由于單載波(SC)傳輸技術(shù)具有PAPR/CM較低的特點,因此從LTE研究的一開始就受到關(guān)注,并形成了一個主流技術(shù)方案。在LTE的早期研究中,針對SC-FDMA的實現(xiàn)方法還存在多種并行的方案,包括單載波和頻域均衡(SC-FDE)方案、交織FDMA(IFDMA)方案、離散傅里葉擴展OFDM(DFT-S-OFDM)方案、可變擴頻系數(shù)碼片重復(fù)CDMA(VSFCR-CDMA)方案、廣義多載波(GMC)方案等。但隨著研究的深入,各公司逐漸統(tǒng)一到以DFT-S-OFDM為核心的頻域SC-FDMA實現(xiàn)方法上來,并最后成為LTE上行多址技術(shù)的選擇。
在LTE中定義的單載波傳輸是指其時域信號包絡(luò)符合單載波特性,從而可以獲得較低的 PAPR/CM。但在頻域上,仍可以通過集中式(Localized)或分布式(Distributed)兩種方式實現(xiàn)
對于Localized單載波傳輸(如圖4-23左圖所示),一個UE的發(fā)送信號在頻域上占有一個連續(xù)的頻譜(即頻域子載波是排列在一起的),是整個系統(tǒng)帶寬的一部分。UE的符號速率的變化體現(xiàn)在此連續(xù)頻譜的大小上,高符號速率的LIE占有的頻譜較寬,而低符號速率的UE占據(jù)的頻譜較窄。
而對于Distributed單載波傳輸(如圖4-23右圖所示),一個UE的發(fā)送信號在頻域上并不呈現(xiàn)為一個連續(xù)的頻帶,而是形成一組離散的“梳狀”頻譜(即頻域子載波是等間距離散排列的)。雖然從理論上說,這個梳狀頻譜也可以只分布在系統(tǒng)帶寬的一部分,但實際上一般都會分布在整個系統(tǒng)帶寬。UE的符號速率的變化體現(xiàn)在此梳狀頻譜的密度上,高符號速率的UE的“梳齒”比較密,低符號速率的UE的“梳齒”就比較疏。
Localized單載波系統(tǒng)的多個用戶占用系統(tǒng)帶寬的不同的連續(xù)部分,如圖4-24(a)所示,以實現(xiàn)多用戶正交傳輸。而Distributed單載波系統(tǒng)的多個用戶使用不同的梳狀頻譜,不同用戶使用的“梳子”互相交錯,但不重疊,以實現(xiàn)多用戶正交傳輸,
Localized單載波和Distributed單載波傳輸各有優(yōu)缺點。Distributed方式由于在更寬的頻譜上傳輸,可以獲得更大的頻域分集增益,但由于不同用戶的子載波交錯放置,一旦子載波的頻域位置出現(xiàn)偏移,就會產(chǎn)生較嚴重的用戶間干擾,因此對頻率同步誤差和多普勒頻偏比較敏感。而對于Localized方式,即使出現(xiàn)了由于頻率誤差造成的用戶間干擾,受影響的也只有邊緣的子載波,大部分子載波是不受影響的,因此具有較強的抗頻偏能力。但是,Localized方式下獲得的頻域分集增益較小。
經(jīng)過研究,在目前的資源塊尺寸下,已經(jīng)可以獲得不錯的頻域分集,進一步擴展傳輸帶寬獲得的額外增益有限。Localized傳輸還可以通過頻域調(diào)度獲得多用戶分集增益。另外,上行比下行更難取得高精度的頻率同步,頻偏帶來的用戶間干擾更為嚴重。
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