¿Qué es ISI (Interferencia Entre Símbolos) en LTE?

Escrito por leopedrini viernes, 28 de febrero de 2014 20:24:00 Categories: Curso LTE
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El desarrollo de técnicas de modulación permitió importantes avances en las comunicaciones móviles a través de la transmisión de los símbolos que llevan una gran cantidad de información.

Sin embargo, hay un problema común en estos sistemas: la interferencia entre símbolos (ISI o Inter Symbol Interference).

 

Vamos a entender esto hoy.

 

 

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Objetivo

Entender lo que es la interferencia entre símbolos (ISI), que existe en los sistemas LTE, y también en cualquier tecnología que utiliza símbolos para el transporte de la información.

 

¿Qué es la ISI?

En un sistema ideal (teórico), los símbolos transmitidos llegan al receptor sin ningún daño o interferencia, como se muestra en la siguiente figura.

 

Pero en un escenario real las señales transmitidas se ven afectados de diferentes maneras, por ejemplo, de acuerdo con el entorno de propagación.

 

Lo que sucede en la práctica es que "lo mismo" señal llega a través de varios caminos ("Multipath") y por lo tanto con diferentes retardos ("Delay Spread").

 

Aunque el "Multipath" trae beneficios positivos, "Multipath" y "Delay Spread" también terminan causando interferencia entre símbolos.

Así que vamos a aprender acerca de estos factores.

 

Delay Spread

Un símbolo transmitido se puede recibir varias veces en el receptor, más o menos como un efecto de "echo". Este echo es lo que llamamos "Delay Spread".

 

En la figura anterior, el transmisor transmite un único símbolo. Este símbolo se propaga a lo largo de diferentes caminos (A, B y C), y, finalmente, llega al receptor en múltiples instantes de tiempo, y por lo tanto con múltiplos "replicaciónes."

El tiempo total transcurrido entre la primera y la última está determinada por el entorno (incluyendo las estructuras, lo cerca que están, etc.). Por ejemplo, en un entorno urbano, donde el reflejo es alto (muchos edificios, muchos coches estacionados y en movimiento), este retraso tiene un valor típico de 5-10 microsegundos.

 

Multipath

Y como hemos hablado antes, en un escenario ideal teórico, todos los símbolos se propagan al receptor mediante un único camino, y también llegan sin ningún tipo de retrasos. Pero en la práctica, lo que pasa es que la señal se propaga a lo largo de diferentes caminos desde el transmisor al receptor - este es el "Multipath".

Suponiendo tres caminos diferentes (A, B y C), los señales llegan al receptor por ejemplo, como se muestra a continuación.

 

En el receptor, todos estos componentes de "Multipath" se suman (1). Y el resultado práctico es que tenemos múltiples símbolos recibidos "simultáneamente" ("Overlap" de Símbolos) - esta es la Interferencia Entre Símbolos (ISI)!

 

Duración del Símbolo

Como podemos fácilmente concluir, un factor determinante muy importante para el ISI es el tiempo de duración del símbolo.

Si el periodo de símbolo (T) es muy corto en comparación con el "Delay Spread" (t) el impacto es significativo (T << t).

 

Pero si podemos extender la duración de los símbolos, la mayoría de ellos no van a sufrir el impacto de ISI (T >> t).

 

Una pequeña parte del símbolo continuará siendo afectado, pero para la mayor parte de su duración, el símbolo no quedará afectado por las reflexiones que se propagan por "Multipath".

Por eso, el ISI se minimiza cuando se utiliza un período de símbolo mayor (o una Tasa de Símbolo Menor).

 

Conclusión

Hoy nos hemos enterado, de una manera muy simple, a cerca de la interferencia entre símbolos presentes en los sistemas que utilizan símbolos para la comunicación.

Vimos lo que provoca la interferencia (el "Delay Spread", causado por "Multipath"), sus consecuencias, y lo que podemos hacer para minimizarlo.

En los próximos tutoriales, vamos a seguir para cubrir temas directamente relacionados con LTE (y tecnologías similares), de modo que usted será capaz de entender todos los conceptos complejos de esta tecnología con bastante facilidad.

Para preguntas, sugerencias o comentarios, puede enviar su comentario a continuación.

Gracias por leer y visitar. Hasta el siguiente tutorial.