周程
【摘要】 LTE技術(shù)于2004年被正式提出,經(jīng)過10年的發(fā)展與完善,現(xiàn)已成為通信領(lǐng)域最為前沿的基礎(chǔ)性技術(shù)之一,為通信運營商的穩(wěn)健發(fā)展提供了技術(shù)支持。至于LTE的具體目標(biāo),即為提升數(shù)據(jù)傳輸速度,減低系統(tǒng)延時的同時增加系統(tǒng)容量,很好的解決邊緣性問題,并最大限度的降低系統(tǒng)運營成本。本文以“LTE無線資源管理技術(shù)分析”為題,重點闡明了LTE無線資源管理中的若干技術(shù),以求能為相關(guān)人員的研究提供意見參考。
【關(guān)鍵詞】 LTE 無線資源管理 技術(shù)分析
長期演進LTE(Long Term Evolutional)技術(shù)是當(dāng)下通信領(lǐng)域的研究熱點之一,以其為中心的LTE系統(tǒng)吸納了諸多新技術(shù)以保證其長期演進的競爭力。關(guān)于LTE無線資源管理技術(shù)的分類,主要包括正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)、單載波頻分復(fù)用(SC-FDMA)技術(shù)、智能天線(MIMO)技術(shù)、半智能天線技術(shù)、混合重傳(HARQ)技術(shù)等,本就OFDM技術(shù)、SC-FDMA技術(shù)、MIMO技術(shù)、半智能天線技術(shù)以及小區(qū)間干擾抑制技術(shù)等五種技術(shù)進行了重點闡述。
一、正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)
正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)在新一代寬帶無線通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)已取代波擴頻技術(shù)成為主流的基本發(fā)送技術(shù),最早采用OFDM技術(shù)的是DAB(數(shù)字廣播)和DVB(數(shù)字電視),隨后寬帶無線接入系統(tǒng)正EE802.11g/a/n、802.16d/e、802.20也以O(shè)FDM技術(shù)為基礎(chǔ)。而正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種特殊的多載波傳輸方案,也可以被看作是一種調(diào)制技術(shù)或復(fù)用技術(shù),其基本原理是將高速的數(shù)據(jù)流分解為多路并行的低速數(shù)據(jù)流,在多個載波上同時進行傳輸,其具有一定的優(yōu)點:有效減少由于無限信道的時間彌散而造成的ISI,降低接收機內(nèi)均衡器的復(fù)雜度;OFDM系統(tǒng)的頻譜利用率更高;OFDM的編碼器效率高;可以通過靈活地使用不同數(shù)目的子信道來實現(xiàn)上行鏈路和下行鏈路不同的傳輸速率,很符合LTE系統(tǒng)對靈活帶寬配置的要求等等。
二、單載波頻分復(fù)用(SC-FDMA)技術(shù)
SC-FDMA的基站會在各個傳輸時間的一定間隔內(nèi)將一個單獨的頻段分配給各位用戶的設(shè)備,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)更好的發(fā)送數(shù)據(jù),而且它能夠分開從不同用戶從頻率及時間上分開相關(guān)數(shù)據(jù),,所以能夠在一定程度上確保小區(qū)內(nèi)不同用戶在相同時刻內(nèi)運用上行載波方面的正交性,以此避免小區(qū)中存在的同頻干擾。從目前情況來看,SC-FDMA技術(shù)現(xiàn)已成為LTE技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一,在OFDM的IFFT調(diào)制前實現(xiàn)信號的DET擴展。
三、智能天線(MIMO)技術(shù)
智能天線技術(shù)最早可追溯到60幾年前,其最早應(yīng)用于軍方,直至2000年在無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的嘗試應(yīng)用引起了廣大關(guān)注,現(xiàn)如今已經(jīng)成熟應(yīng)用于PANs、WANs、MANs之中。與此同時,智能天線技術(shù)是LTE系統(tǒng)中一種關(guān)鍵技術(shù),利用天線來抑制信道衰落,根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量,相對于普通SISO系統(tǒng),MIMO還包括單入多出SIMO系統(tǒng)、多入單出MISO系統(tǒng),所以MIMO系統(tǒng)也可以簡單理解為一個多輸入多輸出系統(tǒng)。與此同時,MIMO技術(shù)自身很好的定向性和可以實現(xiàn)波束的空、時、頻域干擾的協(xié)調(diào)調(diào)度,而且可以很好的提高信道的容量和可靠性,現(xiàn)在資源調(diào)度和管理中的得到了很好的應(yīng)用。
四、半智能天線技術(shù)
半智能天線技術(shù)與智能天線技術(shù)不盡相同,它在結(jié)構(gòu)上更為簡單,但卻保留了智能天線的許多功能,其不需要復(fù)雜的數(shù)字信號處理硬件系統(tǒng),代之的是一種利用人工智能的方法來控制天線成形的過程,所以也就更加靈活,兼容性也更好,運用到實際系統(tǒng)中也更為簡便。在基于CDMA的3G網(wǎng)絡(luò)中,半智能天線被用來控制小區(qū)的覆蓋,從而盡量達到各小區(qū)間負(fù)載的平衡,整個小區(qū)覆蓋調(diào)節(jié)過程皆采用了氣泡法。
五、小區(qū)間干擾抑制技術(shù)
小區(qū)間干擾抑制技術(shù)也是LTE無線資源管理技術(shù)中的一種,因為LTE能夠提升小區(qū)邊緣數(shù)據(jù)庫率的目標(biāo),所以其可以實現(xiàn)小區(qū)間干擾抑制技術(shù)?,F(xiàn)階段們需要分析的相關(guān)方案涵蓋了干擾協(xié)調(diào)、干擾隨機化、慢工控以及干擾消除等,對拿干擾消除來說,接收機能夠借助多用戶檢測將相鄰小區(qū)存在的若干干擾消除掉,而目前所應(yīng)用的干擾抵制合并技術(shù)就是以UE多天線接收為基礎(chǔ)。常規(guī)情況下,干擾隨機化技術(shù)能將小區(qū)內(nèi)的干擾隨機轉(zhuǎn)變?yōu)榘自肼?,是在運用干擾協(xié)調(diào)和干擾消除成效差的情況下予以使用,它能夠確保小區(qū)獲得最為基本的干擾抑制效果,所以在我國國內(nèi)得到了重點使用。
總而言之,傳統(tǒng)低速率的通信業(yè)務(wù)已無法滿足當(dāng)下人類多樣化的業(yè)務(wù)需求,再加上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)趨于爆炸式的增長狀態(tài),使得移動通信技術(shù)面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn)?;诖?,為了迎接挑戰(zhàn)、抓住機遇,便必須強化LTE無線資源管理技術(shù)的分析和研究,爭取獲取第一手的有效數(shù)據(jù)資源,為廣大移動用戶提供更高的帶寬、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
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