1 LTE 物理层技术
1.1 LTE 系统物理层
1.1.1 物理信道与调制
LTE 系统目前定义了 5 种下行物理信道:物理下行共享信道 PDSCH、物 理广播信
道 PBCH、物理多播信道 PMCH、物理控制格式指示信道 PCFICH、物 理下行控制信道
PDCCH。系统还定义了 3 种上行物理信道:物理随机接入信道 PRACH、物理上行共享信道
PUSCH、物理上行控制信道 PUCCH
。
LTE 下行主 要采用 QPSK、 16QAM 、 64QAM 三
种调 制 方 式 , 上 行 主 要 采 用 BPSK、 QPSK、 8PSK 和 16QAM 。针对广播业务 , 3GPP
提出了一种独特的分层调制方 式。其基本思想是 , 在应用层将一个逻辑业务分成两个数据
流 , 一个是高优先级 的基本层 , 另一个是低优先级的增强层。在物理层 , 这两个数据流分别
映射到信 号星座图的不同层。由于基本层数据映射后的符号距离比增强层的符号距离大 , 因
此基本层的数据流可以被包括远离基站和靠近基站的用户接收 , 而增强层的 数据流只能被
靠近基站的用户接收。 也就是说 , 同一个逻辑业务可以在网络中根 据信道条件的优劣提供
不同等级的服务。 除了物理信道之外 , 还有一些物理信号 专门用来承载仅与物理层过程有
关的信息 , 如参考信号、同步信号等 , 它们对高 层而言不是直接可见的 , 但从系统功能的观
点来讲是必需的。
1.1.2 物理层主要传输技术
上行 SC-FDMA 的实现,尽管 OFDM 技术具有频谱效率高、带宽扩展性 强、抗
多径衰落能力强等优点,但由于 OFDM 系统功率峰均比(PAPR)较高,从而增 加发射机功
放的成本和耗电量 ,不利于上行链路的实现。因此 ,在 3GPP LTE 系统 中,上行传输方案采用
带循环前缀的 SC-FDMA。 SC-FDMA 是一种新型的单载波 频分多址方式 ,作为宽带移动
通信上行链路解决方案 ,它支持扩频技术、频域均衡 方法以及多用户复用的通信场景。
上行 SC-FDMA 信号可以用 /时域 0 和/频域 0 两种方法生成。时域处理的 SC-
FDMA 有两种实现形式 :一种是将已调制符号数据块先重复级联 ,再添加循环 前缀,接着经
过成形滤波后 ,通过用户特定的频谱搬移 ,实现频分多址。 采用这种实 现方式的系统称为交
织频分复用多址 (IFDMA)系统,其传输信号具有离散频谱。 另一种是将已调制符号数据块
直接添加循环前缀,经过成形滤波后,再通过用户指 定的频谱搬移,实现频分多址,其传
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