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LTE空口速率提升技术之一高阶调制和AMC
sunliyong
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发表于 2014-12-17 08:58:41  只看楼主  QQ
LTE也被通俗的称为3.9G,被视作从3G向4G演进的主流技术。它改进并增强了3G的空中接入技术,采用了更高阶的调制方式及链路自适应技术和MIMO技术。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。
下面让我们首先看一下LTE空口速率提升技术之一的高阶调制和AMC是如何带给我们飞一般的享受的。
LTE支持多种调制方式,平常我们所听到看到的信号,由于频率、带宽以及易受干扰等原因,不适合直接用天线发射,所以就使用一个高频信号作为载波,把需要传输的信号混入载波中,通过天线发射,在接收端再通过解调电路,筛选出所需频率信号,再滤除干扰信号,还原出我们所需的信号。LTE采用了QPSK、16QAM、64QAM三种高阶调制方式。

QAM是一种矢量调制,将输入比特先映射(一般采用格雷码)到一个复平面(星座)上,形成复数调制符号,然后将符号的I、Q分量(对应复平面的实部和虚部,也就是水平和垂直方向)采用幅度调制,分别对应调制在相互正交(时域正交)的两个载波(coswt和sinwt)上。这样与幅度调制(AM)相比,其频谱利用率将提高1倍。样点数目越多,其传输效率越高,例如具有16个样点的16QAM信号,每个样点表示一种矢量状态,16QAM有16态,每4位二进制数规定了16态中的一态,16QAM中规定了16种载波和相位的组合,16QAM的每个符号和周期传送4比特。64QAM的每个符号和周期传送6比特,所以LTE采用64QAM调制方式,比16QAM速率提升50%。但是越是高性能(速率高)的调制方式,其对信号质量(信噪比)的要求也越高。

所以当我们在网络的天空中自由飞翔时,也有遇到狂风暴雨的时候,那么这时我们也只能飞得慢一点低一点,才能保证我们可以安全的飞翔。那么我们到底应该选择什么样的速度和高度飞翔呢?不同的调制方式有不同的特征,低价调制增加了较多的冗余导致实际效率较低,但能够保证较高的可靠性,高阶调试具有较高的效率但可靠性差,对信道条件提出了较高的要求,只有在信道很好的条件下才能获得较高的增益。因此LTE引入了基于自适应的调制和编码技术(AMC)。

AMC技术是一种自适应技术,其能够根据信道状态自适应地调节的传输参数是调制方式、信道编码方式和码率,系统根据当前的信道条件,在保证一定系统性能的前提下(如保证BLER小于某个门限值)来确定发射端各路数据流应使用的调制编码方式,从而提高系统的吞吐率。

AMC的基本原理是通过信道估计,获得信道的瞬时状态信息,根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式。网络侧根据用户瞬时信道质量状况和目前无线资源,选择最合适的下行链路调制和编码方式,从而提高频带利用效率,使用户达到尽量高的数据吞吐率。当用户处于有利的通信地点时(如靠近基站或存在用户数据发送可以采用高阶调制和高速率的信道编码方式,例如:64QAM和3/4编码速率,从而得到高的峰值速率;而当用户处于不利的通信地点时(如位于小区边缘或者信道深衰落),网络侧则选取低阶调制方式和低速率的信道编码方案,例如:QPSK和1/2编码速率,来保证通信质量。AMC是一种增强包数据传输性能的很有效的技术。由于AMC技术在同样带宽下可以提供更的传输速率,极大提高了频谱利用率,从而成为各种通信系统中备受关注的关键技术之一。

[ 本帖最后由 sunliyong 于 2014-12-17 14:51 编辑 ]
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    发表于 2014-12-17 14:38:42 
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