SC-FDMA技术解析:LTE新空口探索

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"Single Carrier FDMA--A New Air Interface for Long Term Evolution" 本书深入探讨了Single Carrier Frequency Division Multiple Access(SC-FDMA)技术,这是一项在移动通信领域,特别是Long Term Evolution(LTE)标准中被广泛采用的新颖空口技术。SC-FDMA的主要优势在于其在频域内的低峰均比(PAPR),这对于提高电池效率和降低发射机复杂性具有重要意义。 SC-FDMA是相对于传统的多载波技术,如Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)的一种优化。在OFDM系统中,由于多个载波的相位和幅度可以独立变化,导致信号的瞬时功率峰值很高,这不仅增加了对发射机线性度的要求,也增大了功耗。相反,SC-FDMA通过单载波传输数据,将数据分配到连续的子载波上,然后在时间上进行多路复用,从而有效地降低了PAPR。 书中详细阐述了SC-FDMA的基本原理,包括预编码技术、多址接入方式以及与OFDM系统的比较。读者将了解到如何设计和实现SC-FDMA系统,包括信道编码、调制、多址接入、频率同步和功控策略等方面。此外,书中还可能涵盖了SC-FDMA在实际无线环境中的性能分析,如在衰落信道下的性能、干扰抑制方法以及抗多径衰落的策略。 SC-FDMA的应用不仅限于LTE,它也被考虑在其他无线通信标准中,例如3GPP的LTE-Advanced和WiMAX。书中的内容对于无线通信工程师、研究人员以及对此领域感兴趣的学生来说,提供了理解这项关键技术的理论基础和实践经验。 作者Hyung G. Myung和David J. Goodman都是该领域的专家,他们的著作旨在提供一个全面而深入的视角,帮助读者理解SC-FDMA如何改变了无线通信的格局,并推动了移动网络的演进。通过阅读本书,读者能够掌握SC-FDMA的核心概念,以及如何在实际系统设计中应用这些概念,从而更好地适应和引领无线通信技术的发展。
2009-09-21 上传
Contents Preface ix 1 Introduction 1 1.1 Generations 1 1.2 Standards 3 1.3 Cellular Standards Organizations 3GPP and 3GPP2 3 1.4 IEEE Standards 6 1.5 Advanced Mobile Wireless Systems Based on FDMA 6 1.5.1 IEEE 802.16e-Based Mobile WiMAX 6 1.5.2 3GPP2 Ultra Mobile Broadband 8 1.5.3 3GPP Long Term Evolution 8 1.5.4 Summary and Comparison of Mobile WiMAX, LTE and UMB 10 1.6 Figures of Merit 11 1.7 Frequency Division Technology in Broadband Wireless Systems 12 References 13 2 Channel Characteristics and Frequency Multiplexing 15 2.1 Introduction 15 2.2 Radio Channel Characteristics 15 2.2.1 Physics of Radio Transmission 16 2.2.2 Effects of Extraneous Signals 21 2.2.3 Transmitting and Receiving Equipment 23 2.2.4 Radio Propagation Models 24 2.3 Orthogonal Frequency Division Multiplexing 25 2.3.1 Signal Processing 26 2.3.2 Advantages and Weaknesses 29 vi Contents 2.4 Single Carrier Modulation with Frequency Domain Equalization 30 2.4.1 Frequency Domain Equalization 30 2.4.2 Comparison with OFDM 32 2.5 Summary 34 References 35 3 Single Carrier FDMA 37 3.1 Introduction 37 3.2 SC-FDMA Signal Processing 38 3.3 Subcarrier Mapping 42 3.4 Time Domain Representation of SC-FDMA Signals 44 3.4.1 Time Domain Symbols of IFDMA 45 3.4.2 Time Domain Symbols of LFDMA 47 3.4.3 Time Domain Symbols of DFDMA 48 3.4.4 Comparison of Subcarrier Mapping Schemes 48 3.5 SC-FDMA and Orthogonal Frequency Division Multiple Access 50 3.6 SC-FDMA and CDMA with Frequency Domain Equalization 53 3.7 Single Carrier Code-Frequency Division Multiple Access (SC-CFDMA) 55 3.8 Summary 57 References 59 4 SC-FDMA in 3GPP Long Term Evolution 61 4.1 Introduction 61 4.1.1 3GPP Technical Specifications 61 4.1.2 Contents of the Physical Layer Technical Specifications 62 4.2 Protocol Layers and Channels 63 4.3 Uplink Time and Frequency Structure 67 4.3.1 Frames and Slots 67 4.3.2 Resource Blocks 69 4.4 Basic Uplink Physical Channel Processing 71 4.5 Reference (Pilot) Signal Structure 76 4.6 Summary 77 References 78 4.7