LTE 物理层关键技术介绍,2,LTE的3个核心技术,OFDMA/SC-FDMA MIMO 小区间干扰抑制,3,OFDMA/SC-FDMA,简洁的带宽扩展能力 获得高峰值速率的“正交传输” MIMO技术的“最佳搭档”,4,OFDM,OFDM的概念正交频分复用，本质上就是一个频分系统，是无线通信最朴素的实现方式 OFDM和传统FDM的区别 传统FDM系统中，载波之间需要很大的保护带，频谱效率很低。 OFDM系统允许载波之间紧密相临，甚至部分重合，可以实现很高的频谱效率子载波。,5,OFDM,OFDM信号的生成 IFFT：将大量的窄带（子载波）频域信号（频域上映射的信号），经过IFFT后形成时域信号 加入循环前缀（CP）：将每个OFDM符号的尾部一段复制到符号之前,6,OFDM,7,OFDMA&OFDM,OFDM：一个时隙同时只能有一个用户使用 OFDMA：将时隙分成多个子信道，多个用户可以同时 使用一个时隙 多用户保持正交接入，减少干扰，增加容量 灵活的子信道实现，可增加多用户选择性，并增加带宽分配,8,OFDMA,9,OFDM的优缺点,10,OFDM的优缺点,11,SC-FDMA,上行采用了DFT-S-OFDM方式 物理层参数和下行保持一致 增加DFT预处理过程,12,SC-FDMA,13,OFDM,OFDM的参数设计 频域：子载波间隔、资源块大小 CP长度、时隙/子帧长度,14,OFDM,频域的设计 f的大小 不能太小，必须能容忍需要支持的车速下的多普勒频移 不能太大，导致T过小，CP开销过大 典型的f值：10-20kHz，LTE采用15kHz(符号长度66.76us),15,OFDM,时域设计 符号长度T=1/ f TTI为1ms，快速调度，传输时延小于5ms CP长度，考虑到开销和抵消ISI Normal CP：4.6875us，用于常规小区单播系统 Extend CP1：16.67us，用于大小取单播或MBMS系统 Extend CP2：33.33us，用于独立载波MBMS系统,16,MIMO,17,MIMO,作用： 空间分集增益 提高数据传输的可靠性 空间复用增益 提高数据传输速率 阵列处理增益 提高系统的传输速率，覆盖范围，抗干扰性能等,18,MIMO,MIMO模式 空间分集（提高可靠性） 空时分组码 STBC 空频分组码 SFBC 循环延时分集 CDD 空间复用（提高速率） VBLAST 波束成形,19,MIMO空间分集,20,MIMO空频分组码SFBC,带传输的符号以分组形式传输 每个分组在空间域（天线）及频域（子载波）进行编码,21,MIMO空频分组码SFBC,22,空间复用,SM单用户的空间复用 建立正交信道 通过不同的天线传输不同的数据流以增加用户输出,23,MIMO空间复用,码字（Codeword）： 独立进行MCS的数据流 优点：不同的码字，可以选择不同的MCS方式，因此可以更好的匹配信道信息，获得更大的系统容量。 缺点：码字越多，下行的MCS信息、HARQ信息等越多，上行的CQI、ACK/NACK信息越多，同时UE端解码时所需的存储单元和延迟也越大。 结论：最多2个码字 秩（Rank）： MIMO信道中可以等效的独立平行子信道数即为MIMO里的秩。 层映射 (Layer Mapping)： 码字映射到层 发送分集层映射： 层数等于天线端口数 空间复用层映射：层数对应于信道矩阵的秩,24,MIMO空间复用,开环空间复用 只反馈RI 不管信道条件，采用固定的复用流数 闭环空间复用 反馈RI、PMI 掌握先验信息，采用适合无线信道现实条件的复用流数 最常用的闭环空间复用技术：预编码（Precoding）技术,25,MIMO波束赋形,利用较小间距的天线阵元之间的相关性（天线间距通常为/2），通过阵元发射的波之间形成干涉，集中能量于某个（或某些）特定方向上，形成波束，从而实现更大的覆盖和干扰抑制效果 在TDD系统中，可以不依赖终端来反馈所需信息，来波方向和路损信息可以在基站侧通过测量上行接收信号获得，比FDD系统更有利于波束赋形的使用。,26,小区间干扰抑制,OFDM系统本身不提供小区间多址能力，可以通过几种方法抑制小区间干扰： 小区间加扰：包括扩频后加扰，如CDMA 干扰协调：相邻小区在小区边缘使用不同的频率资源 干扰消除：多用户检测 智能天线：自然具有一定干扰回避的效果 正交序列：如零相关序列,27,干扰随机化,28,干扰消除和智能天线,29,小区间干扰协调,静态 半静态（下行）：基于2接口 动态（上行）：基于2接口,30,基于正交序列的小区间干扰抑制,CAZAC序列：多径环境中的零相关/低相关序列 Zadoff-Chu序列是最常用的CAZAC序列，采用不同的ZC序列或不同的ZC序列循环位移版本，可以获得低相关性。 用于LTE的参考信号、控制信道等。,31,谢谢各位参加！ 欢迎探讨,