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 LTE空口速率提升技術(shù)之一高階調(diào)制和AMC
sunliyong
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發(fā)表于 2014-12-17 08:58:41  只看樓主  QQ
LTE也被通俗的稱為3.9G，被視作從3G向4G演進(jìn)的主流技術(shù)。它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用了更高階的調(diào)制方式及鏈路自適應(yīng)技術(shù)和MIMO技術(shù)。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率。
下面讓我們首先看一下LTE空口速率提升技術(shù)之一的高階調(diào)制和AMC是如何帶給我們飛一般的享受的。
LTE支持多種調(diào)制方式，平常我們所聽到看到的信號,由于頻率、帶寬以及易受干擾等原因，不適合直接用天線發(fā)射，所以就使用一個高頻信號作為載波，把需要傳輸?shù)男盘柣烊胼d波中，通過天線發(fā)射，在接收端再通過解調(diào)電路，篩選出所需頻率信號，再濾除干擾信號，還原出我們所需的信號。LTE采用了QPSK、16QAM、64QAM三種高階調(diào)制方式。

QAM是一種矢量調(diào)制，將輸入比特先映射（一般采用格雷碼）到一個復(fù)平面（星座）上，形成復(fù)數(shù)調(diào)制符號，然后將符號的I、Q分量（對應(yīng)復(fù)平面的實部和虛部，也就是水平和垂直方向）采用幅度調(diào)制，分別對應(yīng)調(diào)制在相互正交（時域正交）的兩個載波（coswt和sinwt）上。這樣與幅度調(diào)制（AM）相比，其頻譜利用率將提高1倍。樣點數(shù)目越多，其傳輸效率越高，例如具有16個樣點的16QAM信號，每個樣點表示一種矢量狀態(tài)，16QAM有16態(tài)，每4位二進(jìn)制數(shù)規(guī)定了16態(tài)中的一態(tài)，16QAM中規(guī)定了16種載波和相位的組合，16QAM的每個符號和周期傳送4比特。64QAM的每個符號和周期傳送6比特，所以LTE采用64QAM調(diào)制方式，比16QAM速率提升50%。但是越是高性能（速率高）的調(diào)制方式，其對信號質(zhì)量（信噪比）的要求也越高。

所以當(dāng)我們在網(wǎng)絡(luò)的天空中自由飛翔時，也有遇到狂風(fēng)暴雨的時候，那么這時我們也只能飛得慢一點低一點，才能保證我們可以安全的飛翔。那么我們到底應(yīng)該選擇什么樣的速度和高度飛翔呢？不同的調(diào)制方式有不同的特征，低價調(diào)制增加了較多的冗余導(dǎo)致實際效率較低，但能夠保證較高的可靠性，高階調(diào)試具有較高的效率但可靠性差，對信道條件提出了較高的要求，只有在信道很好的條件下才能獲得較高的增益。因此LTE引入了基于自適應(yīng)的調(diào)制和編碼技術(shù)（AMC）。

AMC技術(shù)是一種自適應(yīng)技術(shù)，其能夠根據(jù)信道狀態(tài)自適應(yīng)地調(diào)節(jié)的傳輸參數(shù)是調(diào)制方式、信道編碼方式和碼率，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的信道條件，在保證一定系統(tǒng)性能的前提下(如保證BLER小于某個門限值)來確定發(fā)射端各路數(shù)據(jù)流應(yīng)使用的調(diào)制編碼方式，從而提高系統(tǒng)的吞吐率。

AMC的基本原理是通過信道估計，獲得信道的瞬時狀態(tài)信息，根據(jù)無線信道變化選擇合適的調(diào)制和編碼方式。網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)用戶瞬時信道質(zhì)量狀況和目前無線資源，選擇最合適的下行鏈路調(diào)制和編碼方式，從而提高頻帶利用效率，使用戶達(dá)到盡量高的數(shù)據(jù)吞吐率。當(dāng)用戶處于有利的通信地點時(如靠近基站或存在用戶數(shù)據(jù)發(fā)送可以采用高階調(diào)制和高速率的信道編碼方式，例如：64QAM和3／4編碼速率，從而得到高的峰值速率；而當(dāng)用戶處于不利的通信地點時(如位于小區(qū)邊緣或者信道深衰落)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)則選取低階調(diào)制方式和低速率的信道編碼方案，例如：QPSK和1／2編碼速率，來保證通信質(zhì)量。AMC是一種增強(qiáng)包數(shù)據(jù)傳輸性能的很有效的技術(shù)。由于AMC技術(shù)在同樣帶寬下可以提供更的傳輸速率，極大提高了頻譜利用率，從而成為各種通信系統(tǒng)中備受關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)之一。

[ 本帖最后由 sunliyong 于 2014-12-17 14:51 編輯 ]
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