2024年6月9日发(作者：)

一： 4G(TD-LTE)关键技术

4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网

络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合

格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物

理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提

供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行

于多个频带。

1 OFDM技术

OFDM由多载波调制(MCM)发展而来，OFDM技术是多载波传输方案

的实现方式之一，它的调制和解调是分别基于快速傅立叶反变换（IFFT）和

快速傅立叶变换（FFT）来实现的，是实现复杂度最低、应用最广的一种多

载波传输方案。在传统的频分复用系统中，各载波上的信号频谱是没有重

叠的，以便接收端利用传统的滤波器分离和提取不同载波上的信号。OFDM

系统是将数据符号调制在传输速率相对较低的、相互之间具有正交性的多

个并行子载波上进行传输。它允许子载波频谱部分重叠，接收端利用各子

载波间的正交性恢复发送的数据。因此，OFDM系统具有更高的频谱利用

率。同时，在OFDM符号之间插入循环前缀，可以消除由于多径效应而引

起的符号间干扰，能避免在多径信道环境下因保护间隔的插入而影响子载

波之间的正交性。这使得OFDM系统非常适用于多径无线信道环境。

OFDM的优点在于抗多径衰落的能力强，频谱效率高，OFDM将信道

划分为若干子信道，而每个子信道内部都可以认为是平坦衰落的，可采用

基于IFFT/FFT的OFDM快速实现方法，在频率选择性信道中，OFDM接

收机的复杂度比带均衡器的单载波系统简单。与其它宽带接入技术不同，

OFDM可运行在不连续的频带上，这将有利于多用户的分配和分集效果的

应用等。但OFDM技术对频偏和相位噪声比较敏感，而且峰值平均功率比

（PAPR）大。

2 MIMO技术

要达到LTE-A提出的目标数据传输速率，需要通过增加天线数量以提

高峰值频谱效率，即多天线技术，包括Beam-forming和空间复用。多天

线技术是一种有效的提高系统容量的方法。当前LTE应用基于码本预编码

技术的下行4天线技术。峰值速率达到300Mbit/s。由于LTE-A的带宽高

达100M，当前峰值速率可以达到下行1.5Gbit/s。

3 载波聚合

当前LTE系统在频带利用率上已经接近Shannon极限。如果要提高系

统吞吐量，就必须提高系统的带宽或者信噪比。

LTE-A通过“载波聚合”（Spectrum Aggregation）的方式进行带宽

增强，即把几个基于20MHz的LTE设计捆绑在一起，通过提高可用带宽，

LTE-A将带宽扩展到100M。但是实际上很可能没有一整块的空闲带宽，所

以LTE-A允许离散频带的聚合。在具体应用中还面临很多问题，如载波聚

合时多个可选载波是否需要划分可用集合和各种集合的等级划分；在切换

中载波变化的通信问题；载波变化时的信令传输问题；各个载波的激活和

去激活过程。这些问题都在3GPP会议中提出并存在多种方案。当前载波

聚合作为LTE-A的重要组成部分和关注焦点，是R10制定中的重点。