試論LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳輸技術(shù)

1、試論LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳輸技術(shù) 試論LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳輸技術(shù) 摘 要：傳輸技術(shù)主要是指借助不同信道所具有的傳輸能力所構(gòu)建的傳輸系統(tǒng)，因此保證信息可以平安有效的傳輸出去。通信系統(tǒng)要想發(fā)揮成效，傳輸系統(tǒng)必不可少，而傳輸系統(tǒng)性能的好壞，主要與信道傳輸能力有著直接的關(guān)系。本文主要通過對LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳輸技術(shù)要求的介紹，探討了LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳媒技術(shù)要點，希望能夠為LTE網(wǎng)絡(luò)開展提供借鑒。 關(guān)鍵詞：LTE網(wǎng)絡(luò)；傳輸技術(shù) 盡管現(xiàn)階段的寬帶本錢比擬低，而且中能夠?qū)⑿畔⑵桨灿行У膫魉偷浇K端，使得個人通信娛樂設(shè)備越來越走向微型化，但已經(jīng)有很多微型化設(shè)備已經(jīng)普及。GSM網(wǎng)絡(luò)的不斷開展，使得無線數(shù)據(jù)運營本錢

2、得以明顯降低，但這只是寬帶演進的初步階段，有很多方面都無法滿足用戶需求，局限性比擬多。現(xiàn)如今，LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)應(yīng)用相對普遍，如何在現(xiàn)有條件下，改善LTE網(wǎng)絡(luò)，使其整體結(jié)構(gòu)更具有實用性，是現(xiàn)今需要解決的重要問題。 1 LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳輸技術(shù)要求 LTE網(wǎng)絡(luò)通常被人們稱之為3.9G網(wǎng)絡(luò)，最顯著的優(yōu)勢就是具備100Mbps數(shù)據(jù)下載能力，在4G還未出現(xiàn)之前，LTE屬于3G向4G的過渡技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)使得原有的3G技術(shù)的空中接入能力更強，無線網(wǎng)絡(luò)演進主要有兩個衡量標(biāo)準(zhǔn)，一個是OFDM，另一個是MIMO。如果頻率帶寬到達了20MHz，那么峰值速率下行可以實現(xiàn)326Mbit/s，上行可以實現(xiàn)86Mb

3、it/s，這使得即便是小區(qū)邊緣用戶也能夠有非常好的網(wǎng)絡(luò)使用效率，由此小區(qū)整體容量都有所擴大，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)延遲性也大大降低。在LTE網(wǎng)絡(luò)理念下，傳輸技術(shù)需要到達如下需求： 1.1 必須解決帶寬瓶頸問題。正常情況下，2GBTS通常應(yīng)用1.5M帶寬，而普通的UMTS帶寬需要6M，LTE那么需要100M，如果承載網(wǎng)為2G，這就需要擴容為原來的60倍，如果需要同時承載2G與UMTS網(wǎng)，那么需要在原有的根底上擴容15倍。 1.2 帶寬本錢需要有所改變。正常情況下，E1專線需要的本錢最低為300USD，最高為1000USD，如果是1000站點網(wǎng)絡(luò)，也就是指在LTE階段，本錢大約為5000E1，也就是需要24

4、0MUSD。移動帶寬的到來，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將會需要越來越多的帶寬，在LTE RAN網(wǎng)，絕大局部都屬于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，占整個業(yè)務(wù)量的95%，因此自然對帶寬有非常高的需求。即便如此，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所獲得的比特收益也要比語音業(yè)務(wù)少很多。簡言之，本錢降低的同時，吞吐量卻進一步上升。而要實現(xiàn)這一目標(biāo)IP化是必要的選擇。 1.3 LTE網(wǎng)絡(luò)承載模型要有所改變。LTE網(wǎng)絡(luò)模型具備很多的優(yōu)勢，如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主體，需要大量的帶寬；基站覆蓋范圍比擬小，但是數(shù)量增值卻非常快。所以LTE網(wǎng)絡(luò)承載模型需要改變就是延遲要降低，吞吐量要明顯提升。 1.4 FMC綜合承載模型要有所轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所能夠承當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)的只有一種，而且通常是一個平面上運

5、行，但是FMC綜合網(wǎng)絡(luò)那么需要在不同平面完成多種業(yè)務(wù)，構(gòu)成綜合運維系統(tǒng)，將多個業(yè)務(wù)。如固網(wǎng)業(yè)務(wù)、移動業(yè)務(wù)等，都放置在一個網(wǎng)絡(luò)中，因此在這個網(wǎng)絡(luò)中如何能夠讓多種業(yè)務(wù)同時實現(xiàn)非常必要。 2 LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳媒技術(shù)要點 2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) LTE網(wǎng)絡(luò)典型代表3GPP LTE接入網(wǎng)，該接入網(wǎng)需要滿足多個條件，比方對于先進的物理層傳輸技術(shù)也可以支持，另外，時延性以及復(fù)雜度都要非常低，同時還需要滿足低本錢條件。這樣的條件原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以滿足，因此要給予合理的調(diào)整以及演變。經(jīng)過多年的研究，3GPP最終確定選擇應(yīng)用E-UTRAN結(jié)構(gòu)，而接入網(wǎng)那么由兩大局部構(gòu)成，一局部是演進型，英文為eNodeB，另一局部是

6、接入網(wǎng)關(guān)，英文簡稱為aGW，整個結(jié)構(gòu)就相當(dāng)于IP寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)完全能夠滿足于上述需求，這對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系框架的構(gòu)建具有積極的意義。eNodeB結(jié)構(gòu)是由NodeB開展而來，與原有的相比，增加了很多層次，如MAC層、承載控制層等。而接入網(wǎng)關(guān)實際上可以將其作為邊界節(jié)點，這核心網(wǎng)最為重要方面。 2.2 根本的傳輸技術(shù)和多址技術(shù) 3GPPRAN1工作組是專門負責(zé)物理層傳輸技術(shù)的甄選、評估和標(biāo)準(zhǔn)制定的。在對各公司提交的候選方案進行征集后，確定了以O(shè)FDM為物理層根本傳輸技術(shù)方案。實際上在確定這個方案的時候，3GPP內(nèi)局部為兩大陣營：支持OFDM的和支持CDMA的。支持CDMA的公司主要考慮的是后

7、向兼容性，支持OFDM的公司主要是考慮到某些公司對于CDMA技術(shù)的壟斷性把持。在選擇OFDM作為物理層根本傳輸技術(shù)的同時，大家對OFDM的具體實現(xiàn)上還存在分歧：一局部公司認為上行的峰平比擬大，對終端的壽命和耗電量有很高的需求，由此建議上行采用低峰平比的單載波技術(shù)；另一局部公司那么認為在上行也可采用濾波、循環(huán)削峰等方法有效降低OFDM峰均比。最后，經(jīng)過劇烈的討論的艱苦的融合，3GPP最終選擇了大多數(shù)公司支持的方案，下行OFDM；上行SC-FDMA。 2.3 物理層技術(shù) OFDM技術(shù)是LTE系統(tǒng)的技術(shù)根底與主要特點，OFDM系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定對整個系統(tǒng)的性能會產(chǎn)生決定性的影響，其中載波間隔又是OFDM系

8、統(tǒng)的最根本參數(shù)，經(jīng)過理論分析與仿真比擬最終確定為15kHz。上下行的最小資源塊為375kHz，也就是25個子載波寬度，數(shù)據(jù)到資源塊的映射方式可采用集中方式或離散方式。循環(huán)前綴Cyclic Prefix的長度決定了OFDM系統(tǒng)的抗多徑能力和覆蓋能力。長CP利于克服多徑干擾，支持大范圍覆蓋，但系統(tǒng)開銷也會相應(yīng)增加，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸能力下降。為了到達小區(qū)半徑100Km的覆蓋要求，LTE系統(tǒng)采用長短兩套循環(huán)前綴方案，根據(jù)具體場景進行選擇：短CP方案為根本選項，長CP方案用于支持LTE大范圍小區(qū)覆蓋和多小區(qū)播送業(yè)務(wù)。 MIMO作為提高系統(tǒng)輸率的最主要手段，也受到了各方代表的廣泛關(guān)注。LTE已確定MIMO天線

9、個數(shù)的根本配置是下行2×2、上行1×2，但也在考慮4×4的高階天線配置。另外，LTE也正在考慮采用小區(qū)干擾抑制技術(shù)來改善小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)容量。下行方向MIMO方案相對較多，根據(jù)有關(guān)會議報告，LTEMIMO下行方案可分為兩大類：發(fā)射分集和空間復(fù)用兩大類。目前，考慮采用的發(fā)射分集方案包括塊狀編碼傳送分集，時間轉(zhuǎn)換發(fā)射分集，包括循環(huán)延遲分集在內(nèi)的延遲分集，基于預(yù)編碼向量選擇的預(yù)編碼技術(shù)。其中預(yù)編碼技術(shù)已被確定為多用戶MIMO場景的傳送方案。 頂峰值傳送輸率是LTE下行鏈路需要解決的主要問題。為了實現(xiàn)系統(tǒng)下行100Mbps峰值速率的目標(biāo)，在3G原有的QPSK、16

10、QAM根底上，LTE系統(tǒng)增加了64QAM高階調(diào)制。LTE上行方向關(guān)注的首要問題是控制峰均比，降低終端本錢及功耗，目前主要考慮采用位移BPSK和頻域濾波兩種方案進一步降低上行SC-FDMA的峰均比。LTE除了繼續(xù)采用成熟的Turbo信道編碼外，還在考慮使用先進的低密度奇偶校驗碼。 結(jié)束語 綜上所述，可知LTE網(wǎng)絡(luò)理念下的傳輸技術(shù)需要滿足更多的需求，比方實現(xiàn)寬帶化、多樣化等，以此到達高帶寬的需要。雖然目前的傳輸技術(shù)還有一定的不合理之處，但是只要做好相應(yīng)的技術(shù)研究工作，未來定會滿足網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需求。 參考文獻 【1】高揚.LTE-A中繼關(guān)鍵技術(shù)研究及仿真實現(xiàn)D.石家莊：河北大學(xué)，2021. 【2】劉德民.LTE-Ad