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空中接口学园在线学园 → 领读笔记《LTE教程:原理与实现》3.3
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发文心情 领读笔记《LTE教程:原理与实现》3.3
领读笔记《LTE教程:原理与实现》3.3
3.3  为何使用OFDM 112
本节内容
 3.3.1  为什么要用OFDM 112
 3.3.2  OFDM面临的挑战 115
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3.3.1  为什么要用OFDM P112
本节重点讲OFDM 技术的五个优点:
1、减轻符号间干扰(ISI):由于OFDM符号时长远远大于单载波的调制符号,时延的影响就小得多;
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2、对抗频率选择性衰落:由于是多载波系统,可以采用弃车保帅的方法,不去使用那些损耗特别大的子载波。加上 OFDM 的子载波数量又很多,OFDM可以隔离性能不佳的子载波,应用更为灵活方便;
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3、易于与 MIMO(多入多出)结合:实施 MIMO 技术的前提是对无线环境的准确评估,也就是对移动信道传播特性的准确把握。由于 OFDM 技术将宽频带划分为多个子载波,传播特性可以线性化,从而更好地实施 MIMO 技术;
4、带宽灵活,可利用大带宽:OFDM 技术的最大优点是带宽灵活,增加和减少子载波很方便,可以支持大带宽。GSM 系统是 FDM 技术的代表,每增加一个载波,需要增加一个功放和滤波器,硬件开销很大;
5、更高的频率利用率:频率保护带是不同频点之间的间隔,考虑到滤波器的滤波特性,为避免不同频点载波之间的干扰而设置,频率保护带是 FDM 系统必须的,保护带的宽度与移动通信系统的特点相关。GSM 系统因为载波不允许邻频,频率保护带的宽度至少等于频点带宽,因此 GSM 系统的频率利用率不超过 50%;WCDMA 系统允许载波邻频,频率保护带的宽度为频点带宽的 30%,因此 WCDMA 系统的频率利用率为 76.8%;LTE 系统,子载波是正交的,频点内不用考虑频率保护带,频率利用率为 100%。但不同频点间,还需要频率保护带的,不过 频率保护带只有频点带宽的11%,频率利用率高达90%。
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2018年8月28日 在GZ,一场秋雨一场凉


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3.3.2  OFDM面临的挑战 P115
本节重点讲OFDM面临的三个挑战:
1、如何解决信号时延:通过引入循环前缀CP(把OFDM符号中时长为的最后一部分,复制到前一个保护带开始的时间来传送,也就是下图中提前发送的含义。Tc的时长等于GI的时长,这段时间直达信号的延迟正好可以产生填补的波形),来解决ISI(符号间干扰)和ICI(载波间干扰);
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2、如何处理高峰均比:LTE在下行使用OFDMA多址方式,因为OFDM信号的峰均比PAPR比较高,需要有一个线性度较高的射频功率放大器,这种放大器需要比较高的成本,对于基站而言不是太大的问题,因为基站的数量相对手机数量而言较少,成本负担得起;但对手机而言就有问题了,因此LTE在上行链路采用的SC-FDMA,SC-FDMA是基于OFDMA针对上行链路的改良版,主要的改良点在于降低发射信号的峰均比PAPR;
3、如何对抗频偏:由于多普勒效应带来的多普勒频移,频移的大小与终端和基站之间的相对运动速度成正比,相对运动速度越快,频偏越大。多普勒频移Δf的计算公式如下:
Δf = v/λ(式中,v 代表终端和基站之间的相对运动速度,单位为 m/s;λ代表波长,单位是 m。当终端运行方向与基站之间有夹角θ时,v 将取终端运行速度 V 指向基站的分量,也就是v =V×cosθ),解决多普勒频移的方法是加强同步设计,基带芯片提供更强的频率跟踪能力。
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2018年8月29日 在GZ,处暑过后,雨势汹汹

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