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Figura 9: OFDM e OFDMA
OFDM é uma técnica de modulação em que a banda do sinal é dividida em portadoras paralelas, chamadas subportadoras, e que são matematicamente ortogonais entre si. No OFDMA vários usuários compartilham a banda ao mesmo tempo.
4G (LTE) e o novo rádio 5G (5G NR) utilizam OFDMA, sendo que o 5G NR utiliza OFDMA no downlink e no uplink, mas tem como opção para o uplink o múltiplo acesso por divisão de frequência de operadora única (SC-FDMA).
No LTE, o OFDM divide a banda de frequência da portadora em pequenas subportadoras espaçadas de 15kHz, e modula cada uma individualmente.
No 5GNR o espaço entre subportadoras é variável para oferecer suporte a uma ampla variedade de cenários de implantação, com diferentes tamanhos de células e bandas de frequências:
- 5G NR suporta uma numerologia OFDM flexível com espaçamentos de subportadoras que variam de 15 kHz a 120 kHz com um mudança proporcional na duração do prefixo cíclico. (intervalo de guarda)
- Até 3300 subportadoras são usadas, resultando em larguras de banda portadoras máximas de 50/100/200/400 MHz para espaçamentos de subportadoras de 15/30/60/120 kHz, respectivamente.
O espaçamento entre subportadoras é maior para frequências mais altas.
Tabela 3: Espaçamento entre subportadoras x Banda
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Faixa de Frequências 1 |
Faixa de Frequências 1 |
Espaçamento entre subportadoras |
13/30/60 kHz |
60/120 kHz |
Banda Máxima da portadora |
50/100/200 MHz |
200/400 MHz |
Os espaçamento entre subportadoras é especificado como sendo de 2**N x 15 kHz, tendo como correspondente uma banda sobre a qual um dispositivo está preparado para receber transmissões.
- São necessários espaçamentos mais altos para subportadoras para poder lidar, por exemplo, com o aumento do ruído de fase nas frequências mais altas.
- Os fornecedores escolhem larguras de banda discretas para recepção nos smartphones.
- A agregação de até 16 portadoras leva a uma largura de banda de até 1 GHz.
A tabela exemplifica os usos para as várias combimnações.
Tabela 4: Exemplos de Espaçamento e Banda
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Espaçamento entre subportadoras |
Banda Máxima da portadora |
Outdoor e Macro célula
FDD/TDD < 3 GHz |
15 kHz |
20 MHz |
Outdoor e small cell
TDD > 3 GHz |
30 kHz |
80/100 MHz |
Indoor banda larga
TDD como %GHz (não licenciada) |
60 kHz |
160 Mhz |
| mmWave |
120 kHz |
500 MHz |
Fonte: Qualcomm
Latência
Ressalte-se também que a latência é menor em frequências mais altas, pois o espaçamento entre subportadoras afeta o comprimento do slot no quadro de transmissão.
Tabela 5: Espaçamento e Latência
| Espaçamento entre subportadoras |
Tamanho do slot |
Latência Mínima |
| 15 kHz |
1 ms |
5 ms |
| 30 kHz |
0,4 ms |
2 ms |
| 120 kHz |
0,125 ms |
0,5 ms |
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