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TD-SCDMA移动通信系统的增强和演进
2007年7月2日 11:36    通信世界网    评论()    阅读:
作 者:彭木根  

    1.3 TD-SCDMA LTE阶段

     TD-SCDMA演进的第3个阶段则是 LTE,LTE TDD是TD-SCDMA在向4G系统演进过程中的过渡阶段,目的是在3G的平台上使用4G的技术,为3G系统向4G系统的平滑过渡起到良好的铺垫作用。现在LTE的大部分研究都集中在物理层,这个阶段的传输性能和通信参数与TDD未来演进时代十分接近,大多数技术特点是用于增强系统性能的,如使用MIMO、OFDM、灵活的带宽选择(1.25 MHz、1.6 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz)和分布式无线接入网络。通过使用MIMO和OFDM技术,在20 MHz的带宽内下行峰值速率可达到100 Mb/s,上行可达到50 Mb/s。所有的服务在共享和公用信道上提供,并且将使用基于IPv6的核心网。

     考虑到OFDM技术在上行链路的峰均比高,只在下行链路使用OFDM技术,而在上行链路使用单载波技术,包括交织的频分多址(IFDMA)和离散傅立叶变换-扩展正交频分复用(DFT-SOFDM),在下行主要使用正交频分多址(OFDMA)技术。IFDMA设计目标是实现没有多址接入干扰的频分多址(FDMA),系统中每一个用户独享一个子载波集,对不同用户的子载波进行交织。在IFDMA中,每个用户占用的子载波在传输频段上均匀分配,以获得最大程度上的频率分集增益。IFDMA的信号在时域设计,从而实现了低峰均值比(PAPR)。在LTE阶段,TD-SCDMA系统和其他无线宽带接入网络的融合开始进一步加强,从IP核心网的融合开始向无线接入网的融合过渡,核心网基于全IPv6的IMS,业务不仅仅是传统的点对点的多媒体数据业务,还包括MBMS业务,以及更加灵活的点对点业务。由于采用了先进的物理层处理机制,其频谱效率将为2 ~5 bps/Hz。

    1.3.1 LTE单载波系统

     在3GPP LTE中,上行链路方案在多载波方案(OFDMA)和单载波方案(SC-FDMA)中抉择,最终由于多载波方案的高峰均比问题,而采用单载波方案作为上行链路方案。SC-FDMA单载波系统包括IFDMA和SOFDM系统。SC-FDMA单载波系统有很多优点:低峰均比、用户间频域正交使小区内干扰最小化、可以使用低复杂度的频域均衡、多选择的码片速率。在SC-FDMA单载波系统中,DFT-SOFDM和IFDMA两系统的比较成为业界焦点。IFDMA系统是时域处理的SC-FDMA单载波系统,而DFT-SOFDM系统是频域处理的SC-FDMA单载波系统。IFDMA比DFT-SOFDM的PAPR性能好,但频谱效率略低;DFT-SOFDM系统比IFDMA实现起来更加复杂。与IFDMA系统相比,DFT-SOFDM与OFDMA系统有更好的兼容性。由以上结果可以看出DFT-SOFDM更适合作上行的单载波系统。

    1.3.2 LTE正交多载波技术

    在3GPP LTE中,下行链路方案是多载波OFDMA系统。无论是在3GPP LTE还是在WiMAX中,OFDMA都毫无争议地成为下行链路方案。和其他系统相比,OFDMA有更好的频谱效率,实现起来并不复杂,而多载波的高PAPR问题,可以在基站端做相对复杂的处理以减小PAPR,因此最终的多址接入方案应考虑为了减少PAPR所带来的额外复杂度和链路性能增益之间的平衡度。当MIMO多天线技术与OFDMA相结合时,会带来更大的增益和更优的系统性能。

    1.3.3 MIMO-OFDMA技术

     MIMO-OFDMA 是下一代通信系统中最具有革命性的技术,是3GPP LTE提高峰值速率和服务质量的基础。MIMO多天线技术在提高频带利用率方面有杰出表现,然而,占用频带越宽,多径现象越明显。传统的单载波系统为了实现MIMO检测而大大增加了接收机的复杂度,而OFDM的出现恰好可以解决这一问题。OFDM可以有效减弱频率选择性衰落的影响和符号间干扰,所以很适合在无线宽带信道中实现高速率数据的传输。同时,OFDM由于使用了FFT/IFFT而变得容易实现,并且在每个子载波上使用AMC,可以更有效地利用频带。OFDM的这些特点使其在LTE和B3G系统中极具竞争力。把MIMO和OFDM相结合,有频率选择性的MIMO信道可以被分成许多平坦的子信道,同时MIMO的检测系统也被简化。

[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8]  编 辑:严大伟
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