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究竟LTE中的CFR和DPD有什么作用?

118 DPD LTE 载波
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什么是CFR ?
什么是DPD?
究竟CFR和DPD有什么作用?
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2021-6-21 06:59:17   评论 分享淘帖 邀请回答
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LTE的一个比较关键技术是CFR & DPD。究竟CFR和DPD有什么作用,是不是所有的通信系统都需要CFR/DPD。首先CFR是用来降低峰均功率比,而DPD是为了解决峰均功率比过大所导致的非线性的。
因为LTE采用OFDM技术,其采用许多相互正交的载波来传输信号,每个载波之间由于相互正交,从频率角度来看,载波之间是相互重叠的,从而提高频谱利用率。但是多个载波所带来的问题是,这种通信方式相对于其它通信方式就是具有较高的峰均功率比(PAR:Peak to Average Rate)。所以并非所有的通信都需要CFR、DPD来降低PAR过高所带来的影响。
LTE平均发射功率20W(43dBm),峰值功率为27dBm,峰值平均功率比为16dB。信号能达到峰值功率的概率是非常低的。
举个例子:
北京早晚高峰在路上行驶的车辆为400万辆,夜间在路上行驶的车辆为20万辆,全天平均上路行驶的车辆为100万辆。那么,北京车辆的峰均比就是4倍(相当于6dB)。那么这就带来一个问题,如果我们建设道路按照满足峰值的需求来建设,则会带来很大的资源浪费,因为在大部分时间是用不到这么多道路资源的。如果按照均值来建设道路,则在早晚高峰的时候会带来很大的拥堵。到底使用哪种方案来建设道路,则需要在这两种情况之间进行trade off。
在LTE通信中,过高的峰均比同样会带来问题,功放(PA: Power Amlifer)有一定的线性区域,发送信号需要工作在线性区域之内,(待补充)。选用功率大的PA会造成功率浪费,而选用功率小的PA会使得峰值状态工作在非线性区域,带来信号的失真。

CFR就是设定一定的门限(通常为7dB),将PAR超过7dB的峰值削掉。使用CFR技术之后使得PAR从16dB降低到8dB。

PAR将到8dB之后,我们认为这个PAR还是太大,还是会造成峰值工作在非线性区域,那么之后我们使用DPD技术来消除PA带来的失真。
所谓的DPD就是数字预失真,产生一个和PA曲线相对称的曲线,再和PA的曲线进行叠加,这样就会使得总体的效果产生出一个线性的结果,从而不用使用大功率的PA,就可以得到一个线性范围更宽的PA。
下图显示了使用DPD(Red),不使用DPD(Blue),和理想信号(Green)的频谱上的差异。




2021-6-21 09:31:44 评论

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