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LTE key tech 2012 12 14 Liu Jinliang OFDM 概述 OFDM技术是一种多载波传输技术，将可用频谱分成多个子载波，每个子载波用一路低速数据进行调制。 OFDM既可以看作是一种调制技术，也可以看作是一种复接技术。 利用FFT/IFFT变换替代一系列正交载波的调制与解调，大大降低了OFDM系统实现的复杂度。 带通信号的正交 OFDM 多载波传输 基于FFT的OFDM系统 OFDM 发射机 OFDM优劣 OFDM优点 能有效对抗多径影响 对抗频率选择性衰落 频带利用率高 OFDM的缺点 同步实现难度大 发射机与接收机中需要完成复杂的FFT或IFFT运算 对载波频偏敏感 峰平比高 保护间隔 符号间干扰Intersymbol interference (ISI) ：同一子信道在连续的时间间隔为T的FFT帧之间的串扰 载波间干扰Inter-carrier interference (ICI) ：同一FFT帧内相邻子信道或频带间的串扰 通过引入保护间隔可以几乎完全消除符号间干扰 以填入循环前缀的方式引入保护间隔 抑制符号间干扰示意图 MIMO技术 MIMO 原理 典型的MIMO系统包含m个发射天线和n个接收天线。根据无线信道的特性，每个接收天线都会接收到不同发射天线的内容，因此不同收发天线间的信道冲击响应均有不同的表现形式。 根据接收方的对象不同，分为SU模式和MU模式。 MU模式用来提升小区容量； SU模式用来提速。 接收信号可表示为 因为MIMO通过无线信道进行传输，不同的收发天线之间都存在相应的传输信道。同时由于每个传输路径的冲击响应的存在，因此不同的传输信道之间存在相互影响。根据公式2和公式3，如果MIMO系统的传输矩阵H是已知的，那么从接收机可以得到不同天线的数据内容。 MIMO优劣 根据不同的传输信道类型，可以在无线系统中使用相应的分集方式。 目前，主要的分集方式包括时间分集（不同的时隙和信道编码）、频率分集（不同的信道、扩频和OFDM）以及空间分集等。 多天线系统利用的就是空间方式，而MIMO作为典型的多天线系统，可以明显提高传输速率。 对于频率选择性衰减敏感。 小结 多径效应、频率选择性衰落和带宽效率： 多径效应会引起信号的衰落，因而被视为有害因素。然而MIMO系统是针对多径无线信道而产生的，在一定程度上可以对传播过程中产生的多径分量加以使用。但MIMO对于频率选择性衰落仍无法避免，而解决频率选择性衰落问题恰恰正是OFDM的一个长处。 OFDM技术实质上是一种多载波窄带调制，可以将宽带信道转化成若干个平坦的窄带子信道，每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，所以每个子信道上的频率选择性衰落可以看作是平坦性衰落。 MIMO多天线技术能在不增加带宽的情况下，在每一个窄带平坦子信道上获得更大的信道容量，可以成倍地提高通信系统的容量和频谱效率，是一种利用空间资源换取频谱资源的技术。 扁平化IP网络 两层通道 典型连接 多对多关系 * * Orthogonal Non-orthogonal Orthogonal, n=3 Orthogonal, n=2 Orthogonal, n=1 (OFDM) Time domain Frequency domain x=[0,0,0,1,1,0,1,1,….] x1=[0,0] x2=[0,1] x3=[1,0] x4=[1,1] d1=1 d2=i d3=-1 d4=-i ….. 时域信道估计