无线局域网标准(共12页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上· 无线局域网标准IEEE802.11g的技术优势· 2007-05-18 10:07  韩旭东 曹建海    · 本文主要讨论无线局域网标准IEEE802.11g的主要技术优势。 · 基于OFDM技术的数据传输 · 随着无线局域网技术的应用日渐广泛，用户对数据传输速率的要求越来越高。但是在室内，这个较为复杂的电磁环境中，多经效应、频率选择性衰落和其他干扰源的存在使实现无线信道中的高速数据传输比有线信道中困难，IEEE802.11g标准采用OFDM调制技术实现了高速数据传输。 · OFDM技术其实是MCM(Multi-Carrier Modulation，多载波调制)的一种，其主要思想是：将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，这样减少了子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的，大大消除了符号间干扰。 · 由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。在各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用IFFT和FFT方法来实现，随着大规模集成电路技术与DSP技术的发展，IFFT和FFT都是非常容易实现的。快速傅里叶变换（FFT）的引入，大大降低了OFDM的实现复杂性，提升了系统的性能。 · 无线数据业务一般都存在非对称性，即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量。因此无论从用户高速数据传输业务的需求，还是从无线通信自身来考虑，都希望物理层支持非对称高速数据传输，而OFDM容易通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。 · 由于无线信道存在频率选择性，所有的子信道不会同时处于比较深的衰落情况中，因此可以通过动态比特分配以及动态子信道分配的方法，充分利用信噪比高的子信道，提升系统性能。由于窄带干扰只能影响一小部分子载波，因此OFDM系统在某种程度上抵抗这种干扰。 · OFDM技术有非常广阔的发展前景，已成为第四带移动通信的核心技术。IEEE802.11a/g标准为了支持高速数据传输都采用了OFDM调制技术。目前，OFDM结合时空编码、分集、干扰（包括符号间干扰ISI和邻道干扰ICI）抑制以及智能天线技术，最大程度的提高物理层的可靠性。如再结合自适应调制、自适应编码以及动态子载波分配、动态比特分配算法等技术，可以使其性能进一步优化。 · IEEE802.11g标准组帧方式 · 从网络逻辑结构上来看，802.11只定义了物理层及介质访问控制(MAC)子层。MAC层提供对共享无线介质的竞争使用和无竞争使用，具有无线介质访问、网络连接、数据验证和保密等功能。 · 物理层为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输，所传数据单位为比特（bit）。物理层定义了通信设备与接口硬件的机械、电气功能和过程的特性，用以建立、维持和释放物理连接。物理层由三部分组成：物理层管理层、物理层收敛过程子层（PLCP）、和物理介质依赖子层（PMD）。 · 802.11g的物理帧结构分为前导信号（Preamble），信头(header)和负载(payload)。Preamble：主要用于确定移动台和接入点之间何时发送和接收数据，传输进行时告知其他移动台以免冲突，同时传送同步信号及帧间隔。前导信号完成，接收方才开始接收数据。Header：在Preamble之后，用来传输一些重要的数据比如负载长度、传输速率、服务等信息。Payload：由于数据率及要传送字节的数量不同，负载的包长变化很大，可以十分短也可以十分长。在一帧信号的传输过程中，Preamble 和Header所占的传输时间越多，Payload用的传输时间就越少，传输的效率越低。 · 综合上述三种调制技术的特点，802.11g采用了OFDM等关键技术来保障其优越的性能，分别对Preamble、 header、payload进行调制，这种帧结构称为OFDM/OFDM方式。另外，802.11g草案标准规定了可选项与必选项，为了保障与11b兼容也可采用CCK/OFDM和CCK/PBCC的可选调制方式。 · 1.OFDM调制为必选项保障传输速率达到54Mbps。 · 2.采用CCK调制作为必选保障后向兼容性。 · 3.CCK/PBCC与CCK/OFDM作为可选项。 · OFDM/OFDM：前导、信头和负载都使用OFDM进行调制传输，其传输速率可达54Mbps。OFDM一个特点是它有短的前导信号，相比CCK调制信号的帧头是72 s，然而OFDM调制信号的帧头是16 s。帧头是一个信号的重要组成部分，帧头占有时间的减少，提高了信号传送数据的能力。OFDM允许较短的信头给更多的时间用于传输数据，具有较高的传输效率。因此，对于11Mbps的传输速率，CCK调制是一个好的选择，但要继续提升速率必须使用OFDM调制技术。它的最高传输速率可达54Mbps。802.11g协议中OFDM/OFDM方式也可以和WIFI共存，不过它需使用RTS/CTS协议来解决冲突问题。 · CCK/OFDM：是一种混合调制方式，是802.11g的可选项。其信头和前导信号用补码键控（CCK）调制方式传输，OFDM技术传送负载。由于，OFDM技术和CCK技术是分离的。因此，在PREAMBLE 和PAYLOAD间要有CCK和OFDM的转换。 · 802.11g使用CCK/OFDM技术来保障和802.11b共存。802.11b不能解调OFDM格式的数据，所以难免会发生数据传输冲突，802.11g使用CCK技术传输信头和前导信号就可以使802.11b兼容，使其可以接收802.11g的信头从而避免冲突。这样保障了与802.11b WIFI设备的后向兼容性，但由于Preamble/header使用CCK调制，开销增大，传输速率比OFDM/OFDM方式有所下降。 · CCK/PBCC和CCK/OFDM一样，PBCC也是混合波形，包头使用CCK调制而负载使用PBCC调制方式，这样使它可以工作在高的速率上而且可以与802.11b兼容。PBCC调制技术最高数据传输速率是33M，所以它比OFDM或CCK/OFDM的传送速率低。 · IEEE802.11g标准具有后向兼容性 · IEEE802.11g于11b标准同工作于2.4GHz频段，而11g设备可以和11b标准兼容。（兼容性指的是11g的设备可以和11b标准的设备在同一个AP节点网络里互联互通。）802.11g协议的一个最大的特点就是要保障与802.11b及WIFI系统兼容。802.11g可以接收OFDM和CCK数据，但传统的WIFI系统只能接收CCK信息。这就产生了一个问题，即在11g与11b共存的环境中如何解决由于802.11b不能解调OFDM格式信息帧头所带来的冲突问题。802.11g协议采用RTS/CTS技术解决上述问题。 · 最初，802.11MAC引入了RTS/CTS机制是为了解决隐蔽站问题（即发送站检测不到另一个站在发送数据，因而在接收站发生碰撞），工作站B在工作站A和工作站C的信号传播范围之内，而工作站C在工作站A的信号传播范围之外。当工作站A向在此机制下每个站在访问介质时，获得介质控制的站并不是直接发送数据帧而是向接收站发送RTS帧(Ready to send)，接收站回复CTS帧（clear to send），其它非RTS目的站的站点接收到RTS帧后读取其中的传输时间的预留信息，也就是网络分配矢量（NAV），并据此更新本地NAV，收到CTS帧的非CTS目的站也同样读取其中的NAV并更新本地NAV，这样无论是位于发送站信号传播范围的站还是位于接收站信号传播范围的站都能了解介质忙闲情况。 · 802.11b与802.11g混合工作的情况与隐蔽站问题非常相似，11b设备无法接收OFDM格式的11g的信息帧头，因此可以采用RTS/CTS机制来解决。在802.11g和802.11b混合工作的环境中（即在同一接入点AP服务区中既有11g设备也有11b设备），每一工作节点在传输数据信息前，必须发送一个RTS帧给AP，从AP返回一个CTS 帧，就开始传送数据。工作台发送RTS到AP节点返回CTS信号，这样所有的工作台都能收到信号，从而避免了混合站点间的碰撞，解决了11b与11g的兼容问题（RTS和CTS信号都采用CCK信号）。RTS/CTS机制也带来了系统的额外开销，因而数据率比只使用OFDM的IEEE802.11a系统低，但对于向下兼容并将要取代的在2.4GHz上的IEEE802.11b系统来说，数据速率又有很大的提高，折衷来看IEEE802.11g还是具有很大的优势。对于现在的IEEE802.11g系统，每一个AP监视它旁边的移动设备，当没有IEEE802.11b的设备时，系统会自动取消RTS/CTS机制，相应的增加了系统吞吐量。未来的IEEE802.11g系统，当完全替代了IEEE802.11b产品，只使用OFDM调制技术时，相比IEEE802.11a系统就又有优势了。 · IEEE802.11g标准升级为双频多模应用方式 · 双频多模WLAN的引入 · IEEE802.11工作组先后推出了802.11a、802.11b和802.11g物理层标准。丰富多样的标准提升了无线局域网的性能，同时带来了新的问题。如前文所述802.11a和802.11b分别工作在不同频段（802.11a工作在5GHz，而802.11b工作在2.4GHz），采用不同调制方式（802.11a采用OFDM，而802.11b采用CCK方式）。一个采用802.11b标准设备工作站进入一个802.11a标准的小区中（其AP节点采用802.11a的标准设备），无法与AP节点进行联系。因此，其必须更换为同比标准的网络设备，才能正常工作。这就是由不同物理层标准引起的网络兼容性问题。 · 为了解决上述问题，使不同标准的网络设备可以更为自由地移动，出现了一种无线局域网的优化方式："双频多模"的工作方式。如同有线网的发展进程，现在有线网络主要工作在多模方式下，例如10Mbps/100Mbps混合的局域网加速了有线网络的发展，成为有线局域网的主要工作方式。WLAN也开始走向"多模"发展趋势。 · 双频多模WLAN简述 · 所谓“双频”产品，是指可工作在2.4GHz和5GHz的自适应产品。也就是说，可支持802.11a与802.11b两个标准的产品。由于802.11b和802.11a两种标准的设备互不兼容，用户在接入支持802.11a和802.11b的公共无线接入网络时，必须随着地点而更换无线网卡，这给用户带来很大的不便，而采用支持802.11a/b双频自适应的无线局域网产品就可以很好地解决这一问题。双频产品可以自动辨认802.11a和802.11b信号并支持漫游连接，使用户在任何一种网络环境下都能保持连接状态。54Mbps的802.11a标准和11Mbps802.11b标准各有优劣，但从用户的角度出发，这种双频自适应无线网络产品，无疑是一种将两种无线网络标准有机融合的解决方案，需要的投资也很大。 · 随着802.11g标准的诞生，双频产品随后也将该标准融入其中，成为全方位的无线网络解决方案。而这种可与三个标准互联的产品叫做“双频三模”产品，也称双频多模（Dual Band and Multimode WLAN）。“双频三模”顾名思义，就是运行在两个频段，支持三种模式（标准）的产品，即同时支持802.11a/b/g三个标准自适应的无线产品，通过该产品，可实现与目前大多数无线局域网标准的互联与兼容，可使用户顺畅地高速漫游于802.11a、b、g标准的无线网络中，横跨于三种标准之上，这类产品目前市面上还比较少见，但却是“双频”产品的发展方向，具有良好的前景。 · 双频多模WLAN的应用 · 随着802.11标准b、a和g不断融合，双频多模无线局域网越来越显示出其优越性。首先，如前文所述b、 a和g标准有其各自的优势和特点以及适合它们的工作环境。双频多模方式根据不同的环境，使用不同的标准，最大程度发挥802.11标准的各自优势和特点。其次，在热点地区如车站，飞机场，仓库，超市等，无线局域网的密度大，小区间的切换频繁。双频多模的工作方式也是解决小区间无缝切换问题的好思路。 · 总结 · 作为一个新标准，与以前的802.11协议相比，IEEE802.11g无线局域网有很多优势。一是短期的优势，即与IEEE802.11b产品兼容，使无线局域网向高速平滑过渡，延长IEEE802.11b产品的使用寿命，降低了用户的投资；二是长期的优势，今后无线局域网的产品可以使用双频多模方式，即在2.4GHz和5GHz频段上同时支持11b、11a和11g物理层标准，在两个频段上都使用OFDM调制技术，提高数据传输速率。综上所述，IEEE802.11g协议标准是具有巨大发展潜力的无线局域网标准，必将使无线局域网向着更高的数据速率蓬勃发展。 · 近年来，IEEE802.11无线局域网产品逐渐走向成熟，价格也逐渐下降，相应软件也日趋成熟。此外，无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动Internet的多媒体业务。无疑，802.11g标准将以它的高传输速率和组网灵活性发挥重要作用。· 802.11n中的两个技术MIMO 与OFDM· MIMOMIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)多输入多输出系统是一项考虑用于802.11n的技术。实现下一代蜂窝网络的MIMO技术 所有的无线技术都面临信号衰落、多径、不断增加的干扰和受限制的频谱的挑战。MIMO技术在不需要占用额外的无线电频率的条件下，利用多径来提供更高的数据吞吐量，并同时增加覆盖范围和可靠性。它解决了当今任何无线电技术都面临的两个最困难的问题，即速度与覆盖范围。802.11n是下一代802.11标准，可将吞吐量提高到100Mbps。同时，专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。可以看出，此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益，后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的译码性能，但是复杂度比较大，对于实时性要求较高的无线通信不能满足要求。ZF算法简单容易实现，但是对信道的信噪比要求较高。性能和复杂度最优的就是BLAST算法。该算法实际上是使用ZF算法加上干扰删除技术得出的。目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时块码、空时格码。空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。OFDMOFDM OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。CDMA与OFDM之技术比较频谱利用率、支持高速率多媒体服务、系统容量、抗多径信道干扰等因素是目前大多数固定宽带无线接入设备商在选择CDMA（码分多址）或OFDM（正交频分复用）作为点到多点（PMP）的关键技术时的主要出发点。而这两种技术在这些方面都各有所长，因此设备商需要根据实际情况权衡利弊，进行综合分析，从而做出最佳选择。CDMA技术是基于扩频通信理论的调制和多址连接技术。OFDM技术属于多载波调制技术，它的基本思想是将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各个子载波并行传输。OFDM和CDMA技术各有利弊。CDMA具有众所周知的优点，而采用多种新技术的OFDM也表现出了良好的网络结构可扩展性、更高的频谱利用率、更灵活的调制方式和抗多径干扰能力。下面主要从调制技术、峰均功率比、抗窄带干扰能力等角度分析这两种技术在性能上的具体差异。调制技术。一般来说，无线系统中频谱效率可以通过采用16QAM（正交幅度调制）、64QAM乃至更高阶的调制方式得到提高，而且一个好的通信系统应该在频谱效率和误码率之间获得最佳平衡。在CDMA系统中，下行链路可支持多种调制，但每条链路的符号调制方式必须相同，而上行链路却不支持多种调制，这就使得CDMA系统丧失了一定的灵活性。并且，在这种非正交的链路中，采用高阶调制方式的用户必将会对采用低阶调制的用户产生很大的噪声干扰。在OFDM系统中，每条链路都可以独立调制，因而该系统不论在上行还是在下行链路上都可以容易地同时容纳多种混合调制方式。这就可以引入“自适应调制”的概念。它增加了系统的灵活性，例如，在信道好的条件下终端可以采用较高阶的如64QAM调制以获得最大频谱效率，而在信道条件变差时可以选择QPSK（四相移相键控）调制等低阶调制来确保信噪比。这样，系统就可以在频谱利用率和误码率之间取得最佳平衡。此外，虽然信道间干扰限制了某条特定链路的调制方式，但这一点可以通过网络频率规划和无线资源管理等手段来解决。峰均功率比（PAPR）。这也是设备商们应该考虑的一个重要因素。因为PAPR过高会使得发送端对功率放大器的线性要求很高，这就意味着要提供额外功率、电池备份和扩大设备的尺寸，进而增加基站和用户设备的成本。CDMA系统的PAPR一般在511dB，并会随着数据速率和使用码数的增加而增加。目前已有很多技术可以降低CDMA的PAPR。在OFDM系统中，由于信号包络的不恒定性，使得该系统对非线性很敏感。如果没有改善非线性敏感性的措施，OFDM技术将不能用于使用电池的传输系统和手机等。目前有很多技术可以降低OFDM的PAPR。抗窄带干扰能力。CDMA的最大优势就表现在其抗窄带干扰能力方面。因为干扰只影响整个扩频信号的一小部分；而OFDM中窄带干扰也只影响其频段的一小部分，而且系统可以不使用受到干扰的部分频段，或者采用前向纠错和使用较低阶调制等手段来解决。抗多径干扰能力。在无线信道中，多径传播效应造成接收信号相互重叠，产生信号波形间的相互干扰，使接收端判断错误。这会严重地影响信号传输的质量。为了抵消这种信号自干扰，CDMA接收机采用了RAKE分集接收技术来区分和绑定多路信号能量。为了减少干扰源，RAKE接收机提供一些分集增益。然而由于多路信号能量不相等，试验证明，如果路径数超过7或8条，这种信号能量的分散将使得信道估计精确度降低，RAKE的接收性能下降就会很快。OFDM技术与RAKE接收的思路不同，它是将待发送的信息码元通过串并变换，降低速率，从而增大码元周期，以削弱多径干扰的影响。同时它使用循环前缀（CP）作为保护间隔，大大减少甚至消除了码间干扰，并且保证了各信道间的正交性，从而大大减少了信道间干扰。当然，这样做也付出了带宽的代价，并带来了能量损失：CP越长，能量损失就越大。功率控制技术。在CDMA系统中，功率控制技术是解决远近效应的重要方法，而且功率控制的有效性决定了网络的容量。相对来说功率控制不是OFDM系统的基本需求。OFDM系统引入功率控制的目的是最小化信道间干扰。网络规划。由于CDMA本身的技术特性，CDMA系统的频率规划问题不很突出，但却面临着码的设计规划问题。OFDM系统网络规划的最基本目的是减少信道间的干扰。由于这种规划是基于频率分配的，设计者只要预留些频段就可以解决小区分裂的问题。均衡技术。均衡技术可以补偿时分信道中由于多径效应而产生的ISI。在CDMA系统中，信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽。由于扩频码自身良好的自相关性，使得在无线信道传输中的时延扩展可以被看作只是被传信号的再次传送。如果这些多径信号相互间的延时超过一个码片的长度，就可被RAKE接收端视为非相关的噪声，而不再需要均衡。对OFDM系统，在一般的衰落环境下，均衡不是改善系统性能的有效方法，因为均衡的实质是补偿多径信道特性。而OFDM技术本身已经利用了多径信道的分集特性，因此该系统一般不必再作均衡 · 802.11标准· 802.11a54Mbps速率，5GHz频段信号（1999年获得批· 802.11b11Mbps速率，2.4GHz频段信号（1999年） 802.11c符合802.1D的媒体接入控制层(MAC) 桥接(MAC Layer Bridging）    802.11d根据各国情况，使用的无线信号频谱（2001年) 802.11e对服务等级(Quality of Service, QoS) 的支持（尚未批准） 802.11fIAPP(Inter-Access Point Protocol)，接入点内部，支持基站的互连性（2003年）· 802.11g54Mbps速率，2.4GHz频段信号（2003年）    802.11h无线覆盖半径的调整，包括室内(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz频段)（2003年）    802.11i802.11规范家族在和鉴权(Authentification)方面的补充（2004年） 802.11j根据日本规定做的升级（5GHz）（2004年） 802.11k对WLAN进行系统管理（在进行中）   802.11l预留并不打算使用，以免同802.11i产生混乱   802.11m802.11规范家族的维护标准 802.11n比802.11g更高传输速率的改善 802.11o针对局域网中的语音应用 802.11r提供更强大的漫游功能 802.11s实现先进的Mesh功能，提供自配置、自修复功能802.11T无线性能预报，可以成为无线网络的标准802.11u与3G或者蜂窝等形式的外部网络连接 802.11v无线网络管理/设备配置802.11w增强保护管理框架的性· 802.11x通用802.11规范家族名称802.11y802.11族中基于竞争的协议，用于制定标准化的干扰避免机制 · LTE续力UMTS无线接入方式再优化2009-07-29 09:25  佚名  世纪电子为了保证UMTS在随后的十年和更长时间内保持持续的竞争力，3GPP目前正在研究UMTS的长期演进方案(LTE)，目标是一个高数据速率，低延迟和分组优化的无线接入技术。在LTE研究项目中，3GPP首先集中在定义需求，例如数据速率、能力、频谱效率、延迟、带宽和移动性等目标要求。同时也考虑一些商业方面的需求，例如安装和维护网络的成本。LTE下行传输机制在EUTRA下行链路，使用了基于传统OFDM技术的传输机制。在OFDM系统中，可用的带宽被分为多个互相正交的子载波。每个子载波上都调制了一个低速率的数据流。由于它具有很好的抗多径衰落性和高效率的接收机结构等优点，OFDM已经在WLAN、WiMAX和DVB等技术中使用。OFDM信号可以使用IFFT数字信号处理方法来产生。IFFT把在频率域的N个复杂的数据符号转换成时间域的信号。和OFDM相比，OFDMA允许在可用的带宽内接入多个用户。每个用户分配特定的数据频率资源。E-UTRA中的数据信道是共享信道，也就是说，在1ms的传输时间内需要考虑每个用户分配了哪些时间频率资源，这是基站需要考虑的调度算法问题。上行传输体制OFDMA适合完成LTE下行的要求，却不适合上行的情况。这主要是因为OFDMA信号的峰均比(PAPR)特性比较差，从而导致上行覆盖范围的恶化。因此，LTE的上行传输方案是基于带有循环前缀的SC-FDMA(单载波的频分多址)。SC-FDMA信号具有比OFDMA信号要好的PAPR特性。这是选择SC-FDMA作为LTE上行信号接入方式的一个主要原因。PAPR特性对于UE功放的简化设计很重要。此外SC-FDMA的信号处理和OFDMA信号的处理有很多相似之处，在E-UTRA中选择了DFT-s-OFDM方法。对于DFT-s-OFDM，DFT的输入是大小为M的调制符号，上行的调制方式可以为QPSK、16QAM和64QAM。DFT把调制符号转变到频率域，结果映射到可用的子载波上。然后像在OFDM中那样，做一个N点的IFFT转换(N>M)转换到时域。最后进行添加循环前缀和并串转换的操作。LTEMIMO为了提高吞吐量和频谱利用率，在发射机和接收机侧使用多天线的多输入和多输出系统(MIMO)成为LTE的的重要部分。对于LTE的下行，2×2天线的配置是MIMO最基本的配置，也就是在基站端有两个发射天线，在终端侧有两个接收天线。同时也在考虑四个天线的配置情况。下行空间复用允许把同一个下行资源块同时发射到不同的发射天线。这些数据流可以属于同一个用户(这叫做单用户MIMO/SU-MIMO)，或者属于不同的用户(这叫做多用户MIMO/MU-MIMO)。SU-MIMO可以增加单个用户的数据速率，MU-MIMO可以增加系统的容量。考虑到终端复杂性的问题，LTE的上行MIMO体制和下行MIMO是不一样的。对于上行可以使用MU-MIMO。多个用户的终端可以同时发射同一数据块。这也可以认为是空间域的多址接入。这种方法在UE端只需要一个发射天线，这是一个很大的优点。共享同一数据块的多个终端需要使用正交的导频信号。为了使用两个或多个发射天线的优点，但是仍然保持UE的低成本，可以使用天线子集选择方法。开始的时候，UE可以使用两个发射天线，但是只有一套发射链路和放大器。使用一个开关来选择可以提供给eNodeB最好信道的天线。协议结构SAE是3GPP的一个研究项目，研究的是整个系统结构的演进方案。它的目标是把3GPP系统演进到支持多种无线接入技术的、高数据速率、低延迟和分组数据优化的系统。这些工作的焦点是在分组域，并且假定分组域支持语音业务。目前对这个系统的清晰需求主要是支持多种接入网络，保持移动性和服务的连续性等。E-UTRAN包括多个eNodeBs，提供了E-UTRA到终端UE用户平面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面(RRC)的协议功能。多个eNodeB通过X2接口互相连接起来。eNodeB也通过S1接口连接到演进的分组核心网EPC，再更进一步来说就是到移动性管理实体MME和SAE网关。NAS协议终止于MME。在E-UTRAN中，基站的功能相对于WCDMARelease99版本得到了显著的加强。基站具有了无线承载控制、接入控制、移动性控制、上下行调度和测量配置等功能。LTE测试目前，R&S公司的SMU200A，SMJ100A，SMATE200A信号源加上SMx-K55选项可以用来产生LTE信号。另外一种选择是，使用在PC机上运行的模拟软件WinIQSIM2产生数字调制信号的波形文件，然后再装载到上述的信号源中，也可以产生需要的数字调制射频信号。在这种情况下，需要软件选项SMx-K255。产生LTE基带信号的方案是，选用IQ基带信号源AFQ，加上软件选项AFQ-K255和WinIQSIM2软件。如果是AMU200A基带信号源和选件AMU-K55或者AMU-K255和WinIQSIM2软件，可以产生具有信道衰落功能的LTE基带信号。LTE信号分析显示了OFDMA时间调度表，举例说明了用户如何配置LTE下行信号的资源块。可以使用信号分析仪R&SFSQ来分析LTE信号的射频特性，此时分别需要软件选项FSQ-K100和FSQ-K101来分析LTE信号的下行和上行信号。这两个选项提供了下面的测量应用：调制质量，矢量误差幅度EVM，星座图，频谱测量，CCDF的测量和频率误差等。LTE层1和协议测试的下半部分显示了LTE下行信号各个载波的EVM测量，上半部分显示了10ms内的捕获帧。EVM的分析对LTE有特别的意义，因为LTE信号的调制方式最高可到64QAM，为了防止吞吐量的下降，必须对发射机端的EVM提出很严格的要求。LTE层1具有很多重要的功能，这包括小区搜索、HARQ协议、调度安排、链路自适应、上行时间控制和功率控制等。而且这些过程有着很严格的定时要求。因此需要对层1进行完全测试来保证LTE的性能。LTE协议栈的测试用来验证一些信令功能，例如呼叫建立和释放，呼叫重配置，状态处理和移动性等。和2G、3G系统的互操作性测试是对LTE的另外一个需求。为了保证终端的协议栈和应用可以处理高数据率的数据，需要测试验证终端吞吐量的要求。在LTE实现的早期，研发部门需要包含各个参数配置的多种测试场景来进行LTE的协议栈的测试。专心-专注-专业