kok电子竞技

4G空中接口通用的OFDMA和MIMO技术探讨：本文将首先讨论如何实现OFDMA的DSP算法，然后是被LTE用来实现上行链路的新技术，最后简要介绍用WiMAXLTEMIMO(IP方面的内容不在本文讨无线通信正在不断发生着变化。所有新的4G空中接口(WiMAX、LTE、UMB、802.20、WiBROPHS等等)都共享着某些公共的技术：所有接口都基于正交频分多址接入(OFDMA)；所有接口使用MIMO(多入多出)；所有接口都采用“扁平化架构”并且都基于本文将讨论其中的前两项：具体地说，首先是介绍如何实现OFDMA的DSP算法，然后是被LTEWiMAX和LTE的MIMO(所IP方面的内容不在本文讨论范围内)。本文讨论的前提条件是采用软件定义的架构。OFDM使用大量紧邻的正交子载波。每个子载波采用传统的调制方案(如正交幅度调制)进OFDMA技术允许通过给多个用户分配特殊频率并共享信道。采用单载波方案的OFDM的主要优点是无需复杂的均衡滤波器就能够应付多种信道条件。OFDM可以看作使用许多慢速调制的窄带信号，而不是使用一个快速调制的宽带信号，因直是FFT。然而，LTE上行链路进行了革新，要求使用更复杂的离散变换(DFT)所有这些系统不仅需要高速FFT处理，而且要求灵活性。频增的市场压力要求供应商发然而，也可以采用可编程平台，这种可编程平台可以在灵活的软件引擎上高效地实现面向piohp公司的高性能C2FFT其实就是离散变换(DFT)的一种高效实现。对于一个N点DFT来说，直接实现要求N2次复杂的乘法与加法运算，但作为一个提供难以置信的效率增益的完美例子，经典的FFT只要求N<LOG2N次运算。有两种方法可以将DFT减少为一系列更简单的运算。法是执行频域抽。硪恢纸淙氤松细丛拥男蜃觘-j2πn/N。FFT可以采用对串行输入流的实时连续处理进行表征。面向硬件的方法通过尽量FFT算法涉及到数据的暂时分离，这是由蝶形运算执行的一项任务。由于样值要从输入流中的不同点处获。虼肆魉逨FT需要对数据进行缓存和重新排序。目前有许多不同的架构可以解决这个问题。本文的FFT用例采用了标准的radix-4频域抽取算法。FFTpicoArraypicoChipPC102是一款高性能的多核DSP，专门针对无线做过优化。它在单个片上集成了300多个种类略有不同的处理器(或“阵列单元”)：每个处理器均是自带器的传统16位哈佛结构DSP，如表1所示。表1PC102处理器变化和器分布(*FFT的最大数量受限于可用MEM类AE的数量)picoArrayFFT所用的方法。举radix-44个复杂的乘法(4个蝶形运算只包含复杂的DSP提供输出。由于总的吞吐量受限于最慢的阵列单元，8160MHz时可达每秒20M个采样。在每个蝶形运算中会发生位增加现象，其中2个位用于加法，16个位用于复杂的乘法，这种位增加在采用就近舍入策略的40STNA2AE累加器中很容易管理。这种机制可以保持中间值的最佳可能精度，从而达到较高的输出数据信噪比。图1a显示了本实现中的1b：FFT内部单元；并FFT可实现LTE上行链路要求的更高吞吐DFT2PC102256FFT2给出了复杂采样速率在10MSps和80MSps256FFTPC102上能以每个速率点执行的最大FFT数量。从表中可以看出，单个10MSpsFFT需要约1.5%的资源。2：picoArrayOFDMA采用的256点16+j16FFT的资源使用1b可以看出如何通过整合“构建模块”FFT来获得更高的吞吐量--显然并行架构是非常LTE选用的上行链路发送机制是的SC-FDMA(单载波FDMA)，也称为DFT扩展OFDMA相比，SC-FDMA的优点是信号具有更低的峰值/平均功率比(PAPR)，因PAPR可以使移动终端在发送功效方面得到更大的好处，并进而延长电池使用时间。因此一些认为，SC-FDMA“集两者之”，即单载波的低PAPR和多载波的鲁棒性。当SC-FDMA2DFTOFDM调制器之前，这表明比标准OFDMA要多一些步骤。2：SC-FDMADFT扩展OFDM数越少，实现越简单。当然，经典FFT使用单个素数因子2。LTE中的DFT预编尺寸取决于为指定用户的上行链路数据发送分配的子信道数量N是子载波的数量，a、bc在N≤13200(20MHz带宽时)。对于指定的用户，N12个音(a,b,c=0,即单个资源模块)129635个不同的选择，这些音再一起经过调制形成单载波上行链路。然而，这是在发送器侧，置的总允许变换器数量是、、。这种灵活性显然增加了接收iDFTiDFT的技术是“分而治之”，主要原理与大家熟悉的FFTiDFT的长列iDFT的“引擎”iDFT已经被分解成素数因子(4、89以外的其他因子，以便将流水线级的最大数量减小至3，从而带来缩短延迟的好处。3LTEiDFTPC102/PC20x20MHzLTEeNodeB3：LTEiDFT库结构iDFT同时流过而造成的任何流水线：。最简单的架构是重新排序+A、B和C6iDFT引擎的相同功能块的实例(1iDFT7台引擎，即通过不变)。更优化的解决方案确认只有一级需要实现9点引擎，另外一级需要实842、35iDFT长度都不需要超过一个9、8或4。使事情复杂化的因一是，LTE是一个带宽可扩展的系统(简言之，TDD/FDD都是1.25MHz～20MHz)3FFT相比灵活性有一定的代价(2)，但值得注意的是，这种架构在实现这些配置时效率仍然特别高：即使所需的20MHz+20MHzFDD(情况)资源也仍只占PC102的10%。3：picoArray上可扩展iDFT的资源使用MIMO是指在发送机和上使用多幅天线以改善通信性能，它是所有4G系统的一个MIMO不需要增加带宽或发送功率就能显著地提高数据吞吐量和链路距离，并具有更高的发送(T)m幅天线，接收(Rnm×n的MM，此时信2×2的MMO4个信道”(111-22-12-2)，到O系统中限值两。只从4个“信道送2倍的信息，因为你需要“解开”(存在一定的相关性，因此优势有所降低。事实上有个似是而非的结论，即信道越差(的多径等)，MMO4带来的好处非常有限。MMOWiMXMMO模式：MarixA和Marix。前者也被称为空间时间编码(TC)，它通过两幅发射天线以不同的形O上不会提高，但由于两种形式(s和s)，好会数因棒范(针对指定的数据速率得到了改善。为了在下行链路中实现这一技术，虽然符号率块不受影响发送的一个符号)(brstchain)MatrixB则相反，它通过发送两个不同的符号来获得双倍的数据速率。在这种情况下，共，而是符号率部分将被设计得更加快速，然后将输出信号交替发送给两个TX分支。MatrixAB：向条件较好的系统以较快的速度发送数据，而使用STC能使蜂窝边缘的系统受益。这非常适合多核架构。如图4所示，有两个独立的突发链馈送倒两幅天线：同样的架构被SDMA8幅天线，配置为每个MIMO4幅，每个天线都可以图4：具有两个独立突发链的MIMO下行链路系统在侧，信号处理相对更加复杂：不仅因为MatrixB有更高的峰值数据速率，而且用本文小结于FFT的OFDMA已经成为下一代无线的标准技术。但的技术，如LTE，也在寻求做出的改善：它们采用更复杂的技术，如SC-FDMA，并要求灵活的DFT技术。我们可以使用软件可编程架构来模仿面向硬件的折中所具有的优势和灵活性，引导系统制WiMX和LTE如8216de和LTHS或M)MM相对比较简单。/ART TA