Adaptación de enlaces

La adaptación de enlace , que comprende la codificación y modulación adaptativas ( ACM ) y otras (como el control de potencia), es un término utilizado en comunicaciones inalámbricas para denotar la adaptación de la modulación , la codificación y otros parámetros de señal y protocolo a las condiciones del enlace de radio (por ejemplo, la pérdida de trayectoria , la interferencia debida a señales provenientes de otros transmisores, la sensibilidad del receptor, el margen de potencia disponible del transmisor, etc.). Por ejemplo, WiMAX utiliza un algoritmo de adaptación de velocidad que adapta el esquema de modulación y codificación (MCS) según la calidad del canal de radio y, por lo tanto, la velocidad de bits y la robustez de la transmisión de datos. ^{[ 1 ]} El proceso de adaptación de enlace es dinámico y los parámetros de señal y protocolo cambian a medida que cambian las condiciones del enlace de radio; por ejemplo, en el acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) del Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS), esto puede ocurrir cada 2 ms. ^{[ 2 ]}

Los sistemas de modulación adaptativa requieren invariablemente información sobre el estado del canal en el transmisor. Esta información se puede obtener en sistemas de dúplex por división de tiempo asumiendo que el canal del transmisor al receptor es aproximadamente el mismo que el canal del receptor al transmisor. Alternativamente, el conocimiento del canal también se puede medir directamente en el receptor y retroalimentar al transmisor. Los sistemas de modulación adaptativa mejoran la tasa de transmisión y/o las tasas de error de bits al aprovechar la información sobre el estado del canal presente en el transmisor. Especialmente en canales con desvanecimiento , que modelan entornos de propagación inalámbrica , los sistemas de modulación adaptativa muestran grandes mejoras en el rendimiento en comparación con los sistemas que no aprovechan el conocimiento del canal en el transmisor. ^{[ 3 ]}

En HSDPA, la adaptación del enlace se realiza mediante:

• Elección del tipo de modulación: el enlace puede emplear QPSK para canales ruidosos y 16QAM para canales más claros. La primera es más robusta y puede tolerar mayores niveles de interferencia, pero tiene una menor eficiencia espectral , lo que significa que puede transmitir a una menor tasa de bits para un ancho de banda determinado. La segunda tiene el doble de eficiencia espectral, pero es más propensa a errores debido a la interferencia y el ruido, por lo que requiere una codificación de corrección de errores hacia adelante (FEC) más fuerte, lo que a su vez significa más bits redundantes y una menor tasa de bits de información;
• Selección de la tasa del código FEC : el código FEC utilizado tiene una tasa de 1/3, pero se puede variar eficazmente mediante la perforación de bits y la solicitud de repetición automática híbrida (HARQ) con redundancia incremental . Cuando las condiciones del enlace de radio son buenas, se perforan más bits y aumenta la tasa de bits de información. En condiciones de enlace deficientes, se transmiten todos los bits redundantes y la tasa de bits de información disminuye. En condiciones de enlace muy malas, se producen retransmisiones debido a HARQ, lo que garantiza la recepción correcta de la información enviada, pero reduce aún más la tasa de bits.

De esta forma, HSDPA se adapta para alcanzar velocidades de bits muy elevadas, del orden de 14 megabits/segundo, en canales libres de ruido, utilizando modulación 16-QAM y una tasa de codificación cercana a 1/1. En canales con ruido, HSDPA se adapta para proporcionar comunicaciones fiables utilizando QPSK y una tasa de codificación de 1/3, pero la velocidad de bits de información se reduce a unos 2,4 megabits/segundo. Esta adaptación se realiza hasta 500 veces por segundo.

• radio cognitiva
• Efecto acantilado
• Codificación de papel sucio
• IEEE 802.11n-2009 §  Velocidades de datos
• IEEE 802.11ac §  Tasas de datos y velocidad
• IEEE 802.11ax §  Configuración de velocidad
• Modulación jerárquica
• Gestión de recursos de radio