移动通信的关键技术三-LTE

LTE的关键技术

1.OFDM

OFDM 信号可以表示成：

以T 为周期采样

S(n)=IFFT{d(k)}

d(k)=FFT{S(n)}

用OFDM的原因

l多普勒频移

当用户处于高速运动状态，将会产生频率偏移，f0+/-fd, 子载波间正交性变差，产生inter-carrier interference (ICI)

  lMulti-path 产生符号间的干扰， inter-symbol interference (ISI)

为了克服多径效应，LTE 将高速率信号串并转化成低速率的信号，符号长度加长，有效的抑制了多径带来的干扰。同时在符号之间增加了GP进一步的避免多径引起的ISI， 但是多径项对其它子载波的相同时间的符号由于正交性破坏会产生ICI。

为了避免空闲保护间隔由于多径传播造成子载波间的正交性破坏，OFDM符号需要在其保护间隔内填入循环前缀信号（即：将每个OFDM符号的后时间中的样点复 制到OFDM符号的前面），CP 的长度必须大于多径引起的时延（LTE 系统中CP 为4.7us）。

将后样值补充到CP 里面，保证多径信号与其它符号依然正交，去除ICI

  Scalable bandwidth : 1.4M/3M/5M/10M/15M/20M

2.MIMO

MIMO：Multiple-Input Multiple-Output

收发都是多付天线，无需额外的带宽就可以获得速率成倍的增加

R=H.S+n

R: 接收信号

H：信道传输矩阵

S：发射信号

n: 加性噪声

其中： M 为min{Mtx,Mrx}

3.波束赋形

TD-LTE 独有，分为SU-Beforming及MU-Beforming

SU-Beforming: 在同一OFDM时频资源内发送两个流给相同的用户，通过算法在空间上将其分开，通常称为双流波束赋型，提高单个用户的速率。

MU-Beforming: 在同一个OFDM时频资源内发送两个流给不同的用户，算法上将两个流分别对准两个用户，可以大大提高系统的吞吐量。

3.CA

4.载波聚合是LTE-A （4G）的关键核心技术之一，为了满足单用户峰值速率和系统容量提升的要求，最直接的办法就是增加传输带宽，因此3GPP release 10中引入了载波聚合。

CA 技术最大可以将5个20M 的载波聚合在一起提供100MHz传输带宽