在多天线传输方案方面，Release 8版本的LTE标准共制定7中不同的下行链路传输模式TM1-TM7，列出如下[6]：

TM1：单天线传输，使用单根发射天线，是LTE标准中最简单传输模式。使用单根接收天线时为SISO（Single-in，Single-out，单输入单输出）模式，多根接收天线时为即为SIMO（Single-input，Multi-output，单输入多输出）的接收分集模式。

TM2：发射分集模式，发射端使用多根天线，属于MIMO（Multi-input，Multi-output，多输入多输出）模式。

TM3：基于码本的开环空分复用或发射分集。

TM4：基于码本的闭环空分复用或发射分集。

TM5：TM4的多用户MIMO模式或发射分集。

TM6：使用单层的基于码本的闭环预编码或发射分集，支持波束赋型。

TM7：使用单层的非码本预编码或发射分集，支持波束赋型。

自Release 8 发布后，3GPP持续更新并发布新的版本。随后LTE标准又在Release 9中引入TM8，Release 10中引入TM9和TM10。Release 10的发布标志LTE正式进入LTE-Advanced阶段，被认为是更符合国际电信联盟4G要求的标准。截至目前，3GPP官网上已更新至Release 14版本。

1.3  本文主要工作即内容安排

本文主要研究LTE Release 8相关技术规范，构建基于MATLAB的LTE-FDD物理层下行传输链路仿真平台，搭建TM1的单天线传输模式、TM3的2×2天线开环空分复用模式的两种通信链路，并分别得到反映系统性能的误码率曲线，得出结论。论文结构安排如下：

第一章为绪论，介绍移动通信发展历史，简要概述LTE技术及其发展现状。

第二章介绍LTE物理层资源及基本概念。

第三章详细讲述LTE-FDD两种单天线和2×2开环空分复用两种传输模式的下行链路搭建过程，包括传输信道和物理信道两层处理；介绍接收端包括信道估计、频域均衡在内的关键算法；介绍仿真参数设置并给出在平坦衰落信道中的误码率仿真结果。文献综述

第四章对既有链路，分别考察天线相关性、频率选择性及多普勒效应对系统性能的影响并仿真分析。

第五章总结本论文研究成果以及存在的不足，为进一步改进提供方向。

2  LTE物理层概述

为更好理解下行物理层处理流程，本章概述LTE物理资源规划及物理层基本概念。

2.1  LTE物理资源

构建LTE下行传输系统前，需确定可用于数据传输的物理资源。本节关注LTE-FDD系统下行传输资源，从时域和频域两个方面分别作介绍。

2.1.1  时域资源

LTE定义基本时间单位 秒。时域资源时长均为 的整数倍，并用其倍数表示。下行传输的时域资源规划为 的系统帧。LTE支持两种帧结构，分别是用于FDD的类型1和用于TDD的类型2。LTE-FDD系统帧结构如图2.1所示。

图2.1  LTE-FDD帧结构

图中，FDD的一个系统帧由10个相同子帧组成，各子帧包含两个相同时隙，一个时隙由多个符号（symbol）构成。LTE的下行链路基于OFDM技术，即此处为OFDM符号。一个时隙中符号个数与循环前缀（Cyclic Prefix，CP）长度和子载波间隔（子载波概念见2.1.2介绍）有关。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

CP可作为符号间的保护间隔并保证接收端子载波的正交性，在CP长度大于延迟时，消除符号间干扰（Inter-symbol Interference，ISI）和子载波间干扰（Inter-carrier Interference，ICI）。根据实际情况中不同的延迟，LTE定义两种不同长度的CP：常规CP和扩展CP。使用不同类型CP时一个时隙符号个数及各符号CP长度关系见表2.1所示（注： 表示符号索引）。

表2.1  OFDM参数