1 多址方式與資源分配
LTE采用OFDM技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)上行和下行鏈路各自的特點,分別采用單載波DFT-SOFDM和OFDMA作為兩個方向上多址方式的具體實現(xiàn)。OFDM技術(shù)以子載波為單位進(jìn)行頻率資源的分配,LTE系統(tǒng)采用15kHz的子載波帶寬,按照不同的子載波數(shù)目,可以支持1.4,3,5,10,15和20MHz各種不同的系統(tǒng)帶寬。Release 10版本中將要引入的載波聚合技術(shù),可以通過聚合5個20MHz的單元載波實現(xiàn)100MHz的全系統(tǒng)帶寬(見圖1)。
圖1 載波聚合
2 快速的分組調(diào)度
無線衰落信道在時間上和頻率上是變化的,在LTE中采用1ms時間長度的TTI(傳輸時間間隔)結(jié)合12個子載波(180KHz)頻率寬度,形成PRB(物理資源塊)。根據(jù)信道的變化情況,系統(tǒng)進(jìn)行快速的調(diào)度,給用戶分配最優(yōu)的物理資源。在所選擇的物理資源上,進(jìn)一步利用AMC(自適應(yīng)編碼調(diào)制)技術(shù),形成資源的最佳利用。這樣的自適應(yīng)調(diào)度,從整個系統(tǒng)的角度實現(xiàn)資源優(yōu)化的分配和利用,提高全系統(tǒng)性能。同時,靈活的調(diào)度也可以根據(jù)業(yè)務(wù)特點為單個用戶提供合理的QoS保證,相關(guān)的機(jī)制已經(jīng)成為所有新一代移動通信系統(tǒng)設(shè)計中的一項基本技術(shù)。
3 多天線技術(shù)
多天線(MIMO)技術(shù)是LTE系統(tǒng)提高吞吐量的一項關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)天線部署形態(tài)和實際應(yīng)用情況可以采用發(fā)射分集、空間復(fù)用和波束賦形3種不同的MIMO實現(xiàn)方案。例如,對于大間距非相關(guān)天線陣列可以采用空間復(fù)用方案同時傳輸多個數(shù)據(jù)流,實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)速率;對于小間距相關(guān)天線陣列,可以采用波束賦形技術(shù),將天線波束指向用戶,減少用戶間干擾。對于控制信道等需要更好的保證接收正確性的場景,發(fā)射分集是一種合理的選擇。
LTE Release 8版本支持下行最多4天線的發(fā)送,最大可以空間復(fù)用4個數(shù)據(jù)流的并行傳輸,在20MHz帶寬的情況下,可以實現(xiàn)超過300Mbit/s的峰值速率。在Release 10中,下行支持的天線數(shù)目將擴(kuò)展到8個。相應(yīng)地,最大可以空間復(fù)用8個數(shù)據(jù)流的并行傳輸,峰值頻譜效率提高一倍,達(dá)到30bit/s/Hz。同時,在上行也將引入MIMO的功能,支持最多4天線的發(fā)送,最大可以空間復(fù)用4個數(shù)據(jù)流,達(dá)到16bit/s/Hz的上行峰值頻譜效率(見圖2)。
圖2 MIMO技術(shù)增強(qiáng)