Да, в реальном LTE Downlink всё несколько сложнее, чем просто "биты - QAM - OFDM". До отображения на поднесущие есть канальное кодирование, rate matching, scrambling и т.д. В статье я сознательно упростил этот участок, чтобы основной акцент оставить на переходе от частотных IQ-коэффициентов через IFFT к временным IQ-отсчётам и дальше к RF.
С циклическим префиксом нюанс такой: его копия действительно тоже проходит через многолучевой канал и сама искажается. Но приёмник всё равно полностью отбрасывает CP. Если длительность циклического префикса превышает существенный разброс задержек многолучевого канала и синхронизация выполнена корректно, задержанные копии предыдущего OFDM-символа не попадают в полезную часть текущего символа. После FFT влияние многолучевого канала на каждую поднесущую можно описать своим комплексным коэффициентом, который изменяет её амплитуду и фазу. Если же разброс задержек становится больше длительности циклического префикса, появляется межсимвольная интерференция, а также может нарушаться ортогональность поднесущих и возникать межподнесущая интерференция.
И да, эквализация используется. В Downlink базовая станция передаёт радиосигнал, поэтому оценку канала и эквализацию выполняет UE (пользовательское устройство) после FFT, используя опорные сигналы (см. пример выше). При этом uplink LTE использует SC-FDMA, поэтому тракт там не полностью симметричен downlink.
Про пилоты/оценку канала тоже согласен — тема большая и интересная. В эту статью я её почти не включал именно потому, что тогда раздел про RX быстро вырос бы ещё в отдельную статью.
Тут уже не возьмусь выдавать теорию за практический опыт :) С алгоритмами оценки канала на стороне High-PHY непосредственно не работал, поэтому мой ответ выше действительно скорее «из учебника». Насколько понимаю, для первых символов возникает именно компромисс между использованием только доступных на текущий момент оценок и ожиданием следующих символов ради сглаживания ценой дополнительной задержки. По интерполяции тоже интересно было бы услышать опыт тех, кто реализовывал это в реальном PHY: более высокий порядок сам по себе ведь не гарантирует лучшую оценку на шумных пилотах.
На приёме для этого используются известные приёмнику опорные сигналы (reference signals). После FFT для k-й поднесущей можно написать что-то вроде такого: , где - известный переданный комлексный коэффициент, - принятый коэффициент, а - комплексный коэффициент канала. И в простейшем случае оценка будет . Так можно узнать, как канал изменил амплитуду и фазу сигнала на данной частоте. Разумеется, это упрощённая модель без учёта шума и помех. При этом опорные сигналы передаются не на каждой поднесущей и не в каждом OFDM-символе. Поэтому непосредственно оценить таким способом можно только в тех точках ресурсной сетки, где находятся известные опорные сигналы. Для остальных ресурсных элементов коэффициенты канала оцениваются по соседним известным значениям — выполняется интерполяция по частоте и времени. В результате приёмник получает оценку частотного профиля канала, то есть примерно знает, как канал изменяет амплитуду и фазу разных поднесущих. Дальше эту оценку можно использовать для эквализации: компенсировать влияние канала и восстановить переданные QAM-символы. Архитектурно в O-RAN 7.2 FFT относится к Low-PHY и выполняется в RU, а оценка канала и эквализация относятся уже к High-PHY и выполняются на стороне DU. 2. Коррекция пик-фактора - не бесплатная операция. Она намеренно искажает сигнал, уменьшая наиболее высокие пики. Искажения допускаются до тех пор, пока итоговый сигнал удовлетворяет требованиям по EVM и прочим требованиям стандарта. В общем случае, коррекция пик-фактора делается не посредством изменения каких-то специальных служебных поднесущих, а путём изменения формы результирующего сигнала во временной области (конкретные алгоритмы бывают разные). 3. При шаге поднесущих 15 кГц доплеровский сдвиг обычно значительно меньше самого шага. Например, при и скорости 100 км/ч максимальный сдвиг составляет около 185 Гц. На приёме общий частотный сдвиг оценивается и компенсируется, а изменение самого канала во времени отслеживается по опорным сигналам. При больших скоростях Допплер также может приводить к нарушению ортогональности поднесущих и появлению взаимных помех между соседними поднесущими.
Да, в реальном LTE Downlink всё несколько сложнее, чем просто "биты - QAM - OFDM". До отображения на поднесущие есть канальное кодирование, rate matching, scrambling и т.д. В статье я сознательно упростил этот участок, чтобы основной акцент оставить на переходе от частотных IQ-коэффициентов через IFFT к временным IQ-отсчётам и дальше к RF.
, который изменяет её амплитуду и фазу. Если же разброс задержек становится больше длительности циклического префикса, появляется межсимвольная интерференция, а также может нарушаться ортогональность поднесущих и возникать межподнесущая интерференция.
С циклическим префиксом нюанс такой: его копия действительно тоже проходит через многолучевой канал и сама искажается. Но приёмник всё равно полностью отбрасывает CP. Если длительность циклического префикса превышает существенный разброс задержек многолучевого канала и синхронизация выполнена корректно, задержанные копии предыдущего OFDM-символа не попадают в полезную часть текущего символа. После FFT влияние многолучевого канала на каждую поднесущую можно описать своим комплексным коэффициентом
И да, эквализация используется. В Downlink базовая станция передаёт радиосигнал, поэтому оценку канала и эквализацию выполняет UE (пользовательское устройство) после FFT, используя опорные сигналы (см. пример выше). При этом uplink LTE использует SC-FDMA, поэтому тракт там не полностью симметричен downlink.
Про пилоты/оценку канала тоже согласен — тема большая и интересная. В эту статью я её почти не включал именно потому, что тогда раздел про RX быстро вырос бы ещё в отдельную статью.
Тут уже не возьмусь выдавать теорию за практический опыт :) С алгоритмами оценки канала на стороне High-PHY непосредственно не работал, поэтому мой ответ выше действительно скорее «из учебника». Насколько понимаю, для первых символов возникает именно компромисс между использованием только доступных на текущий момент оценок и ожиданием следующих символов ради сглаживания ценой дополнительной задержки. По интерполяции тоже интересно было бы услышать опыт тех, кто реализовывал это в реальном PHY: более высокий порядок сам по себе ведь не гарантирует лучшую оценку на шумных пилотах.
На приёме для этого используются известные приёмнику опорные сигналы (reference signals). После FFT для k-й поднесущей можно написать что-то вроде такого:
, где 
- известный переданный комлексный коэффициент, 
- принятый коэффициент, а 
- комплексный коэффициент канала. И в простейшем случае оценка будет 
. Так можно узнать, как канал изменил амплитуду и фазу сигнала на данной частоте. Разумеется, это упрощённая модель без учёта шума и помех. При этом опорные сигналы передаются не на каждой поднесущей и не в каждом OFDM-символе.
таким способом можно только в тех точках ресурсной сетки, где находятся известные опорные сигналы. Для остальных ресурсных элементов коэффициенты канала оцениваются по соседним известным значениям — выполняется интерполяция по частоте и времени.
и скорости 100 км/ч максимальный сдвиг составляет около 185 Гц. На приёме общий частотный сдвиг оценивается и компенсируется, а изменение самого канала во времени отслеживается по опорным сигналам. При больших скоростях Допплер также может приводить к нарушению ортогональности поднесущих и появлению взаимных помех между соседними поднесущими.
Поэтому непосредственно оценить
В результате приёмник получает оценку частотного профиля канала, то есть примерно знает, как канал изменяет амплитуду и фазу разных поднесущих. Дальше эту оценку можно использовать для эквализации: компенсировать влияние канала и восстановить переданные QAM-символы.
Архитектурно в O-RAN 7.2 FFT относится к Low-PHY и выполняется в RU, а оценка канала и эквализация относятся уже к High-PHY и выполняются на стороне DU.
2. Коррекция пик-фактора - не бесплатная операция. Она намеренно искажает сигнал, уменьшая наиболее высокие пики. Искажения допускаются до тех пор, пока итоговый сигнал удовлетворяет требованиям по EVM и прочим требованиям стандарта.
В общем случае, коррекция пик-фактора делается не посредством изменения каких-то специальных служебных поднесущих, а путём изменения формы результирующего сигнала во временной области (конкретные алгоритмы бывают разные).
3. При шаге поднесущих 15 кГц доплеровский сдвиг обычно значительно меньше самого шага. Например, при