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 las comunicaciones inalámbricas para indicar 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 procedentes de otros transmisores, la sensibilidad del receptor, el margen de potencia del transmisor disponible, 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 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) en el sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS), esto puede tener lugar cada 2 ms. ^[2]

Los sistemas de modulación adaptativa requieren invariablemente cierta información del estado del canal en el transmisor. Esta podría adquirirse en sistemas dúplex por división de tiempo suponiendo que el canal del transmisor al receptor es aproximadamente el mismo que el canal del receptor al transmisor. Alternativamente, el conocimiento del canal también puede medirse directamente en el receptor y reenviarse al transmisor. Los sistemas de modulación adaptativa mejoran la velocidad de transmisión y/o las tasas de error de bits al explotar la información del estado del canal que está presente en el transmisor. Especialmente sobre canales con desvanecimiento que modelan entornos de propagación inalámbrica , los sistemas de modulación adaptativa muestran grandes mejoras de rendimiento en comparación con los sistemas que no explotan 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. El primero es más robusto y puede tolerar niveles más altos de interferencia, pero tiene una eficiencia espectral menor , lo que significa que puede transmitir a una tasa de bits menor para un ancho de banda determinado. El segundo tiene el doble de eficiencia espectral, pero es más propenso a errores debido a interferencias y ruido, por lo que requiere una codificación de corrección de errores hacia adelante (FEC) más fuerte, lo que a su vez significa bits más redundantes y una tasa de bits de información menor;
• Elección de la tasa de código FEC : el código FEC utilizado tiene una tasa de 1/3, pero se puede variar de manera efectiva 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 malas condiciones de enlace, 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, que garantiza la recepción correcta de la información enviada, pero reduce aún más la tasa de bits.

De esta forma, el HSDPA se adapta para alcanzar velocidades de bits muy altas, del orden de 14 megabit/seg, en canales claros utilizando 16-QAM y una tasa de codificación cercana a 1/1. En canales ruidosos, el HSDPA se adapta para proporcionar comunicaciones confiables utilizando QPSK y una tasa de codificación de 1/3, pero la tasa de bits de información cae a aproximadamente 2,4 megabit/seg. Esta adaptación se realiza hasta 500 veces por segundo.

• Efecto acantilado
• IEEE 802.11n-2009 § Velocidades de datos
• IEEE 802.11ac § Velocidad y tasas de datos
• IEEE 802.11ax § Conjunto de velocidades
• Modulación jerárquica
• Gestión de recursos de radio