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LTE 來自 北京
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發(fā)表于 2014-04-08 10:33:45
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LTE采用OFDM（正交頻分復用）作為下行鏈路傳輸方案。在發(fā)送端，經(jīng)過編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)流，先經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換，將串行的高速數(shù)據(jù)流變成并行的低速數(shù)據(jù)流。低速數(shù)據(jù)流送入OFDM調(diào)制器，進行反向快速傅里葉變換。變換后的數(shù)據(jù)流疊加到一起，并插入循環(huán)冗余前綴（CP），之后通過空中接口發(fā)送出去。在接收端，先將接收到的數(shù)據(jù)流中的循環(huán)冗余前綴去掉，再送入OFDM解調(diào)制器進行快速傅里葉變換，并進行并/串轉(zhuǎn)換。
OFDM技術(shù)的優(yōu)點：
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頻率分集增益。OFDM使用頻率分集，將整個帶寬劃分成多個15kHz的子載波，且子載波間相互正交。若一個子載波發(fā)生錯誤，不會造成所有數(shù)據(jù)的丟失。
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抵抗符號間干擾。LTE的符號較長（為1/15kHz = 66.7μm）。符號變長，符號間干擾就嚴重，需通過插入循環(huán)前綴CP的方式來抵抗符號間干擾。
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易于實現(xiàn)。進行反向快速傅里葉變換IFFT和快速傅里葉變換FFT。
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帶寬靈活。LTE有1.4M、3M、5M、10M、15M、20M這6種可選帶寬。
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適于實施MIMO技術(shù)。LTE的子載波很小，只有15kHz。子載波內(nèi)的信道可看作水平衰落信道，多天線（MIMO）系統(tǒng)帶來的額外復雜度可以控制在較低的水平。
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經(jīng)典技術(shù)。WLAN、ADSL等都使用該技術(shù)。
OFDM技術(shù)的缺點：
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對多普勒效應(yīng)和頻率錯誤敏感。整個系統(tǒng)對各個子載波間的正交性要求嚴格，任何一點小的載波頻偏都會破壞子載波之間的正交性。
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峰均比（PAPR）高。OFDM信號是多個子載波信號的總和，對于某些數(shù)據(jù)，這些子載波可能同相，在幅度上疊加會產(chǎn)生很大的瞬時峰值幅度。峰均比過大，會增加模/數(shù)和數(shù)/模的復雜性，而且會降低射頻功率放大器的效率。
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額外的開銷。每個子載波的每個符號前都要增加循環(huán)前綴CP。
OFDM in LTE Downlink
LTE uses OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) in downlink transmission
At the transmitter, the coded and modulateddata flow performs serial/parallel conversion, the original high bitrate dataflow becomes parallel low bitrate data flows. Then they go into OFDM modulatorand perform IFFT (Inverse Fast Fourier Transform). The transformed data flowsadd together and the cyclic prefix (CP) are inserted, then send out. At thereceiver, the received data flow removes the cyclic prefix first, sends intoOFDM demodulator and performs FFT (Fast Fourier Transform) , then performsparallel/serial conversion.
OFDM advantages：
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Frequency diversity gain. OFDM uses frequency diversity, the whole bandwidth is divided into a number of 15kHzsubcarriers, and the subcarriers are orthogonal. If one subcarrier error occurs, it will not cause the loss of all data.
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AgainstISI (Inter Symbol Interference). The LTE symbols are long ( it longs 1/15kHz =66.7μm). The longer the symbol is, the more serious the ISI is. So cyclic prefixis inserted to against the inter symbol interference.
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Easy toimplement. It performs IFFT and FFT.
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FlexibleBandwidth. LTE has 6 different bandwidths, 1.4M、3M、5M、10M、15M、20M.
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Suitablefor MIMO.The LTE subcarrier is small,only 15kHz. Channel in the subcarrier can be seen as flat fading channel. Itcan control the additional complexity brought by MIMO at lower level.
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Classictechnology. WLAN、ADSL use OFDM.
OFDM disadvantages：
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Sensitive to doppler and freq errors. LTE has strictrequirments on the orthogonalitybetween the subcarriers. Anysmall carrier frequency offset willdestroy the orthogonality among subcarriers.
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HighPAPR (Peak to Average Power Ratio).The OFDM signal is the sum of severalsubcarrier signals. For some data, these subcarriers may have the same phase,so there may be a large instantaneous peak magnitude if it superimposes on the amplitude. IfPAPR is too large, it will increase the analog/digital and digital/analogcomplexity, and also decrease the efficiency of RF power amplifier.
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Overhead.Each symbol of each subcarrier needs to insert a cyclic prefix.
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