chapter 3 LTE key techiniques

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1、LTEKeyTechnologyJul28,2011提纲下行OFDM上行SC-FDMAMIMOHARQ信道调度链路自适应小区间干扰消除WHYDOOFDM？发射信号强度接收信号0时间移动通信不得不处理多径干扰和多普勒效应：OFDM优势明显•多径指无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。多径会导致信号的衰落和相移。•多径效应产生的符号间干扰（intersymbolinterference，ISI）会影响到信号传输的质量。•多普勒效应：波源和观察者有相对运动时观察者接受到的波的频率与波源发出不同频率的现象。观察者远离波源运动，频率变低，波长变长。OFD

2、M原理频分复用、频分多址(FDM/FDMA)技术其实是一种传统的技术；将较宽的频带分成若干较窄的子带(子载波)进行并行发送是最朴素的实现宽带传输的方法。但是为了各子载波间的干扰，不得不在相邻的子载波间保留较大的间隔，这就大大的降低了频谱效率。因此，频谱效率更高的TDMTDMA(时分复用、时分多址)和CDMA技术成了无线通信的核心传输技术。但是近几年由于数字信号处理技术FFT（快速傅立叶变换）的发展，使得FDM技术有了革命性的变化；FFT允许将FDM的各个子载波重叠排列，同时保留子载波间的正交性(以避免子载波间的干扰)。部分重叠的子载波排列可以大大提高频谱。OFDM原理

3、OFDM即正交频分多路复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing），与传统的多载波调制（MCM）相比，OFDM调制的各个子载波间可相互重叠，并且能够保持各个子载波之间的正交性。OFDM原理OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流，在N个子载波上同时进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符号，构成一个OFDM符号。在单载波系统中，一次衰落或者干扰可能就会导致整个链路的失效，但是在多载波系统中，某一时刻将只有少部分的子信道受到深度衰落的影响。BandwidthOFDM原理OFDM(OrthogonalFrequ

4、encyDivisionMultiplexing)即正交频分复用技术，OFDM是多载波调制的一种。将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。子数据流的速率是原来的1/N,即符号周期是原来的N倍，通过设计使得该符号周期远大于信道的时延扩展，从而实现了将一个宽带频率选择性信道划分成N个窄带平坦衰落信道，从而消除符号间干扰，使其具有很强的抗无线信道多径衰落和抗脉冲干扰的能力。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI。符号间干扰和保护间隔由于无线信号的传播环境不是理想的，发射机输出

5、的信号会经过多次反射到达接收机，经过不同反射到达接收机的信号有不同的传输时延，这个就是多径。这些信号到达接收机后会发生混叠，从而会出现某一径的前一个符号与另一径的后一个符号在同一时间到达接收机的现象，这样就出现了ISI。当数据速率提高时，数据间的间隔就会减小，到一定程度符号重叠无法区分，产生ISI。为了克服符号间干扰，减少在接收端定时偏移的错误，一般都要在每个OFDM符号之间插入保护间隔(GuardInterval)。通常是将每个OFDM符号的后Tg时间中的样点复制到OFDM符号的前面，形成前缀，在交接点没有任何间断。这种保护间隔叫做循环前缀(CyclicPrefix)。时

6、间复制IFFT输出GIIFFT输出GIIFFT输出TgTFFTTs符号N-1符号N符号N+1保护间隔与循环前缀FFT积分区间■为了避免空闲保护间隔由于多径传播造成子载波间的正交性破坏，将每个OFDM符号的后时间中的样点复制到OFDM符号的前面，形成循环前缀(cyclicprefix)■只要各径的延迟不超过Tg，都能保证在FFT的积分区间内包含各径各子载波的整数个波形OFDM插入保护间隔，以避免“符号间”干扰保护间隔有用的符号间隔timeOFDM符号frequency保护间隔导致了传输容量的损失OFDM符号循环前缀子载波1子载波2子载波3保护时间FFT积分时间OFDM符号周期下

7、行传输技术OFDM下行传输方案：OFDMOFDM发射机结构信道编码/交织/加扰/QAM调制快速傅插入循里叶逆环前缀变换OFDMA关键技术时频同步。为了实现正确解调，FFT的时间窗必须是对准信号部分，因此系统时间必须完全同步。为了保证OFDM各个子载波的正交性，频率也必须完全同步。随机跳频。同一小区内各个用户的跳频图案是相互正交的，因为在同步情况下将不存在小区内干扰。动态载波分配。OFDM可以根据各个子载波的信号质量灵活分配用户信道，避开干扰信道，提供信号传输质量。LTEOFDM主要参数子载波间