Linkanpassung - Link adaptation

Die Verbindungsanpassung , die adaptive Codierung und Modulation ( ACM ) und andere (wie z. B. Power Control) umfasst, ist ein Begriff, der in der drahtlosen Kommunikation verwendet wird , um die Anpassung der Modulation , Codierung und anderer Signal- und Protokollparameter an die Bedingungen auf der Funkverbindung zu bezeichnen ( zB der Pfadverlust , die Interferenz aufgrund von Signalen, die von anderen Sendern kommen, die Empfindlichkeit des Empfängers, die verfügbare Sendeleistungsspanne usw.). Zum Beispiel WiMAX verwendet einen Ratenanpassungsalgorithmus, der das Modulations- und Codierungsschema (MCS) entsprechend der Qualität des Funkkanals und damit der Bitrate und Robustheit der Datenübertragung anpasst. Der Prozess der Verbindungsanpassung ist dynamisch, und die Signal- und Protokollparameter ändern sich, wenn sich die Funkverbindungsbedingungen ändern. Dies kann beispielsweise beim Hochgeschwindigkeits-Downlink-Paketzugriff (HSDPA) im Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) alle 2 ms erfolgen .

Adaptive Modulationssysteme erfordern ausnahmslos einige Kanalzustandsinformationen am Sender. Dies könnte in Zeitmultiplex-Duplexsystemen erreicht werden, indem angenommen wird, dass der Kanal vom Sender zum Empfänger ungefähr der gleiche ist wie der Kanal vom Empfänger zum Sender. Alternativ kann das Kanalwissen auch direkt am Empfänger gemessen und an den Sender zurückgemeldet werden. Adaptive Modulationssysteme verbessern die Übertragungsrate und / oder die Bitfehlerraten , indem sie die am Sender vorhandenen Kanalzustandsinformationen ausnutzen . Insbesondere über Fading-Kanäle, die drahtlose Ausbreitungsumgebungen modellieren , weisen adaptive Modulationssysteme im Vergleich zu Systemen, die das Kanalwissen am Sender nicht nutzen, große Leistungsverbesserungen auf.

Beispiel

In HSDPA wird die Verbindungsanpassung durchgeführt von:

  • Wahl des Modulationstyps: Die Verbindung kann QPSK für verrauschte Kanäle und 16QAM für klarere Kanäle verwenden. Ersteres ist robuster und kann höhere Interferenzpegel tolerieren, weist jedoch eine geringere spektrale Effizienz auf , was bedeutet, dass es für eine bestimmte Bandbreite mit einer niedrigeren Bitrate senden kann. Letzteres hat die doppelte spektrale Effizienz, ist jedoch aufgrund von Interferenzen und Rauschen anfälliger für Fehler, weshalb eine stärkere FEC-Codierung ( Forward Error Correction ) erforderlich ist, was wiederum redundantere Bits und eine niedrigere Informationsbitrate bedeutet.
  • Wahl der FEC - Coderate -Der FEC - Code verwendet wird, hat eine Rate von 1/3, aber es kann durch eine effektive variiert werden Bit Punktierung und hybride automatische Wiederholungsanforderung (HARQ) mit inkrementeller Redundanz . Wenn die Funkverbindungsbedingungen gut sind, werden mehr Bits durchstochen und die Informationsbitrate erhöht. Unter schlechten Verbindungsbedingungen werden alle redundanten Bits übertragen und die Informationsbitrate sinkt. Unter sehr schlechten Verbindungsbedingungen treten aufgrund von HARQ Neuübertragungen auf, die den korrekten Empfang der gesendeten Informationen sicherstellen, aber die Bitrate weiter verringern.

Somit passt sich HSDPA an, um auf klaren Kanälen unter Verwendung von 16-QAM und einer Codierungsrate von nahezu 1/1 sehr hohe Bitraten in der Größenordnung von 14 Megabit / s zu erreichen. Auf verrauschten Kanälen passt sich HSDPA an, um eine zuverlässige Kommunikation unter Verwendung von QPSK und einer Codierungsrate von 1/3 bereitzustellen, aber die Informationsbitrate sinkt auf etwa 2,4 Megabit / s. Diese Anpassung wird bis zu 500 Mal pro Sekunde durchgeführt.

Siehe auch

Verweise