OFDM的原理與應(yīng)用_第1頁
OFDM的原理與應(yīng)用_第2頁
OFDM的原理與應(yīng)用_第3頁
OFDM的原理與應(yīng)用_第4頁
OFDM的原理與應(yīng)用_第5頁
已閱讀5頁,還剩12頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、 總第x期 xxxxx 內(nèi)部刊物OFDM的原理和應(yīng)用目 錄一、OFDM的發(fā)展歷程3二、OFDM系統(tǒng)的基本原理5三、OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)83.1OFDM中的同步技術(shù)83.1.1載波同步83.1.2樣值同步83.1.3符號同步93.2峰值平均功率比9四、OFDM技術(shù)的優(yōu)勢11五、OFDM技術(shù)需要克服的缺陷12六、OFDM在LTE系統(tǒng)的應(yīng)用13七、OFDM的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景16一、 OFDM的發(fā)展歷程隨著移動通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,無線通信系統(tǒng)呈現(xiàn)出移動化、寬帶化和IP 化的趨勢,移動通信市場的競爭也日趨激烈。現(xiàn)代社會對通信的依賴和要求越來越高,于是設(shè)計和開發(fā)效率更高的通信系統(tǒng)就成了通信工程界不斷追求

2、的目標(biāo)。通信系統(tǒng)的效率,說到底就是頻譜利用率和功率利用率。特別是在無線通信的情況下,對這兩個指標(biāo)的要求往往更高,尤其是頻譜利用率。由于空間可用頻譜資源是有限的,而無線應(yīng)用卻越來越多,使得無線頻譜的使用受到各國政府的嚴(yán)格管理并統(tǒng)一規(guī)劃。各種各樣的具有較高頻譜效率的通信技術(shù)不斷被開發(fā)出來,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是目前已知的頻譜利用率最高的一種通信系統(tǒng),它將數(shù)字調(diào)制、數(shù)字信號處理、多載波傳輸?shù)燃夹g(shù)有機結(jié)合在一起,使得它在系統(tǒng)的頻譜利用率、功率利用率、系統(tǒng)復(fù)雜性方面綜合起來有很強的競爭力,是支持未來移動通信特別是移動多媒體通信的

3、主要技術(shù)之一。 正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)并不是如今發(fā)展起來的新技術(shù),它的應(yīng)用已有近40年的歷史,主要用于軍用的無線高頻通信系統(tǒng)中。當(dāng)時由于OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,從而限制了其進(jìn)一步推廣。20世紀(jì)70年代,人們提出了采用離散傅里葉變換(DFT)來實現(xiàn)多載波調(diào)制,從而大大簡化了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使得OFDM技術(shù)更趨于實用化;20世紀(jì)80年代,人們研究了如何將OFDM技術(shù)應(yīng)用于高速MODEM;進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,OFDM技術(shù)的研究已深入到無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸中,主要的應(yīng)用包括:非對稱的數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)、數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無線局域網(wǎng)(

4、WLAN)等。在廣播應(yīng)用中歐洲的ETSI(European Telecommunication Standard Institute,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會)已經(jīng)制定了采用OFDM技術(shù)的數(shù)字音頻廣播(Digital Audio Broadcasting, DVB)的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字視頻廣播(Digital Video Broadcasting,DVB)的標(biāo)準(zhǔn)也正在制定中;在寬帶無限接入應(yīng)用中,IEEE 802.11a及IEEE 802.16都有基于OFDM技術(shù)的建議,ETSI的Hiper LAN II也是一種基于OFDM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn);在有線寬帶接入技術(shù)中,例如xDSL(各種高速數(shù)字用戶線)技術(shù)中,OFDM的

5、一種特殊形式DMT(Discrete Multitone)以獲得廣泛應(yīng)用;在數(shù)字蜂窩移動通信中應(yīng)用中,OFDM是目前應(yīng)用和研究的熱點技術(shù)之一,2004年11月,根據(jù)眾多移動通信運營商、制造商和研究機構(gòu)的要求,3GPP通過被稱為LongTermEvolution (LTE) 即“3G長期演進(jìn)”的立項工作。項目以制定3G演進(jìn)型系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范作為目標(biāo)。3GPP經(jīng)過激烈的討論和艱苦的融合,終于在2005年12月選定了LTE的基本傳輸技術(shù),即下行OFDM,上行SC(單載波關(guān)FDMA。OFDM由于技術(shù)的成熟性,被選用為下行標(biāo)準(zhǔn)很快就達(dá)成了共識;等等。OFDM在這些應(yīng)用中已經(jīng)表現(xiàn)出強大的生命力,隨著制約OFD

6、M應(yīng)用的一些關(guān)鍵問題的解決,相信OFDM在未來的通信應(yīng)用中將會扮演越來越重要的角色。目前,由于OFDM系統(tǒng)具有許多優(yōu)點,比如其可更好的對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾等,受到越來越多的關(guān)注。人們希望通過OFDM來解決高速信息流在無線信道中的傳輸問題,從而可以提供帶寬要求更高的多媒體業(yè)務(wù)和更快的網(wǎng)絡(luò)瀏覽速度等。此外,OFDM還易于結(jié)合空時編碼、分集、干擾(包括ISI和ICI)抑制以及智能天線等技術(shù)最大程度地提高物理層信息傳輸?shù)目煽啃?。如果再結(jié)合自適應(yīng)調(diào)制、自適應(yīng)編碼以及動態(tài)子載波分配、動態(tài)比特分配算法等技術(shù),可以使其性能進(jìn)一步得到優(yōu)化。二、 OFDM系統(tǒng)的基本原理 OFDM的英文全稱為Orthogo

7、nal Frequency Division Multiplexing,中文含義為正交頻分復(fù)用技術(shù)。OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制(Multi-Carrier Modulation, MCM)的一種,是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)。無線信道的頻率響應(yīng)曲線通常是非平坦的,而OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道,在每個子信道上使用一個子載波進(jìn)行調(diào)制,并且各子載波并行傳輸。這樣,每條鏈路都可以獨立調(diào)制,因而該系統(tǒng)不論在上行還是在下行鏈路上,都可以容易地同時容納多種混合調(diào)制方式。因此,盡管總的信道是非平坦的,且具有頻率選擇性,但是每個子信道是相對平坦的,在每個子信道上進(jìn)行的是窄帶

8、傳輸,信號帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬,這樣就可以大大消除信號波形間的干擾。由于在OFDM系統(tǒng)中各個子信道的載波相互正交,于是它們的頻譜是相互重疊的,這樣不但減小了子載波間的相互干擾,同時又提高了頻譜利用率。由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號的能力,因此常常會被利用在容易被外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸環(huán)境中。傳統(tǒng)的FDM(頻分復(fù)用)技術(shù)將帶寬分成幾個子信道,中間用保護頻帶來降低干擾,它們同時發(fā)送數(shù)據(jù)。例如:有線電視系統(tǒng)和模擬無線廣播等,接收機必須調(diào)諧到相應(yīng)的頻率。而OFDM系統(tǒng)比傳統(tǒng)的FDM系統(tǒng)要求的帶寬要少得多。由于使用無干擾正交載波技術(shù),單個載波間無需保護頻帶,這樣使得可用頻譜的使用

9、效率更高。另外,OFDM技術(shù)可動態(tài)分配在子信道上的數(shù)據(jù)。為獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量,多載波調(diào)制器可以智能地分配更多的數(shù)據(jù)到噪聲小的子信道上。傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,從而限制了其進(jìn)一步推廣。直到上世紀(jì)70年代,人們提出了采用DFT/IDFT(離散傅立葉變換/離散傅立葉逆變換)來實現(xiàn)多個載波的調(diào)制,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使得OFDM技術(shù)更趨于實用化。目前OFDM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻和視頻領(lǐng)域和民用通信系統(tǒng)中, OFDM系統(tǒng)組成見圖2-1。 圖2-1 OFDM系統(tǒng)的組成OFDM技術(shù)的推出其實是為了提高載波的頻譜利用率,或者是為了改進(jìn)對多載波的調(diào)制用的,它的特點是各子載波相互正交,使擴頻調(diào)制

10、后的頻譜可以相互重疊,從而減小了子載波間的相互干擾。在對每個載波完成調(diào)制以后,為了增加數(shù)據(jù)的吞吐量,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,它又采用了一種叫作HomePlug的處理技術(shù),來對所有將要被發(fā)送數(shù)據(jù)信號位的載波進(jìn)行合并處理,把眾多的單個信號合并成一個獨立的傳輸信號進(jìn)行發(fā)送。 另外OFDM之所以備受關(guān)注,其中一條重要的原因是它可以利用離散傅立葉反變換/離散傅立葉逆變換(DFT/IDFT)代替多載波調(diào)制和解調(diào),而目前,采用DSP或FPGA實現(xiàn)DFT/IDFT的技術(shù)已非常成熟和方便。 子載波間正交可以使載波間交疊而彼此間又不會因交疊失真,正交的子載波可通過離散傅里葉變換(DFT)獲得(在實際應(yīng)用中,用快速傅里

11、葉變換FFT)。在接收端,對OFDM符號進(jìn)行解調(diào)的過程中,需要計算這些點上所對應(yīng)的每個子載波頻率的最大值,因為在每個子載波頻率最大值處,所有其他子載波的頻譜值恰好為0,所以可以從多個相互重疊的子信道符號中提取每一個子信道符號,而不會受到其他子信道的干擾。因此用正交子載波技術(shù)可以節(jié)省寶貴的頻率資源,如圖2-2,圖2-3所示。圖2-2 傳統(tǒng)的頻分復(fù)用(FDM)多載波技術(shù)圖2-3 OFDM多載波調(diào)制技術(shù)三、 OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)在實際的OFDM系統(tǒng)中,有兩方面的問題非常關(guān)鍵,即:系統(tǒng)同步、峰值平均功率比。本章主要闡述以上問題對系統(tǒng)性能的影響及其解決方法。3.1 OFDM中的同步技術(shù) 同步性能的好

12、壞對OFDM系統(tǒng)的性能影響很大。OFDM系統(tǒng)中的同步包括載波同步、樣值同步和符號同步三部分,如圖3-1所示。IFFTFFT符號同步信道載波解調(diào)載波調(diào)制A/DD/A 樣值同步載波同步圖3-1 OFDM系統(tǒng)中的同步示意圖3.1.1 載波同步所謂載波同步是指接收端本地載波的振蕩頻率要與發(fā)送載波同頻同相。對于多載波系統(tǒng)來說,發(fā)射機與接收機之間的載波頻率偏差將導(dǎo)致接收信號在頻域內(nèi)發(fā)生偏移,子載波之間的正交性遭到破壞,從而在子載波之間引入干擾,使得系統(tǒng)的誤碼率性能惡化。3.1.2 樣值同步樣值同步是指接收端模/數(shù)(A/D)變換器取樣頻率要與發(fā)射端數(shù)/模(D/A)變換器的取樣頻率一致。如圖3-1所示,在接收

13、機中,經(jīng)過載波調(diào)制的OFDM連續(xù)信號首先必須進(jìn)行抽樣和A/D變換,才能利用FFT變換到頻域,進(jìn)行各子載波上信號的解調(diào)。若接收機和發(fā)射機中的樣值頻率存在偏差,則會存在以下影響:第一,產(chǎn)生時變的定時偏差,導(dǎo)致接收機必須跟蹤時變的相位變化;第二,樣值頻率的偏差就意味著FFT周期的偏差,因此經(jīng)過抽樣的子載波之間不再保持正交性,從而產(chǎn)生了子載波之間的信號干擾。3.1.3 符號同步符號同步是指接收端每個OFDM符號塊的起止時刻要與發(fā)送端的起止時刻一致。由于在OFDM符號之間插入了循環(huán)前綴(CP)保護間隔,因此,只要CP的長度大于最大時延擴展,基本上可以完全消除由于多徑引起的符號間干擾(ISI);另一方面,

14、在保護間隔內(nèi),對OFDM符號進(jìn)行周期擴展,就可以避免引起子信道間的干擾(ICI)。所以,子載波頻率的正弦函數(shù)在FFT運算窗口內(nèi)必須包含整數(shù)個周期,且振幅恒定,才可保證各子載波之間的正交性,從而完全消除ISI和ICI。只有當(dāng)FFT運算窗口超出了符號邊界,或者落入符號的幅度滾降區(qū)間,才會引起ISI和ICI。在實際系統(tǒng)中,上述三種同步并不是孤立的,它們之間互相影響,所以一般都將它們綜合起來一并考慮。3.2 峰值平均功率比與單載波系統(tǒng)相比,由于OFDM符號是由若干個獨立的子載波信道經(jīng)過調(diào)制后相加形成的,根據(jù)中心極限定理,合成信號的時域表示近似服從高斯分布。由此可見,合成信號就有可能產(chǎn)生較大的峰值功率,

15、由此帶來較大的峰值平均功率比近似服從高斯分布(Peak-to Average Ratio),簡稱峰均比(PAR)。峰均比可以被定義為: 式中,Xn表示經(jīng)過IFFT運算之后所得到的輸出信號。對于包含N個子信道的OFDM來說,當(dāng)N個子載波信號都以相同的相位求和時,合成信號的峰值功率就會是平均功率的N倍,因而基帶信號的峰均比高達(dá)PAR=10lgN。因此,PAR較大時OFDM系統(tǒng)所面臨的一個重要問題,必須要考慮如何減小大峰值功率信號的出現(xiàn)概率,從而避免非線性失真的出現(xiàn). 系統(tǒng)設(shè)計時,一般需要根據(jù)系統(tǒng)中PAR的分布狀況來選擇功率放大器。下面就詳細(xì)介紹減小PAR的方法:限幅類技術(shù)。限幅類技術(shù)采用了非線性過

16、程,直接在OFDM信號幅度峰值或附近采用非線性操作來降低信號PAR值。非線性過程的不利之處就是帶來了信號的畸變。屬于這類技術(shù)的有限幅濾波、峰值濾波和峰值抵消。由于篇幅的限制,現(xiàn)僅介紹限幅濾波。在OFDM信號中,由于較大的峰值出現(xiàn)的概率非常小,因此,限幅是一種非常直接和有效地降低PAR值的技術(shù)。然而,限幅是一個非線性過程,它將導(dǎo)致嚴(yán)重的帶內(nèi)干擾和帶外噪聲,從而降低整個系統(tǒng)的誤比特率性能和頻譜效率。限幅后濾波可以降低帶外頻譜干擾,但這又將導(dǎo)致峰值再生。如果數(shù)字信號被直接限幅,限幅噪聲將全部落在帶內(nèi),并且不能通過濾波減少這些噪聲。為了避免這種混疊現(xiàn)象,可以在輸入數(shù)據(jù)后填充0,并采用更長的IFFT過程

17、來過采樣原始的數(shù)據(jù)塊。同樣,限幅后需要通過濾波來消除帶外限幅噪聲。當(dāng)采用限幅技術(shù)來降低信號的PAR值時,信號幅度一旦超過設(shè)定的門限就將被去掉。限幅技術(shù)也有各種不同的方法。有的對逆傅里葉變換(IFFT)后、插值前的信號進(jìn)行限幅處理。然而,處理后的信號在D/A轉(zhuǎn)換前必須進(jìn)行插值,這又將導(dǎo)致峰值再生。為了避免這種峰值再生,可以對插值后的信號進(jìn)行限幅。四、 OFDM技術(shù)的優(yōu)勢(1) OFDM技術(shù)的最大優(yōu)點是對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。在單載波系統(tǒng)中,單個衰落或干擾能夠?qū)е抡麄€通信鏈路失敗,但是在多載波系統(tǒng)中,僅僅有很小一部分載波會受到干擾。對這些子信道可以采用糾錯碼來進(jìn)行糾錯。(2) 在OFDM系統(tǒng)

18、中,每條鏈路都可以獨立調(diào)制,因而該系統(tǒng)不論在上行還是在下行鏈路上都可以容易地同時容納多種混合調(diào)制方式。這就可以引入“自適應(yīng)調(diào)制”的概念。它增加了系統(tǒng)的靈活性,例如,在信道好的條件下終端可以采用較高階的如64QAM調(diào)制以獲得最大頻譜效率,而在信道條件變差時可以選擇QPSK(四相移相鍵控)調(diào)制等低階調(diào)制來確保信噪比。這樣,系統(tǒng)就可以在頻譜利用率和誤碼率之間取得最佳平衡。 (3) 可以有效地對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)信道中因為多徑傳輸而出現(xiàn)頻率選擇性衰落時,只有落在頻帶凹陷處的子載波以及其攜帶的信息受影響,其他的子載波未受損害,因此系統(tǒng)總的誤碼率性能要好得多。

19、(4) 通過各個子載波的聯(lián)合編碼,具有很強的抗衰落能力。OFDM技術(shù)本身已經(jīng)利用了信道的頻率分集,如果衰落不是特別嚴(yán)重,就沒有必要再加時域均衡器。通過將各個信道聯(lián)合編碼,則可以使系統(tǒng)性能得到提高。(5) 該技術(shù)能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通信特性的突然變化。由于通信路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會隨時間發(fā)生變化,所以O(shè)FDM能動態(tài)地與之相適應(yīng),并且接通和切斷相應(yīng)的載波以保證持續(xù)地進(jìn)行成功的通信。(6) 可以選用基于IFFT/FFT的OFDM實現(xiàn)方法,從而簡化系統(tǒng)。采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)進(jìn)行IFFT/FFT等數(shù)字信號處理,不僅加速了產(chǎn)品上市時間,還可滿足現(xiàn)在和下一代便攜式設(shè)計所需要的成本、性能、尺

20、寸等方面的要求,并提供系統(tǒng)級支持和享有快速有效地對新設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化的靈活性。(7) 信道利用率很高,這一點在頻譜資源有限的無線環(huán)境中尤為重要;當(dāng)子載波個數(shù)很大時,系統(tǒng)的頻譜利用率趨于2Baud/Hz。 五、 OFDM技術(shù)需要克服的缺陷盡管OFDM有很多的優(yōu)點,在技術(shù)上也還存在以下兩個主要缺點:(1)對頻率偏移和相位噪聲很敏感。移動無線信道存在時變性,在傳輸過程中會出現(xiàn)無線信號的頻率偏移,這會使OFDM系統(tǒng)子載波間的正交性遭到破壞,使子信道間的信號相互干擾,因此頻率同步是OFDM系統(tǒng)的一個重要問題。為了不破壞子載波間的正交性,在接收端進(jìn)行FFT變換前,必須對頻率偏差進(jìn)行估計和補償。 可采用循環(huán)前綴

21、方法對頻率進(jìn)行估計,即通過在時域內(nèi)把OFDM符號的后面部分插入到該符號的開始部分,形成循環(huán)前綴。利用這一特性,可將信號延遲后與原信號進(jìn)行相關(guān)運算,這樣循環(huán)前綴的相關(guān)輸出就可以用來估計頻率偏差。 (2)峰值與均值功率比(PAPR-Peak to Average Power Ratio)相對較大,這個比值的增大會降低射頻放大器的功率效率。由于OFDM信號在時域上為N個正交子載波信號的疊加,當(dāng)這N個信號恰好都以峰值出現(xiàn)并將相加時,OFDM信號也產(chǎn)生最大峰值,該峰值功率是平均功率的N倍。這樣,為了不失真地傳輸這些高峰均值比的OFDM信號,對發(fā)送端和接收端的功率放大器和A/D變換器的線性度要求較高,且發(fā)

22、送效率較低。近年來,圍繞這兩個問題進(jìn)行了大量研究工作,并且已經(jīng)取得了許多進(jìn)展。 六、 OFDM在LTE系統(tǒng)的應(yīng)用LTE物理層的下行方向采用了OFDM技術(shù)。它將傳輸帶寬劃分成相互正交的子載波集,通過將不同的子載波集分配給不同的用戶,使可用帶寬資源被靈活地在不同移動終端之間共享,從而避免了不同用戶間的多址干擾。由于OFDM多址接入技術(shù)存在較高的PAPR(峰值平均功率比),從而對信號的發(fā)送端功放提出了很高的要求,大大提升了功放的成本。因此,在LTE的上行多址方案中,SC-FDMA(單載波頻分多址)方式更受關(guān)注,原因主要在于這種多址方案降低了發(fā)射信號的PARP,可以有效的降低上行發(fā)送端手機的功率消耗,

23、并且終端處不需要使用昂貴的線性功率放大器,大大降低了對手機終端的設(shè)備需求,從而降低了成本。LTE系統(tǒng)下行OFDMA多址方式使本小區(qū)內(nèi)的用戶信息均承載在相互正交的不同載波上,因此,大部分干擾都來自于其他小區(qū)。 對于小區(qū)中心的用戶來說,其本身離基站的距離就比較近,而外小區(qū)的干擾信號距離又較遠(yuǎn),則其信干比(SIR)相對較大;但是對于小區(qū)邊緣的用戶,由于相鄰小區(qū)占用同樣載波資源的用戶對其干擾比較大,加之本身距離基站較遠(yuǎn),其信干比相對就較小。這就導(dǎo)致了雖然小區(qū)整體的吞吐量較高,但是小區(qū)邊緣的用戶服務(wù)質(zhì)量卻較差,吞吐量較低。因此,在LTE系統(tǒng)中,十分重視小區(qū)間干擾問題的解決。3GPP討論的LTE系統(tǒng)小區(qū)間

24、干擾抑制技術(shù)主要有3種解決方式,即小區(qū)間干擾隨機化、小區(qū)間干擾刪除和小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)與避免。小區(qū)間干擾隨機化就是要將干擾信號隨機化,這種隨機化不能降低干擾的能量,但是能夠通過加擾的方式將干擾信號隨機化為“白噪聲”,從而抑制小區(qū)間干擾,因此又稱為“干擾白化”。干擾隨機化主要包括小區(qū)專屬加擾和小區(qū)專屬交織兩種方法。小區(qū)專屬加擾即在信道編碼后,對干擾信號隨機加擾。小區(qū)專屬交織即在信道編碼后,對傳輸信號進(jìn)行不同方式的交織,也稱為交織多址技術(shù)(IDMA)。對于干擾隨機化而言,小區(qū)專屬交織和小區(qū)專屬加擾可以達(dá)到相同的系統(tǒng)性能。此外,還可以考慮在不同小區(qū)采用不同的跳頻圖案來取得干擾隨機化的效果。經(jīng)過多次討論

25、,LTE系統(tǒng)最終決定采用504個小區(qū)擾碼進(jìn)行干擾隨機化。小區(qū)間干擾刪除的原理是對小區(qū)內(nèi)的干擾信號進(jìn)行某種程度的解調(diào)甚至解碼,然后利用接收機處理增益從接收信號中消除干擾分量。LTE系統(tǒng)主要考慮了干擾抑制合并(IRC)和基于交織多址(IDMA)的迭代干擾刪除兩種干擾刪除方法。IDMA干擾技術(shù)的主要優(yōu)勢在于,對小區(qū)邊緣的頻率資源沒有限制、相鄰小區(qū)即使在小區(qū)邊緣也可以使用相同的頻率資源,因此,系統(tǒng)可以獲得更高的小區(qū)邊緣頻譜效率和總頻譜效率。其局限性主要在于小區(qū)間必須保持同步,目標(biāo)小區(qū)必須知道干擾小區(qū)的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu),以完成干擾信號的信道估計。對于要進(jìn)行小區(qū)間干擾刪除的用戶,必須給其分配相同的頻率資源。因此,

26、LTE標(biāo)準(zhǔn)最終沒有采用IDMA這種技術(shù),而僅僅考慮了采用IRC接收這種不需要標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)以獲取基本的干擾刪除效果。 干擾協(xié)調(diào)又稱為“軟頻率復(fù)用”或“部分頻率復(fù)用”。這種方法是將頻率資源分為若干個復(fù)用集,小區(qū)中心的用戶可以采用較低的功率發(fā)射和接收,即使占用相同的頻率也不會造成較強的小區(qū)間干擾(ICI),因此被分配在復(fù)用系數(shù)為1的復(fù)用集;而小區(qū)邊緣的用戶需要采用較高的功率發(fā)送和接收,有可能造成較強的ICI,因此被分配頻率復(fù)用系數(shù)為N的復(fù)用集。軟頻率復(fù)用技術(shù)能夠有效解決干擾協(xié)調(diào)與避免的問題,但是這種技術(shù)的缺陷主要體現(xiàn)在小區(qū)邊緣的頻率資源的復(fù)用效率受到限制,難以支持大量用戶和很高的數(shù)據(jù)速率。 對比上面介紹的幾種對于LTE系統(tǒng)的干擾抑制方案進(jìn)行如下比較: (1)干擾隨機化技術(shù)繼續(xù)沿用CDMA系統(tǒng)成熟的加擾技術(shù),比較簡單可行。但面臨的問題是將干擾視為白噪聲處理,可能會造成由于統(tǒng)計特性不同而帶來的測量誤差。(2)干擾刪除技術(shù)可以顯著改善小區(qū)邊緣的系統(tǒng)性能,獲得較高的頻譜效率,但是對于帶寬較小的業(yè)務(wù)(如VoIP)則不太適用。 (3)干擾協(xié)調(diào)/

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論