——讀《4G移動通信技術(shù)權(quán)威指南》1~6章
LaTex的公式我懶得改了TAT
第1章 LTE背景
大致就是講LTE和LTE-Advanced發(fā)展的過程嗜桌，各種標(biāo)準(zhǔn)化組織和機(jī)構(gòu)都做了什么，還有發(fā)展背后的原因和驅(qū)動力。
這章看的是英文版晒哄，還有點(diǎn)迷糊紧显，留個豆瓣試讀的連接有空再看看
http://book.douban.com/subject/10602568//
第2章 移動通信中的高數(shù)據(jù)速率
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整章都圍繞著信道容量的公式&圖
$$C=BW\cdot \log_2\left[1+\frac SN\right]$$
化簡后可以得到所需最小信噪比和帶寬利用率之間的關(guān)系式~畫成圖就是這樣的：
接收端所需的最小信噪比和帶寬利用率之間的關(guān)系
信噪比換成信干比也是同樣的~
- 高階調(diào)制可以獲得更高的數(shù)據(jù)速率
- 引出多載波傳輸
第3章 OFDM傳輸
- 3GPP LTE采用OFDM作為下行鏈路傳輸方案
- OFDM可能包含數(shù)百個子載波
- 子載波相互正交~所以頻譜重疊著也無妨
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調(diào)制和解調(diào)的表達(dá)式分別與IFFT和FFT相同撇他，故可以用IFFT/FFT實(shí)現(xiàn)
IFFT實(shí)現(xiàn)OFDM調(diào)制
FFT實(shí)現(xiàn)OFDM解調(diào) - 插入循環(huán)前綴可以降低OFDM信號對于無線信道的時間色散（頻率選擇性衰落）的敏感性逛裤。
循環(huán)前綴長-->能夠克服更寬的時間色散 ，but辕棚，功率會損失欲主。所以不能過長，要折中~~ - 信道編碼使OFDM傳輸在頻率選擇性信道條件下得益于頻率分集逝嚎。
- 有很多方法降低OFDM信號的功率峰值
- OFDM也可用作多址接入方案————OFDMA
- 多小區(qū)廣播/多播傳輸：較小的小區(qū)&足夠長的循環(huán)前綴-->能夠覆蓋主要的時間色散扁瓢，可以用OFDM達(dá)到較高的數(shù)據(jù)速率
第4章 寬帶“單載波”傳輸
- LTE選DFTS-OFDM為上行鏈路傳輸方案
- 均衡對抗無線信道頻率選擇性衰落
- 時域均衡：
更寬帶寬-->更大頻率選擇性-->需要跨度更大的時域均衡-->高復(fù)雜度- 頻域均衡：
N點(diǎn)DFT/FFT轉(zhuǎn)換到頻域分別×N個頻域?yàn)V波器抽頭-->N點(diǎn)IDFT/IFFT再變回去- 其他均衡器策略
- DFT擴(kuò)展OFDM：通過改變DFT大小M可以實(shí)現(xiàn)靈活帶寬分配。
集中式：DFT的M個輸出可以映射到OFDM的連續(xù)輸入
DFTS-OFDM信號產(chǎn)生分布式：DFT的M個輸出可以映射到OFDM的等間距輸入补君，中間插0
分布式DFTS-OFDM
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DFT擴(kuò)展OFDM接收：
DFTS-OFDM信號接收 - DFTS-OFDM提供了具備靈活帶寬分配的上行鏈路FDMA引几。（不同的終端可以等帶寬分配，也可以不等帶寬分配）
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DFTS-OFDM降低了瞬時發(fā)射功率的變化挽铁。
峰均比的分布如下圖伟桅，實(shí)線：QPSK，虛線16QAM叽掘。
PAR分布
還不太理解的句子：
OFDM情況下PAR的分布幾乎獨(dú)立于調(diào)制方案楣铁，原因在于所發(fā)射的OFDM信號是大量獨(dú)立調(diào)制子載波之和，無論不同子載波使用了哪種調(diào)制方案更扁，瞬時功率都近似服從指數(shù)分布盖腕。
第5章 多天線技術(shù)
本章全面概述各種多天線技術(shù)，至于多天線技術(shù)如何應(yīng)用于LTE系統(tǒng)之中浓镜，見第10 & 11章溃列。
1. 多天線有不同的利用方式
- 空間分集（較大的天線間距）or極化分集（不同的天線極化方向）
不同天線上所經(jīng)歷的無線信道帶有低互相關(guān)性- 波束賦形
例如可以使接收機(jī)/發(fā)射機(jī)方向增益最大化，抑制特定的主要干擾信號膛薛。
高或低的信道衰落相關(guān)性- 空分復(fù)用
如同在無線接口上并行的多條通信“通道”
2. 多接收天線(接收分集)
最大比合并MRC
干擾抑制合并IRC
最小均方誤差MMSE合并
3. 發(fā)射天線分集
延遲分集：
一個天線發(fā)送延時的听隐，一個天線發(fā)送沒延時的-
循環(huán)延遲分集CDD：
在不同天線間進(jìn)行塊操作并用循環(huán)偏置代替線性時延
循環(huán)延遲分集 -
通過空時編碼STBC實(shí)現(xiàn)的分集STTD：
例如3G WCDMA中，調(diào)制符號直接發(fā)送到第一根天線哄啄，其符號反轉(zhuǎn)和復(fù)共軛形式經(jīng)過符號順序倒置發(fā)送到第二根天線雅任。
STTD
還不太理解的句子：
STTD的缺點(diǎn)（SFTD也類似）：
在如QPSK或16/64QAM的復(fù)值調(diào)制情況下风范，不帶任何信號間干擾（正交空時碼）的編碼效率為1（rate one）的空時編碼只存在于兩根天線的場景。
如果是多于兩根天線的場景椿访，為避免符號間干擾乌企，必須采用編碼效率低于1的空時編碼，相當(dāng)于降低帶寬利用率成玫。
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通過空頻編碼SFBC實(shí)現(xiàn)的分集SFTD：
適用于OFDM及其他“頻域”傳輸方案
SFTD
還不太理解的句子：
SFBC與CDD比較：
SFBC的優(yōu)勢：提供了調(diào)制信號級別的分集
而CDD：在OFDM的情況下必須依賴結(jié)合了頻域交織的信道編碼才能提供分集。
4. 發(fā)射端波束賦形
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高互相關(guān)性 ——經(jīng)典的波束賦形
不同天線陣元上的待發(fā)射信號加以不同的相位偏置 -
低互相關(guān)性
不同天線陣元上的待發(fā)射信號與不同的復(fù)數(shù)權(quán)值相乘
5. 空分復(fù)用
- 原理
接收機(jī)信噪比的增加正比于$N_T \cdot N_R$(發(fā)射天線數(shù)*接收天線數(shù))拳喻，信噪比增加可以帶來可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的增長哭当。
but，一旦達(dá)到了有限帶寬的操作范圍冗澈，除非帶寬也增加钦勘，否則可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率開始達(dá)到飽和。
solution：在接收端和發(fā)射端都應(yīng)用多天線技術(shù)時亚亲，可產(chǎn)生最多$N_L=\min \lbrace N_T,N_R \rbrace$個并行“信道”彻采。
單信道的信道容量：
$$\frac C{BW}=\log_2\left[1+\frac{N_R}{N_L}\cdot \frac SN\right]$$
$N_L$個信道的總信道容量：
$$\frac C{BW}=N_L \cdot \log_2\left[1+\frac{N_R}{N_L}\cdot \frac SN\right]$$
so，特定條件下信道容量基本上可與天線數(shù)保持線性的增長關(guān)系捌归，避免飽和肛响。
p.s. 信道惡劣時，信道容量是信噪比的線性函數(shù)--->通過波束賦形提高信噪比（而非通過空分復(fù)用）
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基于預(yù)編碼的空分復(fù)用——空分復(fù)用和波束賦形結(jié)合
通過預(yù)編碼實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用信號的正交化(V和W都是規(guī)范正交列向量)惜索，$\lambda_{i,i}$是矩陣$H^H\cdot H$的第i個特征值特笋。
空分復(fù)用預(yù)編碼 非線性接收機(jī)處理
- 最優(yōu)but復(fù)雜：最大似然ML檢測
另一種解調(diào)方法：串行干擾消除
串行干擾消除
第一個被解碼信號相對后面的信號需要忍受更高的干擾等級。so巾兆，不同信號間應(yīng)存在魯棒性差異猎物。可以通過應(yīng)用不同調(diào)制編碼方式來獲得上述條件角塑。
第6章 調(diào)度蔫磨、鏈路自適應(yīng)、HARQ技術(shù)
1. 鏈路自適應(yīng)：功率和速率控制
- 速率控制：
功放總滿功率發(fā)射圃伶，更有效堤如。通過調(diào)節(jié)調(diào)制方式and/or信道編碼效率來實(shí)現(xiàn)。信道質(zhì)量好時用高階調(diào)制和高碼率留攒，反之亦然煤惩。也稱自適應(yīng)調(diào)制和編碼 - 功率控制：
發(fā)射功率反比于信道質(zhì)量，數(shù)據(jù)速率恒定炼邀，對于如電路交換語音類業(yè)務(wù)魄揉，你值得擁有~
在如CDMA的非正交多址情況下，還能控制對其他用戶的干擾量級拭宁。
2. 信道相關(guān)調(diào)度
- 三種不同的調(diào)度器：
三種調(diào)度
- 最大載干比調(diào)度：“餓死”信道質(zhì)量差的用戶
- 輪詢RR：給所有通信鏈路提供相同的服務(wù)質(zhì)量洛退，其實(shí)不公平
- 折中-->比例公平PF調(diào)度
頻域內(nèi)的鏈路自適應(yīng)和信道相關(guān)調(diào)度
如果調(diào)度器有頻域接入瓣俯，如采用OFDM傳輸機(jī)制，調(diào)度和鏈路自適應(yīng)也適用于頻域兵怯。
信道質(zhì)量在頻域變化明顯而時域變化緩慢時彩匕，頻域進(jìn)行信道相關(guān)調(diào)度可以提高系統(tǒng)容量。信道狀態(tài)的獲取
下行：導(dǎo)頻或參考信號從基站以恒定功率發(fā)射媒区，給移動終端進(jìn)行下行鏈路信道條件的估計(jì)
上行：沒有下行那么直接驼仪，見11章==-
業(yè)務(wù)行為與調(diào)度
業(yè)務(wù)特性帶來的公平性很大程度上取決于實(shí)際業(yè)務(wù)的具體情況。
業(yè)務(wù)行為與調(diào)度 調(diào)度算法不會再標(biāo)準(zhǔn)中同意規(guī)定
3. HARQ
what is HARQ： FEC（前向糾錯）和ARQ（自動重傳請求）聯(lián)合一種合并機(jī)制
缺陷 被丟棄的出錯包中也包含了信息
彌補(bǔ) 帶有軟合并的HARQ：出錯包保留著作為一個分集副本袜漩，分為跟蹤合并和增量冗余兩種方案
對于某些編碼結(jié)構(gòu)并非所有冗余版本是同等重要绪爸。如Turbo碼的系統(tǒng)比特比校驗(yàn)比特更重要，所有采用兩類不同的否定應(yīng)答宙攻，LOST和NAK奠货，正好畫個圖玩玩~
發(fā)送端->接收端:所有系統(tǒng)bit & 校驗(yàn)bit
接收端-->發(fā)送端: LOST：請求重傳系統(tǒng)bit
發(fā)送端->接收端:重傳系統(tǒng)bit
接收端-->發(fā)送端: NAK：請求重傳額外的校驗(yàn)bit
發(fā)送端->接收端:重傳額外的校驗(yàn)bit
接收端-->發(fā)送端: ……
發(fā)送端->接收端:……
