LTE关键技术之MIMO
lte基础原理与关键技术
lte基础原理与关键技术LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，是由3GPP（3rd Generation Partnership Project）制定的国际标准。
LTE基于OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）和MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）两种关键技术，旨在提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的系统容量。
LTE的基础原理是通过将频谱分成多个小的子载波，并通过OFDMA技术将数据并行传输在这些子载波上，从而提高整体的数据传输速率。
同时，采用MIMO技术可以在发送和接收端分别使用多个天线，通过空间复用和多路径传输的方式提高系统的抗干扰性能和覆盖范围。
除了OFDMA和MIMO，LTE还采用了其他关键技术来增强系统的性能。
其中，调制技术是LTE中的重要一环。
LTE采用了更高阶的调制方式（如16QAM和64QAM）来提高每个子载波的传输速率。
另外，LTE还引入了天线端口数据复用（TM）技术，将控制信道和数据信道通过不同的天线进行传输，从而提高系统的容量和灵活性。
LTE还采用了自适应调度技术，根据用户的需求和信道条件动态地分配资源，从而提高系统的整体效率。
同时，LTE还引入了多小区（Multi-Cell）协同技术，通过小区间的协作和资源的共享来提高系统的覆盖范围和容量。
除了上述关键技术，LTE还包括了其他一些重要的技术和功能。
例如，LTE使用了数据流控制和快速调度算法来提高系统的传输效率和公平性。
LTE还引入了LTE-Advanced技术，如协同多点传输（Coordinated Multi-Point，CoMP），通过多个基站的协同传输来提高系统的覆盖范围和容量。
总的来说，LTE基于OFDMA和MIMO技术，结合多种关键技术和功能，实现了更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的系统容量。
MIMO技术在LTE中的应用
个离 散傅 立 叶变 换 。预 编码 可 实 现层 到 天线 端 口 的映射 ， 针对 不 同 的ＭＩ ＭＯ 模式 ， 使用 不 同 的方 案 。
下 行 多 天 线 方 案
图３ 下 行 Ｓ Ｆ ＢＣ发 射 分 集 示 意 图
３ ． ２
下行 Ｍ Ｉ ＭＯ在 每 个 载 波 上 支 持 ８ 天 线 的 空 间 复 用， 最 多 有 两 个 传输 块 ， 对于８ 天线 的下 行 ＭＩ ＭＯ， 研 波 束赋 形又 被 称为 智 能天 线 系统 ，这 是 因 为从 究具 体 天线 配 置 的优先 级非 常 重要 ， 由 于天线 造 价 、
ＭＯ 是 采 用 空 间分 集 还 是 空 间复 用 技 术 速度及 频谱 的效率 ， 增 加 了系统 的容 量 。Ｌ Ｔ Ｅ 技术 基 线 ，以及 ＭＩ Ｌ Ｔ Ｅ 中的ＭＩ ＭＯ 技术 基本 上可 以分 为下 面几类 ： 于Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ， 相 应 使 用 了ＭＩ ＭＯ — Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ的物 理 结构 。该 等 ， 技 术 满 足 了Ｌ Ｔ Ｅ 系统 在 高数 据 速率 和 高 容 量方 面 的
需 求
上 下行 接收分 集【 １ 】
接 收分 集是 最基 本 的 多天 线技 术 ，上 下 行都 可
以适用 ， 原 理 就是接 收 机将 信号 的最 大 比合 并 ， 其 中
２ ＭＩ ＭＯ介 绍
２ ． １ Ｍｌ ＭＯ实 现 方 案
预 编码 矩 阵是 对基 站 和用 户 之 间 的天线 相 位跟 踪 监 测 作 出 的补 偿 ， 如 图１ 所示 。
加 扰是 指 对传 输 的数 据 进行 随机化 ，方法 是 采
ｌ】 —
舞 、
一 ／－
移 动终端
用 一 个 伪 随 机 序列 与需 要 传 输 的 比特序 列 进 行 模 ２
LTE的技术原理
LTE的技术原理LTE（Long Term Evolution）作为第四代移动通信技术，其技术原理主要包括无线接入技术、核心网技术和网络优化技术等方面。
本文将详细介绍LTE的技术原理。
一、无线接入技术1.OFDM技术LTE使用了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术作为其物理层技术，采用了SC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）技术作为上行链路的多址技术。
OFDM技术具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、符号时间间隔长、对调制方式的选择灵活等特点，能够有效提高数据传输速率和系统整体性能。
2.MIMO技术LTE还采用了MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术，该技术通过在发送端和接收端分别增加多个天线，利用空间复用技术实现多个数据流同时传输，从而提高系统的频谱效率和系统容量。
MIMO技术在LTE 系统中广泛应用于数据传输和信号处理过程中。
3.自动重传请求技术LTE系统还引入了自动重传请求技术，通过在物理层上实现自动重传请求ARQ（Automatic Repeat reQuest）功能，可以有效保障数据传输的可靠性和稳定性。
当接收端检测到数据包丢失或错误时，会向发送端发送自动重传请求，发送端重新发送丢失的数据包，从而保证数据的完整性和准确性。
二、核心网技术1. Evolved Packet Core（EPC）LTE核心网采用了Evolved Packet Core（EPC）结构，EPC由三个主要部分组成：核心网节点（PGW、SGW、MME）、用户面协议GTP（GPRS Tunneling Protocol）和控制面协议S1AP（S1 Application Protocol）。
EPC实现了LTE系统的核心网络功能，包括连接管理、移动性管理、安全性保障、QoS（Quality of Service）管理等。
LTE移动通信技术任务4 LTE关键技术
LTE移动通信技术任务4 LTE关键技术LTE 移动通信技术任务 4：LTE 关键技术在当今数字化的时代，移动通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
LTE（Long Term Evolution，长期演进）作为一种先进的移动通信技术，具有高速率、低延迟、大容量等显著优势。
而这些优势的实现，离不开一系列关键技术的支持。
接下来，让我们深入探讨一下 LTE 的关键技术。
一、正交频分复用（OFDM）技术OFDM 技术是 LTE 系统的核心技术之一。
它的基本原理是将高速的数据流分解为多个并行的低速子数据流，然后分别调制到相互正交的多个子载波上进行传输。
与传统的频分复用技术相比，OFDM 具有诸多优点。
首先，它能够有效地抵抗多径衰落。
在无线通信环境中，信号会因为建筑物、地形等障碍物的反射和散射而产生多个路径，导致接收端接收到的信号出现延迟和衰减。
OFDM 通过将宽带信道划分成多个窄带子信道，使得每个子信道的带宽小于信道的相干带宽，从而减少了多径衰落的影响。
其次，OFDM 具有较高的频谱利用率。
由于子载波之间相互正交，使得它们可以在频谱上紧密排列，从而提高了频谱资源的利用效率。
此外，OFDM 还便于实现动态频谱分配。
通过灵活地调整子载波的分配，可以根据用户的需求和信道状况，合理地分配频谱资源，提高系统的容量和性能。
二、多输入多输出（MIMO）技术MIMO 技术是 LTE 实现高速数据传输的另一个重要手段。
它通过在发射端和接收端使用多个天线，形成多个并行的空间信道，从而在不增加带宽和发射功率的情况下，显著提高系统的容量和频谱利用率。
MIMO 技术主要包括空间复用和空间分集两种工作模式。
空间复用模式下，多个数据流同时在不同的天线上传输，从而提高数据传输速率。
而空间分集模式则通过在多个天线上发送相同的数据，或者对接收端接收到的多个信号进行合并处理，来提高信号的可靠性和抗衰落能力。
在实际应用中，MIMO 技术可以根据信道条件和系统需求，灵活地切换工作模式，以达到最佳的性能。
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。
lte的原理及应用
LTE的原理及应用1. 引言近年来，随着移动通信技术的迅速发展，移动互联网的普及使得人们对于更快速、更稳定的网络连接有了更高的需求。
LTE（Long Term Evolution，长期演进）作为第四代移动通信技术，具备更高的数据传输速度、更低的时延以及更好的网络覆盖能力，成为了现代移动通信领域的主流技术。
2. LTE的原理LTE基于OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术，通过将数据分成多个子载波进行传输，实现高速数据传输。
其关键技术包括：2.1 多天线技术LTE系统中采用多天线技术，包括MIMO（Multiple Input Multiple Output，多输入多输出）和Beamforming技术。
MIMO技术允许同时使用多个发射天线和接收天线，通过空间复用和空间多路径效应提高了信号的传输速度和可靠性。
Beamforming技术则通过根据接收信道的信息对信号进行调整，使得信号传输更加稳定。
2.2 资源分配与调度LTE系统采用动态资源分配和调度技术，根据用户需求和网络状况动态分配网络资源，实现更好的网络性能。
资源分配包括频谱资源和时域资源的分配，调度算法根据用户的需求和网络负载情况，在空闲资源中为用户分配资源。
2.3 链路适应技术LTE系统通过链路适应技术，根据用户的信道条件和数据需求自适应地调整传输的调制方式和编码方式，从而在不同的信道条件下实现高效的传输。
3. LTE的应用LTE的高速数据传输和低时延特性使其在各个领域都有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 移动通信LTE作为第四代移动通信技术，已在全球范围内广泛应用。
用户可以通过LTE网络实现高速的移动通信、视频通话、网络游戏等应用。
3.2 物联网物联网是指通过互联网将各类物品相互连接并实现信息的交互。
LTE的高速数据传输和低功耗特性，使得其成为连接物联网设备的理想选择。
MIMO技术百科
MIMOMIMO属于空间分集简介MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统是一项运用于802.11n的核心技术。
802.11n是IEEE继802.11b\a\g后全新的无线局域网技术，速度可达600Mbps。
同时，专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。
该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。
根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。
概述MIMO 表示多输入多输出。
读/maimo/或/mimo/，通常美国人读前者，英国人读后者，国际上研究这一领域的专家较多的都读/maimo/。
在第四代移动通信技术标准中被广泛采用，例如IEEE 802.16e (Wimax)，长期演进(LTE)。
在新一代无线局域网(WLAN)标准中，通常用于 IEEE 802.11n，但也可以用于其他 802.11 技术。
MIMO 有时被称作空间分集，因为它使用多空间通道传送和接收数据。
只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持 MIMO 时才能部署 MIMO。
优点MIMO 技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。
无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。
每份信号都是一个空间流。
使用单输入单输出（SISO）的系统一次只能发送或接收一个空间流。
MIMO 允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。
多天线系统的应用，使得多达 min(Nt,Nr)的并行数据流可以同时传送。
同时，在发送端或接收端采用多天线，可以显著克服信道的衰落，降低误码率。
一般的，分集增益可以高达Nt*Nr。
lte技术原理与系统设计
lte技术原理与系统设计一、引言LTE即为“Long Term Evolution”，是一种通信技术标准，被广泛应用于现代移动通信网络中。
本文将介绍LTE技术的原理和系统设计。
二、LTE技术原理1. OFDM技术LTE采用了正交频分复用（OFDM）技术，该技术能够有效地抵抗多径干扰和频率选择性衰落。
OFDM将整个频率带宽划分为多个子载波，每个子载波都是正交的，从而在频域上降低信号间的干扰，实现高效率的数据传输。
2. MIMO技术多输入多输出（MIMO）技术是LTE的重要特点之一。
通过利用多个天线进行信号传输和接收，MIMO可以显著提高系统的传输容量和覆盖范围。
通过适当的编码和信道状态信息反馈，MIMO技术可以实现空间多样性和空间复用，提高系统性能。
3. 跳频技术LTE在信道传输的过程中采用了跳频技术，将整个频带均匀地划分为多个子信道。
通过不断地在不同的子信道上跳跃传输数据，可以避免信号被干扰以及频率选择性衰落的影响，提高系统的抗干扰能力和传输稳定性。
4. 自适应调制与调度技术LTE采用了自适应调制与调度技术，根据信道环境和用户需求动态调整传输速率和调制方式。
通过根据用户的实际需求进行资源分配，可以更高效地利用信道资源，提高系统的容量和覆盖范围。
三、LTE系统设计1. 网络拓扑结构LTE网络由大量的基站组成，每个基站覆盖一定的地理区域。
基站通过光纤、传输线等方式将数据传输到核心网，核心网负责对数据进行处理和路由。
同时，LTE还采用了自组织网络（SON）技术，可以实现网络的自动配置和优化，提高系统的性能和可靠性。
2. 空中接口LTE系统的空中接口主要由用户设备（UE）和基站之间的无线传输通道组成。
其中，UE负责将用户数据转换为无线信号进行传输，基站则负责接收信号并将其转发到核心网。
空中接口采用了复杂的调制和编码技术，以实现高效率的数据传输和较低的延迟。
3. 系统安全设计LTE系统在设计中考虑了安全性的要求。
LTE的物理层技术-OFDM
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（LTE －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。
LTE知识点汇总4-MIMO和干扰及天线
干扰类型 杂散辐射干扰 阻塞干扰 互调干扰： 邻频干扰
干扰产生原理 干扰系统发射机中的功放、混频器和滤波器等非线性器件会在其工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量，包括热噪声、谐波、寄生辐射、频率 转换产物和互调产物等。当这些发射机产生的干扰信号落在被干扰系统接收机的工作带内时，就会抬高接收机的噪底（接收机本身的噪声电平），从 而降低接收灵敏度，造成杂散辐射干扰 阻塞干扰是指当强度较大的干扰信号与有用信号同时注入接收机时，强干扰信号会使接收机链路的非线性器件饱和，产生非线性失真，如图3所示。 当信号过强时，也会产生振幅压缩现象，严重时会阻塞整个接收链路而使其不能工作。 互调干扰主要是由发射机的非线性引起的，当数个不同频率的干扰信号通过非线性电路时，会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合，形成干扰， 如图2所示。 不同的系统工作在相邻的频率（邻频通常指相距两个信道带宽以内的情况，在相邻最近的一个信道称为第一邻频，第二个信道称为第二邻频），由于 发射机的邻道泄漏和接收机邻道选择性（对位于邻道的干扰信号的抑制能力）的性能限制，会发生邻道干扰。所以一般不同系统不会分配在相邻频率， 至少会分配足够宽的保护频带。
TPC-PUSCH—RNTI： PUSCH上行功控信息
SPS C-RNTI的用法和C-RNTI是一样的，只是使用半静态调度的时候才用；
P-RNTI C-RNTI可以在一个子帧里存在，paging的P-RNTI是所有UE共用的
C-RNTI：小区无线网络临时标识，由基站分配给UE的一个动态标识，唯一标识了一个小区空口下的UE，只有处于连 接态下的UE，C-RNTI才有效。
下行传输共有9种模式TM1-TM9
传输模式 1 2 3
4 5 6 7 8 9
LTE关键知识点总结
LTE关键知识点总结LTE（Long Term Evolution）是一种4G网络技术，提供了高速、低延迟的无线通信服务。
下面是关于LTE的一些关键知识点总结：1.网络架构：LTE采用了分布式的网络架构，包括以下几个关键组成部分：- eNodeB（Evolved NodeB）：eNodeB是无线基站的新一代，负责无线信号的发射和接收。
- EPC（Evolved Packet Core）：EPC是LTE网络的核心部分，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）和PGW （Packet Data Network Gateway）等组件，负责用户鉴权、移动性管理和数据传输等功能。
2. 多址技术：LTE采用了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技术，将无线频谱分为多个子载波，在同一时间和频段上可同时传输多个用户的数据。
3.频段和带宽：LTE可在多个频段上运行，常见的频段包括700MHz、800MHz、1800MHz、2100MHz和2600MHz等。
每个频段的带宽可以是1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz或20MHz等不同大小。
4.MIMO技术：LTE支持多输入多输出（MIMO）技术，可以通过发送和接收多个天线上的信号来提高数据传输的稳定性和吞吐量。
6. QoS（Quality of Service）：LTE支持多种QoS类别，可以根据不同应用的需求提供不同的网络资源。
通过定义不同的QoS类别，可以满足语音、视频、数据等不同应用对网络性能的要求。
7.LTE高级功能：- Voice over LTE（VoLTE）：VoLTE是LTE网络上的语音通话服务，可以实现高质量的语音通话。
- LTE-Advanced：LTE-Advanced是对LTE的改进和扩展，引入了更高的数据传输速率和更好的网络容量管理能力。
一文看懂LTE五大关键技术和日常维护
一文看懂LTE五大关键技术和日常维护什么是LTELTE（Long Term Evolution，长期演进）是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。
LTE系统引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input ">LTE演进目标1、实现高数据率、低延迟。
2、减少每比特成本。
3、增加业务种类，更好的用户体验和更低的成本。
4、更加灵活地使用现有和新的频谱资源。
5、简单的网络结构和开放的接口。
6、更加合理地利用终端电量。
LTE五大关键技术1、高阶调制和AMC调制的用途：把基带信号送到射频信道的技术，提高空中接口数据业务能力。
TD-LTE可以采用64QAM调制方式，比TD-SCDMA采用的16QAM速率提高50%。
缺点：越是高性能的调制方式，期对信号质量要求越高。
AMC的基本原理：基于信道质量的信息反馈，选择最合适的调制方式，数据块大小和数据速率。
AMC是根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式。
LTE采用的调制编码方案：2、MIMO技术MIMO：Multipleinputandmultipleoutput，多入多出。
MIMO的工作模式：复用模式：不同天线发射不同的数据，可以直接增加容量：2*2MIMO方式容量提高一倍。
分集模式：不同天线发射相同的数据，在弱信号条件下提高用户的速率。
LTE 关键技术之OFDM 和MIMO_移动通信技术与应用（第2版）_[共5页]
![LTE 关键技术之OFDM 和MIMO_移动通信技术与应用（第2版）_[共5页]](https://img.taocdn.com/s3/m/b119a853b9d528ea80c7792c.png)
移动通信技术与应用（第2版）122 6.3.1 LTE 关键技术之OFDM 和MIMOOFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing ）即正交频分复用技术，实际上OFDM 是MCM （Multi -Carrier Modulation ）多载波调制的一种。
其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰（ICI ）。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落信号，从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，所以信道均衡变得相对容易。
1．OFDM这个技术说得很玄乎，其实在WiMax 和Wi -Fi 里早就利用了。
OFDM 并不比CDMA 的频谱利用率更高，但是它的优势是大宽带的支持更简单更合理，而且配合MIMO 更好。
举个例子，CDMA 是一个班级，又说中文又说英文，如果大家音量控制得好，虽然是一个频率，但是可以达到互不干扰，所以1.25Mbit/s 的带宽可以实现4.9Mbit/s 的速率。
而OFDMA 则可以想象成上海的高架桥，10m 宽的路，上面架设一座5m 宽的高架桥，实际上道路的通行面积就是15m ，这样虽然水平路面不增加，但是可以通行的车辆增加了。
而OFDM 也是利用这个技术，利用傅里叶快速变换导入正交序列，相当于在有限的带宽里架设了N 个高架桥，目前是一个OFDM 信号的前半个频率和上一个频点的信号复用，后半个频率和后一个频点的信号复用。
那信号频率重叠了怎么区分，很简单，OFDM ，O 就是正交的意思，正交就是能保证唯一性。
举例子，A 和B 重叠，但是A ×a +B ×b ，a 和b 是不同的正交序列，如果要从同一个频率中只获取A ，那么通过计算，（A ×a +B ×b ）×a =A ×a ×a +B ×b ×a =A +0=A （因为正交，a ×a =1，a ×b =0）。
MIMO技术在通信系统中的应用
MIMO技术在通信系统中的应用MIMO技术，即多输入多输出技术，已经在通信系统中广泛应用。
MIMO技术可以实现多路信号同时传输，提高数据传输速度和可靠性。
本文将介绍MIMO技术的基本原理和应用，以及目前MIMO技术在通信系统中的优势和不足之处。
一、MIMO技术原理MIMO技术是利用空间复用技术，通过多个发射天线和多个接收天线来传输信号。
MIMO技术利用了天线之间的信号互相干扰，通过算法将其解开，实现对多路信号的传输。
这种技术可以提高信号传输质量，增加数据传输速率和稳定性，尤其是在高速移动和多路径信道环境下。
在传统的单输入单输出（SISO）系统中，一个发射天线只能传输一路信号，一个接收天线只能接收一路信号。
而在MIMO系统中，可以利用多个天线进行干扰和相位调制，将多个信号同时传输。
例如，在2x2的MIMO系统中，系统内有两个发射天线和两个接收天线，可以将两路信号同时传输，每路信号使用不同的发射天线和接收天线进行传输，从而提高了通信信号的可靠性和吞吐量。
二、MIMO技术应用MIMO技术已经在许多通信系统中得到了广泛应用。
其中，最常见的应用是在Wi-Fi、LTE、5G等无线通信系统中。
这些系统可以利用多个天线提供更好的数据传输速度和质量。
在Wi-Fi系统中，MIMO技术可以使多个用户同时进行高速数据传输，从而提高用户体验。
在LTE系统中，MIMO技术可以提高数据传输速率和覆盖范围。
此外，MIMO技术也适用于诸如雷达、卫星通信等领域，广泛应用于工业自动化等领域。
三、MIMO技术的优缺点MIMO技术的优点主要包括：1. 提高了数据传输速度和可靠性。
MIMO技术可以同时传输多路信号，在多路径信道环境下可以提高数据传输质量和通信范围。
2. 降低干扰。
通过利用空间复用技术和相位调制等技术，MIMO系统可以有效地降低干扰，提高信号传输质量。
3. 减少了功率消耗。
在MIMO系统中，可以通过相位调制和天线选择等技术降低功率消耗，从而节省能源。
LTE知识点汇总4-MIMO和干扰及天线
天线种类
dBi和dBd之间的关系
机械电气指标 天线机械下倾角 天线方位角
天线高度
定义 当天线的机械下倾角大于10°时后，天线方向图会严重变形，因 此大于10°的下倾角就要选用有电调下倾角的天线 方位角可以理解为正北方向的平面顺时针旋转到和天线所在平面 重合所经历的角度。在实际的天线放置中，方位角通常有0度， 120度和240度。分别对应于A小区、B小区、C小区 天线高度=挂高=天线下沿到地面的高度。（山体高度+建筑高度+ 铁塔（抱杆高度）） 天线高度=海拔高度+挂高
系统间干扰-宽频干扰（阻塞干扰或设备故障） 干扰特征：100PRB的底噪均抬升较高. 干扰源：FDD(1840-1875MHZ)、自身接收机性能差、设备故障、教育公安干扰器等 影响小区：单个小区或周边小区
LTE-系统內干扰图形特征 系统內干扰-互调和谐波干扰
干扰特征：100RB都有抬升，中间6个RB（RB47-RB52）的底噪抬升最明显 干扰源：GSM900：2f1,f1+f2；DCS1800：2f1-f2且自身互调性能较差。 影响小区：全网大面积基站 远端基站下行时际传输距离超过TDD上下行保护时际GP的保护 距离，干扰到本站上行时际，是TDD特有的“远距离同频干扰”
LTE-小区间干扰消除分类介绍
小区间干 扰消除分 内容 类 (1)基于多天线接收终端的空间干扰压制技术：这种技术又称为干扰抑制合并(Interference Reiection Combining，IRC)接收技术，它不依赖任何额外的发射端配置，只是利用从两个相邻小区 到UE的空间信道差异区分服务小区和干扰小区的信号。 技术分类 (2)基于干扰重构/减去的干扰消除技术：通过将干扰信号解调/解码后，对该干扰信号进行重构 (Reconstruction)，然后从接收信号中减去。在LTE中得到深入研究的干扰消除技术主要是基于IDMA 的迭代干扰消除技术。
lte工作原理
lte工作原理LTE（Long Term Evolution）是一种移动通信技术，用于实现高速数据传输和宽带无线接入。
它的工作原理是基于多天线技术、OFDM技术和分组交换技术等几个关键技术进行组合实现。
在LTE系统中，用户设备（如手机）和基站之间进行数据传输，下面将详细介绍LTE的工作原理以及相关参考内容。
1. 多天线技术：LTE系统采用了多输入多输出（MIMO）技术，通过多个发射天线和接收天线的组合，可以实现更高的数据传输速率和更好的频谱效率。
MIMO技术的原理是在多条独立的信道上同时传送数据，通过空间上的分集和编码技术，可以提高系统容量和抗干扰能力。
2. OFDM技术：LTE采用了正交频分复用（OFDM）技术，将频谱资源分成多个频域上的子载波，并在时域上实现并行传输。
OFDM技术具有抗多径衰落、高信道容量和灵活性等优点。
LTE系统中，使用的是基于FFT的OFDM技术，通过变换和调制操作将数字数据转换为复数信号，然后在频域上进行并行传输。
3. 分组交换技术：LTE采用了分组交换技术，将数据分为小的数据包进行传输。
与传统的电路交换方式不同，分组交换更加灵活高效。
LTE系统中，用户数据被分割成小的IP数据包，并且与控制信息一起传输。
在传输过程中，数据包可以在不同的链路上分开传输，这样可以充分利用网络资源。
4. LTE协议架构：LTE系统使用了一种分层的协议架构，包含了物理层、数据链路层、网络层和应用层等几个层次。
物理层负责信号的调制、解调、编码和解码等操作；数据链路层负责数据传输的可靠性和适应性等；网络层负责IP数据包的传输和路由等；应用层负责具体的应用程序，如VoIP和视频流的传输等。
5. LTE资源分配：LTE系统中，将无线资源分成时域资源和频域资源两部分。
时域资源包括子帧、时隙和符号等，在时间上进行复用。
频域资源包括RB（资源块），在频率上进行复用。
通过动态分配时域和频域资源，实现对用户设备的灵活调度和调整，提高系统的容量和效率。
TD-LTE关键技术(OFDMMIMO)简介(苏华鸿2013.08.09)
MIMO的基本原理
MIMO技术提升信道容量
增加信道数（秩）
增加带宽
提高信噪比
3.LTE关键技术(MIMO)技术--
MIMO技术基本原理
MIMO技术应用模式 MIMO系统实现方法 MIMO多天线组网策略
MIMO的工作模式
传输 分集
•可以提高链路传输性能， •提高边缘用户吞吐量 •要求天线间相关性小
其中H的元素是任意一对收发天线之间的增益。
MIMO的基本原理
这M个子流由M个天线同时发送出去，各发射信号占用同一个频 带，因而并未增加带宽。若各发射天线间的通道响应独立，则 MIMO系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行的信道独立 传输信息，必然可以提高数据传输速率。对于信道矩阵参数确定 的MIMO信道，假定发射端总的发射功率为P，与发送天线的数量M 无关；接收端的噪声用 矩阵n表示，其元素是独立的零均值 高斯复数变量，各个接收天线的噪声功率均为 ；ρ为接收端 平均信噪比。此时，发射信号是M维统计独立，能量相同，高斯 分布的复向量。发射功率平均分配到每一个天线上，则容量公式 为： det代表行列式
1、 什么是TD-LTE
LTE名为演进（Evolution），实为―革命‖（Revolution） 创新一：正交频分多址系统（OFDM）
下行OFDM：用户在一定时间内独享一段―干净‖的带宽 上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM系统（低峰平比）
创新二： 多天线技术 （多入多出技术MIMO）
空间 复用
•显著提高用户的峰值速率 •提高系统有效性 •要求天线间相关性小 扩大系统的覆盖区域 提高接收信噪比 提高边缘用户吞吐量 利用天线阵间的相关性小
• MIMO • 波束赋型 • •
LTE关键技术OFDM和MIMO
第三课：LTE关键技术OFDM和MIMO概述：LTE是Long Term Evolution,大多数资料也都有介绍，是3G伙伴组织3GPP牵头制定的第四代移动通信技术。
我这里特别要指出的是LTE是一个站在巨人肩膀上的技术，借鉴了很多其它通信技术的优点，如OFDM和MIMO都是借鉴的Wimax，HARQ是借鉴的CDMA,所以通信技术发展到LTE算是一个集大成者，另外随着3GPP2没落和高通宣布CDMA 支持LTE的演进，LTE可以说将来有一统通信技术的趋势。
背景简述：在讲LTE关键技术之前先讲讲影响通信速率的关键点吧，大家都知道通信技术越发展速率越快，可是到底是哪些技术促成了速率的提升呢？下面我写一个公式:C = B x V在这里，C表示为速率，B是带宽，V是每Hz的速率，通过这个公式我们可以发现，如果想提高网络的速度有2个方法，一个是增加带宽，一个是增加频带利用率。
那么LTE是如何在这两方面进行实现的呢？首先讲讲增加带宽，这个技术说起来简单但是实际上是非常复杂的，也是直接导致CDMA技术在4G被pass的原因之一。
如果将一个通信技术的频谱从1.25MHz扩展到20MHz，要面临很多的问题，第一个是多载波的聚合，举个例子，你原来只需要管理个单车道，现在突然给你个100车道，第一个就是协调问题，要保证不乱，其次调度问题，要保证高效，所以复杂程度大大的增加，其次是频谱特性问题，那有的人会问，干嘛要多载波聚合，直接一个载波不行了么？如果你真的搞一个20Mhz的载波，跨度那么大，频率特性就很难兼顾，包括传播特性，扩频效率等，另外包太大的话调度的精度也受影响，因此LTE选择了含正交子载波技术的OFDM技术来实现多增加带宽。
其次就是增加频带利用率，在这里简单说明一下信道编码的方式，信源要最终发射必须要经过编码和调制，编码的作用是将前后的信息位建立联系并最终保证纠错，相当于一种冗余，而调制的方式则是通过相位来区别更多的符号，相当于一种压缩，那么高效的编码和高阶的调制无疑会增加频谱利用率，在这点上LTE并没有多大进步，和3G一样，最高速率用的是turbo编码和64QAM调制技术，但是LTE支持MIMO也是一种增加频谱利用率的方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MIMO技术简介
? 为了满足LTE在高数据率和高容量方面的需求，LTE系统支持应用 MIMO 技术。
? 下行MIMO 技术包括空间复用、波束赋形和传输分集，目前 MIMO 技术下行基本天线配置为2*2, 即2天线发送和2天线接收， 最大支持4天线进行下行方向四层传输。
? 上行MIMO 技术包括空间复用和传输分集，目前MIMO 技术上行 基本天线配置为1*2, 即1天线发送和2天线接收。 MIMO 天线数 据为虚拟天线数目。
8
LTE 传输模式-概述
现网是TM3/TM7/TM8自适应
TM3：开环空间复用+发射分集 TM7：单流波束赋形+发射分集
TM8：波束赋形+空间复用+发射分集
Mode
传输模式
技术描述
应用场景
1
单天线传输
信息通过单天线进行发送
无法布放双通道室分系统 的室内站
2
发射分集
同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立 信道质量不好时，如小区
第二部分 LTE关键技术之MIMO
? 第一章 MIMO技术简介 ? 第二章 下行MIMO技术 ? 第三章 上行MIMO技术
MIMO技术简介 ——MIMO引入
? 无线通信系统可以利用的资源包括：空间、时间、频率和功率。 在B3G/4G 系统中，空间资源和频率资源被重新开发使用，从而 大大提高了系统的性能。
8
Beamforming 高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率
? 传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式 ? eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端 ? 模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式
10
下行MIMO技术——传输分集技术
发射
传输
接收 分集
分集
分集
传输分集包括发射分集和接受分集 优点
易获得相对稳定的信号
提高信噪比
可获得分集处理增益
下行MIMO技术——发射分集
?发射分集就是在发射端使用多幅发射天线发射相同的信息，接收端 获得比单天线高的信噪比 传输分集-两天线：STBC（空时块码）、SFBC（空频块码）； 传输分集-四天线：FSTD&SFBC、TSTD。
MIMO技术简介 ——系统结构
在无线链路两端均采用多根天线，分别同时接收与发射 ，能够充分利用空间资源，在无需增加频谱资源和发射功 率的情况下，成倍地提升通信系统的容量与可靠性。
第二部分 LTE关键技术之MIMO
? 第一章 MIMO技术简介 ? 第二章 下行MIMO技术 ? 第三章 上行MIMO技术
单层闭环
终端反馈RI=1时，发射端采用单层预编码，使其适应当前
6
空间复用
的信道
7
单流 Beamforming
发射端利用上行信号来估计下行信道的特征，在下行信号 发送时，每根天线上乘以相应的特征权值，使其天线阵发 射信号具有波束赋形效果
信道质量不好时，如小区 边缘
双流
结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提
? 多天线技术通告在发送端和接收端同时使用多根天线，扩展了空 间域，充分利用了空间扩展所提供的特征，从而带来了系统容量 的提高。目前多天线技术一成为了B3G/4G 系统的关键技术之一 。
? 多天线构成的信道称为MIMO(Multiple Input Multiple Output) 信道，使用多天线技术的系统称为 MIMO 无线通信系统 。
? 空分多址（ SDMA） ? 利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性，向多 个终端并向发射数据流，或从多个终端并行接收数据流，以提高 用户容量。
? 从是否在发射端有信道先验信息分： ? 闭环（Close-Loop ）MIMO：通过反馈或信道互异性得到信道先验信 息 ? 开环（Open-Loop ）MIMO：没有信道先验信息
MIMO的定义
? 广义定义：多进多出（Multiple-Input Multiple-Output）
? 多个输入和多个输出既可以来自于多个数据流，也可以来自于一个数据流的多个版本。 ? 按照这个定义，各种多天线技术都可以算作 MIMO 技术
? 狭义定义：多流MIMO——提高峰值速率
? 多个信号流在空中并行传输 ? 按照这个定义，只有空间复用和空分多址可以算作 MIMO
下行MIMO技术——空间复用技术
调 制 与 映
解 调 与
射
分
离
发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从 多个天线同时发射出去。由于多径传播，每个发射天线对于接收 机产生不同的空间签名，接收机利用这些不同的签名分离出独立 的数据流，最后再复用成原始数据流。因此空间复用可以成倍提 高数据传输速率。
下行MIMO技术
? 传输分集 ? 波束赋形 ? 空间复用
在典型的信道容量曲线中，在低信噪比区域的斜率比较大， 应用传输分集技术和波束赋形技术可以有效提高接收信号的信噪 比，从而提高传输速率或者覆盖范围；而在高信噪比区域，容量 曲线接近平坦，再提高信噪比也无法明显改善传输速率，此时即 可以应用空间复用技术来提高传输速率。
提高链路的质量。
? 波束赋形（ Beamforming ）
? 利用较小间距的天线阵元之间的相关性（天线间距为 0.5-0.65 λ ），通过阵元发 射的波之间形成干涉，集中能量于某个（或某些）特定方向上，形成波束，从 而实现更大的覆盖和干扰抑制效果。
? 空间复用（ Spatial Multiplexing ） ? 利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性，向一 个终端 /基站并行发射多个数据流，以提高链路容量（峰值速率）
MIMO技术的分类
问：天线阵元的相关性跟什么有关？ 问：传输分集的目的是什么
? 从MIMO 的效果分类：
? 传输分集（ Transmit Diversity ）
? 利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性（天线间距在 10λ以 上），发射或接收一个数据流，避免单个信道衰落对整个链路的影响。目的是
的信道进行发送
边缘
3
开环空间复用
终端不反馈信道信息，发射端根据预定义的信道信息来确 信道质量高且空间独立性
定发射信号
强时
4
闭环空间复用
需要终端反馈信道信息，发射端采用该信息进行信号预处 信道质量高且空间独立性
理以产生空间独立性
强时。终端静止时性能好
5
多用户MIMO
基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户，接 收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷。