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4G模塊的多載波傳輸是什么?

更新時間:2018-08-13
摘要:

   所謂的4G模塊多栽波傳輸, 是一種增加總體傳輸帶寬, 而又不經歷由無線信道頻率選擇性帶來的信號衰減的傳輸方法。如圖2-5所示, 多載波傳輸是指多個更窄帶寬的窄帶信號(通常稱為子栽波)通過頻分復用并在相同的無線信道上聯合向同一接收機傳輸數據, 而非傳輸一個更寬帶寬的寬帶信號。通過在相同的無線鏈路上傳輸M個并行信號 , 整體的數據速率最大能增加到M 倍。 同時, 由無線信道頻率選擇性引起的信號失真取決于每個4G模塊的子載波的帶寬。 因此, 來自頻率選擇性信道的影響就和與子載波帶寬相同的窄帶傳輸一樣了。

  圖2-5展示了這種多載波演進的缺陷, 其中當前巳有的窄帶無線接入技術,擴展為通過M個窄帶子載波并行傳輸的更寬的整體傳輸帶寬。 這樣做的缺陷是每個4G模塊的子載波的頻譜通常不會緊密連接在一起。 圖25- 下部通過總體多載波頻譜的 “ 山谷” 來對此作了說明。 這會對這種多載波傳輸的總體頻帶利用率造成負面影響。

  舉個例子,考慮 WCDMAH/ SPA的多載波演進朝更寬的帶寬發展。WCDMA有一個調制速率,也稱為 WCDMA碼片速率, 為兒=3.84Mchipss/ 。 然而, 由千頻譜成形, 即使在理論上WCDMA頻譜的帶寬也已大大超過3.84MHz, 其中還并不包括由千發射機不理想所帶來的頻譜展寬。更具體地,在圖2-6中可以看到,理論上WCDMA的頻譜帶有一個滾降系數為a=0.22的升余弦形狀。其結果是, 這個大約為47. MHz, 在此帶寬之外 , WCDMA的理論頻譜為 0(見圖26- 右邊部分)。

  由此, 對于WCDMA的直接多載波擴展, 子載波之間的間隔必須是約4.7MHz以完全避免4G模塊子載波之間的干擾。 但也應指出, 只有當子載波之間的干擾比較小時才可以使用更小的子載波間隔,這是多載波傳輸的第一個缺陷。

  多載波傳輸的第二個缺陷是: 與更高階調制類似, 多個子載波的并行傳輸將會導致更大的瞬間發射功率變化。因此,與使用更高階調制類似,多載波傳輸會對發送機功率放大器的效率有負面影響,這意味著發射機功耗和功率放大器消耗都會增大。另一方面,必須降低平均發射功率,這意味著會減小給定的數據速率范酣?;谶@個原因,與使用更高階調制類似,相比于上行鏈路(移動終端發射),多載波傳輸更適合下行鏈路(基站發射),這是因為高的功放效率 對千終端更為重要。

4G模塊

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  如圖2-5所示,這種多載波擴展的主要優勢為:它提供了一 種非常平滑的演進, 即在無線設備和頻譜方面,從目前已有的無線接入技術向更寬傳輸帶寬和相應高數據速率的平滑演進,特別是對于下行鏈路來說。本質上,4G模塊這種向更寬的帶寬演進的多載波技術可以設計為:對于沒有多載波接收能力的傳統終端,每個下行 “ 子載波” 作為原始的窄帶載波出現;而對于有多載波收發能力的終端,網絡可以利用全部的多載波帶寬以提供更高的數據速率。

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