166 LTE的信道带宽和射频要求

文摘   2024-10-01 22:00   江苏  

有限带宽集合

为了限制射频实现的复杂性,LTE的射频规范只定义了一组有限的信道带宽。现有的频段和未来可用于LTE部署的频段,经过考量后,确定了一组有限的6个信道带宽。

这意味着基站和终端设备的射频要求,仅针对这些特定的信道带宽,而不需要考虑更多种类的带宽。所定义的带宽范围从1.4 MHz到20 MHz。

较小带宽的目的

较低的带宽(1.4 MHz 和 3 MHz)有特定用途,主要是为了在已有的 CDMA2000 频谱中迁移到LTE,或者帮助 GSM 和 TD-SCDMA 网络平滑过渡到LTE。

这些较低带宽的选择,是基于不同频段中的特定应用场景设计的。也就是说,不同频段内可用的带宽集合,可能会有所不同。

带宽的动态调整

射频规范允许在后期添加新的信道带宽。如果未来有新的频段可用,而这些频段的使用场景需要新的信道带宽,那么可以根据需要增加相应的射频参数和要求,而无需更新物理层规范。

这个过程与添加新的频段类似,这为LTE技术的扩展和演进提供了灵活性。

信道带宽与资源块(NRB)的关系

图19.4展示了信道带宽与单个射频载波的资源块数量之间的关系。需要注意的是,除了1.4 MHz带宽外,所有信道带宽的90%被资源块填充,即90%的带宽被用于实际的信号传输。

实际频谱发射

上图展示的是纯OFDM信号的频谱发射情况,然而,实际的发射情况还会受到发射机射频链路及其他设备的影响。在信道带宽之外的发射被称为无用辐射unwanted emissions)。

无用辐射:指系统在指定频段之外发射的信号。国际法规对不需要的发射有严格的限制,但由于LTE可以在不同的信道带宽下工作,如何定义这些发射限值变得复杂。尤其是当基站可能使用多种带宽,或者终端动态改变其带宽时,射频设计变得更加棘手。

射频要求的基本定义

射频要求定义了基站和终端设备在发射和接收射频信号时的特性。
基站:通过一个或多个天线接口,基站负责在LTE/NR网络中发射和接收射频信号。基站是物理设备。
eNodeB:eNodeB是LTE网络中的逻辑节点,基站和eNodeB是不同的概念,基站是实际硬件设备,而eNodeB则指的是相关的软件和控制逻辑。
终端(UE):在射频规范中,用户终端(如手机、平板等)被称为用户设备。

LTE射频要求的基础

LTE的射频要求与其他无线系统相似,很多要求是通用的,不仅限于LTE。某些要求是基于监管规定的,主要关注系统所使用的频段以及系统的部署位置。这与具体的通信系统类型无关,主要是为了确保在不同的频率范围内以及不同地区的电磁兼容性。

LTE射频的特殊性

LTE的一个特殊之处在于它具有灵活的带宽配置,支持多种信道带宽。由于系统允许基站和终端在不同的信道带宽下工作,这给某些射频要求的定义带来了挑战。
OFDM调制的影响:LTE的物理层基于OFDM。OFDM具有灵活性和高效性,但也对射频要求提出了额外的挑战。它会影响发射器的调制质量,以及接收器的选择性(即在噪声环境下正确接收信号的能力)和阻塞要求(即在强干扰信号存在时,接收弱信号的能力)。

基站与终端射频要求的差异

尽管终端和基站的射频要求在很多方面类似,尤其是发射器的要求,但它们之间还是有一些显著的差异:
输出功率:基站的输出功率远高于终端。终端设备的功率较低,以确保用户安全和设备便携性。
终端的限制:终端面临更多的技术限制,尤其是在成本和复杂性方面。

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