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本文格式为Word版，下载可任意编辑LTE培训材料 一、高阶调制、AMC、HARQ和宏分集技术分析 ——LTE的调制方式 LTE支持多种调制方式，由系统根据信道条件自适应选择 LTE定义的物理信道可以分为上行物理信道和下行物理信道，上行和下行均支持QPSK、16QAM、64QAM这三种调制方式，如下图 正交振幅调制（QAM，Quadrature Amplitude Modulation）是一种振幅和相位联合键控在QAM体制中，信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制 调制映射模式 不同的调制方式使用不同的调制映射模式 调制映射（Modulation Mapping），简朴点的理解就是：根据不同的调制阶数（也就是Qm）和输入的信息比特（一般是加扰后的信息）处境来确定一个复值调制符号的实部（I）和虚部（Q）的值 注： 1）Qm在LTE协议上的规定有四种：1-BPSK，2-QPSK，4-16QAM，6-64QAM 2）复值调制符号的形式x?I?jQ 3）各种Qm对应的调制映射值见协议：TS36.211-7.1节 4）调制映射侧重的是映射过程（简朴的说就是把一路信号映射到IQ两路上），而调制的作用（最突出的是频谱搬移）会在后续处理流程中表达 调制映射采用二进制1和0作为输入，产生复值调制符号x?I?jQ作为输出 BPSK调制时，单比特b(i)将映射为复值调制符号 QPSK调制时，两比特对b(i)，b(i?1)映射为复值调制符号 16QAM调制时，四比特对b(i)，b(i?1)，b(i?2)，b(i?3)映射为复值调制符号 64QAM调制时，六比特对b(i)，b(i?1)，b(i?2)，b(i?3)，b(i?4)，b(i?5)映射为复值调制符号 其矢量图如下图，由于从矢量图看像是星座，故又称星座（Constellation）调制 下行物理信道上的调制方式 PDSCH：物理下行共享信道——QPSK、16QAM、64QAM PMCH：物理多播信道——QPSK、16QAM、64QAM PDCCH：物理下行操纵信道——QPSK PBCH：物理播送信道——QPSK PHICH：物理HARQ指示信道——BPSK PCFICH：物理操纵格式指示信达——QPSK 上行物理信道的调制方式 PUSCH：物理上行共享信道——QPSK、16QAM、64QAM PUCCH：物理上行操纵信道——QPSK PRACH：物理随机接入信道——QPSK ——LTE关键技术_高阶调制对吞吐量的改善 在蜂窝移动通信系统中，一个分外重要的特征是无线先到的时变特性 PA3或PB3是协议设计的某种信道环境。

PA是：Pedestrian（步行） A ； PB是Pedestrian B； 3指UE移动速度3km/h PB3比PA3信道环境更恶劣PB3比PA3时延更长，干扰更大 详见协议25.890的12.2章节 ——如何才能有效地利用信道的变化特性呢？下面就介绍链路自适应技术 所谓链路自适应技术，就是指系统根据当前获取的信道信息，自适应地调整系统传输参数的行为，用以抑制或者适应当前信道变化带来的影响 通常处境下，链路自适应技术主要包含以下技术： 1）自适应调制和编码技术 2）功率操纵技术 3）混合自动重传苦求 4）信道选择性调度技术 这些技术是密不成分的，它们都是系统为了适应信道变化、提高链路和系统容量而采用的自适应技术 ——自适应调制和编码简称AMC（Adaptive Modulation and Coding）,是一种基于物理层的链路自适应技术，根据信道条件的变化，动态地选择适当的调制和编码方式（Modulation and Coding Scheme，MCS），变化的周期为一个TTI 选择过程的重要输入是上行链路UE传输的CQI（Channel Quality Indicator，信道质量指示）反应。

——根据CQI值发送信号的调制方案和编码率如表所示 ——在蜂窝通信系统当中，由于无线信道时变特性和多径衰落对信号传输带来的影响，以及一些不成预料的干扰会导致信号传输的失败，通常采用前向纠错（FEC，Forward Error Correction）编码的技术和自动重传苦求（ARQ，Automatic Repeat reQuest）等方法来举行过错操纵，从而保证服务质量 在LTE系统中将ARQ和FEC混合使用，即混合自动重传苦求（HARQ，Hybrid Automatic Repeat reQuest）体制 HARQ有两种运行方式： ⑴ 跟踪（Chase）或软合并（Soft Combining）方式－即数据在重传时，与初次放射时的数 据一致； ⑵ 递增冗余(Incremental Redundancy)方式－即重传时的数据与 放射的数据有所不同后一种方式的性能要优于第一种，但在接收端需要更大的内存终端的缺省内存容量是根据终端所能支持的最大数据速率和软合并方式设计的，因而在最大数据速率时，只可能使用软合并方式而在使用较低的数据速率传输数据时，两种方式都可以使用。

——eNode B中物理层的HARQ操作 ——HARQ重传方式分类 ——CC重传方式举例 ——IR重传方式举例 CC重发一致数据，以及IR重传片面数据，哪种效果好？视概括处境而定，信道条件好是IR效率对比高 ——ARQ重传机制 目前在数据通信中定义了3种根本的ARQ的重传机制，分别是停等式（SAW，Stop-And-Wait）、后退N步式（GBN，Go-Back-N）和选择重传式（SR，Select Repeat），下面就停等式作细致介绍 在采用停等式ARQ协议的传输系统中，发送端每发送一个数据包就暂时停下来，等待接收端确实认信息当数据包到达接收端时，对其举行检错，假设接收正确，那么返回ACK信号，假设错误，那么返回NACK信号当发送端接收到ACK信号时，就发送新的数据，否那么重传上次传输的数据包而在等待确认信息期间，信道是空闲的，不发送任何数据 ——从重传的时序安置角度，可以将HARQ分成同步HARQ和异步HARQ两种 同步HARQ：即么个HARQ进程的时域位置被限制在预定义好的位置，这样可以根据HARQ进程所在的子帧编号得到该HARQ进程的编号。

同步HARQ不需要额外的信令指示HARQ进程号 异步HARQ：不限制HARQ进程的时域位置，一个HARQ进程可以在任何子帧异步HARQ可以生动的调配HARQ资源，但需要额外的信令指示每个HARQ进程所在的子帧 ——除重传的时域位置外，从传输配置角度还可以将HARQ分成自适应HARQ和非自适应HARQ 自适应HARQ：可以根据无线信道条件，自适应的调整每次重传采用的资源块（RB）、调制方式、传输块大小、重传周期等参数可看作HARQ和自适应调度、自适应调制和编码的结合，可以提高系统在时变信道中的频谱效率，但会大大提高HARQ流程的繁杂度，并需要在每次重传时都发送传输格式信令，大大增加了信令开销 非自适应HARQ：对各次重传均用预定义好的传输格式，收发两端都预先知道各次重传的资源数量、位置、调制方式等资源，制止了额外的信令开销 自适应HARQ可以看做是HARQ和AMC相结合，可以自适应的调整每个进程数据的调制方式、传输块大小 非自适应HARQ是对各次重传采用预定好的传输格式，接收的数据按照预定的格式解码，避 免额外的信令开销 经过研究，抉择在下行采用自适应的异步HARQ，上行采用非自适应的同步HARQ ——下行异步HARQ操作是通过上行ACK/NACK信令传输、新数据指示、下行资源调配信令传输和下行数据的重传来完成的，概括流程如下 ——下行HARQ流程的时序如下图，UE首先通过物理上行操纵信道（PUCCH）向eNode B反应上次传输的ACK/NACK信息。

此ACK/NACK信息经过确定的上行传输延迟到达eNode B,eNode B对PUCCH中的ACK/NACK信息举行解调和处理，并根据ACK/NACK信息和下行资源调配处境对重传数据举行调度然后PDSCH按照下行调度的时域位置发送重传数据，并经过确定的下行传输延迟到达UE端，UE经过确定的处理延迟对下行重传完处理，并通过PUCCH再次反应针对此次重传的ACK/NACK信息一个下行HARQ RTT到此终止 LTE采用共享信道 ——上行同步HARQ操作时通过下行ACK/NACK信令传输、NDI和上行数据的重传来完成的，概括流程如下 上行HARQ流程的时序如下图，eNode B首先通过PHICH（物理HARQ指示信道）向UE反应上次传输的ACK/NACK信息此ACK/NACK信息经过确定的下行传输延迟到达UE，UE对PHICH中的ACK/NACK信息举行解调和处理，并根据ACK/NACK信息在预定义的时域位置通过PUSCH发送重传数据，并经过确定的上行传输延迟到达eNode B端ENode B经过确定的处理延迟对上行重传完成处理并通过PHICH再次反应针对此次重传的ACK/NACK信息。

一个上行HARQ RTT到此终止 ——对于停等式HARQ，在一个HARQ进程中，一次传输发出后，需等待长度为RTT的时间才能抉择下一次传输是传输新数据，还是举行旧数据的重传在这段时间内，eNode B/UE当然不能中断传输而白白地等待因此，务必发起其他的并行HARQ进程（HARQ Process），以充分利用时域资源 HARQ进程的数量与RTT，也即和传输时延和UE/eNode B的处理延迟直接相关，RTT越大，需要支持越多的并行HARQ进程数量以填满RTT，HARQ进程的数量应约等于RTT/TTI 注：TTI（Transmission time interval）传输时间间隔 RTT（Round-Trip Time）循环时间、往复时间 ——HARQ进程数量的估算 UE和eNode B的处理延迟很大程度上是和概括实现相关的假设考虑一个处理延迟的合理上限，可以将UE的处理延迟估算为2ms（包括下行数据解码和上行数据的编码/复用），而将eNode B的处理延迟估算为3ms（包括下行数据的调度/复用/编码和上行数据的解码） 传输延迟取决于eNode B和UE之间的距离，以6.7us/km计算，因此，对于较小的小区，传输延迟相对处理延迟根本上可以疏忽。

而对于较大的小区，传输延迟那么难以疏忽经过研究察觉，对于半径在15km以下的小区，支持7个HARQ进程就够了单对于更大的小区，那么需 要8个HARQ进程，8个HARQ进程最大可以支持100km半径的小区 HARQ进程数量为7，一方面可以实现较低的RTT（即较低的重传延迟），另一方面，较小的HARQ进程数量要求的缓存也较小因此，在LTE下行，为了在支持大小区笼罩的同时又能对小小区场景举行优化，可以考虑同时支持两种HARQ进程数量，即在7和8之间可配置而在LTE上行，为了尽可能降低UE的HARQ繁杂度，最终确定只支持HARQ进程数量为8个 另外，对于TDD系统，HARQ进程的数量还取决于上下行时隙的比例 ——HARQ显著提升低信噪比的性能，对改善小区边缘覆概率是有好处的 ——宏分集的取舍是LTE工程进入技。