lte系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：ofdm(已修改)
2025-01-28 23:02 本頁面
【正文】 TDLTE LTE系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)： OFDM 1 3 TDLTE LTE：下一代寬帶移動技術(shù) 10kbps 200kbps 300kbps10Mbps 50Mbps 50M1Gbps 數(shù)據(jù)速率 (OFDM/MIMO) 3GPP FDD IMTAdvanced WCDMA HSPA HSPA+ LTE FDD LTE+ GSM GPRS/EDGE TDD TDSCDMA HSPA HSPA+ TDLTE TD LTE+ IS95 cdmaOne cdma20221X DO Rev A DO Rev B UMB UMB+ 3GPP2 DO Rev 0 注： 彼此兼容 IEEE TDLTE是 LTE中的 TDD模式，是 TDSCDMA標(biāo)準(zhǔn)的長期演進(jìn) TDLTE LTE系統(tǒng)需求 TDLTE是 LTE中的 TDD模式，是 TDSCDMA標(biāo)準(zhǔn)的長期演進(jìn) LTE是 3GPP為了保證未來 10年 3GPP系列技術(shù)的生命力，抵御 來自非 3GPP陣營技術(shù)的競爭而 啟動的最大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)項目。 可變帶寬 、 ， 1 20MHz 高速率 下行 : 100Mbps 上行 : 50Mbps 高效率 下行 : 5bit/s/Hz， 上行 : 低時延 控制面 : 100ms 用戶面 : 10ms 4 TDLTE 3GPP LTE詳細(xì)需求 ◆支持 ～ 20MHz帶寬 。 ◆ 峰值數(shù)據(jù)率：上行 50Mb/s，下行 100Mb/s。頻譜效率達(dá)到 3GPP Release 6的 2～ 4倍 。 ◆ 提高小區(qū)邊緣的比特率 ◆用戶面延遲（單向）小于 5ms，控制面延遲小于 100ms 。 ◆ 支持與現(xiàn)有 3GPP和非 3GPP系統(tǒng)的互操作 。 ◆ 支持增強(qiáng)型的廣播多播業(yè)務(wù) 。 ◆ 降低建網(wǎng)成本，實現(xiàn)從 Release 6的低成本演進(jìn) 。 ◆ 實現(xiàn)合理的終端復(fù)雜度、成本和耗電 。 ◆ 支持增強(qiáng)的 IMS（ IP多媒體子系統(tǒng)）和核心網(wǎng) 。 ◆ 取消電路交換（ CS）域， CS域業(yè)務(wù)在包交換（ PS）域?qū)崿F(xiàn) 。 ◆ 對低速移動優(yōu)化系統(tǒng)，同時支持高速移動 。 ◆ 以盡可能相似的技術(shù)同時支持成對和非成對（ Unpaired）頻段 。 ◆ 盡可能支持簡單的鄰頻共存 。 ◆ 支持 100Km的覆蓋 。 ◆ 支持 120 Km/小時、 350 Km小時的移動速度 。 5 TDLTE 空中接口物理層技術(shù)需求分析 多址接入技術(shù) 信道估計技術(shù) 調(diào)制解調(diào) 信道編碼 關(guān)鍵技術(shù) 資源復(fù)用技術(shù) 預(yù)失真技術(shù) 自適應(yīng)技術(shù) 同步技術(shù) 干擾消除技術(shù) MIMO天線技術(shù) 6 TDLTE OFDM 技術(shù)發(fā)展概述 8 TDLTE 更寬帶寬下，為何是 OFDM技術(shù)？ 比較干凈的解決了 ISI問題（西醫(yī)手術(shù)方案） 實現(xiàn)簡單（ IFFT/FFT，無須復(fù)雜的均衡技術(shù)），造價便宜 OFDM 技術(shù) 靈活的帶寬選擇（適應(yīng)單載波寬窄帶） 頻譜利用率高 自適應(yīng)方便（子載波自適應(yīng)調(diào)制、時頻資源調(diào)度） 易于與 MIMO技術(shù)結(jié)合 缺點：時頻同步要求高； PAR問題；同頻干擾協(xié)調(diào) 9 TDLTE 更寬帶寬下，為何不是 CDMA技術(shù)？ 高速數(shù)據(jù)流、擴(kuò)頻增益、呼吸效應(yīng)之間的矛盾 閉環(huán)功控對電路型業(yè)務(wù)的適應(yīng)性更好 CDMA 技術(shù) 無線信道存在時延擴(kuò)展，高速信息流的符號寬度相對較窄， 會有嚴(yán)重的 ISI，使用的信道均衡器的復(fù)雜性大大增強(qiáng) Rake接收使用的復(fù)雜性 CDMA自干擾技術(shù)在寬帶情況下本身的局限性， 特別在多用戶的情況下，系統(tǒng)優(yōu)化不理想 與 MIMO結(jié)合的實現(xiàn)算法復(fù)雜 10 Time TDLTE OFDM技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 20世紀(jì) 60年代： OFDM技術(shù)提出； User 1 2 3 4 5 One PRB Power ( code ) Frequency 6 20世紀(jì) 70年代： 使用 DFT/IDFT（ FFT/IFFT）； 20世紀(jì) 80年代： 引入循環(huán)前綴； 20世紀(jì) 90年代： PRB Bandwidth 數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展； 寬帶有線 /無線接入和廣播規(guī)模應(yīng)用； PRB Timewidth 采用 OFDM的系統(tǒng) 廣播： DAB、 DVBT/H，高通的 MF、我國清華方案 00年代： 有線： ADSL/VDSL OFDM/MIMO技術(shù)； 蜂窩移動通信組網(wǎng)技術(shù)； WPAN: UWB WLAN： 、 HIPERLAN2 WMAN： 、 HIPERMAN WiBRO、 WWAN： 、 LTE（ 3GPP）、 UMB（ 3GPP2） WRAN： IMTAd: 4G 11 TDLTE OFDM基本原理 OFDM信號產(chǎn)生 OFDM主要參數(shù) OFDM信號頻譜 保護(hù)間隔循環(huán)前綴 12 13 TDLTE OFDM技術(shù)原理 低速并行傳輸 時域方波信號 傳統(tǒng)頻分復(fù)用 正交頻分復(fù)用 高速串行數(shù)據(jù)流經(jīng)串并轉(zhuǎn)換后，分割成若 干低速并行數(shù)據(jù)流；每路并行數(shù)據(jù)流采用 獨立載波調(diào)制并疊加發(fā)送； 14 TDLTE OFDM技術(shù)原理 抗衰落與均衡 信道傳輸函數(shù) 信道傳輸函數(shù) H 2 OFDM H 1 H k ……. 頻率 OFDM對信道頻帶的分割作用 ? ? TDLTE OFDM技術(shù)原理 抗多徑時延 ISI h(t) OFDM用于地面移動通信系統(tǒng)， 必須解決多徑時延擴(kuò)展問題； t 多徑時延擴(kuò)展現(xiàn)象 循環(huán)擴(kuò)展 保護(hù)間隔 OFDM時域信號 OFDM信號的循環(huán)擴(kuò)展保護(hù)間隔 引入循環(huán)前綴 CP（ Cyclic Prefix）； CP保護(hù)間隔長于信道時延擴(kuò)展； 15 16 TDLTE OFDM技術(shù)原理 多用戶調(diào)度 下行：基于公共參考信號 上行：基于探測參考信號 LTE系統(tǒng)支持最大 20MHz的信道帶寬，可以充分利用信道的頻率選擇性，獲得： 1）頻率分集增益：不進(jìn)行頻域調(diào)度； 2）頻域調(diào)度增益（多用戶分集增益）：用戶選擇最好頻域資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸； TDLTE OFDM技術(shù)原理 基于 DFT的實現(xiàn) 17 TDLTE OFDM子載波時域圖 18 TDLTE OFDM子載波頻域圖 19 ? ? ? ? ? ? TDLTE OFDM技術(shù)優(yōu)勢 OFDM各個子載波之間是彼此重疊、相互正交，大大提高頻譜利用率 OFDM實現(xiàn)并行傳輸，每個碼元的傳輸周期增長，大大增強(qiáng)抗多徑干 擾（碼間干擾），通過增加 CP，克服碼間干擾 OFDM系統(tǒng)中，通過編碼、頻率分集、信道加權(quán)、動態(tài)子載波分配等 技術(shù)來抵抗頻率選擇性衰落 信道估計與均衡實現(xiàn)簡單 快速傅立葉變換有效實現(xiàn)大量子載波，窄帶子載波
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