LTE的物理层技术

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1、LTE 的关键物理层技术LTE的关键物理层技术主要有：正交频分的多载波传输（OFDM）、多入多出 （MIMO）、高阶调制（LTE最高64QAM）。OFDM 的特点正交频分传输是一种多载波传输技术，整个传输信号由很多子载波组成，各子载波之间互为正交（而传统的频分复用技术的各载波是不正交），来避免子载波之间的互相干扰。与传统的频分复用相比，正交频分复用技术使得 子载波可以排列更紧密，频谱效率更高。（CDMA系统中的各码道之间也是互相正交的。正交信号之间的互相干扰是可以消除的）OFDM 的作用OFDM 的引入主要是为了抗信道衰弱。无线信道由于信号在传输过程中的各种反射、折射、多谱LE频移，使接收到的

2、 信号的幅度和相位产生剧烈的变化，就会产生严重的衰弱现象。在同样的衰弱情况下，较窄的信道带宽，在整个传输带宽内，它的衰弱可能是比 较一致的，称为平坦衰落（从时域的角度看，也称为慢衰落）；而较宽的信道带宽，在整个传输带宽内，它的衰弱可能是变化的，称为不平坦衰 落（从时域的角度看，也称为快衰落）。平坦衰落由于在传输信道带宽内信号变化是一致的，在产生衰落时可以用较简单 的均衡技术来恢复；而不平坦衰落导致的传输失真的恢复比较困难。由于LTE要求的传输速率相当高，它的信道带宽必然比较宽（20M,而LTE-A 可以达到 100M）；并且,LTE系统需要支持这种使用环境，最高移动速度达到500公里每小时（L

3、TE -TDD 支持的最高速度是 300 公里）（衰落最严重的情况是市区内高速运动）。 因此，LTE系统的信道衰落比较严重（在高速率的传输系统中，OFDM已成为 一种趋势）。OFDM在抗多径衰落方面有着先天的优势。OFDM把较宽的带宽分割成很多子 载波（LTE中子载波带宽15K）,因此，在每个子载波内，衰落是平坦的。这样，就可以通过简单的均衡技术来达 到较好的效果。OFDM 技术的主要特点 1.高速数据先经过串并转换，再调制到各子载波。这样子载波上的码速 率就很低,可以有效降低码间串扰。 2由于子载波间的正交性，子载波频谱部分重合，使得频谱效果较高。 3. OFDM的调制和解调可以通过FFT和

4、IFFT来实现。当然，也可以通过模拟方法来实现，但这相当复杂。（最初的 OFDM 系统是通过模拟方式来实现的，如果有 100个子载波，就需要 100 个频率源来输出，并且这 100 个频率输出需要严格正交，这在硬件上难以实现。而在 LTE20M 带 宽满RB配置下，有1200个子载波。） 4.可以给不同用户灵活分配不同的子载波（在LTE中，以RB在单位分 配），来作为正交频分多址方式（OFDMA）,即不同用户共享信道带宽， 分配不同的 RB 偏移。 5.有较高的峰均比（PAR）。峰均比指的是信号峰值功率和平均功率之 比;GMSK的峰均比非常低（在PVT中，可以看到它的顶部几乎是直线），而EDGE的8PSK有较高的峰均比。由于OFDM信号是很多子载波的叠 加，因此它的峰均比非常大。这样，它对PA的线性度和动态范围要求比较高（如，平均功率0.1W， 峰均比10DB，则峰值功率1W,则PA必须按照1W的输出来设计）， PA 效率也较低。对于 LTE 下行来说，基站端的 PA 问题不大；而对于终 端来说，较高的 PA 要求是很难达到的（耗电、成本、器件体积）。实际上，LTE的上行并没有采用OFDM，而采用SC-OFDM （单载波正 交频分） 6.容易受频率偏差的影响。载波的频率偏差会破坏子载波之间正交性， 导致子载波间互相干扰。