空间分集：具有 相同信息的信号 通过不同的路径 被发送出去。主 要用来克服路径 衰落的影响，提 高接收信号的可 靠性。
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空分复用：在每 个天线上发送的 信息是不同的。 由于在发射端把 一个数据流分成 多个独立数据流 传送，提高数据 吞吐量。
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MIMO
多用户MIMO指多个用户使用相同的时频资源，利用空分多址对用户进
表1： 4代无线通信系统对比 通信系统 1G 2G 系统要求 没有官方要求 模拟系统 没有官方要求 数字系统 说明 1980s部署 第一代数字系统1990s 开通短消息服务 主要技术包括CDMA2000 1x和GSM
3G
ITU IMT-2000要求移动状 主要技术包括CDMA2000 态下144Kbps，步行 EV-DO和UMTS-HSPA， 384Kbps，室内2Mbps WiMAX ITU IMT-A要求系统带宽 最小40MHz，高频谱利用 率 目前没有确定具体技术 候选技术包括IEEE 802.16m和LTE-A
2 3 4
单频带连续频谱聚合@ 2.3GHz频带，TDD系统 单频带连续频谱聚合@ 3.5GHz频带，TDD系统 单频带非连续频谱聚合@ 3.5GHz 频带，FDD系统
100 MHz 100 MHz 上行: 40 MHz 下行: 80 MHz
2.3 GHz 3.5 GHz 3.5 GHz
TDD TDD FDD
>100Mbps(系统吞吐 >50Mbps(系统吞吐 量) 量) >1Gbps(系统吞吐量) >500Mbps(系统吞吐 量)
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LTE-A
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OFDMA，更高 传输速率
目录
1
无线通信系统演进路线
2
HSPA/HSPA+关键技术
3
LTE/LTE-A关键技术
4
认知无线电
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场景 1 部署场景描述 单频带连续频谱聚合 @ 3.5GHz 频带，FDD系统 LTE-A发送带宽 上行: 40 MHz 下行： 80 MHz LTE-A成员载波(cc)个数 上行: 连续 2x20 MHz CCs 下行: 连续 4x20 MHz CCs 连续 5x20 MHz CCs 连续 5x20 MHz CCs 上行: 非连续 20 + 20 MHz CCs 下行: 非连续 2x20 + 2x20 MHz CCs 上行/下行: 非连续5 MHz + 5 MHz CCs 非连续2x20 + 2x20 MHz CCs LTE-A频带 3.5 GHz 双工方式 FDD
使用波束为用户 发送数据，其它 用户不会收到该 用户信号
波 等效 发 使用 用户 束为 据，其 送数 户可以 它用 该用户 收到 号 信
图8：智能天线
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图9：多用户MIMO
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MIMO
表3：LTE/LTE-A中MIMO配置 LTE (Rel-8) DL 基本配置: 2X2 MIMO 最大配置: 4X4 MIMO 基本配置: 1X2 SIMO LTE-Advanced 基本配置: 2X2, 4X2, 4X4 根据用户种类 和基站类别不同 最大配置: 8X8 MIMO 基本配置: 2X2 ，2X4 最大配置: 4X4(8) MIMO
小区间干扰协调
通过小区间的协调对一个小区的可用资源进行某种限制。 提高邻小区用户的信噪比（SIR）、小区边缘的数据速 率和覆盖。 资源包括时域和频域资源以及发射功率。
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小区间干扰协调技术（ICIC）
上行小Байду номын сангаас间干扰协调
基于高干扰指示（HII）和过载指示（OI） 使用功控
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频谱聚合
系统带宽, e.g., 100 MHz UE 种类
基本带宽, e.g., 20 MHz 频谱
• 100-MHz •40-MHz • 20-MHz (LTE) 图17：系统带宽为100MHz时，不同种类UE接入策略
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频谱聚合
目前3GPP中主要考虑12种典型频谱聚合场景： 表4：LTE-A频谱聚合部署场景
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HSPA/HSPA+关键技术
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目录
1
无线通信系统演进路线
2
HSPA/HSPA+关键技术
3
LTE/LTE-A关键技术
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认知无线电
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LTE/LTE-A关键技术
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多载波传输
图5： OFDMA发射/接收框图
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多载波传输
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HSPA/HSPA+关键技术
图4： 链路自适应(AMC)过程示意图
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HSPA/HSPA+关键技术
HSPA/HSPA+系统与R99系统比较：
HSPA传输速度 HSPA系统容量 HSPA+传输速度 HSPA+系统容量
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下行数据速率: 14 Mbps ，约为R99的33倍 上行数据速率: 5.8 Mbps，约为R99的19倍 2 – 5倍下行系统容量 1.5 - 2 倍上行系统容量 下行数据速率: 42 Mbps，约为R99的100倍 上行数据速率: 11 Mbps，约为R99的36倍 6 - 8 倍下行系统容量 2.5 - 3 倍上行系统容量 2 倍广播多播系统容量
图6： SC-FDMA发射/接收框图
注：SC-FDMA为单载波FDMA技术，可利用多种方式实现，如单载波频域均衡（SC-FDE）、 交织FDMA（IFDMA）、离散傅里叶扩展（DFT-S-OFDM）。LTE中最终在上行采用DFT-SOFDM，下行采用OFDMA
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多载波传输
OFDMA/SC-FDMA优点
第六章 前沿技术研究概述
王卫东
目录
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无线通信系统演进路线
2
HSPA/HSPA+关键技术
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LTE/LTE-A关键技术
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认知无线电
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无线通信系统演进路线
图1： 数据、语音业务增长趋势
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无线通信系统演进路线
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图2： 无线通信系统演进示意图
4
无线通信系统演进路线
HSPA/HSPA+关键技术
HSPA包括HSDPA和HSUPA。
B的 de No e- 度 于 调 基 速 重 合 传 自 HA 动 RQ 请 求 快
混
HSPA/HSP A+关键技 术
编 适 码 应 传 调 输 制 MI MO
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自
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HSPA/HSPA+关键技术
图3： HARQ过程示意图
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4G
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无线通信系统演进路线
通信制式 （3GPP） GSM/GPRS EDGE UMTS R99 HSPA HSPA+ LTE 特点 TDMA TDMA，GPRS数据传输增强 CDMA CDMA，UMTS数据传输增强 CDMA，HSPA演进，更高的 吞吐量和更低的时延 OFDMA，全IP传输 表2： 3GPP通信系统传输速率对比 典型下行速率 语音速率13Kbps 70-135kbps 200-300kbps 14.4Mbps 42Mbps 典型上行速率 语音速率13Kbps 70-135kbps 200-300kbps 5.76Mbps 11.5Mbps
UL
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小区间干扰协调技术（ICIC）
LTE中的小区间干扰抑制技术
小区间干扰随机化
• • 小区特定的加扰 小区特定的交织
小区间干扰消除
• • 基于多天线接收终端的空间干扰压制技术 基于干扰重构的干扰消除技术
小区间干扰协调
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小区间干扰协调技术（ICIC）
下行小区间干扰协调

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基于频率复用的ICIC 基于部分功率控制的ICIC
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小区间干扰协调技术（ICIC）
图10：软频率复用
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小区间干扰协调技术（ICIC）
图11：部分频率复用
全部频率划分为7部分，小区划分为7个区域； 边缘6个区域使用相应的频率； 对于中心区域用户，使用全部频率，但优先以低功率使用1频段。
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中继
中继 关键 技术
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频谱聚合
由于IMT-A要求最小40MZH带宽，最高可达100MHZ，而在现有的可用频谱中，很难 找到连续的100MHZ带宽。因此需要把多个频段进行聚合使用。 频谱聚合有两种方式：一种是连续的；一种是非连续的
LTE bandwid th Frequency 图15：连续聚合 Aggregated bandwidth Frequency 图16：不连续聚合
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单频带非连续频谱聚合@ 900MHz 频带，FDD系统 单频带非连续频谱聚合@ 2.6GHz 频带，TDD系统
上行: 10 MHz 下行: 10 MHz 80 MHz
900 MHz 2.6 GHz
FDD TDD
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频谱聚合
场景 7 部署场景描述 多频带非连续频谱聚合@ 1.8GHz 频带、2.1GHz、 2.6GHz，FDD系统 多频带非连续频谱聚合@ 1.8GHz 频带、2.1GHz、 FDD系统 多频带非连续频谱聚合@ 800MHz 频带、900MHz， FDD系统 多频带非连续频谱聚合@ 1.8GHz 频带、2.1GHz、 2.3GHz，FDD系统 单频带连续频谱聚合@ 2.6GHz 频带，FDD系统 多频带非连续频谱聚合@ 2.6GHz 频带、3.5GHz， FDD系统 LTE-A发送带宽 上行: 40 MHz 下行： 40 MHz LTE-A成员载波(cc)个数 上行/下行: 非连续10 MHz CC@1.8GHz+ 10 MHz CC@2.1GHz + 20 MHz CC@2.7GHz 非连续连续 1x15+1x15MHz CCs 非连续10 MHz CC@800MHz+ 10 MHz CC@900MHz 非连续连续 2x20+10+2x20MHz CCs LTE-A频带 1.8 GHz， 2.1GHz， 2.6GHz 1.8 GHz， 2.1GHz 800MHz， 900MHz 1.8 GHz、 2.1GHz、 2.3GHz 2.6GHz 2.6 GHz、 3.5GHz 双工方式 FDD