【正文】 FFT 對接收機 frequency 時間窗 同步信號再次導致了傳輸容量的損失 58 ? ? ? ? ? ? ??, ??0 ???c =? , ?? 2 59 TDLTE 信道估計算法 ????????????????線性插值算法 H (k , m) =?H P (k , m1 )a +?H P (k , m2 )(1 ??a) D f ???????????????? ?高階線性插值算法 H (k , (m ??1) ?D f +?l ) =?? =?c1H p (k , m ??1)?+?c0 H p (k , m )?+?c?1H p (k , m +?1)?D f where a =?d1 / D f , d1 ?D f α (α ? 1) ?c1 =?????????2 where ?c =???(α ? 1)(α + 1), α (α + 1) ? 1 α = l / N TDLTE OFDM中的同步 由于定時偏移 (Timing Offset) 和載波頻率偏移（ CFO: Carrier Frequency Offset）都 會嚴重影響 OFDM性能的檢測 性能，頻率同步和時間同步對 OFDM系統來說是必需的 ?找出符號邊界和 最優(yōu)定時，以使載 ?糾正接收信號的 載波頻偏 ,因為任 波間干擾 (ICI)及符 號間干擾 (ISI)最小 何頻偏都會導致 ICI 61 ? TDLTE OFDM中的同步（ 1） FFT處理窗位置與 OFDM符號的相對關系 超前放置 FFT處理窗 延遲放置 FFT處理窗 CP1 TG Data 1 T CP2 Data 2 ? 一個 OFDM符號由保護間隔和有效數據采樣構成，保護間隔 在前，有效數據在后。 =?Tg +?Ts ? 前向糾錯編碼的選擇 Ts ?f =? 1 Ts Tg T 39。因此時頻對偶關 系，通常系統中的碼間干擾 (ISI)變成了 OFDM系統中的子載波間干擾 (ICI） 為了消除 ICI，要求 OFDM系統在頻域采樣點無失真。 5 TDLTE 空中接口物理層技術需求分析 多址接入技術 信道估計技術 調制解調 信道編碼 關鍵技術 資源復用技術 預失真技術 自適應技術 同步技術 干擾消除技術 MIMO天線技術 6 TDLTE OFDM 技術發(fā)展概述 8 TDLTE 更寬帶寬下，為何是 OFDM技術？ 比較干凈的解決了 ISI問題（西醫(yī)手術方案） 實現簡單（ IFFT/FFT，無須復雜的均衡技術），造價便宜 OFDM 技術 靈活的帶寬選擇（適應單載波寬窄帶） 頻譜利用率高 自適應方便（子載波自適應調制、時頻資源調度） 易于與 MIMO技術結合 缺點：時頻同步要求高； PAR問題；同頻干擾協調 9 TDLTE 更寬帶寬下，為何不是 CDMA技術？ 高速數據流、擴頻增益、呼吸效應之間的矛盾 閉環(huán)功控對電路型業(yè)務的適應性更好 CDMA 技術 無線信道存在時延擴展，高速信息流的符號寬度相對較窄， 會有嚴重的 ISI，使用的信道均衡器的復雜性大大增強 Rake接收使用的復雜性 CDMA自干擾技術在寬帶情況下本身的局限性， 特別在多用戶的情況下，系統優(yōu)化不理想 與 MIMO結合的實現算法復雜 10 Time TDLTE OFDM技術的發(fā)展與應用 20世紀 60年代： OFDM技術提出； User 1 2 3 4 5 One PRB Power ( code ) Frequency 6 20世紀 70年代： 使用 DFT/IDFT（ FFT/IFFT）； 20世紀 80年代： 引入循環(huán)前綴； 20世紀 90年代： PRB Bandwidth 數字信號處理技術的發(fā)展； 寬帶有線 /無線接入和廣播規(guī)模應用； PRB Timewidth 采用 OFDM的系統 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； 蜂窩移動通信組網技術； WPAN: UWB WLAN： 、 HIPERLAN2 WMAN： 、 HIPERMAN WiBRO、 WWAN： 、 LTE（ 3GPP）、 UMB（ 3GPP2） WRAN： IMTAd: 4G 11 TDLTE OFDM基本原理 OFDM信號產生 OFDM主要參數 OFDM信號頻譜 保護間隔循環(huán)前綴 12 13 TDLTE OFDM技術原理 低速并行傳輸 時域方波信號 傳統頻分復用 正交頻分復用 高速串行數據流經串并轉換后，分割成若 干低速并行數據流；每路并行數據流采用 獨立載波調制并疊加發(fā)送； 14 TDLTE OFDM技術原理 抗衰落與均衡 信道傳輸函數 信道傳輸函數 H 2 OFDM H 1 H k ……. 頻率 OFDM對信道頻帶的分割作用 ? ? TDLTE OFDM技術原理 抗多徑時延 ISI h(t) OFDM用于地面移動通信系統， 必須解決多徑時延擴展問題； t 多徑時延擴展現象 循環(huán)擴展 保護間隔 OFDM時域信號 OFDM信號的循環(huán)擴展保護間隔 引入循環(huán)前綴 CP（ Cyclic Prefix）； CP保護間隔長于信道時延擴展； 15 16 TDLTE OFDM技術原理 多用戶調度 下行：基于公共參考信號 上行：基于探測參考信號 LTE系統支持最大 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：不進行頻域調度； 2）頻域調度增益（多用戶分集增益）：用戶選擇最好頻域資源進行數據傳輸； TDLTE OFDM技術原理 基于 DFT的實現 17 TDLTE OFDM子載波時域圖 18 TDLTE OFDM子載波頻域圖 19 ? ? ? ? ? ? TDLTE OFDM技術優(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實現并行傳輸，每個碼元的傳輸周期增長，大大增強抗多徑干 擾（碼間干擾），通過增加 CP，克服碼間干擾 OFDM系統中，通過編碼、頻率分集、信道加權、動態(tài)子載波分配等 技術來抵抗頻率選擇性衰落 信道估計與均衡實現簡單 快速傅立葉變換有效實現大量子載波，窄帶子載波實現低碼間干擾和 編碼技術結合有效減少信道衰減造成的連續(xù)誤碼 易于與其他先進技術（如 MIMO等）相結合 20 ? ? ? ? ? ? TDLTE OFDM技術優(yōu)勢