LTE物理層下行關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、為了應(yīng)對(duì)WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)等新興寬帶接入技術(shù)的挑戰(zhàn)，滿足新型業(yè)務(wù)的需求，3GPP(3rd GenerationPartnership Project)在2004年底啟動(dòng)了3G(3rd Generation)長(zhǎng)期演進(jìn)(Long TermEvolution，LTE)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。LTE旨在提高數(shù)據(jù)傳輸速率，降低系統(tǒng)時(shí)延，增大系統(tǒng)容量等。

2、本文對(duì)LTE物理層下行鏈路關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。 首先，本文介紹了LTE的立項(xiàng)背景和主要演進(jìn)目標(biāo)，并分析了LTE發(fā)展過(guò)程中提出的六種物理層基本傳輸方案。 其次，本文結(jié)合LTE的幀結(jié)構(gòu)闡述了LTE獨(dú)特的基于物理資源塊的時(shí)頻資源分配方式，并通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了LTE物理層下行參考信號(hào)圖案的合理性。LTE下行采用正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)作為

3、其基本傳輸方案，這就決定了LTE在資源映射和導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)上與基于碼分多址(Code Division Multipie Access，CDMA)的3G系統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別。在資源映射方面，LTE下行將用戶的數(shù)據(jù)分割成物理資源塊，然后依賴高效的調(diào)度機(jī)制將來(lái)自多個(gè)用戶的物理資源塊數(shù)據(jù)復(fù)用在一個(gè)共享信道中。在導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)方面，LTE沒(méi)有像CDMA那樣使用前導(dǎo)信號(hào)來(lái)幫助完成信道估計(jì)，而是將一些特定的參考信號(hào)(Reference Signal，RS)插入到

4、物理資源塊內(nèi)進(jìn)行傳輸。 之后，本文分析了LTE下行采用的幾種空間分集技術(shù)和線性預(yù)編碼技術(shù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了這些技術(shù)對(duì)比特誤碼率(Bit Error Rate，BER)性能的改善?？臻g分集技術(shù)能夠利用多輸入多輸出(Multiple Input Multipie Output，MIMO)信道提供的分集增益，改善BER性能。LTE下行2根發(fā)射天線時(shí)采用空頻分組碼作為其發(fā)射分集方案，此方案能夠獲得良好的分集增益。為了不降低頻譜利用

5、率，LTE下行發(fā)射天線為4時(shí)，采用空頻分組碼與頻率切換分集相結(jié)合的發(fā)射分集方案，結(jié)合信道編碼此方案相比空頻分組碼能夠獲得進(jìn)一步的BER性能改善。與空間分集技術(shù)相比較，復(fù)用技術(shù)能夠利用MIMO信道的空間復(fù)用增益，提高了信道容量。LTE下行鏈路支持線性預(yù)編碼這一閉環(huán)空間復(fù)用技術(shù)，線性預(yù)編碼技術(shù)能夠在獲得空間復(fù)用增益的同時(shí)改善BER性能。 最后，針對(duì)LTE傳輸頻率較高帶來(lái)的室內(nèi)覆蓋難點(diǎn)，本文提出在LTE中使用Femtocell技術(shù)。分

6、析表明在LTE中使用Femtocell技術(shù)能夠解決LTE室內(nèi)覆蓋難題、增加系統(tǒng)容量等。與此同時(shí)，在LTE中使用Femtocell技術(shù)也面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)，包括射頻干擾、頻譜分配以及時(shí)間同步等。分析表明LZE Femtocell需要新的同步技術(shù)方案。精確時(shí)間同步協(xié)議是一種非常適合的同步方案，本文在闡述精確時(shí)間同步協(xié)議的基礎(chǔ)上對(duì)該協(xié)議在LTE Femtocell系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。然后，針對(duì)Femtocell的應(yīng)用場(chǎng)景，本文提出了一種協(xié)同