CP(Cyclic Prefix)中文可译为循环前缀,它包含的是OFDM符号的尾部重复。CP主要用来对抗实际环境中的多径干扰, 不加CP的话由于多径导致的时延扩展会影响子载波之间的正交性,造成符号间干扰。
GP根据DwPTS、UpPTS长度,GP长度对应为1~10个symbol。
保证距离天线远近不同的UE上行信号在eNodeB的天线空口对齐;提供上下行转化时间
(eNodeB的上行到下行的转换实际也有一个很小转换时间Tud,小于20us),避免相邻基站 间上下行干扰
;GP大小决定了支持小区半径的大小,LTE TDD最大可以支持100km 。
简单来说,GP是TDLTE中特有的,其作用类似于TDS;
但是CP的诞生其实是对GP作用的升级,CP既能防止ICI,也能防止ISI;单身GP只能防止ICI。
LTE里面的一个名词:循环前缀。应用OFDM的一个重要原因在于它可以有效地对抗多径时延扩展。通过把输入的数据流串并变换到N个并行的子信道上,使得
每个调制子载波的数据符号周期可以扩大为原始数据符号周期的N倍,因此时延扩展与符号周期的比值也同样降低N倍。为了最大限度地消除符号间干扰
(ISI),还可以在每个OFDM符号之间插入保护间隔(Guard
Interval,GI)}而且该保护间隔的长度一般要大于无线信道的最大时延扩展,这样一个符号的多径分量就不会对下一个符号造成干扰。在这段保护间隔
内,可以不插入任何信号,即是一段空闲的传输时段。然而在这种情况下,由于多径传播的影响,会产生信道间干扰(ICI),即子载波间的正交性遭到破坏,不
同的子载波之间产生干扰。
为了消除由于多径传播所造成的ICI,一种有效的方法是将原来宽度为T的OFDM符号进行周期扩展,用扩展信号
来填充保护间隔。将保护间隔内(持续时间用Tg表示)的信号称为循环前缀(Cyclic Prefix,CP
)。循环前缀中的信号与OFDM符号尾部宽度为Tg的部分相同。
在实际系统中,OFDM符号在送入信道之前,首先要加入循环前缀,然后送入信道进行传送。在接收端,首先将接收符号开始的宽度为Tg的部分丢弃,然后将剩余的宽度为T的部分进行傅立叶变换,然后进行解调。
在OFDM符号内加入循环前缀可以保证在一个FFT周期内,OFDM符号的时延副本所包含的波形周期个数也是整数,因此此时的时延对于每一个子载波来说只是相当于进行相位的旋转,这个旋转不会在解调过程中产生ICI。
CP把时延扩展的卷积,变成了圆卷积,可以使用FFT来处理的时候可以进行频域均衡。
而
且,CP使OFDM符号呈现出一定的周期性,在与信道做线性卷积的过程可等效为一个循环卷积过程,循环卷积在频域表现为OFDM符号的频谱与信道频域响应
的相乘。所以在接收端可以用频域均衡(LS,MMSE算法)来产生一个与信道频域响应完全相反的频域响应,这样再通过DFT变回到频域,即可恢复原来的
OFDM符号。这样是可以将符号间干扰和符号内干扰都完全消除(前提条件是CP长度大于最大时延扩展的长度)。
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