上行信號構(gòu)造

　　因手機（UE）是由電池供電且可用功率更少，所以上行信號受到的約束更多。降耗舉措要優(yōu)先于最大可能的數(shù)據(jù)吞吐量。在LTE下行，采用單載波頻分多址（SC-FDMA）以降低功放的功耗。因SC-FDMA的峰/均值比要低得多，所以其對線性的要求小于OFDM調(diào)制。這樣就以較低的上行數(shù)據(jù)傳輸速率換取了更長的電池續(xù)航時間。

　　圖4：SC-FDMA調(diào)制與OFMDA調(diào)制的對比

　　SC-FDMA是在一個載波上串行傳輸數(shù)據(jù)，而OFMDA是在多個載波上并行傳輸數(shù)據(jù)。不同數(shù)據(jù)流的串行傳輸往往使總和的信號有更多的隨機特性，從而降低了信號的峰/均值比。OFDMA和SCFDMA的“載波”時長都是一個時隙（0.5ms）。SC-FDMA的最小頻率分配是1個資源塊，也即 180kHz。

　　LTE的一個關(guān)鍵設(shè)計目標

　　LTE的一個關(guān)鍵設(shè)計目標是在支持更多用戶的同時，提高從一個信道更有效地獲取更多數(shù)據(jù)的能力。雖然LTE設(shè)計的許多方面都有助于實現(xiàn)該目標，但自適應(yīng)編碼、帶寬調(diào)整和多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)是其中三項關(guān)鍵舉措。

　　LTE系統(tǒng)采用的自適應(yīng)編碼允許系統(tǒng)調(diào)整每個子載波的調(diào)制階——在20MHz的LTE信道，有多達1200個子載波。這種技術(shù)提供了一種根據(jù)特定頻率的信號質(zhì)量調(diào)整每個載波上傳輸塊的大?。磾?shù)據(jù)量）的能力。

　　圖5顯示了為在該信道最大限度地提高數(shù)據(jù)傳輸能力，一種可能的信道頻率響應(yīng)和相應(yīng)的自適應(yīng)調(diào)制編碼結(jié)果。在該信道的頻率響應(yīng)中，人們會看到2個空值。這可能是由多普勒效應(yīng)或某些窄帶干擾信號引起的。在LTE系統(tǒng)中，UE（手機）給基站發(fā)送一個稱為信道質(zhì)量指示（CQI）的信號。然后基站會對信道內(nèi)的子載波的調(diào)制制式進行調(diào)整（或調(diào)適）。參考圖5，這些載波不是沒有調(diào)制（即沒有數(shù)據(jù)）就是采用的是QPSK（低階、抗錯）調(diào)制。

　　圖5：自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）

　　LTE系統(tǒng)根據(jù)所需的數(shù)據(jù)使用情況，調(diào)整信道帶寬。這與WCDMA系統(tǒng)形成鮮明對比，在WCDMA系統(tǒng)，不管數(shù)據(jù)速率，用戶始終使用整個信道帶寬（即5MHz）。LTE的做法顯著提升了信道效率。進行簡單語音通話的用戶不應(yīng)與收發(fā)視頻流的用戶占用相等的資源。

　　圖5：LTE中的帶寬調(diào)整

　　LTE的可用帶寬如表1所示。

　　表1：LTE的帶寬和資源塊分配

　　MIMO技術(shù)是支撐LTE的最后一項關(guān)鍵技術(shù)。MIMO技術(shù)借助不同的物理天線發(fā)送和接收不同的數(shù)據(jù)流，以提高數(shù)據(jù)吞吐量并提高傳輸可靠性。MIMO系統(tǒng)采用了多種技術(shù)，其中可能包括傳輸路徑分集、波束控制和波束成形。

　　路徑分集利用了如下事實：多個天線的信號傳輸路徑將遵循不同的物理路徑，當一個信號因衰減等原因出現(xiàn)惡化時，其它信號會傳輸?shù)煤芎貌缀酢霸丁钡剡_到接收器。波束控制是調(diào)整天線間信號的相位，以“引導(dǎo)”或?qū)⑿盘柧奂揭粋€特定接收器，這樣，在不增加整體發(fā)射功率的前提下，在接收器端，就得到了更好的信號強度。最后，波束成形是一種用來調(diào)整對不同天線如何進行數(shù)據(jù)編碼以在信道實現(xiàn)最好傳輸?shù)囊环N技術(shù)。波束成形基于如下原則：從2或多個物理上分離的天線發(fā)送的信號將經(jīng)由2或多個非相關(guān)的信道傳輸，因此，可采用特殊的數(shù)據(jù)編碼技術(shù)以最大限度地提高傳輸吞吐量并提升傳輸信號的完整性。

　　測試LTE和LTE-Advanced設(shè)備