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White Paper 通信系统的设计与验证 LTE与WiMAX物理层设计工具选择 February 2010 Author 引言 Markus Willems, Ph.D. 如今，3G无线网络和手持终端设备已经开始大规模部署，下一代无线通信协议标准，俗称4G，也已经基本制定完 Product Marketing 成。3GPP的长期演进（LTE）被大多数国家接受为4G标准。LTE的支持者宣称只需对现有的网络基础设施更新部分关 Manager 键部件就可以完成升级，因此LTE得到了业界的广泛认同。2008年12月11日，3GPP批准并冻结了LTE Release 8，这一 Synopsys, Inc. 里程碑式的事件开启了研发兼容新协议的产品的大幕。移动WiMAX（802.16）作为4G的另一个候选方案，与LTE在物理 Holger Keding, Ph.D. 层应用上有许多相同的概念，只是实现细节上存在不同。这也为开发同时支持WiMAX和LTE方案的产品提供了可能。在 Corporate Application Engineer 物理层设计上，LTE和WiMAX的复杂度相差不多。 Synopsys, Inc. 对LTE的研究为我们重提调制解调算法设计和验证过程的重要性提供了机会。在算法设计阶段犯下的错误很难在硬 件设计或者嵌入式软件开发阶段弥补回来。对算法的验证是为了检测设计能否满足协议标准的要求。例如，需要检测 不同信道环境下的最大误包率。协议标准的很大一部分内容都被用来定义测试环境。 当选择某种工具或者方法来进行有效的算法设计时，工程设计者需要从整个设计流程的角度来考虑算法复杂度的要 求。针对一些简单设计的解决方案对更大更复杂的系统来说可能完全不适用。而如果每一个项目都采用独特的工具 和方法，项目的维护就会成为噩梦。一些表面上看成本很小的解决方案，后续可能需要购买其他昂贵的工具。而如果 工具某些基础功能缺失，也会耗费工程师更多的时间和精力。 本文主要探讨从3G转向4G的物理层设计过程中的仿真工具效率问题。这些关于效率的准则也可以用于其他信号处理领域。 LTE和WiMAX：物理层关键技术 LTE和WiMAX都是基于正交频分复用（OFDM）的多载波调制方案，通过多输入输出天线（MIMO）进行信号传输。这与3G 基于码分复用（CDMA）的概念有很大不同。3G与4G系统的物理层基带处理算法有着本质区别。 l OFDM l Input modulator data Channel MIMO encoder Scrambling Modulator encoder N OFDM N modulator l OFDM l demodulator