第五次课：多址接入与物理层信道设计讲述.pptx

多址接入与物理层信道设计 无 线 移 动 创 新 中 心 TDD双工方式 物理层信道设计 目录 多址传输技术 蜂窝移动通信双工方式 TDD双工传输方式 定义：采用非成对频谱（Unpaired Spectrum）资源配置，上下行传输信号在同一频带内，将信号调度到不同时间段，并采用非连续方式发送，通过设置一定的时间间隔方式以避免上下行信号间干扰。 FDD双工传输方式 全双工FDD（Full-Duplex FDD） 半双工FDD（HD-FDD，Half-Duplex FDD） 定义：采用成对频谱（Paired Spectrum）资源配置，上下行传输信号在不同的频带内，采用连续发射方式发送信号，并在上下行信号间设置一定频带间隔方式以避免相互间干扰。 TDD双工方式 蜂窝移动通信发展简史 第一代蜂窝移动通信-模拟调制移动通信 1978年贝尔实验室开发了先进移动电话业务（AMPS）是第一种具有现代意义的蜂窝移动通信系统； 美国、西德、日本、英国、意大利、欧洲开发了10多种的蜂窝移动通信方式； 典型的蜂窝系统采用模拟调制方式传输； 第二代蜂窝移动通信-数字调制移动通信 1992年，欧洲开始应用全球第一个数字调制移动通信系统GSM（Global System Mobile）； 1993年，美国高通和ATT联合推出基于CDMA的第二代数字调制蜂窝系统IS-95； 传送语音和低速数据业务为主； TDD双工方式 第三代蜂窝移动通信-IMT-2000系统 1985年ITU提出未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS）概念，并于1995年更名为IMT-2000系统； 三大国际主流标准于1998年确定：WCDMA(FDD双工方式，欧洲主导)、CDMA2000(FDD双工方式，美国主导)、TD-SCDMA(TDD双工方式，中国主导)； 采用CDMA的多址方式； 第四代蜂窝移动通信-IMT-Advanced系统 2003年在ITU提出概念，宽带无线移动通信系统，低速移动峰值速率大于1Gbps，高速峰值速率大于100Mbps； 2010年10月，ITU-R WP#5D通过了LTE-Advanced和IEEE 802.16m作为IMT-Advanced作为IMT-Advanced(4G)标准，其中LTE-Advanced 包含FDD LTE-Advanced(FDD双工方式)和TD-LTE-Advanced(TDD双工方式，中国主导)两个标准； 采用OFDM多址方式。 TDD双工方式 TDD双工方式的优点： 频谱配置灵活，利用率高； 灵活地上下行资源比例配置，更有效地支持非对称的IP分组业务； 利用信道对称性特点，提升系统性能； TDD双工方式在一些先进技术的应用方面也有着天然的优势。 TDD双工方式 TDD双工方式的缺点： 系统内干扰更为复杂； TDD双工系统对系统同步要求更为严格； 由于上下行信号发送通过时分方式进行区分，在信号传输过程中，相对于FDD系统，存在着一定的传输时延； TDD双工方式 FDD系统干扰情况 TDD系统干扰情况 TDD双工方式 物理层信道设计 目录 多址传输技术 多址传输方式概述： 多个子载波并行传输数据； 在载波间采用正交方式，提高频谱利用率； 采用DFT进行OFDM信号的调制和解调，降低实现复杂度； 通过在信号前端插入循环前缀方式，确保子载波间正交性，减少子载波间干扰，简化接收端的复杂度。 OFDMA多址传输方式 OFDMA的信号传输特点： 多个子载波并行传输数据； 在载波间采用正交方式，提高频谱利用率； 采用DFT进行OFDM信号的调制和解调，降低实现复杂度； 通过在信号前端插入循环前缀方式，确保子载波间正交性，减少子载波间干扰，简化接收端的复杂度。 OFDMA多址传输方式 OFDM符号的循环前缀（CP）生成示意图 OFDMA多址传输方式 OFDMA中子载波间保持正交性 OFDMA的信号收发信号流程图 OFDMA多址传输方式 OFDM发射机结构图 OFDM接受机结构图 OFDMA的技术优势： 频谱效率更高； 接收信号处理更为简单，降低了接收机的实现复杂度； 支持灵活的带宽扩展性； 易于与多天线技术结合，提升系统性能； 易于与链路自适应技术结合； 易于MBMS业务的传输。 OFDMA多址传输方式 TD-LTE下行多址方式： （1）多址复用实现方式： TD-LTE下行多址方式 下行OFDM资源块示意图 TD-LTE下行多址方式： （2）下行OFDM参数： OFDM参数选择应该满足如下3个准则 准则1：Tcp ≥ Td ，其中TCP为CP长度，Td为时延扩展； 准则2： ，其中fdmax为最大多普勒频移，?