第4代移动通信技术简介PPT课件

ABCDEFGH
– 不同天线发射不同的
I JK LMNOP
数据，可以直接增加
容量：2×2MIMO
UE
方式容量提高1倍
• 分集模式
ABCDEFGH
– 不同天线发射相同的
A’ B’ C’ D’ E’ F’ G’ H’
数据，在弱信号条件
A百度文库CDEFGH
下提高用户的速率
UE
MIMO可以在复用模式和分集模式之间自适应动态转变
RAN#36次全会
ü LTE研究项目 （SI）结束
ü LTE工作项目 （WI）开始
ü 完成第二阶段 工作
ü 正式进入标准 发展的第三阶 段
Stage 3 阶段 Stage 2 阶段
LTE WI阶段
ü 功能 性已 经冻 结,开 展CR
ü 预计LTE 标准正式 发布TS
LTE标准发展里程 2004-12
带宽扩展性强-----决定性优势 OFDM信道带宽取决于子载波的数量 CDMA只能通过提高码片速率或者多载波方式支持更大带宽，使得接收机 复杂度大幅度上
抗多径衰落 相对于CDMA系统，OFDMA系统是实现简单均衡接收机的最直接方式
OFDM优势
频域调度及自适应 OFDM可以实现频域调度，相对CDMA来说灵活性更高 可以在不同的频带采用不同的调制编码方式，更好的适 应频率选择性衰落
• 两低 – 低时延：控制面 IDLE -〉ACTIVE: < 100ms，用户面传输: < 10ms – 低成本：设备成本、运维成本
1. LTE的发展与演进 2. LTE的基本原理 3. LTE的关键技术 4. LTE的实际应用
LTE的基本原理
OFDM(正交频分复用） MIMO（多天线技术）
ü 开始目标需求 制定，征求候 选技术方案
3GPP-3G长期演进
LTE SI阶段
ü 3GPP着手LTE功能性规 范，完成技术报告 TR25.813,TR25.814等
ü 完成阶段2性能验证
ü 各工作组完成必 要的标准规范， 输出具体的TS序 列
ü 完成整个 LTE标准制 定的主要 工作
RAN#32次全会
实现MIMO技术较简单 MIMO技术的关键：有效避免天线之间的干扰以区分多 个数据流 平坦 衰落信道中实现MIMO更容易，频率选择性信道中 ，很难将MIMO接收和信道均衡区分开
OFDM缺点
PAPR问题 高PAPR给系统很多不利：增加模数/数模转换的复杂度、 降低RF功放的效率、增加发射机功放的成本等未然式 降低PAPR的方法： 信号预失真技术：如消峰(Clipping)、峰加窗 编码技术、加扰技术
时间和频率同步 时间偏移会导致OFDM子载波的相位偏移，所以引入CP 载波频率偏移带来两个影响：降低信号幅度、造成ICI
MIMO：多天线技术
双声道立体声,身临其境的感觉真好 两只喇叭+两只耳朵
双发双收 MIMO，让上网速率翻番 两副接收天线+两副发射天线
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MIMO主要模式 • 复用模式
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多天线之Beam Forming
没有智能天线的情况下， 小区间用户干扰严重
使用智能天线的情况下，小区 间用户干扰得到极大改善
Beamforming和MIMO结合使用，既改善覆盖，又提升容量
多天线技术优势
LTE基本原理
信道编码/ 交织/加扰
频频
QAM调制 （QPSK/16QAM/64QAM）
2006-06
2007-06
2008-3 2008-6 2008-12
3GPP为了保持未来10年在宽带移动系统中的竞争力，从2004年12月开始LTE项 目，2008年12月正式发布标准
设计目标
• 三高 – 高峰值速率：下行峰值100Mbps，上行峰值50Mbps – 高频谱效率：频谱效率是3G的2～5倍 – 高移动性：支持350 km/h（在某些频段甚至支持500km/h）
第四代移动通信技术
LTE ---The Long Term Evolution
前言
LTE技术由3Gpp定义，作为第四代移动 通信的技术
LTE正式名称： EPS，即演进型的分组系 统，有两部分组成
LTE（Long-Term Evolution，长期演进） SAE（System Architecture Evolution，系统
1. LTE的发展与演进 2. LTE的基本原理 3. LTE的关键技术 4. LTE的实际应用
LTE的关键技术
AMC(自适应调制编码） HARQ（混合自动重传） Fast Scheduling（快速调度） ICIC（小区间干扰抑制）
AMC（自适应调制编码）
架构演进）
1. LTE的发展与演进 2. LTE的基本原理 3. LTE的关键技术 4. LTE的实际应用
LTE的发展与演进
LTE的发展与演进
RAN#39次全会
ü 完成候选技术征集 和性能评估
ü 完成需求报告和可 行性技术报告 TR25.913,TR25.912
RAN#26次全会
ü LTE研究项目 （SI）立项
子载
串->并
...
波映 射
... ... IFFT
加CP
频频
•Downlink- OFDMA
OFDM调制
频频 频频
信道编码/ 交织/加扰
QAM调制 （QPSK/16QAM/64QAM）
DFT
...
子载 波映 射
... ... IFFT
加CP
频频
• Uplink- SC-FDMA
DFT-SOFDM调制
OFDM优势
频谱效率高 OFDM采用多载波方式避免用户的干扰，只是取得用户间正交性的一种方 式，“防讳于未然”的一种方式未然式 CDMA采用等干扰出现后用信号处理技术将其消除，例如信道均衡、多用 户检测等；以恢复系统的正交性 相对单载波系统(CDMA)来说，多载波技术(OFDM)是更直接的实现正交 传输的方法
传统单载波系统
单载波系统的数据传输形式是串行数据流，符号被连续传输，每个数据符号的频谱可占据整个可利用的带宽。
多载波系统
多载波系统并行传输数据流，（使高速数据流转换低速数据流），许多符号同时传输，将输入数据符号 串并转换到N个并行子信道中。
OFDM原理
Bandwidth
OFDM的基本原理是将高速的数据流分解 为N个并行的低速数据流，在N个子载波上同时 进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符 号，构成一个OFDM符号