移动通信-3抗衰落技术-郑毅..ppt

LTE系统有两种制式：FDD-LTE和TDD-LTE（也称为TD-LTE），即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统。 FDD-LTE系统上下行传输采用对称的一对频段发送和接收数据，而TDD-LTE系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输。相对于FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 目前，欧美等国家主推FDD-LTE标准，我国则由中移动公司为主，力推TD-LTE标准。 2013年8月，我国工信部给中兴、索尼、三星和华为的四款手机，颁发了国内首批TD-LTE手机入网许可证。2013年12月，我国工信部给国内三大运营商共同颁发了TD-LTE系统运营牌照，中国移动公司率先在国内展开TD-LTE网络建设和开通工作。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 3.6.2 OFDM技术 一、基本概念 正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术，是LTE采用的关键传输技术之一，实际上它是多载波调制MCM（Multi-Carrier Modulation）的一种。 OFDM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。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 移动通信系统中，常采用均衡技术消除码间干扰，如果数据速率非常高，采用单载波传输数据时，往往要设计大量抽头的均衡器，实现难度较大。 OFDM系统既可以维持发送符号周期远远大于多径时延，又能够支持高速的数据业务，并且不需要复杂的信道均衡，很好地解决了这一问题。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * OFDM系统在接收端采用相关技术，分离正交信号，能够减少子信道之间的相互干扰，每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * OFDM的基本原理，是将高速的数据流分解为多路并行的低速数据流，在多个载波上同时进行传输。对于低速并行的子载波而言，由于符号周期展宽，多径效应造成的时延扩展相对变小，当每个OFDM符号中插入一定的保护时间后，码间干扰几乎就可以忽略。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 二、基本原理 由于OFDM技术子载波的正交特性，可以采用一路子载波信号进行解调，从而提取出这一路的数据。 OFDM子载波的幅度范围恒为 [-1, +1]，但迭加之后的OFDM符号的幅度范围却变化很大，故OFDM系统具有高峰均比（ PAPR ）现象。 OFDM子载波之间满足正交性，因此可以采用离散傅立叶变换（DFT）表示信号。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 图3- 59 OFDM符号频谱结构图 OFDM符号频谱结构如图 3-59 所示。 OFDM系统满足Nyquist无码间干扰准则，但此时的符号成型不象通常的系统，不是在时域进行脉冲成型，而是在频域实现的，因此时频对偶关系，通常系统中的码间干扰（ISI）变成了OFDM系统中的子载波间干扰（ICI），为了消除ICI，要求OFDM系统在频域采样点无失真。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 1．载波干扰 为了消除码间干扰，需要在OFDM的每个符号中插入保护时间，只要保护时间大于多径时延扩展，则一个符号的多径分量不会干扰相邻符号。保护时间内可以完全不发送信号，但此时由于多径效应的影响，子载波可能不能保持相互正交，从而引入了子载波间干扰。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 三、系统参数及特点 当OFDM接收机解调子载波1的信号时，会引入子载波2对它的干扰，同理亦然。这主要是由于在FFT积分时间内两个子载波的周期不再是整倍数，从而不能保证正交性。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 为了减小子载波间干扰（ICI），OFDM符号可以在保护时间内发送循环扩展信号，称为循环前缀（CP），它是将OFDM符号尾部的信号搬移到头部构成的。这样可以保证有时延的OFDM信号在FFT积分周期内总是具有整倍数周期。因此只要多径延时小于保护时间，就不会造成载波间干扰。OFDM符号的循环前缀结构如图3-60所示。 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 《移动通信》 通信理论教研中心 3-* * 图3- 60 OFDM符号循环前缀结构 如果保护时间大于多径时延，则该路径的相位跳变点正好位于保护时间内，因此接收机收到的是满足正交特性的多载波信号，不会造成性能损失。如果保护时间小于多径时延，则相位跳变