【正文】 theta_i=rand(N_i，1)*。%計算多普勒頻移if phase==39。% phase=39。]。 %c_i=2*sigma/sqrt(N_i1/2)*[[sin(pi*n/(N_i1)) 1/2]39。[cos(pi*n/(2*N_i1)) 1]39。 %n=1:N_i1。 f_i=fmax*sin(pi*()/(2*N_i))。衷心感謝所有關(guān)心和幫助我的人！OFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)30參考文獻(xiàn)(1) 尹長川， 羅濤， 樂光新. 多載波寬帶無線通信技術(shù) [M]. 北京郵電大學(xué)出版社, 2022.(2) 楊大成. 移動傳播環(huán)境理論基礎(chǔ) [M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2022.(3) 龔凌, 曹華孝. LTEA 中載波聚合技術(shù)研究進展 [J]. 數(shù)據(jù)通信, 2022, 2.(4) 張翔, 王文博, 彭木根. 頻帶聚合技術(shù)在 LTEAdvanced 系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 移動通信, 2022, 第 6 期.(5) R1090696, “Considerations on precoding scheme for DL joint processing CoMP,” SHARP, Feb. 2022.(6) R1082468, “Carrier Aggregation in LTEAdvanced”, Ericsson, 2022.(7) R1083678, “Update Views on Support of Wider Bandwidth in LTEAdvanced”, NTT DoCoMo, 2022.(8) R1083193, “Carrier Aggregation Operation in LTEA”, Qualm Europe, 2022.(9) R1 082575, NTT and DoCoMo. Requirements for Further Advancements for E UTRA. Warsaw Poland, June 2022.(10) R1 082448, Huawei. Carrier aggregation in Advanced E UTRA. Warsaw Poland, June 2022.OFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)31附錄程序清單：①瑞利信道仿真：function[f_i，c_i，theta_i]=Parameter_Classical(N_i，Variance，fmax，phase)sigma=sqrt(Variance)。姜老師在我的學(xué)習(xí)中給予了很大的支持，給我指明了學(xué)習(xí)的方向，教導(dǎo)我學(xué)習(xí)的方法，在畢業(yè)設(shè)計的整個過程中給我提出了很多中肯的建議，使我能夠順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。OFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)29致謝經(jīng)過三個月的努力， 終于完成了論文，論文的完成離不開很多人的幫助和鼓勵。因此，通過對比，我們知道方案 A 最為直接簡便，但是對于 LTE 系統(tǒng)遺留終端僅中間載波段可用，方案 B 雖然每一個載波段均可為 LTE 遺留的終端所用，但是由于出現(xiàn)了新的帶寬需要在協(xié)議中定義，因此需要對用戶終端的復(fù)雜度和兼容性進行重新考慮。因此方案 B 的每一個載波段均能接收 LTE 系統(tǒng)遺留下來的終端。對于目前載波聚合技術(shù)的相關(guān)背景，應(yīng)用環(huán)境以及主流方案進行了闡述總結(jié)，主要針對連續(xù)載波聚合的兩種實現(xiàn)方案進行了概述和性能評估。在載波聚合技術(shù)的實現(xiàn)過程中，連續(xù)頻帶的聚合與離散頻帶的聚合都應(yīng)該被支持，目前來說，連續(xù)頻帶聚合更容易實現(xiàn)，但是相對連續(xù)頻帶聚合，離散頻帶聚合確是更適合運營商在實際系統(tǒng)中使用，但就如上面所說，離散頻帶聚合技術(shù)面臨著更多的技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著 3G 走向商用化，人們對于多媒體和移動互聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的需求在日益高漲，而我們對于下一代的移動通信的演進也更加的關(guān)注。綜合看來，兩種方法各有優(yōu)勢。　本章小結(jié)本章對載波聚合技術(shù)的原理與當(dāng)前的主流設(shè)計方案進行了闡述，并重點對于兩種連續(xù)載波聚合設(shè)計方案的誤碼率性能進行了評估，通過 matlab 仿真程序得出了其誤碼率曲線，通過仿真曲線可以看出，兩種方案對于信息傳輸?shù)目煽啃杂绊懖淮?，也就是說相鄰載波段間沒有保護頻帶的子載波間引起的衰落是微不足道的。如下圖：圖 49　 方案 1 示意圖方案 2 則是僅在一個基本頻率塊中包含 SCH 和 PBCH，如下圖：圖 410　方案 2 示意圖從上述考慮，由于就每 20MHZ 帶寬來說，SCH 和 PBCH 僅占其 %，多 SCH與 PBCH 的設(shè)置能夠在大帶寬（如 100MHz）時獲得更有效的載波搜尋接入。于是我們可以得出結(jié)論，相鄰載波段間沒有保護頻帶的子載波間引起的衰落是微不足道的，可以利用中心頻帶兩端的頻帶來傳輸信息。這說明，這時的 BER 是相當(dāng)小幾乎可以忽略的。　關(guān)于載波聚合方案的性能仿真①　仿真參數(shù)：表 43 載波聚合方案仿真參數(shù)表子載波數(shù) 3072有效子載波數(shù) 1000FFT 點數(shù) 3072調(diào)制/解調(diào) QPSKSNR(信噪比) 015（ dB）信道模型 瑞利信道信源比特數(shù) 2022bitOFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)25②　仿真流程圖： 產(chǎn)生信源信號 （2022 bit 0,1 序列）將信號進行串并轉(zhuǎn)換調(diào)制, QPSK 星座映射將 1*1000 信號矩陣轉(zhuǎn)換為 1*1024 矩陣（中間置零，兩端補零）對信號進行 IFFT（3072 點）變換Reyleigh 衰落對信號添加 AWGN對信號進行 FFT(3072 點)變換取出中間矩陣的有效信號的，去掉添加的零，變回 1*1000 矩陣判斷每一點的星座位置（以最小距離為標(biāo)準(zhǔn)）解調(diào)，QPSK 變回 0,1 信號串并轉(zhuǎn)換，變回 1*2022 矩陣與信源信號對比，計算誤碼率方案 A 中兩端添加零矩陣，形成保護頻帶，最后行程 1*3072 的矩陣/方案 B 中在兩端添加同中間頻段形式一樣的矩陣，三個1*1024 的矩陣組成一個 1*3072 的大矩陣畫圖，結(jié)束OFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)260 1 2 3 4 5 6104103102101 BER函函SNRBER 函函 A BER函函 B BER③　仿真結(jié)果：由于仿真結(jié)果出來，兩種方法產(chǎn)生的 BER 曲線非常近似，所以這里 A、B 采用一張仿真圖示意，不再重復(fù)。我們以鏈路級仿真來研究相鄰載波單元間保護帶寬的必要性，即測量相鄰載波段間的中心載波段的誤碼率，A、B 兩種對比方案，一種方案為大頻帶上只有中間載波段負(fù)載有信息，兩端均為保護頻帶不負(fù)載信息，另一種方案為將大頻帶等分 3部分，每一部分均負(fù)載信息，而每一部分兩端留有較小保護頻帶?！≥d波聚合方案的性能評估通過研究上述方案，可以看出，兩種方案的保護頻帶不同。OFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)22圖 45 連續(xù)頻譜載波聚合方案 B（a ）b 提案則如下圖 46 所示，原理是在 LTE Release 8 中定義的相鄰載波單元間插入額外的子載波，也就是在載波段間插入 19 個附加子載波（285KHz） ，從而撥正每一個載波段的中心頻點的位置都是 100KHz 的整數(shù)倍，因此，在頻帶聚合的兩端的保護帶寬會就會有相應(yīng)減少。圖 44 連續(xù)頻譜載波聚合方案 A②　方案 B：方案 B 分為 a、b 兩種情況，a 提案如下圖 45 所示，原理是的減少其中子載波的數(shù)目，并且每個子載波段的帶寬并不完全與 LTE Release 8 中定義的一樣，而是有適當(dāng)?shù)臏p少，以此來保證每一個載波段的中心頻點都是位于 100 KHz 的整數(shù)倍上。這就意味 LTE 系統(tǒng)遺留下來的用戶終端只能接入中間的載波段。針對這種情況，方案A 基于每個載波段的中心頻點不是必須落在 100KHz 的信道柵上；方案 B 則基于每個載波段的中心頻點必須落在 100KHz 的信道柵上。如前所述，LTEAdvanced 系統(tǒng)要完全兼容 LTE 系統(tǒng)遺留下來的 UE，這就需要載波段中心位于 100 KHz 的整數(shù)倍位置。對比于離散頻帶聚合而言，UE 更容易使用一套射頻設(shè)備和 FFT 設(shè)備去完成多個頻帶數(shù)據(jù)的連續(xù)接收，從而可以節(jié)省終端成本。另一方面，方案 B 不能兼容LTE 系統(tǒng)， MAC 層和 RLC 層會受到 CA 的影響， PDU 會明顯超過 LTE Release 8定義的大小。因此，總結(jié)來說，方案 B 的優(yōu)點是由于所有子載波均共用一個傳輸塊，從而傳輸塊包含的數(shù)據(jù)較多，這樣就減少了傳輸塊個數(shù)與 HARQ 過程，于是對于 MAC 層來說，這樣做大大減小了系統(tǒng)開銷。而對于方案 B，所有載波段的傳輸?shù)燃壘窍嗤?，而且使用相同的調(diào)制編碼方式，它使所有的載波共用一個傳輸塊，單一的數(shù)據(jù)流在某些點上被分到不同的載波上，在物理層上進行載波上數(shù)據(jù)流的聚合。且 MAC 層和無線鏈路控制層(RLC) 沒有受到影響，不會修改協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (PDU)的大小。在這個方案中，每一個載波均為獨立設(shè)計，因此就可以維持其原來的物理結(jié)構(gòu)，即包括鏈路自適應(yīng)、特殊載波的位置和 HARQ 等。下圖 43 表示數(shù)據(jù)流的兩種聚合方式：OFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)20圖 43 數(shù)據(jù)流分別在 MAC 和物理層的聚合從上圖 43 我們可以看出，A、B 這兩種方案都能夠?qū)崿F(xiàn)在 LTE A 系統(tǒng)中傳輸塊到聚合后載波上的映射。從應(yīng)用場景、物理層載波聚合應(yīng)用、非對稱載波聚合、載波聚合對于 LTE 的兼容考慮、在載波聚合方面頻譜效率的提高問題以及載波聚合對于切換的一些轉(zhuǎn)化這6 個方面來對 LTE A 中的載波聚合技術(shù)進行考慮時，當(dāng)前研究的現(xiàn)狀如下表所示：表 41 載波聚合技術(shù)應(yīng)用載波聚合技術(shù) 研究現(xiàn)狀 存在問題 進一步研究方向應(yīng)用場景 室內(nèi)場景和游牧場景尚未深入討論 針對應(yīng)用場景的優(yōu)化非對稱載波聚合 控制信道和信令設(shè)計、初始接入過程具體信道格式未確定配合頻譜效率綜合考慮物理層應(yīng)用 頻點分配、PCI分配研究不全面 載波間的時間同步兼容性（主要非對稱情況）支持后向兼容、支持非后向兼容標(biāo)準(zhǔn)未確定支持后向兼容或后向兼容配合頻譜效率和控制信道設(shè)計綜合考慮頻譜效率 減少載波間的保護帶寬只研究了對稱載波間的保護帶寬非對稱載波聚合頻譜效率載波聚合中的切換跨頻段聚合 研究處于初級階段切換機制、由于覆蓋的模糊性所帶來的切換LTE A 系統(tǒng)在基于載波聚合技術(shù)的條件下，關(guān)于傳輸塊的映射和控制信道的設(shè)計等方面與單載波系統(tǒng)是有所區(qū)別的。下圖 42 中，表示了 LTE A 系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路要聚合不同帶寬“LTE 載波單元” 。且在 TDD 中，由于過寬的傳輸帶寬會降低信道估計與CQI（信道質(zhì)量指示）的估計，因此較窄的傳輸帶寬有利于上行鏈路。原因是，就目前和將來的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的流量要求來考慮，系統(tǒng)要求的上行帶寬要遠(yuǎn)小于下行帶寬。但是為了能夠更好的利用離散分布的頻譜碎片，載波聚合需要在非連續(xù)的頻帶上實現(xiàn)。而離散頻譜分配特點為：第一，離散頻譜分配時，UE 有多個射頻接受器和多個 FFT 變換器，頻譜聚合需要產(chǎn)生更大的傳輸帶寬；第二，UE 承受載波聚合的能力要具體到使 UE 的大小，成本，功耗的增加最小。其中 5 個連續(xù)的20MHz 頻帶聚合成一個 100MHz 帶寬，而兩個不連續(xù)的 20MHz 頻帶則聚合成一個40MHz 的帶寬。　載波聚合的分類根據(jù)頻譜的連續(xù)性與系統(tǒng)支持業(yè)務(wù)的對稱關(guān)系，我們可以將載波聚合分為連續(xù)載波聚合與非連續(xù)載波聚合方式，以及對稱載波聚合與非對稱載波聚合方式。LTE A 系統(tǒng)引入了載波聚合技術(shù)，在關(guān)鍵技術(shù)方面有了很大的增強。它支持的下行峰值速率為 1Gbit/s，下行頻譜效率提高到 30bit/s/Hz，上行峰值速率為500Mbit/s，上行頻譜效率則可提高到 15bit/s/Hz。LTEAdvanced 系統(tǒng)是 LTE 系統(tǒng)的平滑演進?！TEAdvanced 中的載波聚合在目前現(xiàn)有的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，由于頻帶利用率不高，且每一個 UE 所占用帶寬有限，所以無法滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸要求。它合理的復(fù)用了多個頻帶，使得 LTEAdvanced 系統(tǒng)用戶在同一時間內(nèi)接收帶寬超過20MHz 的數(shù)據(jù)。OFDM 及載波聚合的設(shè)計與實現(xiàn)164　載波聚合技術(shù)　載波聚合技術(shù)概述　載波聚合技術(shù)的原理載波聚合，即是指兩個以上的載波的聚合，通過聚合方式將多個離散或者連續(xù)的小頻帶擴展成更寬的頻帶來傳輸數(shù)據(jù)?！”菊滦〗Y(jié)本章介紹了 OFDM 系統(tǒng)的相關(guān)問題進行了系統(tǒng)介紹。串并轉(zhuǎn)換使得高速的數(shù)據(jù)流中的符號持續(xù)周期增加，從而使子載波信道可以看作為平坦衰落信道，因此簡化了均衡。由于在移動通信中，多徑產(chǎn)生的衰落的影響是非常突出的，因此加入循環(huán)前綴(CP)的 OFDM 系統(tǒng)其抗多徑衰落性能有很大的提高。例如 OFDM 系統(tǒng)通過調(diào)整子載波的數(shù)量，就可以擴展帶寬，這是傳統(tǒng)單載波技術(shù)無法比擬的；另外，終端也可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)情況，調(diào)整子載波分配，這樣就可以使用小功率功放；基站還可以根據(jù)不同用戶的信道情況，調(diào)整子載波位置，以此來避免頻率選擇性衰落和窄帶干擾。OFDM 系統(tǒng)通過子載波化可以實現(xiàn)頻域資源的靈活分配。同時，靈活的選擇子載波傳輸，還可以實現(xiàn)動態(tài)的頻譜資源分配。②　系統(tǒng)實現(xiàn)簡單?！FDM 技術(shù)的優(yōu)點OFMD 有諸多優(yōu)點，具體羅列如下：①　頻譜效率高。最近的發(fā)