MIMO-OFDM系统中基于非实时业务的子载波分配

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MIMO-OFDM无线信道与系统

第一章无线信道1.1 概述无线信道系统主要借助无线电波在空中或水中的媒介传播来实现无线通信，其性能主要受到移动无线信道的制约和影响。

与有线通信不同，无线通信系统的发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，从简单的室内传播到几千米或几十千米的视距（LOS）传播，会遭遇各种复杂的地物，如建筑物、山脉和树叶等障碍物的非视距（NLOS）传播。

由于无线信道不像有线信道那样固定并可预见，而是具有很大的随机性，甚至移动台的速度都会对信号电平的衰减产生影响，以上因素都造成无线信道非常难以分析。

仔细分析无线信道的传输特点，是提高无线传输效率和质量的前提，一般用统计方法来分析和建模无线信道。

1.2信号传播方式在无线环境下进行通信，信号可能要经过许多的障碍物，如大楼、街道、树木以及移动的汽车等。

信号的传播途径大致可分为4种：（1）直线传播在较广阔的地区，如郊区或农村。

然而在城市环境中，直线传播很少见。

（2）反射信号往往经过大的建筑物、平坦的地面和高山反射。

反射是信号传播的一种重要途径。

（3）折射信号经过障碍物的边界时，经折射绕过障碍物而到达目的地，信号经折射后衰减很大。

因此，在无线信道模型中，一般忽略这种传播途径。

（4）散射当信号遇到一个或多个较小的障碍物时，出现散射现象，即信号分成了许多个随机方向的信号。

散射在城市通信中为最重要的一种传播方式。

信号经散射后很难预测，因此理论上的建模往往建立在统计分析的基础上。

在实际环境中，信号利用障碍物的反射、散射或直线传播等，经多条路径到达接收端，即多径传播，从而形成了多径传播。

1.3移动无线信道的衰落特性移动无线信道是一种时变多径信道。

无线电信号通过移动信道时会遭受来自不同途径的衰减损害，这些来自不同途径的衰减损害对通信系统的性能带来极大的影响。

这些算还可以归纳为三类。

接收信号的功率可用公式（2-1）表示为：()()()n P d d S d R d -=⋅⋅ 式中，d 表示移动台到基站的距离。

2021LTE移动通信技术考试题及答案11

2021LTE移动通信技术考试题及答案11考号姓名分数一、单选题(每题1分,共100分)1、LTE的上行多址技术是A.单载波频分多址（SC-FDMA)B.OFDMAC.QAMD.8PSK答案：A2、LTE下行ACK/NACK信令BER目标中NACK→ACK错误的目标质量为（）A.10-1B.10-2C.10-3D.10-4答案：D3、下列哪一项命令不能重启Linux系统:A.haltB.init6C.shutdown-rD.reboot答案：A4、以下哪种信道支持空间复用A.PCFICHB.PHICHC.PDCHD.PDSCH答案：D5、上行链路支持（）种RSA.1B.2C.3D.4答案：B6、LTE OMC前后台建链使用协议及端口分别为:A.SNMP,161B.RPC,135C.RUDP,5000D.TFTP，69答案：C7、上行的解调参考信号为（）A.CRSB.DRSC.DMRSD.SRS答案：C8、中国移动2013年4G网络工程无线主设备集中采购规模（）A.20.7万站，55万载频B.20万站，50万载频C.22万站，60万D.20万站，53万载频答案：A9、小区更新属于下列那个范围的流程A.RRC连接管理过程B.RB控制过程C.RRC连接移动性管理D.S1口全局过程答案：C10、系统消息（）包含小区重选相关的其它EUTRA频点和异频邻小区信息A.SIB1B.SIB3C.SIB4D.SIB5答案：D11、MIMO技术的实现需要避免（）A.天线间的干扰（IAI）B.符号间干扰C.子载波间干扰D.小区间干扰答案：A12、LTE系统对单向用户面时延的协议要求是小于多少ms（）A.1msB.5msC.10msD.20ms答案：B13、LTE FDD和TDD系统中的PSS与SSS之间分别相差几个OFDM符号（）A.1和1B.1和3C.3和1D.3和3答案：B14、LTE要求下行速率达到A.200MbpsB.150MbpsD.50Mbps答案：C15、MME与eNodeB的接口叫做（）A.S1-UPB.S1-MMEC.X2-CPD.X2-UP答案：B16、__主要是无线资源相关配置A.SIB1B.SIB2C.SIB3D.SIB4答案：B17、PSS在每个无线帧的2次发送内容一样，SSS每个无线帧2次发送内容不一样，通过解PSS 先获得__ms定时，通过解SSS可以获得无线帧的__ms定时A.5,10B.10,5C.5,5D.10,10答案：A18、对于TDD，在每一个无线帧中，若是5ms配置，其中有4个子帧可以用于下行传输，并且有（）子帧可以用于上行传输。

3GPP定义了四种基本业务类型-推荐下载

数据业务作为增加用户收入的一种重要方式，其发展受到了移动运营商的热切关注，特别是某些业务能从更高的数据速率中获益（如铃声下载、音乐下载、视频电话和电视业务）。

当然，目前的移动网络中，传统语音业务仍为主要业务，只有部分用户在使用除短信业务（SMS）外的其他数据业务（数据业务的“实际”使用率可能比统计结果更低，因为大多数运营商都把SMS包含在数据业务统计之内）。

究其原因，早期2G提供的数据业务传输速率太低，时延太长，无法提供舒适的使用体验，令人失望。

手机数据业务系统在支持IP数据业务时频谱效率低，其面向连接固定带宽的结构不适应突发式IP数据业务的需求。

因此，用户对手机数据业务抱有怀疑态度。

为此，3GPP和3GPP2都认识到目前的系统在提供互联网接入业务上的局限性，试图在原来的体系框架内，在下行链路中采用分组接入技术，大幅度提高IP数据下载和流媒体速率。

同时，核心网也在向全IP网演化。

目前，以EGPRS和cdma2000 1x为代表的2.75G设备以及以HSPA和EV-DO为代表的3G设备已经投放中国市场，目标是将用户下载速度提高到1~10Mbit/s。

除了数据传输率的问题外，运营商还面临着如何使单位比特的网络建造和运营成本尽可能低，从而降低业务费用这一永恒课题。

3GPP Release8中提出的长期演进方案（LTE）旨在利用当前的3G实施框架，在100M 范围，将网元的数据容量提高至少5倍。

LTE将支持更多用户，其更高的速率可以与目前应用于家庭的DSL（数字用户线）速率相媲美。

简化的协议结构＋简化网络架构＋基站网络间的功能分离和功能重定义，作为LTE提高网络效率的手段，使运营商有机会将传统互联网业务移植到手机平台，向手机提供高数据率业务、融合语音业务（VoIP语音业务）。

运营商从语音时代到数据时代运营的演化如图1所示。

图1 从语音时代到数据时代的运营演化2 未来移动互联网用户的业务需求分析在移动互联网需求方面，随着互联网的普及，用户已经习惯了“随时在线”这种保持与外界联系的感觉，用户注重的是在互联网上得到的体验。

MIMO-OFDM系统中信道估计方法研究

ＩｐｔｎＭｕｔｌＯｔｕ）相结合产生的ＭＩｎｕａｄｌｐｅｕｐｔｉ —
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ＭＯＯＤ — ＦＭ技术最早于１９年提出。￣［中首次将９６３１１接收ｒ — ～Ｌ卜ＯＤＦＭ与空时编码相结合，很快引起通信界学者的广图２系统接收端模型泛关注。ＯＤＦＭ技术的主要思想就是把高速的数据流通过串并变换，分配到多个并行的正交子载波上，同时（）＝（）（＋ｗ（））ｏｋ进行数据传输。根据ＯＤＦＭ原理，可以将频率选择『信生ｍ一１ＩｌＪ道转化为平坦衰落信道。ＭＯ技术通过输入端与输出ＭＩ其中，（表示从发送天线ｍ到接收天线）端的多天线，可以实现在不增加传输带宽的条件下成ｎ在子载波ｋ的的信道频率响应，（为方差上）倍地提高无线通信系统的传输速率和链路可靠性。而为ｊ的加性高斯白噪声。接收信号还可以表示ＭＩＭＯ技术对于频率选择性深衰落信道情况传输质量为矩阵形式很差。ＭＩＭＯ技术与ＯＤＦＭ技术相结合，相当于将ＨＭＩＭＯ技术应用到ＯＤＦＭ的每一个子载波中，频率选ｆ１２择．『生衰落信道转化为若干并行平坦衰落子信道，抑制其中，ｈ为信道系数的不同矩阵表示Ｈ与干扰并抵抗信道衰落。由于ＭＩＭＯ技术的应用，提高了图３ＭＩＭＯ— Ｄ系统中不同形式。其中ｒｘ、ｈｗ分别定义为ＯＦＭ、、、…ｈ与Ｈ传统ＯＤＦＭ信道容量，并有效抵抗衰落影响。信道估计方法比较：ｔ，Ｉ …，，，

LTE的关键技术MIMO

MIMO 技术的关键是有效避免天线之间的干扰，以区分多个并行数据流。

众所周知，在水平衰落信道中可以实现更简单的MIMO 接收。

而在频率选择性信道中，由于天线间干扰和符号间干扰混合在一起，很难将MIMO 接收和信道均衡分开处理。

如果采用将MIMO 接收和信道均衡混合处理的MIMO 接收均衡的技术，则接收机会比较复杂。

因此，由于每个OFDM 子载波内的信道(带宽只有15KHz)可看作水平衰落信道，MIMO 系统带来的额外复杂度可以控制在较低的水平（随天线数量呈线性增加）。

相对而言，单载波MIMO 系统的复杂度与天线数量和多径数量的乘积的幂成正比，很不利于MIMO 技术的应。

MIMO 系统在一定程度上可以利用传播中多径分量，也就是说MIMO 可以抗多径衰落，但是对于频率选择性深衰落，MIMO 系统依然是无能为力。

目前解决MIMO 系统中的频率选择性衰落的方案一般是利用均衡技术，还有一种是利用OFDM。

4G 需要极高频谱利用率的技术，而OFDM 提高频谱利用率的作用毕竟是有限的，在OFDM 的基础上合理开发空间资源，也就是MIMO-OFDM，可以提供更高的数据传输速率。

另外ODFM 由于码率低和加入了时间保护间隔而具有极强的抗多径干扰能力。

由于多径时延小于保护间隔，所以系统不受码间干扰的困扰，这就允许单频网络（SFN）可以用于宽带OFDM系统，依靠多天线来实现，即采用由大量低功率发射机组成的发射机阵列消除阴影效应，来实现完全覆盖。

1、多普勒频移设手机发出信号频率为fT，基站收到的信号频率为fR，相对运动速度为Ｖ，Ｃ为电磁波在自由空间的传播速度(光速)；fdoppler即为多普勒频移。

例360km/h车速，3GHz频率的多普勒频移：子载波间隔确定-多普勒频移影响￭2GHz频段，350km/h带来648Hz的多普勒频移，对高阶调制（64QAM）造成显著影响。

￭低速场景，多普勒频移不显著，子载波间隔可以较小￭高速场景，多普勒频移是主要问题，子载波间隔要较大￭仿真显示，子载波间隔大于11KHz，多普勒频移不会造成严重性能下降￭当15KHz时，EUTRA系统和UTRA系统具有相同的码片速率，因此确定单播系统中采用15KHz的子载波间隔￭独立载波MBMS应用场景为低速移动，应用更小的子载波间隔，以降低CP开销，提高频谱效率，采用7.5KHz子载波￭Wimax的子载波间隔为10.98KHz，UMB的子载波间隔为9.6KHz2、OFDM（1）OFDM技术的优势￭频谱效率高各子载波可以部分重叠，理论上可以接近Nyquist极限。

OFDM系统频偏估计与补偿

பைடு நூலகம்
∑ sk
=
s(kT
/ N)
=
N −1
di
i=0
exp⎜⎛ ⎝
j2π
ik N
⎟⎞ ⎠
(0 ≤ k ≤ N −1)
(5)
可以看到 sk 等效为对 di 进行 IDFT。同样在接收端，可对 sk 进行 DFT 以恢复出原始数据符号 di，即:
di
=
sk
exp⎜⎛ − ⎝
j2π
ik N
⎟⎞ ⎠
(0 ≤ i ≤ N −1)
传统的并行传输系统中，整个信号带宽被分成多个并行的非正交的子载波。每个子载波单独调制，整个系统构成了频分复用。两个相邻的子载波之间频谱没有交叠，这样有利于消除子载波间的干扰。然而，这种频分复用方式降低了频谱的利用率。为了提高频偏利用率，在20世纪60年代中期提出了并行传输和带有频谱交朴的FDM的思想，即正交频分复用 (OFDM )。正交的多载波机制比传统的频分复用系统的频谱利用率提高一倍。为了减小子载波间的干扰，必须保证子载波间的正交性。
OFDM[1]系统的历史：OFDM 是一种特殊的多载波传输技术，它将一个较宽的传输带宽分割成互相正交的多个子载波用于并行传输数据。当然，OFDM 也可视为一种调制技术或复用技术。OFDM 技术的一个最大优势就是对抗多径衰落。由于整个传输带宽被分成多个窄带的子载波，因而每个子载波内，信号可视为平坦衰落的。在单载波调制系统中，信道的衰落将会影响到整个信号带宽：然而在多载波调制系统中，只有一小部分子载波被衰落。这些由衰落子载波引起的错误可以通过使用纠错码进行纠正。
∑ s(t)
=
⎧ ⎧N−1
⎪Re⎨ ⎨⎩
i=0
di
rect(t

第3章OFDM系统基本原理《MIMO-OFDM系统原理、应用及仿真》-2022年学习资料

统功率谱密度的影响
T=JEET Jg-Tpolix-TEFT-BT.-经过加窗处理后的OFDM符号示意图
3.5OFDM的参数选择-在OFDM系统中，需要确定的参数有：符号周期、保-护间隔、子载波的数量。-1确定护间隔-一般选择保护间隔的时间长度为时延扩展均方根值的-2~4倍。-2选择符号周期-一个OFDM符号总的时长度由保护间隔和有用符-号持续时间（简称符号周期）构成。-一般选择符号周期长度至少是保护间隔长度的5倍。以计算在符号周期为保护间隔5倍的情况下，因插-入保护比特所造成的信噪比损失有1dB左右。
3.2OFDM系统的基本模型-3.2.1OFDM系统的调制和解调-j2ot-e-j2zfot-do-积分j21t-st-信道-串/并-并/串-2N-11--j2nN-t-OFDM系统基本模型框图-f:=fc+i Ti=0,1,…,N-1-频带OFDM符号时间表示式为-∑d,ex=-10-t<t,Λ t>t.+T
第3章OFDM系统的基本原理-3.1引言-数字调制系统有单载波调制系统与多载波调制系统之分。单-载波系统在据传输速率不太高、多径干扰不是特别严重时，通-过使用合适的均衡算法可使系统正常工作。但是对于宽带数据业-务说，由于数据传输速率较高，时延扩展造成数据符号间的相-互重叠，从而产生符号间干扰IS，这对均衡提出了更高的 -求，需要引入非常复杂的均衡算法，实现比较困难。-多载波调制Multicarrier Modulation 用多个载波信号。-它把数据流分解为若干个子数据流，从而使子数据流具有低得多-的传输比特速率，利用这些数据分去调制若干个载波。所以，-在多载波调制信道中，数据传输速率相对较低，码元周期加长，-只要时延扩展与码元周期比小于一定的比值，就不会造成码间-干扰。

OFDMA基本原理

OFDMA基本原理OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 是一种多用户多输入多输出 (MU-MIMO) 技术，是下一代无线通信系统中常用的调度和多址技术。

OFDMA 基于频分复用 (FDM)，将频段划分为多个子载波用于传输不同用户的数据。

1.频段划分：OFDMA将整个频段划分为多个子载波，每个子载波相互正交，不会相互干扰。

这意味着每个子载波都可以独立分配给不同的用户进行数据传输。

2.资源分配：OFDMA使用调度算法将不同的子载波分配给不同的用户。

调度算法考虑到用户的需求和系统资源的可用性，以最大化系统性能。

每个用户可以被分配到一个或多个子载波，以满足其传输需求。

3.码字分配：OFDMA将每个子载波进一步划分为多个码字。

这使得不同的用户可以在同一个子载波上同时传输数据，而不会相互干扰。

每个码字可以通过不同的调制和编码方案来表达不同的信息。

4.载波间隔：OFDMA对不同的子载波之间保持固定的间隔，以避免干扰。

这意味着每个子载波的带宽可以根据用户需求进行灵活配置，而不会受到其他子载波的影响。

5.信道估计：OFDMA通过不同的信道估计算法来估计用户的信道状况。

这些算法可以通过发送和接收的反馈信息来确定信道的频率响应和时延。

根据信道估计结果，OFDMA可以对不同用户的子载波分配进行调整，以优化系统性能。

1.高频谱效率：通过将频段划分为多个子载波，每个子载波可以独立分配给不同的用户，从而提高频谱利用率。

这也使得OFDMA在多用户环境下具有较高的容量。

2.抗干扰性能：由于不同子载波之间的正交性，OFDMA在频率选择性衰落信道条件下表现较好，能够抵抗多径干扰。

3.灵活性：OFDMA可以根据不同用户的需求进行灵活的资源分配，以适应不同的传输需求。

这使得OFDMA特别适用于支持多种应用和服务类型的无线通信系统。

总而言之，OFDMA应用了频率复用、资源分配和调度算法等技术，使得不同用户可以在同一个频段中同时进行数据传输。

MIMO-OFDM系统中的资源调度研究

务分开调度，以时延准则来衡量实时业务Ｑｏ，以吞吐量Ｓ准则来保证非实时业务的传输，这在一定程度上增加了算法的复杂度。文献提出了一种基于信道状态信息的调度准则，即
Ｍ－ＷＤＦ法是吞吐最优算法，在每个时隙ｔ队列ｊＬ算，时，其用户调度策略为：
定的原则分别确定各种业务类型用户的优先级后进行调
度。数据经过ＯＦＭ模块调制加循环前缀之后采用多天线Ｄ方式发送，经无线信道传输再经过ＯＦＭ模块处理后去掉Ｄ
ｍａ唧ｃ丝
圆圈圆圆
图１多用户ＭＩＯＦＭＯ— ＤＭ系统调度模型
其中，Ｒ（在第ｋ用户ｔ隙的瞬时速率，Ｒ（是ｆ）个时ｆ）
３非实时业务调度算法
传统非实Ｂ￣务调度算法主要有机会调度算法，最－，ｔ ” 大信干噪比（ＸＣ／）算法、比例公平算法（Ｆ）ＭＡＩＰ等。机会调度算法基本思想是在调度过程中利用信道的动态变化特性，尽可能通过较好的信道传输信息。这也使得该算法在用户调度的过程中会优先服务信道质量较好的用户，而信道质量相对较差的用户可能长时间接受不
５混合业务调度算法
上述提到的调度方案只针对某一种业务，当系统中两种业务共存时，如何调度是人们研究的趋势，目前关于
混合业务的调度算法还不是很多。文献中提出了一种基于跨层思想￣ＯＦＤＭＡ合业混

第四代移动通信的核心技术——OFDM

第四代移动通信的核心技术——OFDM学号：姓名：提交日期：成绩：东北大学秦皇岛分校目录一、前言1.1 移动通信的发展历史1.2 OFDM优缺点分析1.3 OFDM系统发展历史二、OFDM的基本原理三、OFDM的关键技术1．峰屏比PAPR抑制技术2.同步技术3.信道编码和交织技术4.训练序列/导频及信道估计技术四、OFDM的应用1.高清晰度数字电视广播2.无线局域网3.宽带无线接入五、与其它载波调制方式的比较六、总结与展望七、参考文献第四代移动通信的核心技术——OFDM摘要:首先简要介绍正交频分复用（OFDM）技术的产生背景，然后重点介绍了OFDM的基本原理及实现框图，对OFDM的性能做了详细的描述，其中主要介绍了OFDM的优点和缺点。

本文还主要介绍了OFDM的关键技术及其应用。

最后将与其它载波调制方式做了详细的比较。

关键词：正交频分复用（OFDM）,原理，特点，发展，应用一、前言1.1 移动通信的发展历史移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。

1897年M.G马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船进行的，距离为18海里。

现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代，可分为三代——第一代移动通信技术（1G）：主要采用的是模拟技术和频分多址（OFDM）技术。

由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。

第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。

第一代移动通信有很多不足之处，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动漫游等。

第二代移动通信技术（2G）：主要采用的是数字的时分多址（TDMA）技术和码分多址（CDMA）技术。

全球主要有GSM和CDMA 两种体制。

GSM技术标准时欧洲提出的，目前全球绝大多数国家使用这一标准。

我国移动通信也主要是GSM体制，比如中国移动的135到139手机，中国联通的130到132都是GSM手机。

MIMO通信系统中的信道估计与功率分配优化研究

MIMO通信系统中的信道估计与功率分配优化研究随着移动通信技术的快速发展，多输入多输出（MIMO）通信系统已成为当前无线通信领域的研究热点之一。

MIMO技术通过增加天线数量，利用空间维度提高信号传输的可靠性和性能。

然而，信道估计和功率分配是MIMO系统中关键的问题，需要对其进行深入研究和优化，以提高系统性能。

在MIMO通信系统中，信道估计是非常重要的环节，其准确性直接影响到整个系统的通信质量。

信道估计在接收端对信道进行建模和估计，以获取关键的信道状态信息（CSI）。

基于CSI，接收端可以对接收到的信号进行最优的检测和解调。

然而，由于信号的传输受到多径衰落、多用户干扰、噪声等多种因素的影响，信道估计本身也面临着诸多挑战。

对MIMO信道进行准确估计的关键问题之一是信道状态信息的获取和反馈延迟。

由于MIMO系统中天线数量众多，某些技术会要求对全部的CSI进行反馈，这将导致巨大的信息开销和时延，影响系统的实时性和可靠性。

因此，研究者们提出了各种技术来降低CSI的反馈开销，例如利用压缩感知、部分反馈和分布式反馈等方法。

这些技术有效地减少了反馈开销，同时保证了系统的性能。

此外，基于统计和最小均方误差等方法的信道估计算法也是研究的重点。

例如，最大似然估计（ML）算法、线性最小均方误差（LMMSE）算法等，这些算法通过统计分析和优化求解，提高了信道估计的准确性和性能。

此外，还有基于导频序列和非导频序列的估计方法，通过导频信息的发送和接收来估计信道，同时利用非导频信息进行干扰抑制和性能优化。

除了信道估计，功率分配也是MIMO系统中的重要研究内容之一。

功率分配技术旨在在系统容量受限的情况下，合理分配发送天线的发射功率，以优化系统性能。

功率分配需综合考虑多个因素，如信道质量、用户数量和调制方式等。

一种常见的功率分配优化问题是通过最大化系统容量来实现。

这种情况下，功率分配问题可以转化为一个凸优化问题，通过使用凸优化算法可以高效解决。

多用户OFDM系统子载波分配算法研究

多用户OFDM系统子载波分配算法研究司钊【摘要】In this paper, improved greedy algorithm was used to allocate radio resource at one slot based on limited radio resource. User’s priority was confirmed according to user’s quality of service and data queue information. Under the condition of knowing channel state information, subcarriers and bits were dynamically allocated to user according to priority, after searching all subcarrier channels on the basis of minimum transmitted power. Simulation results show that under the condition oftwo kinds of bit rate, when the same number of users were accessed in system, the proposed algorithm consumed power 3.9622W less than traditional greedy algorithm;the improved algorithm consumed power1.9858W more than previous algorithm, but two more users were accessed. The average power that was consumed by users was2.2456W/user less than former algorithm.% 采用改进的贪婪算法分配时隙的无线资源，根据用户业务的QoS和数据队列信息确定用户的优先权，并在获知信道状态信息条件下，按照传输比特消耗功率最小原则搜索所有子载波信道，为用户动态分配子载波和比特.仿真结果表明，在两种传输速率要求下，当接入用户数相同时，改进算法比传统贪婪算法减少功率消耗3.9622W；改进算法多消耗1.9858W功率却增加了2个接入用户，用户消耗平均功率比前者少2.2456W/用户.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P80-83,84)【关键词】多用户;正交频分复用;动态资源分配;贪婪算法【作者】司钊【作者单位】中国移动通信集团设计院有限公司上海分公司，上海 200060【正文语种】中文【中图分类】TN929.5OFDM技术较好地解决了信道的频率选择性衰落，把频率选择性衰落信道分成多个平行的子信道，并通过在OFDM符号上加循环前缀消除了符号间干扰，使各子信道近似表现为平坦衰落特性，大大提升了频带利用率，是下一代移动通信系统的关键技术。

MIMO-OFDM

第一章绪论1.1 课题背景无线通信与个人通信在短短的几十年间经历了从模拟通信到数字通信、从FDMA到CDMA的巨大发展，第一代模拟系统仅提供语音服务，不能传输数据；第二代数字移动通信系统的数据传输速率也只有9.6Kbit/s，最高可达32kbit/s；第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbit/s；随着第三代移动通信(3G)陆续在各国投入商业运营，必将给人们的生活带来更多的方便。

但是，由于移动通信用户业务需求量急剧增加，人们已经开始意识到3G提供的最高2M的数据业务能力已经不能满足未来移动通信高速数据业务以及多媒体业务的要求。

如何在有限的频谱上提供更多的，质量更高的多媒体业务，无线传输技术将成为未来移动通信系统必须解决的问题。

过去所采用的一些成熟的无线技术，例如窄带信道中的调制技术，由于其速率的限制，已渐渐被宽带信道调制技术所代替，对宽带信道的传输性能及调制技术的研究已经达到前所未有的高度。

新一代移动通信系统的目标是更高的数据率、更好的业务质量(QoS)、更高的频谱利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的灵活性；能支持非对称业务，并能支持多种业务。

为了实现这一目标，需要克服很多技术挑战,。

无线移动通信系统面临的是十分恶劣的移动无线信道，在这样的信道里，由于多径传播，会引起信号在时间上展宽并带来频率选择性衰落；移动终端或其周围物体处在运动时，信道的时变特性会引起信号频谱的展宽。

因此，计划以OFDM[1-2](正交频分复用)为核心技术提供服务，它在宽带领域的应用具有很大的潜力。

较之第三代移动通信系统，采用多种新技术的OFDM 具有更高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力，它不仅仅可以增加系统容量，更重要的是它能更好地满足多媒体通信要求，将包括语音、数据、影像等大量信息的多媒体业务通过宽频信道高品质地传送出去。

OFDM技术已经成功应用于非对称数字用户环路(ADSL)，数字音频广播(DAB)，高清晰度电视(HDTV)，无线局域网(WLAN)等系统中，它可以有效消除多径传播造成的ISI现象的特性使得它在移动通信中的应用也是大势所趋。

中国移动网上大学《5G技术发展与未来应用》题库整理

中国移动网上大学《5G技术发展与未来应用》题库全息技术属于对5G三大类应用场景网络需求中的哪一种？（A）A.增强移动宽带B.海量大连接C.低时延高可靠D.低时延大带宽假定4G上行峰值速率10Mbps，5G单用户典型上行峰值速率是4G的约（B）倍？A. 2B.10C.100D.2005G新业务的要求，端到端时间同步精度可能提升到什么程度？(C)A几十xxB百毫秒C百纳秒D几十毫秒高低频协作可以服务不同场景，一般使用低频做（C）？A.容量层B.热点覆盖C.基础覆盖D.高空覆盖CU和DU之间的传输属于5G传送网的哪个组成部分？（D）A.以下都不是B.回传C.前传中传D.中传SPN在切片分组层（SPL）采用了什么创新技术，来满足5G及未来传输网络需要的？（A）A.SR-TPB.50GE+PAMD.DWDM5G传送网新体制SPN的中英文全称是什么？（AB）A.切片分组网B.Slicing Packet NetworkC.智能传送网D.Smart Packet Network6GHz以下，5G NR的典型的大的载波带宽是（D）MHz？A.10B.20C.400D.1005G传输网的管控层包括哪些部分？（ABC）A.域控制器B.超级控制器C.协同器D.调度器5G传送网在转发连接方面的需求是哪些？（BC）A.东西向流量为主B.流向灵活C.南北向流量为主D.流向确定5G网络引入哪项技术来应对新场景对网络差异化业务的挑战，以及满足不同业务场景的网络需求。

（A）A.网络切片技术B.边缘计算技术C.SB技术D.NFVSDN虚拟化技术海量传感器的特点是（A）A.低吞吐量，终端寿命长B.高数据容量，高移动性C.超低时延D.高可靠性与4G相比，5G新空口新增了（B）状态A.通话态B.非激活态C.空闲态D.关机态5G时期灵活连接需求决定了传送网三层功要求下沉到哪一层？（B）A.不下沉B.下沉到接入层C.下沉到汇聚层D.下沉到核心层SPN传输接入层设备支持哪些网络侧接口？（AB）A.10GEB.25GEC.50GED.100GE在5G时代，不同领域的不同设备大量接入网络，其实引用传统的组网方式和服务提供形式也是可以满足用户多样化的场景需求的。

mimo 效果分类空间分集空间复用波束赋形

mimo 效果分类空间分集空间复用波束赋形标题：深度探讨MIMO技术在无线通信中的应用与发展一、MIMO技术概述MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术是指利用多个发射天线和多个接收天线来进行无线通信的技术。

它可以大幅提高无线通信系统的容量和覆盖范围，为用户提供更加稳定和高速的通信体验。

在当今的无线通信领域，MIMO技术已经成为了一种主流的技术，并且在5G时代有望发挥更为重要的作用。

1. MIMO效果分类根据MIMO系统中天线配置和通信方式的不同，MIMO效果可以分为空间分集（Spatial Diversity）、空间复用（Spatial Multiplexing）、波束赋形（Beamforming）等多种分类。

其中，空间分集主要用于提高系统的可靠性和覆盖范围，空间复用可用于提高系统的容量和频谱利用效率，而波束赋形则可以用于精确定位和定向通信。

2. 空间分集技术空间分集技术是一种通过多天线接收来抵抗信号衰减的技术。

它利用接收端的多个天线接收到的信号间的差异，通过信号处理算法来抵消多径效应和时延扩展的影响，从而提高系统的可靠性和抗干扰能力。

空间分集技术在移动通信系统和室内无线通信系统中得到了广泛的应用，有效地提高了系统的覆盖范围和通信质量。

3. 空间复用技术空间复用技术是一种通过多天线传输来提高系统的通信容量和频谱利用效率的技术。

它利用发射端的多个天线同时发送不同的信号流，通过接收端的信号处理算法来将这些信号流分离开来，从而实现了多用户之间的独立传输，大幅提高了系统的频谱利用效率。

在5G时代，空间复用技术将成为提高系统容量的重要手段，为大规模物联网和高清视频传输提供了重要支持。

4. 波束赋形技术波束赋形技术是一种通过调整天线的辐射方向来实现定向通信的技术。

它利用信号处理算法对天线的相位和幅度进行精确控制，从而将信号能量聚集在特定的方向上，实现了对特定用户或特定区域的精确覆盖和通信。

4G中的MIMO—OFDM原理及关键技术解析

4G中的MIMO—OFDM原理及关键技术解析作者：黎碧霞来源：《科技视界》2016年第15期【摘要】4G移动通信是往代通信的技术进步，4G移动通信中所涉及的重要技术有OFDM技术、MIMO技术以及MIMO-OFDM技术相结合的关键技术。

技术专利的分布和发展应用就是MIMO技术与OFDM技术的完美结合，使得4G移动通信能够有效对抗频率选择性衰落问题、提高数据传输速率、还能增大系统容量。

【关键词】MIMO -OFDM原理；关键技术；4G0 前言近年，我们的手机网络在不断地更新换代，由原来的2G网络逐渐发展到4G网络，这既要归功于移动公司的推广，又要归功于网络研发工作者的辛勤工作。

虽然4G移动通信在描绘高速的数据传输，提供从语音到多媒体业务丰富业务美好前景，但是随着4G网络的不断推广，单一的MIMO技术或单一的OFDM技术已经不能满足人们对网络的需求，这就需要我们将MIMO-OFDM技术结合起来构成4G网络的核心。

1 MIMO-OFDM原理1.1 MIMO技术原理首先，MIMO技术原理在移动通信工程中的运用并不是近几年才提出的，所以对该技术的接受程度还是良性的。

MIMO技术原理就是将已经存在的多径传播和随机衰弱进行高效率的重新利用，达到更好的传输速度和效率。

MIMO的中文名称就是多输入和多输出，所以顾名思义就是通过对多天线的控制来减少信道衰弱问题的发生。

多并行的天线空间信道能够进行同时的发送和接收，就能够在不同的环境中，针对不同的用户，都提供最完美的技术体验。

1.2 OFDM技术原理频分复用、多载波并行传输等通信技术概念是在上个世纪50年代末中就予以提出的，所以OFDM的技术也是在不断发展的过程中，应用到各个领域、环节，也在移动通信中得以普及和成熟的。

OFDM技术从发展及应用角度上，大致可分为五个阶段：极低频谱效率的频率复用阶段，最早的高频谱效率的多载波通信系统阶段，多载波理论发展阶段，无线移动通信系统理论形成阶段，从理论到实用阶段。

MIMO-OFDM技术在无线通信系统中的应用研究

MIMO-OFDM技术在无线通信系统中的应用研究邹杨;崔金斗;鱼佳欣;王卫平【摘要】MIMO技术即在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和信道利用率.OFDM技术即在可用频段内,将信道"划分",进行"串并转换",使得子信道上的符号周期增加,降低甚至避免了每个子信道上的ISI,从而有效地对抗信道衰落.通过对MIMO-OFDM原理的阐述,以及对信道容量公式进行推理,得到了信道容量的近似公式,之后结合两者的优点来构建一个MIMO-OFDM无线局域网系统,并应用MATLAB工具对MIMO技术和OFDM技术是否结合、调制方式、发收数目等进行仿真对比分析,定性地得到了影响系统误码率的影响因子.%MIMO technology, using multiple transmitting and receiving antennas at the transmitting end and the receiving end, could exponentially improve the capacity and channel utilization of the communication systems without incraesing the bandwidth. OFDM technology, which divids the channel and executes serial-parallel conversion in available spectrum, could make the symbol period of the sub channel increase, then reduce or even avoid ISI in each sub channel to withstand channel fading. By describing the priciple of MIMO-OFDM and deducing the channel capacity expression, the approximate formula of channel capacity is obtained. Later, combining the advantages of both, a MIMO-OFDM wireless communication system is constructed, then using MATLAB to simulate the combination of MIMO and OFDM, modulation mode, numbers of transmitting and receiving, then the influence factors of the system error rate can be obtained qualitatively.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】6页(P30-34,50)【关键词】MIMO-OFDM技术;信道容量;WLAN技术;空时编码;无线通信;误码率;QPSK调制【作者】邹杨;崔金斗;鱼佳欣;王卫平【作者单位】中国洛阳电子装备试验中心,河南济源,459000;中国洛阳电子装备试验中心,河南济源,459000;中国洛阳电子装备试验中心,河南济源,459000;中国洛阳电子装备试验中心,河南济源,459000【正文语种】中文【中图分类】TP311MIMO（Multiple-Input Multiple-Output多输入多输出）技术是无线通信领域智能天线技术的重大突破。