面向3G LTE基站设计的预处理解决方案

      1. 引言

　　长期演进(LTE) [1]蜂窝标准是3GPP 3G演进的两个组成部分之一，另外一个是HSPA演进。如图1.0所示。

　　LTE有许多目标[2]，LTE的重点是在整个10年期间内超越UMTS而满足无线用户的各种需要。这包括降低无线用户以及网络运营商的成本;另一方面，以服务差异化的形式提供更佳的各种服务，同时提供更低的延时并提高数据速率。

　　以服务差异化的形式所提供的各种更佳服务可以通过基于QOS概念的链路自适应来实现。在LTE中，链路自适应超越HSDPA能够提供什么，尽管HSDPA能够在时域上提供链路自适应以响应不断变化的信道条件，但是，LTE也能够提供频率自适应。

　　在数据速率领域，LTE预期提供100Mbps的峰值下行链路(DL)速率以及50Mbps的峰值上行链路(UL)速率，分别提供5 bit/s/Hz和2.5 bit/s/Hz的频谱效率，这可以利用OFDM与补充的MIMO技术来实现。较低的延时通过扁平的网络架构来实现。所采用的网络架构基于IP (Internet Protocol)以及更短的PHY处理时间，如图2.0所示，另外还具有在LTE的eNodeB (eNB)中实现的各种更高层功能。与UMTS相比，LTE网络架构把沿着数据路径的节点数量从4减少至2。

　　

　　图1.0 3GPP向 UMTS的演化路线


　　图2.0 经演化的UTRAN 概观

　　2. LTE的关键要素

　　对于上行链路来说，LTE无线接入将基于单载波频分多址(SC-FDMA) [5]。SC-FDMA波形所具有的良好的峰值与平均功率比(PAPR)推动上行链路采用SC-FDMA。利用较低的PAPR，射频功率放大器(RFPA)的操作可以获得更高的效率，从而使手机的电池寿命更长。对于下行链路来说，可以采用经典的OFDMA方案。

　　除了调制之外，另外一个关键要素就是依赖于调度的信道条件的可用性。这容许在共享信道中的时频资源在用户 之间动态共享。调度间隔—正如间接提到的—是基于1ms的时分以及180KHz的频分。同样地，在MAC层的调度器的实现是确保下行链路性能的关键要素，因为它决定每一个链路所采用的速率。像存在于MAC层的HSDPA混合ARQ一样，要以多个并行停止和等待ARQ处理的形式采用软组合。混合ARQ方案是基于针对再次发射的增量冗余(IR)，除了上述关键要素之外，LTE将把多天线支持作为该规范不可分割的组成部分。接收和发射分集方案、波束形成以及空间复用都将得到支持。

　　LTE系统的目标之一就是，它需要允许从2G/3G向LTE的灵活升级。正因为如此，跨越1.25 MHz至20 MHz的灵活的频谱分配要可用，且LTE系统应该能够在450 MHz到2.6GHz之间工作。换言之，LTE规范的带宽是不可知的 (Bandwidth agnostic) 。

　　另一点值得一提的是，与UMTS不同，LTE提供FDD/TDD组合和TDD方案、基于单一OFDMA无线接入技术的。TDD方案被称为帧结构2，支持与TD-SCDMA的共存。