LTE-关键技术.docx

双工方式原理概述频分双工(FDD) 和时分双工(TDD) 是两种不同的双工方式。如图1.1所示，FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。 TDD用时间来分离接收和发送信道。在TDD 方式的移动通信系统中, 接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载, 其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。图1.1优缺点比较TDD 双工方式的工作特点使TDD具有如下优势：能够灵活配置频率，使用FDD 系统不易使用的零散频段；可以通过调整上下行时隙转换点，提高下行时隙比例，能够很好的支持非对称业务；具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，降低了设备成本；接收上下行数据时，不需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度；具有上下行信道互惠性，能够更好的采用传输预处理技术，如预RAKE 技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等, 能有效地降低移动终端的处理复杂性但是，TDD双工方式相较于FDD，也存在明显的不足：由于TDD方式的时间资源分别分给了上行和下行，因此TDD方式的发射时间大约只有FDD的一半，如果TDD要发送和FDD同样多的数据，就要增大TDD的发送功率；TDD系统上行受限，因此TDD基站的覆盖范围明显小于FDD基站；TDD系统收发信道同频，无法进行干扰隔离，系统内和系统间存在干扰；为了避免与其他无线系统之间的干扰，TDD需要预留较大的保护带，影响了整体频谱利用效率TDD和FDD在技术特点上各有各的优势，中国是世界第一移动大国，频谱资源日益短缺是移动网络建设迫切需要解决的第一问题。对频谱资源，每一个人都会明白：FDD频谱资源紧张，TDD频谱资源丰富。在这一点上，TDD的优势更明显一些，所以在中国，从TDSCDMA 3G到4G的各个阶段，都将更倾向于使用TDD技术。多址传输方式LTE基础传输技术和多址技术基本传输技术和多址技术是无线通信技术的基础。3GPP成员在讨论多址技术方案时，主要分成两个阵营：多数公司认为OFDM/FDMA技术与CDMA技术相比，可以取得更高的频谱效率；而少数公司认为OFDM系统和CDMA系统性能相当，出于后向兼容的考虑，应该沿用CDMA技术。持前一种看法的公司全部支持在下行采用OFDM技术，但在上行多址技术的选择上又分为两种观点。大部分厂商因为对OFDM的上行峰平比PAPR（将影响手持终端的功放成本和电池寿命）有顾虑，主张采用具有较低PAPR的单载波技术。另一些公司（主要是积极参与WiMAX标准化的公司）建议在上行也采用OFDM技术，并用一些增强技术解决PAPR的问题。经过激烈的讨论和艰苦的融合3GPP最终选择了大多数公司支持的方案即下行OFDM，上行SC（单载波）-FDMA。下行多址技术OFDM的起源与发展为了解决低效利用频谱资源问题，在20世纪60年代提出一种思想，即使用子信道频谱相互覆盖的并行数据传输和FDM，要求每个子信道内承载的信号传输速率为b，而且各子信道在频域的距离也是b，这样可以皮面使用高速均衡，并且可以对抗窄带脉冲噪声和多径衰落，而且还可以充分的利用可用的频谱资源。（OFDM的雏形）随即，这种技术就被应用到多种高频军事系统中，其中包括KINEPLEX、ANDEFT以及KNTHRYN等。1971年，Weinstein和Ebert把离散傅里叶变换（DFT）应用到并行传输系统中，作为调制和解调的一部分，这样就不再利用带通滤波器而是经过基带处理就可以实现FDM。（OFDM形成）20世纪80年代中期，欧洲在数字音频广播（DAB）方案中采用了这种并行传输方法，使得OFDM开始受到关注并且得到广泛应用。20世纪80年代后，OFDM渐渐在数据音频广播（DAB）、数字视频广播（DVB）、基于IEEE802.11标准的无限本例局域网（WLAN）以及有线电话网上基于现有铜双绞线的非对称高比特率数字用户线技术（如ADSL）中得到了广泛应用。Wi-Fi和WiMAX技术的兴起更是使得OFDM成为一种“时髦”的技术。3GPP LTE也采用了OFDM技术，预计未来的B3G技术也将基于OFDM。OFDM的基本原理数学基础简谐振动是最简单的周期振动，可以用正弦函数表示：其中：A是振幅，ωt+φ为相位，φ为初相位。非正弦的周期运动看做是许多不同频率的简谐振动的叠加，这种方法通常被称为谐波分析，表达式如下：其中，A0、An、φn（n=0,1,2,3…