基于LTE的單載波頻分多址調制技術(shù)研究

摘要：針對移動(dòng)通信中，對于手持終端能耗的要求較高的特點(diǎn)，單載波頻分多址作為一種單載波調制方式，以其與生俱來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，被3GPP LTE標準采用為上行調制方式。該文對單載波頻分多址進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，對3GPP相關(guān)標準進(jìn)行解析，簡(jiǎn)要說(shuō)明了在LTE上行信道中的編碼調制方式和幀結構，并結合標準進(jìn)行仿真，給出仿真信號頻譜，在峰均比性能上與OFDM進(jìn)行了對比，說(shuō)明了單載波頻分多址在峰均比方面與OFDM比較，可以將峰均比提高2個(gè)單位以上，滿(mǎn)足移動(dòng)通信中低功率的要求。
關(guān)鍵詞：LTE；單載波頻分多址；峰均比；3GPP標準；幀結構

在第三代移動(dòng)通信的發(fā)展過(guò)程中，隨著(zhù)R99、R4、R5、R6和R7各個(gè)系統版本技術(shù)規范的發(fā)布，第三代合作伙伴計劃(3GPP：3rd Generat-ion Partnership proiect)作為WCDMA和TD—SCDMA這兩個(gè)系統進(jìn)行國際標準化工作的主要組織，為基于CDMA技術(shù)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用，近年來(lái)這些系統逐漸進(jìn)入了商用的進(jìn)程。2004年11月，根據眾多移動(dòng)通信運營(yíng)商、制造商和研究機構的要求，3GPP通過(guò)了關(guān)于“Evolved UTRA and UTRAN”，又稱(chēng)為L(cháng)ong Term Evolution(LTE)即“3G長(cháng)期演進(jìn)”的立項工作。LTE在2005年12月召開(kāi)的技術(shù)規范組無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(TSGRAN)第30次全會(huì )上，最終決定物理層可行性研究技術(shù)將集中在上行單載波頻分多址(SC—FDMA，Single Carrier Frequency Division Multiple Access，如DFT—S—OFDM，DFT Spread OFDM)和下行正交頻分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)上。
SC—FDMA是一種單載波調制方式，基本的處理方法可分為DFT-S-GMC和DFT—S—OFDM，其中，3GPP標準中規定采用DFT-S-OFDM方式，即DFT擴展的OFDM方式，這種方式將每個(gè)載波能量分配到每個(gè)時(shí)隙中，可有效的降低峰值平均功率比。本文首先介紹了在3GPP標準下所規定的幀格式，調制編碼方式對于相同的信號源，本文分別進(jìn)行了SC—FDMA和OFDM的MATLAB仿真，并比較得出結論。

1 SC-FDMA編碼原理
SC—FDMA和OFDMA的相似之處包括，基于數據庫的數據調制和處理，傳輸帶寬到窄帶的分集方式，信道的頻域均衡處理和CP的用法。二者在接收端的不同的檢測處理和不同點(diǎn)符號調制方式，SC—FDMA在進(jìn)行檢測處理之前要經(jīng)過(guò)一個(gè)IDFT的過(guò)程。OFDMA并行同步傳輸數據符號，而SC—FDMA的每個(gè)符號要先分成若干個(gè)小的數據塊，然后再和其他符號構成的數據塊按一定的順序組合。
SC—FDMA編碼主要包括：CRC校驗，Turbo編碼，內部交織，網(wǎng)格結尾和速率匹配。編碼流程翻如圖1所示。