4G技术原理及无线基站建设

1、4G技术原理及无线基站建设技术原理及无线基站建设2014.4.1 罗浩罗浩2联通联通4G简介简介联通联通4G4G采用的是采用的是FDD-LTEFDD-LTE标准标准, ,是国际主流是国际主流4G4G技术，使用的国技术，使用的国家多、覆盖的范围广、支持的机型多、技术最成熟，网速也家多、覆盖的范围广、支持的机型多、技术最成熟，网速也最快，完全可以满足看电影、玩游戏、传送大文件的使用需最快，完全可以满足看电影、玩游戏、传送大文件的使用需求。求。4G4G是第四代移动通信的简称。是第四代移动通信的简称。 4G4G提供比提供比3G3G更高的上网速率更高的上网速率，最高可以达到，最高可以达到150Mbps1

2、50Mbps的下行速度，和的下行速度，和50Mbps50Mbps的上行速率的上行速率。4G4G采用采用LTELTE技术。技术。LTELTE技术有两种制式技术有两种制式FDD-LTEFDD-LTE和和TDD-TDD-LTELTE。4G LTE 的主要组成技术的主要组成技术MIMO 多发多收技术多发多收技术64QAM 调制技术调制技术OFDMA OFDMA （下行）（下行）正交频分多址技术正交频分多址技术SC-FDMA (SC-FDMA (上行上行) ) 单载波频分多址技术单载波频分多址技术MIMO技术技术MIMO技术是在发射端将原数据流分成多路数据子流从多个天线同时发射，并在接收端用多个天线接收

3、，利用空时编码技术将这些数据子流区分开并解码，恢复出原数据流。使用MIMO技术可以达到空间分集、空分复用的效果。空分复用是指，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，通过增加天线数量成倍地增加信道容量，提高频谱利用率。空间分集是指，发射端的一个天线发出的信号，通过不同的路径到达接收机端的多个天线，从中提取质量较好的一路信号。这样，利用多径传播提高了信号质量。64QAM 调制技术调制技术QAM（相正交振幅调制（相正交振幅调制) 是幅度和相位联合调制的技术，是幅度和相位联合调制的技术，同时利用了调制波的幅度和相位来传递信息。在同时利用了调制波的幅度和相位来传递信息。在64QAM调调制技术中调制波的幅度

4、与相位组合共有制技术中调制波的幅度与相位组合共有64种，每种组合表种，每种组合表示示6位二进制数的信息，提高了频带利用率。位二进制数的信息，提高了频带利用率。调制后的波调制后的波Z(t) = 载载波波 A（t）* 调制波（调制波（ sin1(t) + sin(t+90）64QAM 调制技术调制技术OFDMA正交频分多址技术正交频分多址技术（2G）OFDMA技术在技术在通信频带上划分出许多密集的子载波，比起通信频带上划分出许多密集的子载波，比起2G的的FDM频分多址技术，频分多址技术，OFDMA技术划分的子载波更密技术划分的子载波更密集，因而能够提高频谱利用率，提高系统容量。集，因而能够提高频谱

5、利用率，提高系统容量。OFDMA技术技术动态地给用户分配子载波，不同用户的子载波动态地给用户分配子载波，不同用户的子载波相互正交，互不干扰。同一用户分配到的子载波分布于不同相互正交，互不干扰。同一用户分配到的子载波分布于不同的频段，有利于抵抗无线传播中的频率选择性衰落。的频段，有利于抵抗无线传播中的频率选择性衰落。 OFDMA技术的发射信号技术的发射信号PAPR值值（峰值平均功率比）较大（峰值平均功率比）较大，即发射信号的功率波动较大，这对功率放大器、电源的，即发射信号的功率波动较大，这对功率放大器、电源的性能要求较高。基站端的功率放大器、电源性能可以满足性能要求较高。基站端的功率放大器、电源

6、性能可以满足这种要求，所以在下行链路中，采用这种要求，所以在下行链路中，采用OFDMA技术。技术。而在上行链路中，用户终端的功率放大器、电源的性能较而在上行链路中，用户终端的功率放大器、电源的性能较弱，不宜采用弱，不宜采用OFDMA技术技术。SC-FDMA 单载波频分多址技术单载波频分多址技术LTE上行链路采用的上行链路采用的SC-FDMA技术，其主要优势是具有较低的技术，其主要优势是具有较低的PAPR。与。与OFDMA技术相比，技术相比，SC-FDMA技术可以降低对终端技术可以降低对终端功率放大器的要求，但克服频率选择性衰落的能力减弱了功率放大器的要求，但克服频率选择性衰落的能力减弱了4G

7、无线基站建设无线基站建设 提高网络覆盖和网络容量：提高网络覆盖和网络容量：一、做好网络噪声的管理一、做好网络噪声的管理与与2G网络不同，在网络不同，在3G、4G网络中，重叠覆盖会对系统的处网络中，重叠覆盖会对系统的处理能力造成比较大的影响，这就需要有高性能的天线。做理能力造成比较大的影响，这就需要有高性能的天线。做65度角天线覆盖的时候，网络两边的覆盖收缩得要特别快度角天线覆盖的时候，网络两边的覆盖收缩得要特别快。 解决好网络的干扰控制的关键：解决好网络的干扰控制的关键：1、做、做频率规划时留出足够的富余量频率规划时留出足够的富余量2、天线性能天线性能3、保证、保证安装质量安装质量二、做好无线

8、扇区的规划，对天线的管理以及网络的优化、维二、做好无线扇区的规划，对天线的管理以及网络的优化、维 护护 精确控制网络波形的边缘，相邻两基站相互之间能够补充精确控制网络波形的边缘，相邻两基站相互之间能够补充 ，但不产生的干扰。，但不产生的干扰。 解决方法：远程天线控制。解决方法：远程天线控制。 就是将远程的就是将远程的RRU和天线和天线整合整合，把，把2G、3G、4G的天线，的天线， 整合成一套简单、清楚、易于维护的系统，放在一个装置整合成一套简单、清楚、易于维护的系统，放在一个装置 里，称为远程控制单元。里，称为远程控制单元。 多频超宽频天线、分频独立电调天线多频超宽频天线、分频独立电调天线 成为天线发展的趋势成为天线发展的趋势三、做好三、做好室内室内和场馆等特殊环境下的覆盖和场馆等特殊环境下的覆盖 解决方法：小区分裂解决方