lte系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：ofdm-免費閱讀
【正文】 降低 PAPR的技術(shù)是實現(xiàn) OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一 注意 PAPR問題是發(fā)端 RF等模擬器件會產(chǎn)生的問題（需要更多位的 DAC）。后者不會引入碼間干擾，而前 者卻可能嚴重影響系統(tǒng)性能。 TDLTE OFDM的主要參數(shù) 采樣頻率 Fs FFT點數(shù) NFFT 子載波間隔△ f 有用符號時間 Ts 循環(huán)前綴時間 Tg OFDM符號時間 Ts’ 可用子載波數(shù)目 Nc 載波的調(diào)制方式 ?f =??? ? N FFT Ts =?1 Ts39。 ◆ 支持 120 Km/小時、 350 Km小時的移動速度 。 ◆ 降低建網(wǎng)成本，實現(xiàn)從 Release 6的低成本演進 。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標準的長期演進 TDLTE LTE系統(tǒng)需求 TDLTE是 LTE中的 TDD模式，是 TDSCDMA標準的長期演進 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)模的標準項目。 ◆ 實現(xiàn)合理的終端復雜度、成本和耗電 。 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) 資源復用技術(shù) 預失真技術(shù) 自適應技術(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，無須復雜的均衡技術(shù)），造價便宜 OFDM 技術(shù) 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(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(shù) 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(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)算法復雜 10 Time TDLTE OFDM技術(shù)的發(fā)展與應用 20世紀 60年代： OFDM技術(shù)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(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)頻分復用 正交頻分復用 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展問題； t 多徑時延擴展現(xiàn)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(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，窄帶子載波實現(xiàn)低碼間干擾和 編碼技術(shù)結(jié)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(shù)（如 MIMO等）相結(jié)合 20 ? ? ? ? ? ? TDLTE OFDM技術(shù)優(yōu)勢 可變帶寬的 OFDMA 能夠平衡抗多徑能力與多普勒的影響 可變帶寬的 OFDMA通過使用相同的符號寬度和子載波間隔能夠簡化 系統(tǒng)設計 可擴展的結(jié)構(gòu)，支持的可變帶寬從 20MHz 靈活的子信道分配，偽隨機子信道可增加分集，連續(xù)排列子信道可增 加多用戶選擇性 多用戶接入保證正交，可減少干擾增加容量 精確的帶寬分配 21
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