📜  LTE OFDM技术

📅  最后修改于: 2020-10-29 03:38:09             🧑  作者: Mango


为了克服UMTS中可用的多径衰落问题的影响,LTE对下行链路使用正交频分复用(OFDM),即从基站到终端,通过许多180 KHz的窄带传输传输数据在整个5MHz的职业带宽上扩展一个信号的过程,即OFDM使用大量的窄子载波进行多载波传输以承载数据。

正交频分复用(OFDM)是用作数字多载波调制方法的频分复用(FDM)方案。

OFDM满足LTE对频谱灵活性的要求,并为具有高峰值速率的超宽载波提供经济高效的解决方案。基本的LTE下行链路物理资源可以看作是时频网格,如下图所示:

OFDM符号被分组为资源块。资源块在频域中的总大小为180kHz,在时域中的总大小为0.5ms。每个1毫秒的传输时间间隔(TTI)包含两个时隙(Tslot)。

LTE OFDM

在时频网格中为每个用户分配了许多所谓的资源块。用户获得的资源块越多,并且资源元素中使用的调制度越高,比特率就越高。在给定的时间点上,哪些资源块以及多少用户获得取决于频率和时间维度的高级调度机制。

LTE中的调度机制与HSPA中使用的调度机制相似,并为不同无线电环境中的不同服务提供最佳性能。

OFDM的优势

  • OFDM优于单载波方案的主要优点是无需复杂的均衡滤波器,即可应对严苛的信道条件(例如,长铜线中的高频衰减,窄带干扰以及由于多径导致的频率选择性衰落)的能力。

  • 由于可以将OFDM视为使用许多缓慢调制的窄带信号而不是使用一个快速调制的宽带信号,因此简化了信道均衡。

  • 低符号率使得可以以可承受的价格使用符号之间的保护间隔,从而可以消除符号间干扰(ISI)。

  • 这种机制还有助于单频网络(SFN)的设计,其中几个相邻的发射机以相同的频率同时发送相同的信号,因为来自多个远距离发射机的信号可以进行结构性的组合,而不是像传统的干扰那样进行干扰单载波系统。

OFDM的缺点

  • 高峰均比

  • 对频率偏移敏感,因此对多普勒频移也敏感

SC-FDMA技术

LTE在上行链路中使用称为单载波频分多址(SC-FDMA)的OFDM预编码版本。这是为了弥补普通OFDM的缺点,因为普通OFDM的峰均功率比(PAPR)非常高。

高PAPR需要对线性有很高要求的昂贵且效率低的功率放大器,这会增加端子成本并更快地消耗电池电量。

SC-FDMA通过将资源块组合在一起以减少功率放大器中对线性度和功耗的需求,解决了这一问题。低PAPR还可以改善覆盖范围和小区边缘性能。