
0.44
0.8770
6
QPSK
0.59
1.1758
7
16QAM
0.37
1.4766
8
16QAM
0.48
1.9141
9
16QAM
0.6
2.4063
10
64QAM
0.45
2.7305
11
64QAM
0.55
3.3223
12
64QAM
0.65
3.9023
13
64QAM
0.75
4.5234
14
64QAM
0.85
5.1152
15
64QAM
0.93
5.5547
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Adaptação de enlace (link adaptation) em sistemas LTE
um relatório individual de CQI incorporado em
um recurso que está alocado para a
transmissão de dados no enlace de subida.
A granularidade da frequência dos relatórios de
CQI é determinada pela definição de um número
de sub-bandas (N), cada uma composta de k
blocos de recursos físicos (Physical Resource
Blocks – PRBs) contíguos. O valor de k depende
do tipo de relatório de CQI considerado. Em
cada caso, o número de sub-bandas abrange
toda a largura de banda do sistema e é dado por
N =⌈N DL
RB /k ⌉
ao definir um bit de requisição de CQI em um
recurso no enlace de subida (uplink resource
grant) enviado no PDCCH (Physical Downlink
Control Channel).
O tipo de relatório de CQI é configurado pela
eNodeB através de sinalização RRC. A Tabela 2
resume a relação entre o modo de transmissão
configurado no enlace de descida e o tipo de
relatório de CQI, que pode ser:
a) Wideband feedback (realimentação
por banda larga): o UE reporta um valor
de CQI de banda larga (wideband CQI)
para toda a largura de banda do sistema;
(1)
DL
em que N RB é o número de RBs que
compõem a largura de banda do sistema. Os
modos de relatório de CQI podem ser wideband
CQI (CQI em banda larga), eNodeB configured
sub-band feedback (realimentação em subbandas configuradas pela eNodeB) ou UEselected sub-band feedback (realimentação em
sub-bandas selecionadas por UE). Esses modos
são explicados em detalhes na próxima seção.
Além disso, no caso de utilização de várias
antenas de transmissão pela eNodeB, o(s)
valor(es) de CQI(s) pode(m) ser avaliado(s) por
uma segunda palavra-código.
Para alguns modos de transmissão no enlace
de descida, uma sinalização de realimentação
adicional é transmitida pelo UE, que consiste em
PMI (Precoding Matriz Indicators) e RI (Rank
Indicators).
3
b) eNodeB-configured
sub-band
feedback (realimentação por subbanda configurada pela eNodeB): o
UE reporta um valor de CQI de banda
larga (wideband CQI) para toda a largura
de banda do sistema. Além disso, o UE
reporta um valor de CQI para cada subbanda,
assumindo no cálculo a
transmissão apenas na sub-banda
relevante. Os relatórios de CQI por subbanda são codificados diferencialmente
em relação ao CQI de banda larga,
utilizando 2 bits:
Compensações diferenciais de
CQI por sub-banda = Índice de
-2
CQI por sub-banda – Índice de
CQI por banda larga
Possíveis compensações diferenciais de CQI
por sub-bandas são {≤ -1, 0, +1, ≥ +2}. O
tamanho da sub-banda k é uma função da
largura de banda do sistema, conforme
resumido na Tabela 3.
Relatórios de CQI aperiódicos
Relatórios de CQI aperiódicos transmitidos no
PUSCH são alocados (scheduled) pela eNodeB
Tabela 2 Tipos de realimentação aperiódica de CQI através do PUSCH para cada modo de transmissão do
PDSCH
Modo de Transmissão PDSCH
Somente
Banda Larga
Sub-Bandas
Sub-Bandas configuradas
selecionadas por UE
pela eNodeB
Modo 1: Uma Porta de Antena
X
X
Modo 2: Diversidade de Transmissão
X
X
Modo 3: Multiplexação Espacial Open-loop
X
X
X
X
Modo 4: Multiplexação Espacial Closed-loop
X
Modo 5: MIMO Múltiplos Usuários
X
Modo 6: Closed-loop rank-1 precoding
X
Modo 7: Sinais de Referência especificados por UE
X
X
X
X
Tabela 3 Tamanho da sub-banda (k) versus largura de banda do sistema para relatórios de CQI aperiódicos
configurados pela e-nodeB
Largura de Banda do Sistema (RBs)
108
Tamanho da Sub-Banda
(K RBs)
6–7
Somente CQI em Banda Larga
8–10
11–26
27–63
64–110
4
4
6
8
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Adaptação de enlace (link adaptation) em sistemas LTE
c) UE-selected
sub-band
feedback
(realimentação
por
sub-banda
selecionada por UE): o UE seleciona um
conjunto de M sub-bandas de tamanho k
(em que k e M são apresentados na
Tabela 4 para cada faixa de largura de
banda do sistema) dentro de toda a
largura de banda do sistema. O UE
reporta um valor de CQI de banda larga
(wideband CQI) e um valor de CQI
refletindo a qualidade média das M subbandas selecionadas. O UE também
reporta as posições das M sub-bandas
selecionadas.
Possíveis valores de CQI diferenciais são {≤ +1,
+2, +3, ≥ 4}.
CQI diferencial = Índice da média das M subbandas favoritas – Índice do CQI por banda larga
(3)
Tabela 4 Tamanho da sub-banda k e número de
sub-bandas favoritas (M) versus largura de banda
do sistema no enlace de descida para relatórios
aperiódicos de CQI para realimentação por subbandas selecionadas por UE (UE-selected subbands feedback).
Largura de
Banda do
Sistema (RBs)
Tamanho da SubBanda (k RBs)
Número de SubBandas
favoritas (M)
6–7
(somente CQI de
Banda Larga)
(somente CQI de
Banda Larga)
8–10
2
1
11–26
2
3
27–63
3
5
64–110
4
6
4
Relatórios periódicos de CQI
Se a eNodeB deseja receber informação
periódica do CQI, o UE transmitirá os relatórios
utilizando o PUCCH. Se recursos de transmissão
para o PUSCH são alocados para o UE num dos
subquadros (subframes) periódicos, o relatório
periódico de CQI é enviado no PUCCH.
Relatórios de CQI periódicos, para todos os
modos de transmissão do enlace de descida
(PDSCH – downlink), podem ser transmitidos
apenas em banda larga e com realimentação por
sub-banda selecionada por UE (UE-selected
sub-band feedback). Tal como acontece com os
relatórios aperiódicos de CQI, o tipo de relatório
periódico é configurado pela eNodeB através de
sinalização RRC. Para relatórios periódicos de
CQI através de banda larga (wideband periodic
CQI reporting), o período pode ser configurado
para {2, 5, 10, 16, 20, 32, 40, 64, 80, 160} ms ou
desligado (3GPP, 2008).
Enquanto o modo de realimentação por banda
larga (wideband feedback) é semelhante ao
modo enviado através do PUSCH, o CQI
transportado pela sub-banda selecionada por UE
(UE selected sub-band) utilizando o PUCCH é
diferente. Neste caso, o número total de subbandas N é dividido em J frações denominadas
“partes da largura de banda” (bandwidth parts). O
valor de J depende da largura de banda do
sistema, conforme resumido na Tabela 5. No
caso de relatório de CQI em sub-banda
selecionada por UE (periodic UE-selected subband CQI reporting), um valor de CQI é calculado
e reportado para uma única sub-banda
selecionada a partir de cada parte da largura de
banda, juntamente com o índice da sub-banda
correspondente.
Tabela 5 Relatório periódico de CQI com subbandas selecionadas por UE (UE-selected subbands): tamanho da sub-banda (k) e partes da
largura de banda (J) versus largura de banda do
sistema do enlace de descida.
Largura de
Banda do
Sistema
(RBs)
Tamanho da SubBanda (k RBs)
Número de Partes
de Largura de
Banda (J)
6–7
(somente CQI de
Banda Larga)
1
8–10
4
1
11–26
4
2
5
27–63
6
3
64–110
8
4
Resultados experimentais
Para os testes realizados no setup de referência
da solução LTE 450 MHz do CPqD, foram
utilizados os seguintes parâmetros:
dlResBlocks = 25 (RBs)
dlBandwidth = 5 MHz
Variação da atenuação: de 74 até 128 dB
CqiReportingMode
=
1
=
phyCqiReportingPeriodic (utilização de
reports periódicos)
 CqiReportingPeriodicMode = 1.




A Figura 1 mostra a vazão (throughput), no
enlace de descida, e a Figura 2 mostra o modelo
de modulação e codificação em função da
variação da atenuação. Embora o terminal
consiga conectar-se à rede com até 118 dB de
atenuação, uma vez conectado, o tráfego no
downlink pode atingir uma atenuação de até 128
dB.
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Adaptação de enlace (link adaptation) em sistemas LTE
SNR vs. Atenuação
20
25
20
15
SNR
Vazão no Enlace de Descida (Mbps)
Vazão no Enlace de Descida vs. Atenuação
10
5
15
10
5
0
0
70
80
90
100
110
120
130
70
80
Atenuação (dB)
90
100
110
120
Atenuação (dB)
Figura 1 Vazão no enlace de descida (Mbps) vs.
Atenuação (dB)
Figura 3 SNR vs. Atenuação (dB)
RSSI vs. Atenuação
DL MCS vs. Atenuação
‐60
30
‐70
RSSI
DL MCS
25
20
‐80
‐90
‐100
15
‐110
70
10
70
80
90
100
110
120
80
90
100
110
120
Atenuação (dB)
Atenuação (dB)
Figura 4 RSSI vs. Atenuação (dB)
Figura 2 DL MCS vs. Atenuação (dB)
Um DL MCS variando de 0 até 9 corresponde à
modulação QPSK (2 bits por símbolo); um DL
MCS variando de 10 até 16 corresponde à
modulação 16QAM (4 bits por símbolo); e um DL
MCS variando de 17 até 28 corresponde à
modulação 64QAM (6 bits por símbolo).
A fim de calcular a sensibilidade do UE, o tráfego
foi feito apenas no enlace de descida. Os
resultados obtidos foram:
a) atenuação total: 126 dB.
b) potência de transmissão da e-NodeB: 30
dBm
c) sensibilidade do UE: -96 dBm
Tabela 6 Cálculo da sensibilidade do UE
-126
+30
= -96
Para finalizar, a Figura 3 apresenta a relação
sinal-ruído (Signal-to-Noise Ratio – SNR) em
função da atenuação. A Figura 4 apresenta o
indicador de intensidade do sinal recebido
(Received Signal Strength Indicator – RSSI) em
função da atenuação. O RSSI é definido como a
potência de banda larga total recebida pela UE.
O RSSI é a energia total observada pela UE a
partir de todas as fontes, incluindo ruído térmico
e interferência de canal adjacente.
110
Conclusão
Neste artigo, foi explicado o mecanismo de
adaptação de enlace em um sistema LTE. Para
as transmissões de dados no enlace de descida
no sistema LTE, a eNodeB normalmente
seleciona o modelo de modulação e a taxa de
codificação, dependendo de uma previsão das
condições do canal do enlace de descida. Um
importante dado nesse processo de seleção é a
realimentação do indicador de qualidade do canal
transmitido pelo terminal no enlace de subida.
Para as transmissões no enlace de subida do
sistema LTE, o processo de adaptação do enlace
é semelhante ao processo de adaptação do
enlace de descida, sendo que a seleção dos
modelos de modulação e de codificação também
está sob o controle da eNodeB.
Vimos que os graus de liberdade para a AMC do
mecanismo de adaptação de enlace consiste nos
modelos de modulação e de codificação.
Também foram abordados os mecanismos de
realimentação de CQI no sistema LTE: relatórios
de CQI aperiódicos (realimentação por banda
larga, realimentação por sub-banda configurada
pela eNodeB, e realimentação por sub-banda
selecionada por UE) e relatórios periódicos de
CQI.
Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 9, n. 2, p. 105-112, jul./dez. 2013
Adaptação de enlace (link adaptation) em sistemas LTE
Agradecimentos
Os autores agradecem o apoio dado a este
trabalho, desenvolvido no âmbito do Projeto
RASFA – Redes de Acesso Sem Fio Avançadas,
que conta com recursos do Fundo para o
Desenvolvimento
Tecnológico
das
Telecomunicações (FUNTTEL), do Ministério das
Comunicações, através do convênio no
01.09.0631.00 com a Financiadora de Estudos e
Projetos (FINEP).
Referências
3rd GENERATION PARTNERSHIP PROJECT
(3GPP). NTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi
Electric Corporation, NEC, QUALCOMM Europe,
Sharp, and Toshiba Corporation, R1-060039:
Adaptive Modulation and Channel Coding Rate
Control for Single-antenna Transmission in
Frequency Domain Scheduling in E-UTRA
Downlink. 3GPP TSG RAN WG1 LTE aAd Hoc,
Helsinki, Finland, January 2006a. Disponível em:
<http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/wg1_rl1/TSGR1
_AH/LTE_AH_January-06/Docs/> . Acesso em:
01 ago. 2013.
______. NTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi
Electric Corporation, NEC, Sharp, and Toshiba
Corporation. R1-060040: Adaptive Modulation
and Channel Coding Rate Control for MIMO
Transmission with Frequency Domain Scheduling
in E-UTRA Downlink. 3GPP TSG RAN WG1
LTE ad Hoc, Helsinki, Finland, January 2006b.
Disponível
em:
<http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/wg1_rl1/TSGR1
_AH/LTE_AH_January-06/Docs/>. Acesso em:
01 ago. 2013.
______. LG Electronics. R1-060051: Link
Adaptation in E-UTRA Downlink., 3GPP TSG
RAN WG1 LTE ad Hoc, Helsinki, Finland,
January
2006c.
Disponível
em:
<http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/wg1_rl1/TSGR1
_AH/LTE_AH_January-06/Docs/>. Acesso em:
01 ago. 2013.
______.
Samsung.
R1-060076:
Adaptive
Modulation and Channel Coding Rate. 3GPP
TSG RAN WG1 LTE ad Hoc, Helsinki, Finland,
January
2006d.
Disponível
em:
<http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/wg1_rl1/TSGR1
_AH/LTE_AH_January-06/Docs/>. Acesso em:
01 ago. 2013.
______. Technical Specification 36.213: Evolved
Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);
Physical Layer Procedures (Release 8). 2008.
Disponível
em:
<http://www.3gpp.org/DynaReport/36213.htm>.
Acesso em: 01 ago. 2013.
GOLDSMITH, A. J.; CHUA, S. G. Adaptive
Coded Modulation for Fading Channels. IEEE
Trans. on Communications, v. 46, n. 5, p. 595602, May 1998.
HAYES, J. Adaptive feedback communications.
IEEE Trans. on Communication Technologies,
v. n. 16, p. 15-22, February 1968.
Abstract
In this article it is explained the Link Adaptation mechanism in a LTE system. For the data transmission on
the uplink direction, the eNodeB usually selects the modulation scheme and the code rate depending on a
prediction of the downlink channel conditions. An important piece of information for the selection process
is the CQI (Channel Quality Indicator) feedback transmitted by the UE (User Equipment) in the uplink
channel. For the transmissions in the LTE's uplink channel, the Link Adaptation process is similar to the
process conducted in the downlink channel, with the selection of modulation scheme and codification also
under the eNodeB's control.
Key words: LTE. Downlink. Link adaptation. MCS. Modulation.
Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 9, n. 2, p. 105-112, jul./dez. 2013
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