LTE物理層下行關鍵技術研究.pdf

1、為了應對WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)等新興寬帶接入技術的挑戰(zhàn)，滿足新型業(yè)務的需求，3GPP(3rd GenerationPartnership Project)在2004年底啟動了3G(3rd Generation)長期演進(Long TermEvolution，LTE)技術的標準化工作。LTE旨在提高數(shù)據(jù)傳輸速率，降低系統(tǒng)時延，增大系統(tǒng)容量等。

2、本文對LTE物理層下行鏈路關鍵技術進行了研究。 首先，本文介紹了LTE的立項背景和主要演進目標，并分析了LTE發(fā)展過程中提出的六種物理層基本傳輸方案。 其次，本文結合LTE的幀結構闡述了LTE獨特的基于物理資源塊的時頻資源分配方式，并通過計算機仿真驗證了LTE物理層下行參考信號圖案的合理性。LTE下行采用正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術作為

3、其基本傳輸方案，這就決定了LTE在資源映射和導頻結構上與基于碼分多址(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)度機制將來自多個用戶的物理資源塊數(shù)據(jù)復用在一個共享信道中。在導頻結構方面，LTE沒有像CDMA那樣使用前導信號來幫助完成信道估計，而是將一些特定的參考信號(Reference Signal，RS)插入到

4、物理資源塊內(nèi)進行傳輸。 之后，本文分析了LTE下行采用的幾種空間分集技術和線性預編碼技術，并通過計算機仿真驗證了這些技術對比特誤碼率(Bit Error Rate，BER)性能的改善?？臻g分集技術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，采用空頻分組碼與頻率切換分集相結合的發(fā)射分集方案，結合信道編碼此方案相比空頻分組碼能夠獲得進一步的BER性能改善。與空間分集技術相比較，復用技術能夠利用MIMO信道的空間復用增益，提高了信道容量。LTE下行鏈路支持線性預編碼這一閉環(huán)空間復用技術，線性預編碼技術能夠在獲得空間復用增益的同時改善BER性能。 最后，針對LTE傳輸頻率較高帶來的室內(nèi)覆蓋難點，本文提出在LTE中使用Femtocell技術。分

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