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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateLTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用LTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用LTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(一)2010-06-20 21:31班级：010791 姓名：余 沛 学号：01079042 e-mail：yupei753【摘要】 ：随着移动通信技术的蓬勃发展，无线通信系统呈现出移动化、宽带化和IP化的趋势。本文简单介绍了3GPP长
2、期演进（LTE）的发展背景及其关键技术，重点分析介绍了MIMO技术在LTE中的应用，最后简要讨论了LTE的发展现状及其发展前景。【关键字】 ：3GPP长期演进、时分双工、频分双工、正交频分复用、小区间干扰抑制、多入多出系统【Abstract】 ：With the rapid development of mobile communication technology, wireless communication system showing a mobile, broadband and IP-based trend. This article explains the 3GPP Long
3、Term Evolution (LTE) development background and its key technology. Analyzed introduces LTE MIMO technology in the application, and finally a brief discussion of the development of LTE situation and development prospects.【Keywords】 ：LTE、TDD、FDD、OFDM、MIMO1 LTE的发展背景随着移动通信技术的蓬勃发展，无线通信系统呈现出移动化、宽带化和IP 化的
4、趋势，移动通信市场的竞争也日趋激烈。为应对来自WiMAX ，Wi-Fi 等传统和新兴无线宽带接入技术的挑战，提高3G在宽带无线接入市场的竞争力，保证3GPP未来十年的竞争力，2004年12月3GPP组织正式成立了LTE研究项目，开展UTRA长期演进（Long Term Evolution ,LTE）技术的研究，以实现3G技术向B3G和4G的平滑过渡。3GPP LTE的改进目标是实现更高的数据速率、更短的时延、更低的成本，更高的系统容量以及改进的覆盖范围。其主要性能目标有：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延
5、迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。2LTE的关键技术21 LTE网络架构LTE网络技术的一个关键设计目标是网络完全基于分组交换的，传统语音通信只是网络给终端用户提供的服务之一。从核心网的观点看，LTE摒弃了在2G和3G网络中存在的双核心网结构，即语音核心网和分组核心网。在LTE网络中，分组核心网成为管理UE移动性和处理信令的唯一的核
6、心网，其核心网主要由下述功能单元组成。(1) MME：负责处理与UE相关的信令信息。MME有两个关键的功能，首先是UE的位置管理和移动性管理，其次是完成UE与任何IP节点之间的信息承载的建立。MME的功能包括：寻呼消息发送，安全控制，Idle态的移动性管理，SAE承载管理以及NAS信令的加密及完整性保护等。(2) 服务SAE GW (S-GW)：是一个终止于E-UTRAN接口的网关，是一个用户面功能实体，负责为UE提供承载通道来完成分组数据的路由和转发。作为3GPP系统内的一个数据锚点，当UE在eNode B之间切换，或2G/3G和SAE之间切换时，S-GW都不会发生改变，这种锚点功能可屏蔽切
7、换对PDN GW的影响；另外，S-GW还需要完成UE在空闲模式下的下行数据包的缓存。在任意时刻，一个UE只会有一个S-GW为其服务。(3) PDN GW (P-GW)：是连接外部数据网的网关，UE可以通过连接到不同的PDN GW访问不同的外部数据网。PDN GW主要执行包括从PCRF获取得PCC (Policy & Charging Control)策略、基于用户的数据包的过滤、计费以及为UE分配IP地址等功能。LTE核心网涉及的其他功能单元还有：HSS（用于存储用户签约信息的数据库，负责保护用户相关的信息，归属网络中可以包含一个或多个HSS）和PCRF（策略计费控制单元）。LTE网络架构LT
8、E关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(二)2010-06-20 21:3522TDD和FDDLTE标准定义了频分双工（FDD）和时分双工（TDD）两种方式，FDD是在分离的两个对称频道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。TDD用时间来分离接收和发送信道，接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载，上行或下行方向的资源时间上是不连续的。某个时间段由基站发送信号给移动台，其他时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。从技术上比较，LTE FDD/TDD两者均是L
9、TE标准的不同方式，但二者网络结构和协议栈完全相同。两种技术在商用软件开发中大约只有20%的代码不能复用，能够共用相同的SDR硬件平台。LTE FDD与LTE TDD可以共享相同的SAE网关，使得两者非常容易实现系统融合。两者之间的相同点与不同点如下表。相同点不同点高层信令，包括NAS、RRC等帧结构：影响无线资源管理、调度实现2层用户面处理，MAC、RLC等TDD上下行时分方式：影响物理层反馈过程物理层基本机制，帧长，调制，多址，信道编码，功率控制，干扰控制等同步：TDD系统要求时间同步，FDD在支持eMBMS时才考虑TDD与FDD空中接口指标要求完全相同多天线：TDD可基于上行下行估计一旦
10、LTE FDD/TDD实现融合，运营商无论在拥有什么样的频谱资源的情况下都可以采用TDD技术。LTE的关键优势之一就是频谱利用的灵活性，灵活性包括对不同宽度的频谱使用以及对不同对称或者不对称的频谱使用。LTE可以支持从低于1.4MHZ到最高20MHZ的灵活的载波带宽，同时也支持FDD和TDD技术来使用对称或者不对称的频谱资源。LTE TDD可用频谱集中在2.5/2.3GHz和1.9/2.0GHz，其中部分国家2.5/2.3GHz牌照已发放，典型牌照频谱带宽高于20MHz。多数欧洲国家已分配1.9/2.0GHz频段，基本处于闲置状态，典型牌照频谱带宽为5MHz。23 OFDMOFDM（Ortho
11、gonal Frequency Division Multiplexing）即正交频分复用，实际上OFDM是MCM（Multi-Carrier Modulation）多载波调制的一种。其主要思想是： 将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰（ICI）。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易，其系统的组成如下图。OFDM工作原理图
12、OFDM的工作原理如上图所示，输入数据信元的速率为R，经过串并转换后，分成M个并行的子数据流，每个子数据流的速率为R/M ，在每个子数据流中的若干个比特分成一组，每组的数目取决于对应子载波上的调制方式， 如PSK、QAM等。M个并行的子数据信元编码交织后进行IFFT变换，将频域信号转换到时域，IFFT块的输出是N个时域的样点，再将长为Lp的CP（循环前缀）加到N个样点前，形成循环扩展的OFDM信元，因此，实际发送的OFDM信元的长度为Lp+N，经过并/串转换后发射。接收端接收到的信号是时域信号，此信号经过串并转换后移去CP，如果CP长度大于信道的记忆长度时ISI仅仅影响CP，而不影响有用数据，
13、去掉CP也就去掉了ISI的影响。LTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(三)2010-06-20 21:36OFDM技术之所以越来越受关注， 是因为OFDM有很多独特的优点：(1) 频谱利用率很高，频谱效率比串行系统高近一倍。这一点在频谱资源有限的无线环境中很重要。OFDM信号的相邻子载波相互重叠，从理论上讲其频谱利用率可以接近Nyquist极限。(2) 抗多径干扰与频率选择性衰落能力强，由于OFDM系统把数据分散到许多个子载波上，大大降低了各子载波的符号速率，从而减弱多径传播的影响，若再通过采用加循环前缀作为保护间隔的方法，甚至可以完全消除符号间干扰。 (3) 采用动态子载波分配技术能
14、使系统达到最大比特率。通过选取各子信道，每个符号的比特数以及分配给各子信道的功率使总比特率最大。即要求各子信道信息分配应遵循信息论中的“注水定理”，亦即优质信道多传送，较差信道少传送，劣质信道不传送的原则。(4) 通过各子载波的联合编码，可具有很强的抗衰落能力。OFDM技术本身已经利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。但通过将各个信道联合编码，可以使系统性能得到提高。(5) 采用FFT（快速傅里叶变换）和IFFT（快速傅里叶逆变换）来实现调制和解调，易用DSP实现。TDLTE物理层的下行方向，采用了OFDM技术。它将传输带宽划分成相互正交的子载波集，通过将不同的
15、子载波集分配给不同的用户，使可用带宽资源被灵活地在不同移动终端之间共享，从而避免了不同用户间的多址干扰。由于OFDM多址接入技术存在较高的PAPR（峰值平均功率比），从而对信号的发送端功放提出了很高的要求，大大提升了功放的成本，因此，在LTE的上行多址方案中，SC-FDMA（单载波频分多址）方式更受关注，原因主要在于这种多址方案降低了发射信号的PARP，可以有效的降低上行发送端（手机）的功率消耗，并且终端处不需要使用昂贵的线性功率放大器，大大降低了对手机终端的设备需求，从而降低了成本。24小区间干扰抑制技术LTE系统下行OFDMA多址方式使本小区内的用户信息均承载在相互正交的不同载波上，因此，
16、大部分干扰都来自于其他小区。对于小区中心的用户来说，其本身离基站的距离就比较近，而外小区的干扰信号距离又较远，则其信干比（SIR）相对较大；但是对于小区边缘的用户，由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大，加之本身距离基站较远，其信干比相对就较小。这就导致了虽然小区整体的吞吐量较高，但是小区边缘的用户服务质量却较差，吞吐量较低。因此，在LTE系统中，十分重视小区间干扰问题的解决。3GPP讨论的LTE系统小区间干扰抑制技术主要有3种解决方式，即小区间干扰随机化、小区间干扰删除和小区间的干扰协调与避免。小区间干扰随机化就是要将干扰信号随机化，这种随机化不能降低干扰的能量，但是能够通过加扰的
17、方式将干扰信号随机化为“白噪声”，从而抑制小区间干扰，因此又称为“干扰白化”。干扰随机化主要包括小区专属加扰和小区专属交织两种方法。小区专属加扰即在信道编码后，对干扰信号随机加扰。小区专属交织，即在信道编码后，对传输信号进行不同方式的交织，也称为交织多址技术（IDMA）。对于干扰随机化而言，小区专属交织和小区专属加扰可以达到相同的系统性能。此外，还可以考虑在不同小区采用不同的跳频图案来取得干扰随机化的效果。经过多次讨论，LTE系统最终决定采用504个小区扰码进行干扰随机化。小区间干扰删除的原理是对小区内的干扰信号进行某种程度的解调甚至解码，然后利用接收机处理增益从接收信号中消除干扰分量。LTE
18、系统主要考虑了干扰抑制合并（IRC）和基于交织多址（IDMA）的迭代干扰删除两种干扰删除方法。IDMA干扰技术的主要优势在于，对小区边缘的频率资源没有限制，相邻小区即使在小区边缘也可以使用相同的频率资源，因此，系统可以获得更高的小区边缘频谱效率和总频谱效率。其局限性主要在于小区间必须保持同步，目标小区必须知道干扰小区的导频结构，以完成干扰信号的信道估计。对于要进行小区间干扰删除的用户，必须给其分配相同的频率资源。因此，LTE标准最终没有采用IDMA这种技术，而仅仅考虑了采用IRC接收这种不需要标准化的技术以获取基本的干扰删除效果。干扰协调又称为“软频率复用”或“部分频率复用”。这种方法是将频率
19、资源分为若干个复用集，小区中心的用户可以采用较低的功率发射和接收，即使占用相同的频率也不会造成较强的小区间干扰（ICI），因此被分配在复用系数为1的复用集；而小区边缘的用户需要采用较高的功率发送和接收，有可能造成较强的ICI，因此被分配频率复用系数为N的复用集。软频率复用技术能够有效解决干扰协调与避免的问题，但是这种技术的缺陷主要体现在小区边缘的频率资源的复用效率受到限制，难以支持大量用户和很高的数据速率。对比上面介绍的几种对于LTE系统的干扰抑制方案进行如下比较：（1）干扰随机化技术继续沿用CDMA系统成熟的加扰技术，比较简单可行。但面临的问题是将干扰视为白噪声处理，可能会造成由于统计特性不
20、同而带来的测量误差。（2）干扰删除技术可以显著改善小区边缘的系统性能，获得较高的频谱效率，但是对于带宽较小的业务（如Volp）则不太适用。（3）干扰协调/避免则是目前研究的一项热门技术，其实现简单，可以应用于各种带宽的业务，并且对于干扰抑制有很好的效果，适合于OFDMA这种特定的接入方式，但是在提高小区边缘用户性能的同时会带来一定的小区整体吞吐量损失。上述3种小区间的干扰抑制方法可以相互结合，相互补充，以获得更高的系统增益。LTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(四)2010-06-20 21:383MIMO技术在LTE中的应用 31 MIMO技术的基本原理 MIMO（Multiple-
21、InputMultiple-Output）系统示意图如图1所示，该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。MIMO技术是指在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线，其出发点是将多发送天线与多接收天线相结合以改善每个用户的通信质量（如差错率）或提高通信效率（如数据速率）。MIMO技术实质上是为系统提供空间复用增益和空间分集增益，空间复用技术可以大大提高信道容量，而空间分集则可以提高信道的可靠性，降低信道误码率。通常，多径要引起衰落，因而被视为有害因素，然而对于MIMO来说，多径可以作为一个有利因素加以利用，MIMO技术的关键是能够将传统通信系统中存在的多径
22、衰落影响因素变成对用户通信性能有利的增强因素，MIMO技术有效地利用随机衰落和可能存在的多径传播来成倍地提高业务传输速率，因此它能够在不增加所占用的信号带宽的前提下使无线通信的性能改善几个数量级。假定发送端有N个发送天线，有M个接收天线，在收发天线之间形成MN信道矩阵H，在某一时刻t，信道矩阵为： 其中H的元素是任意一对收发天线之间的增益。对于信道矩阵参数确定的MIMO信道，假定发送端不知道信道信息，总的发送功率为 ，与发送天线的数量M无关；接收端的噪声用N1向量n表示，是独立零均值高斯复变量，各个接收天线的噪声功率均为 ；发送功率平均分配到每一个发送天线上，则容量公式为： 。 令M不变，增大
23、N，使得 ，这时可以得到容量的近似表达式： 从上式可以看出，此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。利用MIMO技术可以成倍提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益，后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时块码、空时格码。空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。图1MIMO系统框图32MIMO与LTELTE
24、 协议从2006年年初开始制定，MIMO技术从一开始就成为LTE中频谱效率提升的关键技术，目前R8版本的物理层已经冻结。LTE TDD协议的进展程度和FDD类似。 LTE FDD协议目前支持的最大天线数为基站4发、终端2发。TDD协议可支持大于4天线的天线配置。LTE主要支持的多天线包括：（1） 发射分集 2Tx SFBC、4Tx SFBC+FSTD、PVS（预编码向量的周期切换）、天线选择：用扰码隐式显示上行发射天线选择。（2）SU-MIMO 支持不多于两个独立码字、支持Rank适配、支持酉预编码，恒模Householder码本、支持CDD。（3）MU-MIMO 多用户合成的预编码矩阵可以为
25、酉也可以为非酉。（4）基于TDD的技术特点，LTE TDD相比FDD还增加了下行的波束赋形技术。LTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(五)2010-06-20 21:40LTE系统中的各个信道支持的MIMO/分集方案见下表：信道/信号MIMO/分集方案注释PDSCH开环空间复用开环发射分集闭环空间复用多用户MIMO波束赋形大延迟CDDSFBCSU-MIMOMU-MIMO多于4个天线PDCCH开环发射分集SFBCPCFICH开环发射分集SFBCPHICH开环发射分集SFBCPBCH开环发射分集SFBCP-SCH开环发射分集PVSS-SCH开环发射分集PVSPUSCH接收分集MU-MIMO
26、MRC/IRC2/4/8个天线PUCCH接收分集MRCPRACH接收分集MRCLTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(六)2010-06-20 21:4133下行MIMOLTE系统下行链路可用的MIMO方式如下（1）控制信道的发射分集：采用开环发射分集方案STBC或SFBC、CDD、时间（频率）变换发射分集、预编码发射（或自适应波束赋形）。（2）业务信道的MIMO/波束赋形方式：a 支持的模式：多流的空间分集复用、波束赋形、单流的发射分集、MIMO+波束赋形；b 使用相同的时间频率（编码）资源且不依赖CRC检验的独立信道编码的多码字传输；c 采用预编码方式（归一的或非归一的、基于码本或非
27、，码本的）；d 支持秩的自适应与天线子集的选择：由于Rank资源不足将影响多天线系统的性能，为了更好的和链路匹配，需要采用Rank自适应技术。实际上，Rank自适应属于链路自适应技术，根据信道条件，使用高阶Rank时，可以规避潜在的性能损失。（3）支持E-MBMS的MIMO：由于不便于实现UE灵活的反馈机制，通常会选择性能接近的开环发射分集或空间复用（包括单码字和多码字）方式。 四发射天线的参考信号将会占用约15%的导频开销，eNode B可以控制天线3和4上导频信号的发射：LTE系统中MIMO最大支持2个码字，即下行SU-MIMO码字的数量是1（Rank=1）或2（Rank1）。当使用Ran
28、k4的4x4MIMO时，最大可支持4层MIMO。同时，MIMO系统的多层传送是按照最低的UE反馈开销要求来进行设计的，并支持MIMO层数可变的传送。33 SU-MIMO与MU-MIMOA下行SU（单用户）- MIMO下行SU-MIMO是大幅度提高单用户下行峰值速率以及LTE系统下行频谱效率的重要手段。LTE系统的下行SU-MIMO是基于预编码技术的MIMO方案，它由发射端的预编码及其对应的接收端匹配滤波组合形成，预编码矩阵根据时空信道特征获取。其主要特点有：a 目标：增加用户数据速率。b 1个用户同时接受不同的数据流。c 当用户占用信道条件良好时，传输效率是较高的。下行2x2 SU-MIMO示
29、意图如图所示下行2X2SU-MIMO示意图很明显，基于预编码技术的SU-MIMO多流传输收发信机方案，等效于将多个子流在空间上彼此正交的特征信道中进行传输而互相完全没有干扰。实际应用中，多流的发射功率可以采用注水的方式以获得功率效率最大化。一些奇异值比较小（甚至为零）的特征信道根据注水原理将不会获得任何功率分配，这也是LTE协议中SU-MIMO发射“层”数可变的重要原因。同前面提到的下行波束赋形类似，下行SU-MIMO涉及的预编码矩阵在FDD模式下必须由终端侧根据下行空间信道特性产生，并将产生矩阵的码本索引反馈给系统侧。而在TDD模式下，既可以采用与FDD相同的方法，也可以由系统侧利用上下行信
30、道的互易性，直接根据上行空时信道特性生成下行预编码矩阵。同样的，利用TDD上下行信道的互易性进行下行SU-MIMO的一个前提条件是多通道的上下行校正。B 下行MU（多用户）-MIMO下行MU-MIMO也是一种空分多址（SDMA）的复用方式，系统侧使用相同的时频资源块同时向多个终端发射不同的信号。下行MU-MIMO也是大幅提高LTE系统下行频谱效率的一个重要手段，但无法提高单用户峰值速率。下行MU-MIMO的情况比较复杂。不同终端的接收天线数也不尽相同，因此不同接收天线数的终端对于MU-MIMO发射信号的正交性要求也不一样。多天线接收的终端能够对一定程度的混合信号进行联合检测，恢复自身信号；而单
31、天线接收的终端需要依赖系统侧发射端对信号进行尽可能的预正交，以降低空分多址信号的互干扰。下行MU-MIMO还可以与下行SU-MIMO结合起来应用，以最大限度的提高LTE系统的下行频谱效率，并兼顾单用户峰值吞吐量。LTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(七)2010-06-20 21:42C上行MU（多用户）- MIMO上行MU（多用户）-MIMO实际上是一种空分多址的复用方式，多个终端同时使用相同的时频资源块进行上行传输，其中每个终端都是采用1根发射天线，系统侧接收机对上行多用户混合接收信号进行联合检测，最后恢复出各个用户的原始发射信号。上行MU-MIMO是大幅提高LTE系统上行频谱效率
32、的一个重要手段，但是无法提高上行单用户峰值吞吐量。其特点主要有：a 目标：增加扇区容量；b 选择两两之间信道特征相关性较弱的用户进行配对；c 当很多用户同时进行数据发送时，效率较高。事实上，不是所有的终端都能相互结合进行MU-MIMO，只有两两之间信道特征相关性较弱的终端组合才能进行MU-MIMO，否则多用户均衡将面临空域自由度不足（即Rank不够）的问题，无法正确恢复出多用户的原始信号。另外，利用同一时频资源块同时进行上行MU-MIMO的终端总数不能超过上行接收天线总数，否则也会面临Rank不够的情况。上行MU-MIMO还具有以下特点：（1）为了支持上行MU-MIMO，eNode B在同一下
33、行链路资源中调度两个或多个UE进行发送，每个UE使用一根发射天线；（2）每个UE使用的上行解调参考信号（DMRS）可通过采用不同的循环移位方式来区分，以保证良好的信道估计性能；（3）循环移位指示（CSI）在上行授权中发送；（4）每个UE使用不同的循环移位（CSI），与每个UE的ACK/NACK映射到不同的PHICH上所采用的循环移位是相同的。4LTE的发展前景及未来41 LTE的发展现状LTE网络的总体目标包含两个方面：一是性能提高，即提供更高的用户数据速率，提升系统容量和覆盖率，减小时延，并减少运营成本；二是实现一个能够支持多种接入技术灵活接入的、基于全IP的分组核心网络，并保证业务的连续性
34、。其相关的标准工作可以分为两个阶段：SI（Study Item，技术可行性研究阶段）和WI（Work Item，具体技术规范撰写阶段）。SI阶段主要是以研究的形式确定LTE系统的基本框架，并进行主要的候选技术选择，以对LTE标准化的可行性进行判断。经过一年多的研究，SI阶段明确了LTE系统的需求以及应用场景，形成了包括详细需求在内的一系列技术研究报告，并于2006年6月，经多厂家的系统仿真评估，对LTE标准化的可行性得出了初步结论。WI阶段可分为Stage2、Stage3两个子阶段。其中，Stage2主要通过对SI阶段中初步讨论的系统框架进行确认，同时进一步完善技术细节，并最终于2007年3月
35、形成了LTE第一版规范TS 36.300。Stage3主要是确定具体的流程、算法及参数等，该阶段于2007年12月对无线接口的物理层规范进行了功能性冻结，形成了LTE技术规范的第一个版本，但由于该版本存在多方面未确定的问题，尤其是无线接口高层功能及网络接口协议方面，因此，2008年3GPP继续对LTE Stage3的技术规范进行了修改和完善。由于技术细节问题层出不穷，Stage3的完成时间也一拖再拖，最终，R8版本LTE技术规范的完成时间被推迟到了2008年12月。其中，对于部分特性以及由于时间问题来不及解决的遗留问题被放到R9中继续完善。目前，LTE标准的核心技术规范及测试规范均已冻结，并于
36、2009年3月正式发布。除了3GPP标准组织负责制定LTE网络的相关技术规范外，国际主流运营商和设备商还成立了两个与LTE技术密切相关的组织：NGMN（Next Generation Mobile Network，下一代移动网络）组织和LSTI（LTE/SAE Trial Initiative，LTE/SAE试验联盟）组织。3GPP组织与NGMN和LSTI组织之间是相互补充、相互配合的关系，他们分别从技术标准、系统需求和测试3各方面对LTE的产业化进程提供着有力的支持。LTE关键技术及MIMO技术在LTE中的应用(八)2010-06-20 21:4242 LTE的发展前景 LTE是现有3G移动
37、通信技术在4G应用前的最终版本，采用了很多原计划用于B3G/4G的技术如OFDM、MIMO等，在一定程度上可以说是4G技术在3G频段上的应用。和现有3G及3G+技术相比，LTE除了具有技术上的优越性之外，也提供了更加接近4G的一个台阶，使得向未来4G的ELECTRONIC TEST演进相对平滑，是现有3G技术向B3G/4G演进的必经之路。LTE在WiMAX的竞争中产生，也将在与WiMAX的竞争中向前发展，而且这种竞争的强度还会不断加大。目前，WiMAX的802.16e标准正在积极申请加入3G标准，期望以此获得全球统一的频率使用权。802.16m技术更是成为IMT Advanced的候选技术之一
38、，并计划保持与802.16e技术的向后兼容性。未来的移动通信市场中，WiMAX技术将会是LTE的一个强劲的竞争对手，LTE将会在与WiMAX技术的直接竞争中逐步发展。5总结 随着个人通信技术的快速发展，人们对数据业务的需求也不断提升，虽然3G业务尚未在国内普及，但是迫于WiMAX的竞争压力，为了保持3G在无线宽带市场的竞争力，加快3GPP长期演进（LTE）的研究就显得格外重要。本文第一章简单介绍了3GPP长期演进（LTE）的发展背景；在第二章简要的介绍了LTE的关键技术，包括LTE的网络架构、时分双工/频分双工（TDD/FDD）、正交频分复用（OFDM）以及小区间干扰抑制技术；第三章重点分析介
39、绍了MIMO的技术原理及其在LTE中的应用；最后简要讨论了LTE的发展现状及其发展前景。6参考文献13G长期演进技术与系统设计 郑侃 赵慧 等编著 电子工业出版社2LTE空中接口技术与性能 张新程 田稻 等编著 人民邮电出版社3LTE/SAE移动通信网络基础 黄韬 刘韵洁 等编著 人民邮电出版社4移动通信中的阵列天线技术 杨维 陈俊仕 等编著 清华大学出版社5TDLTE多天线技术及应用方案 马欣 张勇 等编著 中国移动有限公司研究院6TDLTE无线接入网介绍 陈昌川 廖晓峰 赵川斌 通信技术（Vol，42，No 03，2009）7LTE技术原理介绍 中兴通讯股份有限公司8www.3gpp.or
40、go 飞思卡尔 o 新闻发布 o 飞思卡尔DSP系列提供下一波无线基站部署所需的新性能级别打印版 飞思卡尔DSP系列提供下一波无线基站部署所需的新性能级别 由业界性能最高的定点DSP内核提供动力，灵活的MSC8157/58产品系列通过简单的软件开关支持各种空中接口 2010年11月17日，德克萨斯州奥斯汀讯 继两年前推出业内性能最高的可编程基带DSP 并完成多个部署，飞思卡尔半导体宣布推出两款新产品，其吞吐量超过先前推出的业界领先产品的两倍多。飞思卡尔MSC8157和MSC8158新产品是现已广泛部署的MSC8156 DSP的下一代产品。 新DSP基于运行频率为1.2 Ghz的飞思卡尔SC38
41、50内核，最近在由独立信号处理公司Berkley Design Technology, Inc (BDTI)进行的DSP架构测试中，它取得了最高BDTIsimMark2000定点性能评分。 MSC8157产品符合大量的3G和4G无线标准，MSC8158则实行了成本优化，以便在WCDMA网络实现效率及吞吐量更高的部署。这两款产品都有助于通过整合技术来降低材料成本，不需要计算解决方案所需的额外的昂贵的ASIC和FPGA。飞思卡尔高级副总裁兼网络与多媒体集团总经理Lisa Su 表示，“随着MSC8157/58产品系列的推出，飞思卡尔利用其对无线网络技术的深入了解，来满足服务提供商大幅降低网络成本同
42、时增加带宽的需求。这些新产品实现了性能、成本和能源效率的适当平衡，满足下一代3G/4G网络的需求。”随着行业向速度更高、延迟更低、且以数据为中心的3G-LTE移动网迁移，OEM厂商更需要能够提供更高吞吐量的DSP，以满足日益复杂的基站计算的要求。飞思卡尔最新的DSP通过其MAPLE-B基带加速计增强版本满足该需求。灵活的MAPLE-B2加速计在小块硅中提供高水平的吞吐量，从而在优化成本和功耗的同时在高级天线处理算法的实施中实现低延迟。在MSC8157和MSC8158 DSP里，许多数学和基带密集型任务分流到增强型MAPLE-B2模块上，以释放处理器的六个内核来处理其它任务。例如，浮点MIMO处
43、理由MAPLE-B2模块执行，显著改善了浮点DSP 内核实现的时延。另外，MAPLEB2模块还为OEM提供了单个的硬件平台来支持多种模式的操作，并允许通过一个简单的软件交换机满足额外标准。这种灵活性能加快高扩展设备的创建，有助于服务提供商缩减成本，降低资本开支和提高吞吐量。Forward Concepts 公司Will Strauss 表示，“飞思卡尔新的MSC8157和MSC8158 DSP采用创新的系统级方法，解决了无线通信设备市场对功率、性能和成本的独特要求。这一系统级创新方法反映出公司在为世界顶级网络设备生产商提供QorIQ和PowerQUICC微控制器产品线方面具有长期、可靠的记录。
44、” 技术特性 MSC8157提供3G-LTE 20 MHz带宽可能实现的最高吞吐量，分别在下行和上行交付300 Mbps和150 Mbps的速率，通过4x4 DL、2x4 UL MiMO和各种消除干扰的方法支持数百名用户。另外，DSP可以支持下行为42 Mbps上行为11 Mbps的多个WCDMA扇区，以多种模式同时运行3G-LTE和WCDMA。 硬件加速功能包括FEC、FFT/DFT、MiMO MMSE（最小均方误差）和MLD（最大似然解码器）灵活均衡器、以及通过浮点运算和IRC（组合抗干扰功能）接收器实现的矩阵反转。 MSC8157集成了高速DDR接口、充足的内部存储器、CPRI（通用公共
45、无线电接口）6G天线接口和两个串行RapidIO Gen 2接口，从而在每通道上实现5G的功能和先进的通讯能力。 MSC8157和MSC8158 DSP都带有先进的WCDMA 芯片级加速度，因而OEM厂商不必自行开发ASIC或FPGA。高吞吐量和灵活的芯片级加速度以及512个物理信道让OEM厂商能够根据需要部署自己的芯片级算法。 开发支持飞思卡尔提供完整的CodeWarrior开发工具套件，帮助OEM厂商缩短面市时间。该工具嵌入了高度优化的编译器、MSC8157ADS评估板、以及经过挑选、全面优化的3G-LTE和WCDMA软件内核。 供货情况飞思卡尔将在2011年第一季度向选定客户提供MSC8
46、157/58 DSP样品。如需了解定价信息，请与当地的飞思卡尔销售办事处或授权经销商联系。关于飞思卡尔半导体飞思卡尔半导体是全球领先的半导体公司，为汽车、消费、工业、网络市场设计并制造嵌入式半导体产品。这家私营企业总部位于德州奥斯汀，在全球拥有设计、研发、制造和销售机构。如需了解其它信息，请访问.采用独立分量分析的共道干扰消除Co-Channel Interference Cancellation Method Based on ICA添加成功！您可以在“我的服务”中查看您添加的引用通知列表，并且配置获取通知的方式。关闭下载PDF阅读器摘要： 为了消除共道干扰,在接收端利用多天线提供空间复用是
47、一种有效手段.传统的接收算法必须预先获得准确的信道状态信息(CSI),在很多实际情况下很难满足.为此提出一种基于独立分量分析(ICA)的干扰消除新算法,该算法不需要估计CSI,仅利用接收信号和通信协议固有的已知信息即可提取出期望信号.实验结果表明,所提算法的期望信号信干噪比(SINR)性能与最优线性接收算法非常接近,差距小于0.1 dB.作 者： 姚俊良 杨小牛 李建东 李钊 YAO Jun-liang YANG Xiao-niu LI Jian-dong LI Zhao 作者单位： 姚俊良,李建东,李钊,YAO Jun-liang,LI Jian-dong,LI Zhao(西安电子科技大学,综合业务网理论及关键技术国家重点实验室,西安,710071)杨小牛,YANG Xiao-niu(中国电子科技集团公司,第三十六研究所,浙江,嘉兴,314001) 期 刊： 北京邮电大学学报 ISTICEIPKU Journal： JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOM