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1、石材背景墙：http:/ 知识集锦知识集锦 (上）上） 1 为什么要从为什么要从 3G 向向 LTE 演进？演进？LTE(Long Term Evolution)是指 3GPP 组织推行的蜂窝技术在无线接入方面的最新演进，对应核心网的演进就是 SAE（System Architecture Evolution）。之所以需要从 3G 演进到 LTE，是由于近年来移动用户对高速率数据业务的要求，同时新型无线宽带接入系统的快速发展，如 WiMax 的出现，给 3G 系统设备商和运营商造成了很大的压力。在 LTE 系统设计之初，其目标和需求就非常明确：降低时延、提高用户传输数据速率、提高系统容量和覆盖
2、范围、降低运营成本：显著的提高峰值传输数据速率，例如下行链路达到 100Mb/s，上行链路达到 50Mb/s；在保持目前基站位置不变的情况下，提高小区边缘比特速率；显著的提高频谱效率，例如达到 3GPP R6 版本的 24 倍；无线接入网的时延低于 10ms；显著的降低控制面时延（从空闲态跃迁到激活态时延小于100ms（不包括寻呼时间）；支持灵活的系统带宽配置，支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz 带宽，支持成对和非成对频谱；石材背景墙：http:/ 3G 系统和非 3G 系统与 LTE 系统网络间的互连互通；更好的支持增强型 MBMS；系统不仅能为低速移动
3、终端提供最优服务，并且也应支持高速移动终端，能为速度350km/h 的用户提供 100kbps 的接入服务；实现合理的终端复杂度、成本、功耗；取消 CS 域，CS 域业务在 PS 域实现，如 VOIP；2 LTE 扁平网络架构是什么？扁平网络架构是什么？LTE 的接入网 E-UTRAN 由 eNodeB 组成，提供用户面和控制面；LTE 的核心网 EPC(Evolved Packet Core)由 MME，S-GW 和 P-GW组成；eNodeB 间通过 X2 接口相互连接，支持数据和信令的直接传输；S1 接口连接 eNodeB 与核心网 EPC。其中，S1-MME 是 eNodeB 连接 M
4、ME 的控制面接口，S1-U 是 eNodeB 连接 S-GW 的用户面接口；石材背景墙：http:/ 相对于相对于 3G 来说，来说，LTE 采用了哪些关键技术采用了哪些关键技术采用 OFDM 技术OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）属于调制复用技术，它把系统带宽分成多个的相互正交的子载波，在多个子载波上并行数据传输；各个子载波的正交性是由基带 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)实现的。由于子载波带宽较小（15kHz），多径时延将导致符号间干扰ISI，破坏子载波之间的正交性。为此，在 OFDM
5、 符号间插入保护间隔，通常采用循环前缀 CP 来实现；下行多址接入技术 OFDMA，上行多址接入技术 SC-FDMA(Single Carrier-FDMA)；采用 MIMO(Multiple-Input Multiple Output)技术LTE 下行支持 MIMO 技术进行空间维度的复用。空间复用支持单用石材背景墙：http:/ SU-MIMO(Single-User-MIMO)模式或者多用户 MU-MIMO (Multiple-User-MIMO)模式。SU-MIMO 和 MU-MIMO 都支持通过 Pre-coding 的方法来降低或者控制空间复用数据流之间的干扰，从而改善MIMO 技
6、术的性能。SU-MIMO 中，空间复用的数据流调度给一个单独的用户，提升该用户的传输速率和频谱效率。MU-MIMO 中，空间复用的数据流调度给多个用户，多个用户通过空分方式共享同一时频资源，系统可以通过空间维度的多用户调度获得额外的多用户分集增益。受限于终端的成本和功耗，实现单个终端上行多路射频发射和功放的难度较大。因此，LTE 正研究在上行采用多个单天线用户联合进行MIMO 传输的方法，称为 Virtual-MIMO。调度器将相同的时频资源调度给若干个不同的用户，每个用户都采用单天线方式发送数据，系统采用一定的 MIMO 解调方法进行数据分离。采用 Virtual-MIMO 方式能同时获得
7、MIMO 增益以及功率增益（相同的时频资源允许更高的功率发送），而且调度器可以控制多用户数据之间的干扰。同时，通过用户选择可以获得多用户分集增益。调度和链路自适应LTE 支持时间和频率两个维度的链路自适应，根据时频域信道质量信息对不同的时频资源选择不同的调制编码方式。功率控制在 CDMA 系统中是一项重要的链路自适应技术，可以避免远近效应带来的多址干扰。在 LTE 系统中，上下行均采用正交的石材背景墙：http:/ 技术对多用户进行复用。因此，功控主要用来降低对邻小区上行的干扰，补偿链路损耗，也是一种慢速的链路自适应机制。小区干扰控制LTE 系统中，系统中各小区采用相同的频率进行发送和接收。与
8、CDMA 系统不同的是，LTE 系统并不能通过合并不同小区的信号来降低邻小区信号的影响。因此必将在小区间产生干扰，小区边缘干扰尤为严重。为了改善小区边缘的性能，系统上下行都需要采用一定的方法进行小区干扰控制。目前正在研究方法有：1）干扰随机化：被动的干扰控制方法。目的是使系统在时频域受到的干扰尽可能平均，可通过加扰，交织，跳频等方法实现；2）干扰对消：终端解调邻小区信息，对消邻小区信息后再解调本小区信息；或利用交织多址 IDMA 进行多小区信息联合解调；3）干扰抑制：通过终端多个天线对空间有色干扰特性进行估计和抑制，可以分为空间维度和频率维度进行抑制。系统复杂度较大，可通过上下行的干扰抑制合并
9、 IRC 实现；4）干扰协调：主动的干扰控制技术。对小区边缘可用的时频资源做一定的限制。这是一种比较常见的小区干扰抑制方法；4 OFDM 基本原理基本原理OFDM 也是一种频分复用的多载波传输方式，只是复用的各路信号(各石材背景墙：http:/ 技术也是通过串/并转换将高速的数据流变成多路并行的低速数据流，再将它们分配到若干个不同频率的子载波上的子信道中传输。不同的是 OFDM 技术利用了相互正交的子载波，从而子载波的频谱是重叠的，而传统的 FDM 多载波调制系统中子载波间需要保护间隔，从而 OFDM 技术大大的提高了频谱利用率。OFDM 系统优点：通过把高速率数据流进行串并转换，使得每个子载
10、波上的数据符号持续长度相对增加，从而有效地减少由于无线信道时间弥散所带来地ISI，进而减少了接收机内均衡器地复杂度，有时甚至可以不采用均衡器，而仅仅通过插入循环前缀地方法消除 ISI 的不利影响。OFDM 技术可用有效的抑制无线多径信道的频率选择性衰落。因为OFDM 的子载波间隔比较小，一般的都会小于多径信道的相关带宽，这样在一个子载波内，衰落是平坦的。进一步，通过合理的子载波分石材背景墙：http:/ OFDM 系统由于各个子载波之间存在正交性，允许子信道的频谱相互重叠，因此于常规的频分复用系统相比，OFDM 系统可以最大限度的利用频谱资源。各个子信道的正交调制和解调可以分别通过采用 IDF
11、T(Inverse Discrete Fourier Transform)和 DFT 实现，在子载波数很大的系统中，可以通过采用 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)和 FFT 实现，随着大规模集成电路技术和 DSP 技术的发展，IFFT 和 FFT 都是非常容易实现的。无线数据业务一般存在非对称性，即下行链路中的数据传输量大于上行链路中的数据传输量，这就要求物理层支持非对称的高速率数据传输，OFDM 系统可以通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。OFDM 系统缺点：易受频率偏差的影响。由于子信道的频谱相互覆盖，这就对他们之间的正交性
12、提出了严格的要求，无线信道的时变性在传输过程中造成了无线信号频谱偏移，或发射机与接收机本地振荡器之间存在频率偏石材背景墙：http:/ OFDM 系统子载波之间的正交性遭到破坏，导致子信道间干扰（ICI，Inter-Channel Interference），这种对频率偏差的敏感性是 OFDM 系统的主要缺点之一。存在较高的峰值平均功率比。多载波系统的输出是多个子信道信号的叠加，因此如果多个信号的相位一致时，所得到的叠加信号的瞬时功率就会远远高于信号的平均功率，导致较大的峰值平均功率比（PAPR，Peak-to-Average power Ratio），这就对发射机内放大器的线性度提出了很高的要求，因此可能带来信号畸变，使信号的频谱发生变化，从而导致各个子信道间的正交性遭到破坏，产生干扰，使系统的性能恶化。5 单用户单用户 MIMO(SU-MIMO)和多用户和多用户 MIMO(MU-MIMO)区别区别单用户 MIMO：占用相同时频资源的多个并行的数据流发给同一个用户或从同一个用户发给基站称为单用户 MIMO；如下图所示：多用户 MIMO：占用相同时频资源的多个并行的数据流发给不同用户或不同用户采用相同时频资源发送数据给基站，称为多用户 MIMO，石材背景墙：http:/ MIMO。如下
