LTE無(wú)線資源管理的關(guān)鍵技術(shù)分析

肖飛祿

【摘要】 學(xué)術(shù)界從2004年提出了長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)（LongTermEvolutionLTE），迄今為止持續(xù)地對(duì)其進(jìn)行完善和發(fā)展，這是通信領(lǐng)域非常前沿的基礎(chǔ)技術(shù)之一。從它的目標(biāo)來(lái)看，在于減少系統(tǒng)延時(shí)、提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，擴(kuò)大系統(tǒng)容量，降低運(yùn)營(yíng)管理成本以及有效地破解小區(qū)邊緣覆蓋難題。在此過(guò)程中它完全能夠兼容3G以及4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。本文論述了LTE無(wú)線資源管理中的若干關(guān)鍵技術(shù)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員和研究提供有益的參考。

【關(guān)鍵詞】 LTE 無(wú)線資源管理 關(guān)鍵技術(shù)

大量新技術(shù)被運(yùn)用在LTE通信系統(tǒng)中，采用的載波頻率非常高，而且?guī)捙渲靡彩朱`活，每秒鐘能夠傳輸上百兆流量。在此過(guò)程中，LTE以全口架構(gòu)為基礎(chǔ)，能夠兼容當(dāng)前通行的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。由于LTE能夠兼容其他類(lèi)型的類(lèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，例如WCDMA、GSM、HSPA以及CDMA2000等等，它也很好地使多種類(lèi)型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共同地存在于LTE網(wǎng)絡(luò)中。強(qiáng)化LTE無(wú)線資源管理顯得日益重要，在此過(guò)程中，信號(hào)噪聲干擾比以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋越來(lái)越發(fā)揮非常重要的作用。

筆者將從下列若干方面論述在LTE上行方向中的物理層的一部分關(guān)鍵技術(shù)。

一、單載波頻分多址（Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，SC一FDMA）

它意味著基站會(huì)在各個(gè)傳輸時(shí)間的一定間隔內(nèi)將一個(gè)獨(dú)立的頻段分配給各位用戶(hù)的設(shè)備，從而更好地發(fā)送數(shù)據(jù)。因此能夠分開(kāi)不同用戶(hù)從頻率以及時(shí)間上分開(kāi)相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠確保小區(qū)內(nèi)不同用戶(hù)在相同時(shí)刻內(nèi)運(yùn)用上行載波方面的正交性，規(guī)避小區(qū)中存在的同頻干擾。從上行的SC一FDMA信號(hào)來(lái)看，采取“時(shí)域”或“頻域”等生成方法。從頻域生成法來(lái)看，也被叫做DFT擴(kuò)展OFDM。從時(shí)域生成法來(lái)看，也被叫做交織FDMA。從眼下來(lái)看，DFI—S一OFDMA技術(shù)已經(jīng)變成了LTE技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵方案之一。它能夠在OFDM的IFFT調(diào)制前實(shí)現(xiàn)信號(hào)的DFT擴(kuò)展，系統(tǒng)發(fā)射出了時(shí)域信號(hào)。它還能夠有效地規(guī)避OFDM系統(tǒng)發(fā)送頻域信號(hào)所導(dǎo)致的PAPR問(wèn)題，進(jìn)一步減少手持終端所需要的功放成本，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

二、虛擬多入多出技術(shù)

從LTE上行方向來(lái)看，這種多用戶(hù)MIMO技術(shù)較為特殊，也能夠?qū)⑵淇闯墒强辗謴?fù)用技術(shù)。當(dāng)前WiMAX已經(jīng)運(yùn)用了這項(xiàng)技術(shù)，它能夠以動(dòng)態(tài)方式使兩個(gè)單天線中的UE進(jìn)行配對(duì)，實(shí)現(xiàn)虛擬的MIMO發(fā)送。如此以來(lái)，2個(gè)MIMO信道具中存在著正交性的UE能夠共享同樣的時(shí)/頻資源，在一定程度上提升上行系統(tǒng)的容量。而且也能夠在LTE下行方向運(yùn)用虛擬MIMO，也就是說(shuō)，在用戶(hù)終端具備了較多的接收天線時(shí)，兩個(gè)相鄰小區(qū)基站能夠在同一時(shí)間向用戶(hù)終端傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，從而形成虛擬MIMO。

三、鏈路自適應(yīng)技術(shù)

自適應(yīng)編碼以及調(diào)制是它的核心。從LTE的AMC技術(shù)爭(zhēng)論來(lái)看，重點(diǎn)集中在同一個(gè)用戶(hù)的不同頻率資源能否運(yùn)用不一樣的AMC。從理論方面來(lái)看，盡管頻率受到了選擇性衰落的巨大影響，在這種情況下，和在全部頻率資源方面運(yùn)用同樣的AMC配置相比，前者的性能更好。

四、功率控制技術(shù)

LTE系統(tǒng)能夠分別在各個(gè)子頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)慢速功控，這樣能夠有效地補(bǔ)償陰影衰落以及路徑損耗。然而，假如要完全補(bǔ)償小區(qū)邊緣中的上行用戶(hù)，那么可能會(huì)造成小區(qū)邊緣的用戶(hù)發(fā)存在著過(guò)高的射功率，這樣會(huì)造成小區(qū)間干擾。所以，從眼下的研究前景來(lái)看，只能部分地補(bǔ)償小區(qū)邊緣用戶(hù)，也就是說(shuō)，和小區(qū)邊緣UE的目標(biāo)信干噪比相比，小區(qū)中心UE的目標(biāo)目標(biāo)信干噪比顯得比較小，這樣才能規(guī)避出現(xiàn)一定的小區(qū)干擾，所獲得的系統(tǒng)容量也會(huì)更大。除此之外，前文所述的自適應(yīng)功率控制能夠在一定程度上節(jié)約所需要的發(fā)射功率，減少小區(qū)間的相互干擾，進(jìn)一步提升系統(tǒng)吞吐量。

五、小區(qū)間干擾抑制技術(shù)

LTE能夠提升小區(qū)邊緣數(shù)據(jù)率的目標(biāo)，它可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)間干擾抑制技術(shù)。從眼下來(lái)看，需要分析的相關(guān)方案涵蓋了干擾協(xié)調(diào)、干擾隨機(jī)化、慢功控以及干擾消除等。對(duì)干擾消除而言，接收機(jī)能夠借助多用戶(hù)檢測(cè)將相鄰小區(qū)存在的若干干擾消除掉，從目前來(lái)看，干擾抵制合并技術(shù)主要是以UE多天線接收為基礎(chǔ)。

通常情況下干擾隨機(jī)化技術(shù)運(yùn)用在干擾協(xié)調(diào)以及干擾消除效果較差的情況下，此種方式能夠把小區(qū)間的干擾隨機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘自肼?，所以也被叫作干擾白化。目前國(guó)內(nèi)重點(diǎn)借助小區(qū)加擾來(lái)完成干擾隨機(jī)化，從此種方法來(lái)看，它能夠確保小區(qū)間獲得最為基本的干擾抑制效果。通常情況下，干擾協(xié)調(diào)指的是在調(diào)度資源的過(guò)程中實(shí)施限制，從而更好地完成小區(qū)間協(xié)調(diào)。此種限制不但能夠針對(duì)頻率/時(shí)間等可用資源，而且也能夠針對(duì)相同頻資源方面。例如，可以限制不同小區(qū)中相關(guān)用戶(hù)的發(fā)射功率。它能夠在一定程度上減少小區(qū)邊緣用戶(hù)中的相關(guān)干擾，而且也可以擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍，或進(jìn)一步提升小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)傳輸速率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]譚偉，張文新，馬雨出.LTE的無(wú)線資源管理[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2007（03）

[2]張大鵬.LTE系統(tǒng)中無(wú)線資源管理技術(shù)的研究[D].北京郵電大學(xué)，2010

[3]薛飛霞.LTE的無(wú)線資源管理[J].科技資訊.2008（29）