El ancho de banda (tamaño del espectro) tiene un vínculo directo con el rendimiento de una fórmula famosa del científico no menos famoso Claude Shannon.
No hablamos solo de “velocidad” porque la velocidad del tráfico del usuario depende de muchas cosas, como el dispositivo, el protocolo utilizado, etc. El rendimiento es solo del tamaño del “tubo” que usan las latas de tráfico.
C es la capacidad del canal de radio en bit / s
B es el ancho de banda en Hz
S / N es la relación entre la intensidad de la señal y la intensidad del ruido y las interferencias.
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Significa dos cosas:
– No puede esperar tener un enlace útil si el ruido es más fuerte que la señal (S / N <1) : eso es bastante intuitivo, si no puede distinguir la señal del ruido, no puede comunicarse
– Tener una mejor relación señal / ruido le permitirá enviar más bits por segundo.
Como es eso posible ? De hecho, puede enviar no solo 1 bit sino también mucho al mismo tiempo. Luego hablamos de “símbolo” y no solo de bits. El símbolo es algo que envía al aire y puede contener más de un bit. Por ejemplo, el símbolo puede ser una combinación específica de fase y amplitud de la señal que
¡Algún esquema de modulación puede definir 64 posiciones diferentes, por lo que puede transportar 6 bits a la vez (2 ^ 6 = 64) para que en teoría pueda tener un rendimiento de 6 veces su ancho de banda!
Pero el truco es que necesita una relación S / N mejor y mejor para distinguir dos símbolos diferentes (porque cuanto más complejo sea el esquema de modulación, más difícil será distinguir las diferentes posiciones: la amplitud y la fase son muy similares entre dos símbolos ej.)
Desafortunadamente, esta fórmula también significa que una mejor señal aumentará el rendimiento pero no tanto (es una progresión logarítmica), por lo que el ancho de banda (y tener más espectro) sigue siendo algo muy valorado por los operadores. No puede esperar mejorar indefinidamente la relación S / N y el rendimiento de la modulación para lograr mejores tasas. ¡El ruido es más o menos fijo y no puede enviar cientos de vatios en el aire sin problemas!
En LTE, hay algunos anchos de banda posibles: 1.4 / 3/5/10 y 20 MHz y una gran cantidad de modulación (y tamaño de bloque) posible. El cálculo no es tan difícil, pero debe tener en cuenta todos los parámetros (codificación, compresión y diseño de las secuencias de bits). Por ejemplo, con un BW de 10 MHz, MIMO 2 × 2 y la mejor modulación puede lograr un rendimiento de 60 Mb / s.
Por último, debe tener en cuenta que el ancho de banda que se le permite no se puede utilizar por completo: debe filtrar su señal antes de transmitirla o se extenderá muy lejos de su banda permitida. Este filtrado puede ser más o menos efectivo, pero nunca es “perfecto”, por lo que debe ocupar un poco menos de banda para poder permanecer en el rango permitido.
Por lo general, toma un factor de 1.5 para eso (por lo que una banda de 20 MHz es de hecho una banda útil de 13.3 MHz, por ejemplo)
