Термин · Глоссарий B2B-ПО

SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением и одной несущей) (SC-FDMA (Single-carrier Frequency Division Multiple Access))

SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) – метод множественного доступа, применяемый в восходящем канале (uplink) стандарта LTE (4G). Сочетает преимущества OFDMA (гибкое распределение поднесущих) с более низким PAPR по сравнению с OFDMA, что снижает энергопотребление мобильных устройств и повышает эффективность усилителей мощности.

Буква «S» В категориях: 4 Платформ: 6+

Введение

SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) – метод множественного доступа, стандартизированный в 3GPP для восходящего канала (uplink) сетей LTE (4G). Его ключевое преимущество перед OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) – значительно более низкое отношение пиковой мощности к средней (PAPR – Peak-to-Average Power Ratio), что критично для мобильных терминалов с ограниченным ресурсом батареи.

В нисходящем канале (downlink) LTE использует OFDMA. SC-FDMA применяется только в uplink, компенсируя главный недостаток OFDMA в этом направлении.

История и контекст

При разработке стандарта LTE (Long Term Evolution, 3GPP Release 8, 2008) перед инженерами стояла задача выбрать метод модуляции для uplink. OFDMA отлично подходит для downlink базовой станции (мощный передатчик, нет ограничений по энергопотреблению), но в uplink абонентского устройства (UE) OFDMA приводит к высокому PAPR, что требует дорогих и энергоёмких линейных усилителей мощности. SC-FDMA был предложен как компромисс: сохраняет гибкость управления поднесущими OFDMA, но обеспечивает свойства одноносителного сигнала с низким PAPR.

Как это работает

SC-FDMA реализуется через следующие шаги обработки сигнала:

  1. DFT (Discrete Fourier Transform) – входные данные преобразуются в частотную область с помощью N-точечного ДПФ.
  2. Subcarrier Mapping – символы частотной области маппируются на назначенные поднесущие в более широкой OFDM-сетке (Localized или Distributed FDMA).
  3. IDFT (Inverse DFT) – применяется обратное ДПФ для формирования временного сигнала.
  4. CP (Cyclic Prefix) – добавляется циклический префикс для борьбы с межсимвольной интерференцией (ISI) в многолучевом канале.

PAPR у SC-FDMA примерно в 2–4 раза (3–6 дБ) ниже, чем у OFDMA при том же числе поднесущих, что напрямую влияет на КПД усилителя мощности в смартфоне и время работы от батареи.

Где применяется

  • Восходящий канал (uplink) сетей LTE/LTE-Advanced (4G) – стандарт 3GPP Release 8 и выше
  • Узкополосный IoT (NB-IoT) использует похожие принципы для минимизации энергопотребления устройств
  • Некоторые спутниковые LTE-системы
  • Системы критической связи на стандарте 3GPP (MCPTT, Mission Critical Push-to-Talk)

Преимущества и ограничения

Преимущества: низкий PAPR продлевает время работы батареи мобильных устройств, упрощает и удешевляет усилители мощности в UE, сохраняет гибкость частотного планирования, свойственную OFDMA.

Ограничения: сложнее реализовать MIMO с пространственным мультиплексированием по сравнению с OFDMA в downlink, чувствительность к частотному смещению (frequency offset), ограниченная эффективность при широкополосных аллокациях.

Связь с другими понятиями

SC-FDMA является частью стандарта LTE и работает в паре с OFDMA нисходящего канала. В 5G NR стандарт 3GPP ввёл более гибкий DFT-s-OFDM – развитие идей SC-FDMA с дополнительными опциями. SC-FDMA связан с технологиями SDMA (Spatial Division Multiple Access) и Satellite Communications, где применяются аналогичные частотные методы доступа.

Понятия из глоссария Цифрового маркетплейса, которые часто встречаются вместе с термином «SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением и одной несущей)».

Платформы класса «SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением и одной несущей)»

Решения из каталога Цифрового маркетплейса, относящиеся к этому классу ПО. Карточки ведут на полные карточки платформ с тарифами, обзорами и кейсами внедрения.

АСУМ ЦТС «Титан» — автоматизированная система управления и мониторинга цифровых транспортных сетей от ООО «Т8...
Цена по запросу
Подробнее →
Платформа управления номерной ёмкостью операторов связи — ПО для объединения SIM-карт абонентов в группы с еди...
Цена по запросу
★ 4.8
Подробнее →
Delta Solutions Mediation (DSM) — mediation-платформа для операторов связи, позволяющая строить предбиллинговы...
Цена по запросу
Подробнее →
СА

САПФИР_ВВР95

SCADA-системы
САПФИР_ВВР95 — программное обеспечение для средств математического и имитационного моделирования, применяемое...
Цена по запросу
★ 4.7
Подробнее →

Категории каталога

Разделы каталога Цифрового маркетплейса, в которые входят решения, использующие «SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением и одной несущей)».

Где применяется

Отрасли, в которых «SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением и одной несущей)» используется на практике. Откройте отраслевой раздел Цифрового маркетплейса, чтобы увидеть подходящие решения, кейсы и новости.

Частые вопросы про SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением и одной несущей)

Что такое SC-FDMA?

SC-FDMA – метод множественного доступа в восходящем канале LTE (4G). Сочетает гибкость OFDMA с низким PAPR, экономя батарею мобильных устройств.

Почему SC-FDMA используется только в uplink?

В базовой станции нет ограничений по энергопотреблению, поэтому downlink использует OFDMA. В uplink смартфона низкий PAPR SC-FDMA экономит батарею и упрощает усилитель мощности.

Что такое PAPR?

Peak-to-Average Power Ratio – отношение пиковой мощности сигнала к средней. Высокий PAPR требует линейных усилителей с запасом по мощности, снижая КПД и срок службы батареи.

Чем SC-FDMA отличается от OFDMA?

SC-FDMA добавляет DFT-прекодирование перед OFDMA-процессором, что формирует одноносительный сигнал с низким PAPR, сохраняя гибкость частотного планирования OFDMA.

Применяется ли SC-FDMA в 5G?

В 5G NR используется DFT-s-OFDM – развитие принципов SC-FDMA с большей гибкостью и поддержкой различных нумерологий. SC-FDMA сохраняется в LTE-сетях.

Как SC-FDMA влияет на покрытие LTE?

Благодаря более высокому КПД усилителя мощности SC-FDMA позволяет UE увеличить выходную мощность при той же энергии батареи, что улучшает покрытие на границе соты.