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1、.201x屆本科畢業(yè)設計(外文翻譯)學院:專業(yè):姓名:學號:指導教師:完成時間:二〇一四年三月..LTE的多址接入技術LTE的多址接入OFDM傳輸正交頻分復用(OFDM)是一種多載波傳輸技術,已被采納為3gpplong長期演化(LTE)的下行鏈路傳輸方案,也可用于其他幾個無線技術,例如:wimax和DVB廣播技術。它的特點是在一個頻域內分布著許多帶有間隔的子載波△f=1/Tu其中,Tu是每個子載波的調制符號時間。如圖2-1所示,“OFDM子載波間隔”。OFDM的傳輸是基于塊的。每個OFDM符號間隔之間,調制符號是并行發(fā)送的。調制符號可以通過調制字母表得到
2、,如QPSK,16QAM或64QAM,對于3GPP組織LTE,子載波間隔是相等的為15kHz。另一方面,子載波的數(shù)目取決于傳輸帶寬,在一個10MHZ的頻譜分配下,600個子載波可以有序傳輸。當然,帶寬減小了,子載波數(shù)目也相應減少,帶寬增加了,子載波數(shù)目也相應增加。圖2-1OFDM子載波間隔在OFDM傳輸時,物理資源經(jīng)常被描述成一個時域—頻域的網(wǎng)格坐標圖。在這個坐標圖里一列對應一個OFDM子載波,一行對應一個OFDM子載波。如圖2-2所示,“OFDM時頻網(wǎng)格”。盡管子載波的頻譜有重疊,但在理想情況下,是對OFDM子載波解調后不引起任何干擾的,這是因為對每一
3、個子載波間隔的特殊選擇,讓它等于相應的解調符號率。..圖2-2?OFDM時頻網(wǎng)格以一定的頻率fs=N×△f進行采樣的OFDM信號,是該size-N的逆離散傅立葉變換(IDFT)的調制符號塊a0,a1,...aN-1。因此,OFDM調制可以通過IDFT處理再到數(shù)字-模擬的轉換來實現(xiàn)。(見圖2-3,“OFDM調制”)。在實際中,OFDM調制是以快速傅立葉反變換(IFFT)方式實現(xiàn)簡單和快速的處理,通過選擇IDFTsizeN等于2m(m為整數(shù))。在接收端,對接收信號以fs=N×△f的頻率采樣,高效的FFT處理是用來實現(xiàn)OFDM的解調和檢索調制符號塊a0,a1,
4、...aN-1。(參見圖2-4,“OFDM解調”)。圖2-3?OFDM調制..圖2-4?OFDM解調正如上面提到的,一個無干擾的OFDM信號可以解調出無任何子載波間干擾的信號。然而,在一個時間色散信道的情況下(如多徑無線信道),子載波之間的正交性丟失,造成符號間干擾(ISI)。這是因為,解調器相關區(qū)間的一條路徑將與不同路徑的符號邊界有重疊。(見圖2-5,“時間的分散性和相應的接收信號”)。圖2-5次分散和相應的接收信號要解決這個問題,使OFDM信號在無線信道傳播時對時間色散完全不敏感,所謂的插入循環(huán)前綴通常被使用。如圖2-6所示,“插入循環(huán)前綴”。循環(huán)前
5、綴插入就意味著OFDM符號的最后部分(第N個cp)被復制并且被插入到OFDM塊的開始部分。因此,OFDM符號的長度從TU到TU+TCP,其中TCP=NCPTU..是循環(huán)前綴的長度。作為一個結果,OFDM符號率是減少的。因此,在時間色散信道里,只要時間色散的跨度小于循環(huán)前綴的長度,子載波的正交性就能被保持。圖2-6插入循環(huán)前綴循環(huán)前綴插入的缺點是,在整個信號帶寬沒有減少,OFDM符號率減少的情況下,就意味著在吞吐量方面有相應的損失。OFDM調制組合(IFFT處理),一個(分散的)無線信道,以及解調(FFT處理)可以被看作是一個頻域信道。如圖2-7,“頻域模
6、型的OFDM傳輸接收”,其中每個OFDM符號的時間期間,N個不同的調制碼元被發(fā)送,每一個在相應的子載波上,在對比單一寬帶載波系統(tǒng)時,如WCDMAwhere,每個調制符號被傳輸在整個帶寬上。..圖2-7頻率的OFDM傳輸接收域模型在頻道k上,調制符號ak被縮放和相位轉移,通過復雜的信道系數(shù)Hk(頻域)。在接收端,解調后允許發(fā)送的信息準確解碼。在接收端需要一個頻域的信道抽頭估計H0,H1,...,HN-1。這可以通過在OFDM時頻網(wǎng)格內以一定規(guī)律的間隔插入已知參考符號來實現(xiàn),有時也稱作導頻符號或導頻器。運用參考符號的相關知識,接收機可以估計信道抽頭(頻域)用
7、于解碼的必要。OFDM信號帶寬一個OFDM信號的帶寬等于N×△f,這就是說:子載波數(shù)乘以子載波間隔數(shù)。另一方面,通過設置這個傳輸符號從一側組相鄰子載波到零,這個基帶被減少到NC×△f,其中NC是非空子載波數(shù)目。然而,OFDM信號的頻譜脫落到基本帶寬以外的速度是很慢的,尤其比一個WCDMA信號慢的多。因此,在實際中,一個OFDM需要10%的保護間隔。這也就是說,舉個例子,在一個5MHZ的頻譜分配中,OFDM基本帶寬NC×f大約是4.5MHZ。做一個假設,例如,為LTE選擇一個15KHZ的子載波間隔,那么,在5MHZ內應對應于300個子載波。DFTOFDM傳
8、輸離散的傅里葉變換擴展的正交頻分復用(DFTS-OFDM)已被用作LTE上行鏈路