Pourquoi la modulation et le codage sont-ils adaptés dynamiquement dans le LTE ?

Pourquoi la modulation et le codage sont-ils adaptés dynamiquement dans le LTE ?

La modulation et le codage sont adaptés dynamiquement dans le LTE afin d’optimiser le débit de données tout en maintenant la robustesse du lien radio selon les conditions du canal. Cette adaptation repose sur l’algorithme AMC (Adaptive Modulation and Coding), qui sélectionne en temps réel la combinaison modulation–codage la plus appropriée à partir des rapports CQI (Channel Quality Indicator) remontés par l’UE. Lorsque le canal est de bonne qualité, le système choisit une modulation d’ordre élevé (comme le 64-QAM) avec un code de faible redondance pour maximiser le débit. Inversement, en cas de dégradation du lien, il bascule vers des modulations plus robustes (QPSK ou 16-QAM) avec un codage plus protecteur, assurant ainsi la continuité de la communication.

Sélection des schémas MCS selon le CQI

Le LTE utilise une table MCS (Modulation and Coding Scheme) pour faire correspondre chaque valeur de CQI à une combinaison précise de modulation et de taux de codage. Le réseau eNodeB ajuste le schéma MCS toutes les millisecondes selon les retours de qualité de canal reçus de l’UE. Cette granularité permet une adaptation très fine aux variations rapides du canal radio.

Structure du canal physique et blocs de transport

Le codage est appliqué sur les blocs de transport (TB) qui sont ensuite segmentés et mappés sur les ressources physiques. Chaque TB subit un codage canal (turbocodes), un entrelacement, puis une modulation des symboles. Ce processus est configuré par les paramètres TBS (Transport Block Size), eux-mêmes liés au MCS et au nombre de ressources allouées.

Impact de la granularité fréquentielle sur l’adaptation

L’un des avantages clés du LTE est sa capacité à adapter le schéma de modulation et de codage indépendamment sur différents blocs de ressources (RB), ce qui permet d’exploiter au mieux la diversité fréquentielle. Chaque sous-bande peut recevoir une modulation adaptée localement, optimisant ainsi le débit global même en environnement hétérogène.

Transmission HARQ et robustesse dynamique

Le mécanisme HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) complète cette stratégie adaptative. Il permet la retransmission rapide des blocs erronés, tout en conservant l’efficacité du codage initial. Cela évite d’alourdir la charge avec des codes trop conservateurs, tout en assurant une récupération fiable des données dans des conditions dégradées.

Exemple d’adaptation en mobilité

Un utilisateur mobile passant d’un environnement urbain dense à une zone dégagée verra son terminal modifier rapidement le CQI. Le réseau ajustera en conséquence la modulation de 16-QAM vers 64-QAM, augmentant ainsi le débit tout en maintenant une erreur binaire maîtrisée grâce à un codage ajusté.

Pour comprendre comment le réseau alloue dynamiquement les ressources physiques sous-jacentes à ces schémas adaptatifs, il est pertinent d’explorer la logique de planification OFDMA côté eNodeB.