TD-LTE基本原理培訓(xùn)課件

1、TD-LTETD-LTE基本原理培訓(xùn)基本原理培訓(xùn)提綱提綱1 12 2TD-LTETD-LTE關(guān)鍵技術(shù)原理關(guān)鍵技術(shù)原理3 3TD-LTETD-LTE幀結(jié)構(gòu)與信道類型幀結(jié)構(gòu)與信道類型2 2 4 4TD-LTETD-LTE的重要過程的重要過程1 1TD-LTETD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況LTELTE殊途同歸之路殊途同歸之路3TDMACDMAOFDMGPRS/EDGE3GPP陣營(GSM)WCDMAEV-DO Rel. 0TD-SCDMAcdma2000 1x3GPP2陣營(CDMA)HSPATD-HSPAD0 Rel. ALTE-FDDTD-LTEWiMAX陣營Mobile WiMAX 80

2、2.16e802.16mLTE-Advanced(包括TD-LTE Ad)峰值速率 25/75Mbps小區(qū)吞吐量 8.65/16.31Mbps峰值速率 20/84Mbps小區(qū)吞吐量 9.8/20.4Mbps峰值速率 1.8/3.1Mbps小區(qū)吞吐量 0.4/0.8Mbps峰值速率：5.76/14.4Mbps小區(qū)吞吐量： 1.5/2.5Mbps峰值速率：0.55/1.68Mbps小區(qū)吞吐量：0.36/1Mbps峰值速率 0.47/0.47Mbps小區(qū)吞吐量 0.47/0.47Mbps峰值速率 500Mbps1Gbps峰值速率 33/75Mbps峰值速率 500Mbps1Gbps2G3G3.9G4

3、GLTE-ATD-LTETD-LTE是是LTELTE中的中的TDDTDD模式，是模式，是TD-SCDMATD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的長期演進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)的長期演進(jìn)。LTELTE更高效、靈活更高效、靈活可變帶寬可變帶寬1.41.4、3 3、5 5、1010、1515、20MHz 20MHz 高速率高速率下行：下行：100Mbps100Mbps上行：上行：50Mbps50Mbps高效率高效率下行：下行：5bit/S/Hz5bit/S/Hz上行：上行：2.5bit/S/Hz2.5bit/S/Hz低時延低時延控制面：控制面：100ms100ms用戶面：用戶面：10ms10msLTELTE是是3GPP3GPP為了保

4、證未來為了保證未來1010年年3GPP3GPP系列技術(shù)的生系列技術(shù)的生命力，抵御來自非命力，抵御來自非3GPP3GPP陣營技術(shù)的競爭而啟動的陣營技術(shù)的競爭而啟動的最大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)項目。最大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)項目。DoCoMo：5MHzVerizon：10MHz香港公司：15MHz可同頻組網(wǎng)核心網(wǎng)（CN）RNCRNCIuIuIubIubIubIubIurUEUEUuUuNode BNode BNode BNode BLTELTE具有扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EPCEPCE-UTRANE-UTRAN用戶接入時延用戶接入時延2s2s100ms100ms業(yè)務(wù)端到端時延業(yè)務(wù)端到端時延100ms100ms20

5、ms20ms網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化優(yōu)點：提升用戶感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化優(yōu)點：提升用戶感受、減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資受、減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013201320042004年年1212月月LTELTE研究項目正式研究項目正式立項（立項（SI SI啟動）啟動）20062006年年9 9月月LTE SILTE SI階段完成，階段完成，WIWI階段開始階段開始20072007年年1111月月中國移動聯(lián)合中國

6、移動聯(lián)合2727家家公司主導(dǎo)提出了公司主導(dǎo)提出了LTE-LTE-TDDTDD融合幀結(jié)構(gòu)的建融合幀結(jié)構(gòu)的建議，形成幀結(jié)構(gòu)兼容議，形成幀結(jié)構(gòu)兼容形式形式20082008年底年底R8R8版本凍結(jié)版本凍結(jié)單流單流BeamformingBeamforming多址方式多址方式OFDMA/SC-FDMAOFDMA/SC-FDMA支持多流傳輸，支持多流傳輸，MIMOMIMO上下行均支持上下行均支持64QAM64QAM20092009年年1212月月R9R9凍結(jié)凍結(jié)Home eNBHome eNB增強(qiáng)增強(qiáng)支持雙流支持雙流BFBFSONSONeMBMSeMBMSTD-LTETD-LTE家庭基站家庭基站201120

7、11年年6 6月月R10R10凍結(jié)凍結(jié)增強(qiáng)的上下行增強(qiáng)的上下行MIMOMIMO，支持最高，支持最高下行下行8 8流流/ /上行上行4 4流傳輸流傳輸載波聚合載波聚合Carrier AggregationCarrier Aggregation無線中繼無線中繼RelayRelay增強(qiáng)型小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)增強(qiáng)型小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)20122012年底年底在在R10R10標(biāo)準(zhǔn)接近完標(biāo)準(zhǔn)接近完成后，成后，R11R11版本正版本正式立項，式立項，R11R11版本版本預(yù)計在預(yù)計在20122012年底年底凍結(jié)。凍結(jié)。TD-LTETD-LTE的的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程化進(jìn)程LTETDDLTETDD與與FDDFDD高度融合高度融合

8、1 178 8lLTE FDD/TDD高度融合，在在同一組織、同一項目、同一同一組織、同一項目、同一流程中進(jìn)行，形成了同一規(guī)流程中進(jìn)行，形成了同一規(guī)范；范； l國際主流通信公司同時推進(jìn)FDD/TDD標(biāo)準(zhǔn)完善l系統(tǒng)共平臺系統(tǒng)共平臺：相同帶寬、通道數(shù)時，基帶單元可以采用共硬件平臺，軟件大部分可復(fù)用；l終端共基帶芯片終端共基帶芯片：通過軟件自適應(yīng)地工作在TD-LTE或LTE FDD模式上；lTD-LTE建立起國際化端到端端到端產(chǎn)業(yè)鏈l融合國內(nèi)外TD-S、WiMAX及FDD各陣營各陣營的產(chǎn)業(yè)研發(fā)力量2012 H2多模芯片滿足預(yù)商用需求國內(nèi)廠商國內(nèi)廠商：中興、聯(lián)芯、創(chuàng)毅視訊、海思等2011年底2012年

9、初推出多模芯片或雙芯片方案國際廠商國際廠商：高通、STE、Marvell、MTK等2012年下半年提供面向商用的含TD-SCDMA的多模芯片8LTETDDLTETDD與與FDDFDD高度融合高度融合2 2LTELTE全球部署情況全球部署情況l截止2012年9月，全球共簽署31張LTE TDD商用網(wǎng)絡(luò)，11張正式推出商用服務(wù)。主要集中在2.6GHz、2.3GHz頻段。l2011年2月，由中國移動主導(dǎo)聯(lián)合7家運(yùn)營商發(fā)起成立TD-LTE全球發(fā)展倡議(GT I)，已發(fā)展至48家運(yùn)營商成員，27家廠商合作伙伴；目前已經(jīng)有38個運(yùn)營商計劃部署或正在進(jìn)行試驗。國家國家運(yùn)營商運(yùn)營商頻率頻率3GPP3GPP頻段

10、頻段波蘭Aero2(FDD/TDD)2.6GBand 38沙特Mobily2.6GBand 38沙特STC2.3GBand 40巴西SKY-TV2.6GBand 38日本軟銀2.6GBand 38澳大利亞NBN2.3GBand 40印度Bharti Airtel2.3GBand 40瑞典3 Sweden(FDD/TDD)2.6GBand 38英國UKBB3.5G,3.6G Band 42/43l2009-12-15，TeliaSonera在北歐建設(shè)第一個LTE商用網(wǎng)。截至2012-7，45個國家88個LTE商用網(wǎng)絡(luò)（79個FDD,7個TD-LTE,2個FDD/TDD）；11個國家58個LTE試

11、驗網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)總體情況產(chǎn)業(yè)總體情況 中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司第 10 頁系統(tǒng)設(shè)備終端/芯片測試儀表l9家系統(tǒng)廠商已經(jīng)發(fā)布TD-LTE產(chǎn)品l數(shù)據(jù)卡、CPE、平板電腦和智能終端已經(jīng)在上海世博會和廣州亞運(yùn)會展示l已經(jīng)提供超過50款TD-TLE測試設(shè)備通過技術(shù)試驗、規(guī)模試驗的促進(jìn)，有更多的系統(tǒng)、終端通過技術(shù)試驗、規(guī)模試驗的促進(jìn)，有更多的系統(tǒng)、終端/ /芯片、測試儀表廠商提供芯片、測試儀表廠商提供TD-TD-LTELTE產(chǎn)品，擴(kuò)大了產(chǎn)品，擴(kuò)大了TD-LTETD-LTE技術(shù)的影響力和產(chǎn)業(yè)規(guī)模，技術(shù)的影響力和產(chǎn)業(yè)規(guī)模，構(gòu)建起構(gòu)建起完備完備國際化產(chǎn)業(yè)鏈國際化產(chǎn)業(yè)鏈TD-LTE技術(shù)得到全產(chǎn)業(yè)鏈的廣泛支持200

12、9年底，部分廠商開始提供基于R8版本的雙通道測試設(shè)備2009年底，具備滿足SAE商用網(wǎng)絡(luò)基本要求的核心網(wǎng)設(shè)備08.Q409.Q109.Q209.Q309.Q410.Q108.Q308.Q210.Q210.Q310.Q411.Q111.Q2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備09 Q409 Q42010年Q3，提供基于R8版本的8通道設(shè)備10 Q311.Q311.Q4 12.Q1LTELTE系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)展系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)展lTDD與FDD系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品基本同步開發(fā)，除了RRU其他設(shè)備基本可以共用；但商用進(jìn)程TDD要比FDD晚約12年時間。l在核心網(wǎng)側(cè)，2009年底已具備滿足商用網(wǎng)絡(luò)基本要求的核心網(wǎng)設(shè)備，并在第一個FDDLTE商用網(wǎng)絡(luò)

13、中成功應(yīng)用。在無線側(cè)，2009年底，部分系統(tǒng)設(shè)備廠商已可以提供基于R8版本的LTE-FDD商用設(shè)備，到2011年，系統(tǒng)設(shè)備廠商推出了基于R9版本的設(shè)備。l2011年，大部分廠家已經(jīng)完成了基于R8版本TD-LTE產(chǎn)品的外場測試。2012年截至目前，主流廠家已完成了R9版本支持雙流波束賦形產(chǎn)品功能的外場測試。2011年，提供基于R9版本的8通道設(shè)備11 Q3TD-LTE無線主設(shè)備廠家共10個廠家,包括大唐,烽火,愛立信,中興,普天,華為,諾西,新郵通,上海貝爾和三星烽火的宏基站設(shè)備同諾西。三星的設(shè)備同大唐TD-LTETD-LTE天線產(chǎn)品天線產(chǎn)品FA天線天線FAD天線天線D天線天線FA/D內(nèi)置合路器

14、天線內(nèi)置合路器天線支持支持F/DCS等多頻天線等多頻天線（電調(diào)（電調(diào)/非電調(diào)）非電調(diào)）小型化天線小型化天線智能天線（8通道）非智能天線（2通道）TD-LTETD-LTE芯片終端發(fā)展情況芯片終端發(fā)展情況13超過17家芯片廠商投身TD-LTE產(chǎn)業(yè)，并承諾基于單芯片支持LTE TDD/FDD。目前高通、海思和Altair已經(jīng)可以提供LTE TDD/FDD融合芯片產(chǎn)品傳統(tǒng)的TD-SCDMA 芯片廠商傳統(tǒng)的FDD 芯片廠商新興的芯片廠商傳統(tǒng)的Wimax芯片廠商LTE TDD/FDD融合數(shù)據(jù)卡/CPE眾多終端廠商支持TD-LTE產(chǎn)業(yè)，已推出數(shù)據(jù)卡、CPE、移動熱點設(shè)備、平板電腦和TD-LTE+TD-SCD

15、MA/GSM雙待單卡智能手機(jī)等多形態(tài)產(chǎn)品TD-LTETD-LTE芯片終端發(fā)展情況芯片終端發(fā)展情況廠商廠商型號型號時間時間多模多頻支持能力多模多頻支持能力高通MSM896012Q4支持6模，包括：G/C/U/TDS/LTE-TDD/FDD 海思Balong71012Q2支持5模，包括：G/U/TDS/LTE-TDD/FDD STEM74002012支持5模，包括：G/U/TDS/LTE-TDD/FDD MarvellPXA18022012支持4模，包括：G/TDS/LTE-TDD/FDD 展訊SC962012Q4支持4模，包括：G/TDS/LTE-TDD/FDD（13Q2支持5模，包括：G/U/

16、TDS/LTE-TDD/FDD） 創(chuàng)毅視訊WD50002012支持4模，包括：G/TDS/LTE-TDD/FDD 聯(lián)芯LC176112Q4支持3模，包括：G/TDS/LTE-TDD（13Q2支持4模，包括：G/TDS/LTE-TDD/FDD） IntelXMM70602012支持3模，包括：G/U/LTE-FDD （13年XMM7162支持5模） AltairFG31002012支持2模，包括：LTE-TDD/FDD截止截止20122012年年9 9月，主流芯片廠家陸續(xù)推出多模多頻芯片月，主流芯片廠家陸續(xù)推出多模多頻芯片 網(wǎng)絡(luò)測試儀表主要包括網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)類測試儀表以及研發(fā)測試儀表網(wǎng)絡(luò)測試儀表主要包

17、括網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)類測試儀表以及研發(fā)測試儀表：u 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)類測試儀表：網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)類測試儀表：國內(nèi)廠商在技術(shù)上已與國外廠家相當(dāng)，在路測軟件、掃頻儀等方面已處于領(lǐng)先地位，海思、鼎利、灣流等廠商已經(jīng)給軟銀、Clearwire、DoCoMo、KDDI等運(yùn)營商供貨u 研發(fā)類測試儀表：研發(fā)類測試儀表：儀表功能和性能比較完備，國內(nèi)廠商僅在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和部分射頻類儀表投入研發(fā)，總體與國際廠商差距較大網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)類網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)類廠家廠家研發(fā)類研發(fā)類廠家廠家路測終端路測終端海思、創(chuàng)毅、重郵、中興微海思、創(chuàng)毅、重郵、中興微、高通、Sequans、Altair性能測試工具性能測試工具/ /協(xié)議仿真協(xié)議仿真儀表儀表EXFO+Aerof

18、lex、IXIA、PRISMA、Artiza路測軟件路測軟件鼎利、惠捷朗、華星、開聞、中興鼎利、惠捷朗、華星、開聞、中興、TEMS、ACCUVER、JDSU信號發(fā)生器信號發(fā)生器安捷倫、R&S、安立掃頻儀掃頻儀北方烽火、卓信北方烽火、卓信、JDSU、上海創(chuàng)遠(yuǎn)上海創(chuàng)遠(yuǎn)、PCTEL、RS 終端仿真工具終端仿真工具ERCOM、PRISMA（多用戶）、Aeroflex空口監(jiān)測儀表空口監(jiān)測儀表鼎利、鼎利、Sanjole、Abit無線信道仿真工具無線信道仿真工具伊萊比特、思博倫、Azimuth便攜式頻譜分析儀便攜式頻譜分析儀安捷倫、R&S、JDSU（便攜式）、安立（便攜式）射頻矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

19、射頻矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上海創(chuàng)遠(yuǎn)、上海創(chuàng)遠(yuǎn)、安捷倫、RS、安立信令監(jiān)測儀信令監(jiān)測儀灣流灣流、中創(chuàng)信測、重郵、中創(chuàng)信測、重郵、JDSU、泰克、EXFO、RADCOM、終端測試儀終端測試儀星河亮點、星河亮點、安立、安捷倫、安奈特、RS、Aeroflex無線信道測量工具無線信道測量工具伊萊比特LTE IRLTE IR監(jiān)測儀表監(jiān)測儀表無無注：藍(lán)色字體標(biāo)注國內(nèi)廠商注：藍(lán)色字體標(biāo)注國內(nèi)廠商TD-LTETD-LTE測試儀表進(jìn)展情況測試儀表進(jìn)展情況提綱提綱1 12 2TD-LTETD-LTE關(guān)鍵技術(shù)原理關(guān)鍵技術(shù)原理3 3TD-LTETD-LTE幀結(jié)構(gòu)與信道類型幀結(jié)構(gòu)與信道類型2 2 4 4TD-LTETD-LTE的

20、重要過程的重要過程1 1TD-LTETD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況LTELTE的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)OFDMOFDM技術(shù)技術(shù) MIMOMIMO技術(shù)技術(shù) 干擾抑制干擾抑制技術(shù)技術(shù) 調(diào)度技術(shù)調(diào)度技術(shù) LTELTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)1 1：OFDMOFDM的發(fā)展歷史的發(fā)展歷史2000s1990s1970s1960sOFDM在高速調(diào)制器中的應(yīng)用開始研究OFDM 應(yīng)用在高頻軍事系統(tǒng)OFDM應(yīng)用于寬帶數(shù)據(jù)通信和廣播等OFDM應(yīng)用于 802.11a, 802.16, LTEOFDMOFDM概述概述 正交頻分復(fù)用技術(shù)，多載波調(diào)制的一種。將一個寬頻信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流

21、，調(diào)制到每個子信道上進(jìn)行傳輸。概念概念頻域波形f寬頻信道寬頻信道正交子信道正交子信道OFDMOFDM優(yōu)勢優(yōu)勢- -對比對比 FDM FDM與傳統(tǒng)FDM的區(qū)別？ 傳統(tǒng)傳統(tǒng)FDM:為避免載波間干擾，需要在相鄰的載波間保留一定保護(hù)間隔，大大為避免載波間干擾，需要在相鄰的載波間保留一定保護(hù)間隔，大大降低了頻譜效率。降低了頻譜效率。 FDMOFDM OFDM:各各(子子)載波重疊排列，同時保持載波重疊排列，同時保持(子子)載波的正交性（通過載波的正交性（通過FFT實現(xiàn)）。實現(xiàn)）。從而在相同帶寬內(nèi)容納數(shù)量更多從而在相同帶寬內(nèi)容納數(shù)量更多(子子)載波，提升頻譜效率。載波，提升頻譜效率。考慮到系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程

22、度及成本，考慮到系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度及成本，OFDMOFDM更適用于寬帶移動通信更適用于寬帶移動通信OFDMOFDM優(yōu)勢優(yōu)勢- -對比對比 CDMA CDMAOFDMOFDMTD-SCDMA TD-SCDMA 抗多徑抗多徑干擾能力干擾能力可不采用或采用簡單時域均衡器將高速數(shù)據(jù)流分解為多條低速數(shù)據(jù)流并使用循環(huán)前綴(CP)作為保護(hù)，大大減少甚至消除符號間干擾。對均衡器的要求較高高速數(shù)據(jù)流的符號寬度較短，易產(chǎn)生符號間干擾。接收機(jī)均衡器的復(fù)雜度隨著帶寬的增大而急劇增加與與MIMOMIMO結(jié)合結(jié)合系統(tǒng)復(fù)雜度隨天線數(shù)量呈線性增加每個子載波可看作平坦衰落信道，天線增加對系統(tǒng)復(fù)雜度影響有限系統(tǒng)復(fù)雜度隨天線數(shù)量增

23、加呈冪次變化需在接收端選擇可將MIMO接收和信道均衡混合處理的技術(shù)，大大增加接收機(jī)復(fù)雜度。帶寬帶寬擴(kuò)展性擴(kuò)展性帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)，LTE支持多種載波帶寬在實現(xiàn)上，通過調(diào)整IFFT尺寸即可改變載波帶寬，系統(tǒng)復(fù)雜度增加不明顯。帶寬擴(kuò)展性差需要通過提高碼片速率或多載波CDMA來支持更大帶寬，接收機(jī)復(fù)雜度大幅提升。頻域調(diào)度頻域調(diào)度頻域調(diào)度靈活頻域調(diào)度顆粒度?。?80kHz）。隨時為用戶選擇較優(yōu)的時頻資源進(jìn)行傳輸，從而獲得頻選調(diào)度增益。頻域調(diào)度粗放只能進(jìn)行載波級調(diào)度（1.6MHz)，調(diào)度的靈活性較差。OFDMOFDM不足不足 OFDM輸出信號是多個子載波時域相加的結(jié)果，子載波數(shù)量從幾十個到上千個，如果多個子載

24、波同相位，相加后會出現(xiàn)很大幅值，造成調(diào)制信號的動態(tài)范圍很大。因此對RF功率放大器提出很高的要求較高的峰均比（較高的峰均比（PARPPARP）受頻率偏差的影響受頻率偏差的影響 高速移動引起的Doppler頻移 系統(tǒng)設(shè)計時已通過增大導(dǎo)頻密度（大致為每0.25ms發(fā)送一次導(dǎo)頻，時域密度大于TD-S）來減弱此問題帶來的影響子載波間干擾子載波間干擾(ICI(ICI） 折射、反射較多時，多徑時延大于CP(Cyclic Prefix，循環(huán)前綴)，將會引起ISI及ICI 系統(tǒng)設(shè)計時已考慮此因素，設(shè)計的CP能滿足絕大多數(shù)傳播模型下的多徑時延要求（4.68us)，從而維持符號間無干擾受時間偏差受時間偏差的的影響影

25、響ISI(ISI(符號間干擾）符號間干擾）& ICI& ICILTELTE多址方式多址方式- -下行下行將傳輸帶寬劃分成一系列正交的子載波資源，將不同的子載波資源分配給不同的用戶實現(xiàn)多址。因為子載波相互正交，所以小區(qū)內(nèi)用戶之間沒有干擾。時域波形tpower峰均比示意圖下行多址方式下行多址方式OFDMAOFDMA下行多址方式特點下行多址方式特點同相位的子載波的波形在時域上直接疊加。因子載波數(shù)量多，造成峰均比(PAPR)較高，調(diào)制信號的動態(tài)范圍大，提高了對功放的要求。分布式：分配給用戶的分布式：分配給用戶的RBRB不連續(xù)不連續(xù)集中式：連續(xù)集中式：連續(xù)RBRB分給一個用戶分給一個用戶

26、 優(yōu)點：調(diào)度開銷小 優(yōu)點：頻選調(diào)度增益較大頻率時間用戶A用戶B用戶C子載波在這個調(diào)度周期中，用戶A是分布式，用戶B是集中式LTELTE多址方式多址方式- -上行上行和OFDMA相同，將傳輸帶寬劃分成一系列正交的子載波資源，將不同的子載波資源分配給不同的用戶實現(xiàn)多址。注意不同的是：任一終端使用的子載波必須連續(xù)上行多址方式上行多址方式SC-FDMASC-FDMA上行多址方式特點上行多址方式特點考慮到多載波帶來的高PAPR會影響終端的射頻成本和電池壽命，LTE上行采用Single Carrier-FDMA （即SC-FDMA）以改善峰均比。SC-FDMA的特點是，在采用IFFT將子載波轉(zhuǎn)換為時域信號

27、之前，先對信號進(jìn)行了FFT轉(zhuǎn)換，從而引入部分單載波特性，降低了峰均比。頻率時間用戶A用戶B用戶C子載波在任一調(diào)度周期中，一個用戶分得的子載波必須是連續(xù)的符號間保護(hù)間隔符號間保護(hù)間隔- -概述概述符號間無保護(hù)間隔時，多徑會造成ISI和ICI ISI: Inter-symbol Interference，符號間干擾 ICI: Inter-Carrier Interference，載頻間干擾無保護(hù)間隔無保護(hù)間隔時間幅度接收端同時收到前一個符號的多徑延遲信號（紫色虛線）和下一個符號的正常信號（紅色實線），影響了正常接收。時域上看受到了ISI，頻域上看受到了ICICDMACDMA符號間保護(hù)間隔符號間保護(hù)

28、間隔- -空白間隔空白間隔有保護(hù)間隔，但保護(hù)間隔不傳輸任何信號可以有效消除多徑的ISI，但引入了ICI有空白保護(hù)間隔有空白保護(hù)間隔時間幅度FFT積分周期保護(hù)間隔OFDM符號符號之間空出一段時間做為保護(hù)間隔，這樣做可以消除ISI（因為前一個符號的多徑信號無法干擾到下一個符號），但同時引起符號內(nèi)波形無法在積分周期內(nèi)積分為0，導(dǎo)致波形在頻域上無法和其他子載波正交。應(yīng)用于應(yīng)用于CDMACDMA系統(tǒng)。因為系統(tǒng)。因為CDMACDMA載波間采用載波間采用傳統(tǒng)傳統(tǒng)FDMFDM分隔，所以頻域信號即使有一定分隔，所以頻域信號即使有一定偏差也沒有問題偏差也沒有問題OFDMOFDM符號間保護(hù)間隔符號間保護(hù)間隔-CP-

29、CP保護(hù)間隔中的信號與該符號尾部相同，即循環(huán)前綴（Cyclic Prefix,簡稱CP）既可以消除多徑的ISI,又可以消除ICI循環(huán)前綴做保護(hù)間隔循環(huán)前綴做保護(hù)間隔CP使一個符號周期內(nèi)因多徑產(chǎn)生的波形為完整的正弦波，因此不同子載波對應(yīng)的時域信號及其多徑積分總為0 ，消除載波間干擾(ICI)應(yīng)用于應(yīng)用于OFDMOFDM系統(tǒng)。每個子載波寬度僅為系統(tǒng)。每個子載波寬度僅為15kHz15kHz且交疊存在，子載波間干擾（且交疊存在，子載波間干擾（ICIICI）對系統(tǒng)影響較大，因此采用對系統(tǒng)影響較大，因此采用CPCP消除消除ICIICITD-LTE系統(tǒng)有常規(guī)CP和擴(kuò)展CP兩種上下行資源單位上下行資源單位信道

30、類型信道類型信道名稱信道名稱資源調(diào)度單位資源調(diào)度單位資源位置資源位置控制控制信道信道PCFICHREG占用4個REG，系統(tǒng)全帶寬平均分配 時域：下行子幀的第一個OFDM符號PHICHREG最少占用3個REG時域：下行子幀的第一或前三個OFDM符號PDCCHCCE下行子幀中前1/2/3個符號中除了PCFICH、PHICH、參考信號所占用的資源PBCHN/A頻域：頻點中間的72個子載波時域：每無線幀subframe 0第二個slotPUCCH位于上行子幀的頻域兩邊邊帶上業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道PDSCHPUSCHRB除了分配給控制信道及參考信號的資源頻率CCE：Control Channel Elemen

31、t。CCE = 9 REGREG：RE group，資源粒子組。REG = 4 RERE：Resource Element。 LTE最小的時頻資源單位。頻域上占一個子載波（15kHz)，時域上占一個OFDM符號(1/14ms)RB：Resource Block。LTE系統(tǒng)最常見的調(diào)度單位，上下行業(yè)務(wù)信道都以RB為單位進(jìn)行調(diào)度。RB = 84RE。左圖即為一個RB。時域上占7個OFDM符號，頻域上占12個子載波時間1個OFDM符號1個子載波LTE RB資源示意圖OFDM正交頻分復(fù)用正交頻分復(fù)用OFDMOFDM：Orthogonal Frequency Division MultiplexingO

32、rthogonal Frequency Division MultiplexingOFDMOFDMCDMACDMALTELTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)1 1：OFDMOFDM小結(jié)小結(jié) FDM從頻域?qū)d波資源劃分成多個正交正交的子載波，小區(qū)內(nèi)用戶之間無干擾的子載波，小區(qū)內(nèi)用戶之間無干擾根據(jù)用戶的需求分配不同子載波和分配不同子載波和調(diào)制模式調(diào)制模式，并采取多載波捆綁技術(shù)把低速的數(shù)據(jù)合并成高速數(shù)據(jù)流同頻組網(wǎng)時，不同小區(qū)使用相同時頻資源，存在小區(qū)間干擾存在小區(qū)間干擾LTELTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)2 2：MIMOMIMO基本原理基本原理多路多路信道傳傳輸同樣輸同樣信息多路多路信道同時傳輸不同傳輸不同信息多路多路天

33、線陣列賦形成單路信單路信號傳輸號傳輸包括時間分集，空間分集和頻率分集時間分集，空間分集和頻率分集提高接收的可靠性和提高覆蓋適用于需要保證可靠性或覆蓋的環(huán)境理論上成倍提高峰值速率成倍提高峰值速率適合密集城區(qū)信號散射多的地區(qū)，不適合有直射信號的情況最大比合并最小均方誤差或串行干擾刪除波束賦形波束賦形:Beamforming:Beamforming發(fā)射分集發(fā)射分集:Diversity:Diversity 分集合并通過對信道的準(zhǔn)確估計，針對用戶形成波束，降低用戶間干擾降低用戶間干擾可以提高覆蓋能力提高覆蓋能力，同時降低小區(qū)間干擾，提升系統(tǒng)吞吐量提升系統(tǒng)吞吐量空間復(fù)用空間復(fù)用:Complexing:Co

34、mplexinglMIMOMIMO：Multi-Input Multi-OutputMulti-Input Multi-Output天線模式相關(guān)的幾個概念天線模式相關(guān)的幾個概念“碼字”與“流”的概念相同，LTE目前有單流或雙流；信道條件好時，可使用雙流-空間復(fù)用信道條件不好時，可切換成分集模式或波束賦形層與秩（rank）的概念相同，秩為1，2，3，4，表示任一時刻終端和基站間的獨立傳播信道的個數(shù)公共導(dǎo)頻的邏輯天線端口有1、2、4三種情況也就是說，即便最多可使用4個邏輯天線進(jìn)行空間復(fù)用傳輸，仍然只傳輸兩個信息流典型傳輸模式中對應(yīng)的基本概念典型傳輸模式中對應(yīng)的基本概念傳輸模式傳輸模式流流秩秩邏輯天

35、線端口數(shù)邏輯天線端口數(shù)物理天線數(shù)物理天線數(shù)CRSDRS發(fā)射分集發(fā)射分集1 11 12 2N/A2828空間復(fù)用空間復(fù)用1 11 12 22 22 228282 22 22 228283 34 48 84 44 48 8波束賦型波束賦型 1 11 12 21 18 82 22 22 22 28 8 波束賦型中的業(yè)務(wù)信道與控制信道使用的參考信號不同： 業(yè)務(wù)信道使用Port 5專用參考信號（單流波束賦形）或Port 7,8(雙流波束賦形） 控制信道使用2天線端口發(fā)射分集模式這意味著，這意味著，TD-LTE中的波束賦形僅僅是業(yè)務(wù)信道的（解調(diào)用參考信號在中的波束賦形僅僅是業(yè)務(wù)信道的（解調(diào)用參考信號在po

36、rt 5和業(yè)務(wù)信和業(yè)務(wù)信道一起發(fā)送），控制信道仍然采用全向方式發(fā)送給終端道一起發(fā)送），控制信道仍然采用全向方式發(fā)送給終端ModeMode傳輸模式傳輸模式技術(shù)描述技術(shù)描述應(yīng)用場景應(yīng)用場景1 1單天線傳輸信息通過單天線進(jìn)行發(fā)送無法布放雙通道無法布放雙通道室分系統(tǒng)的室內(nèi)站室內(nèi)站2 2發(fā)射分集同一信息的多個信號副本同一信息的多個信號副本分別通過分別通過多個多個衰落特性衰落特性相互獨立相互獨立的信道的信道進(jìn)行發(fā)送進(jìn)行發(fā)送信道質(zhì)量不好時，如信道質(zhì)量不好時，如小區(qū)小區(qū)邊緣邊緣3 3開環(huán)空間復(fù)用 終端不反饋信道信息終端不反饋信道信息，發(fā)射端根據(jù)預(yù)定義的信道信息來確，發(fā)射端根據(jù)預(yù)定義的信道信息來確定發(fā)射信號定發(fā)

37、射信號信道質(zhì)量高且空間獨立性信道質(zhì)量高且空間獨立性強(qiáng)時強(qiáng)時4 4閉環(huán)空間復(fù)用 需要終端反饋信道信息終端反饋信道信息，發(fā)射端采用該信息進(jìn)行信號預(yù)處理以產(chǎn)生空間獨立性信道質(zhì)量高且空間獨立性強(qiáng)時。終端靜止時性能好終端靜止時性能好5 5多用戶MIMO 基站使用相同時頻資源相同時頻資源將多個數(shù)據(jù)流多個數(shù)據(jù)流發(fā)送給不同用戶不同用戶，接收端利用多根天線對干擾數(shù)據(jù)流進(jìn)行取消和零陷。6 6單層閉環(huán)空間復(fù)用 終端反饋RI=1時，發(fā)射端采用單層預(yù)編碼，使其適應(yīng)當(dāng)前的信道7 7單流Beamforming發(fā)射端利用上行信號來估計下行信道的特征，在下行信號發(fā)射端利用上行信號來估計下行信道的特征，在下行信號發(fā)送時，每根天線

38、上乘以相應(yīng)的特征權(quán)值，發(fā)送時，每根天線上乘以相應(yīng)的特征權(quán)值，使其天線陣發(fā)使其天線陣發(fā)射信號具有波束賦形效果射信號具有波束賦形效果信道質(zhì)量不好時，如信道質(zhì)量不好時，如小區(qū)小區(qū)邊緣邊緣8 8雙流Beamforming結(jié)合復(fù)用和智能天線技術(shù)，進(jìn)行多路波束賦形發(fā)送結(jié)合復(fù)用和智能天線技術(shù)，進(jìn)行多路波束賦形發(fā)送，既提，既提高用戶信號強(qiáng)度，又提高用戶的峰值和均值速率高用戶信號強(qiáng)度，又提高用戶的峰值和均值速率TD-LTETD-LTE系統(tǒng)中應(yīng)用的傳輸模式系統(tǒng)中應(yīng)用的傳輸模式 傳輸模式是針對單個終端傳輸模式是針對單個終端的的，同同小區(qū)不同終端可以有不同傳輸小區(qū)不同終端可以有不同傳輸模式。模式。 eNB自行決定某一

39、時刻對某一終端采用什么傳輸模式，并通過RRC信令通知終端。 模式模式3 3和模式和模式8 8中均含有單流發(fā)射，中均含有單流發(fā)射，當(dāng)信道質(zhì)量快速惡化時，eNB可以快速切換到模式內(nèi)快速切換到模式內(nèi)發(fā)射分集或單流波束賦形發(fā)射分集或單流波束賦形模式。模式。二階段測試內(nèi)容一階段測試內(nèi)容一階段測試內(nèi)容不同傳輸模式的應(yīng)用場景不同傳輸模式的應(yīng)用場景MIMOMIMO實現(xiàn)小區(qū)中不同實現(xiàn)小區(qū)中不同UEUE根據(jù)自身所處位置的信道質(zhì)量分配最優(yōu)根據(jù)自身所處位置的信道質(zhì)量分配最優(yōu)的傳輸模式，提升的傳輸模式，提升TD-LTETD-LTE小區(qū)容量；波束賦形傳輸模式提供賦形增益，小區(qū)容量；波束賦形傳輸模式提供賦形增益，提升小區(qū)邊

40、緣用戶性能。提升小區(qū)邊緣用戶性能。分集（空間分集分集（空間分集+ +頻率分集）頻率分集）3535 天線端口0傳原始調(diào)制符號 天線端口1傳原始符號的變換符號 發(fā)射分集利用了天線間的弱相關(guān)性，在天線對上傳送原始信號及其變換符號（一般為原始符號的共軛），提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?既可用于業(yè)務(wù)信道，又可用于控制信道。TM2TM2：兩：兩天線端口天線端口-SFBC-SFBC (空頻塊編碼）空間復(fù)用空間復(fù)用3636普通的空間復(fù)用，接收端和發(fā)送端無信息交互盲預(yù)編碼：預(yù)編碼矩陣的選擇是按照一種預(yù)先設(shè)定的順序進(jìn)行輪詢，UE不需要上報PMI，僅上報RI。一般應(yīng)用于室外場景。 基于碼本的預(yù)編碼： 基于終端直接反饋的P

41、MI(預(yù)編碼矩陣索引號)從碼本中選擇預(yù)編碼矩陣。 一般應(yīng)用于室內(nèi)場景。 空間復(fù)用利用了天線間空間信道的弱相關(guān)性，在相互獨立的信道在相互獨立的信道上傳送不同的數(shù)據(jù)流不同的數(shù)據(jù)流，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾侍岣邤?shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾手粦?yīng)用于下行業(yè)務(wù)信道（為了確保傳輸，控制信道普遍采用發(fā)送分集）TM3:TM3:開環(huán)空間復(fù)用開環(huán)空間復(fù)用TM4:TM4:閉環(huán)空間復(fù)用閉環(huán)空間復(fù)用波束賦形波束賦形3737兩個波束傳遞相同信息，獲得分集增益+賦型增益兩個波束傳遞不同信息，獲得復(fù)用增益+賦型增益TM7TM7：單流：單流beamformingbeamformingTM8TM8：雙流：雙流beamformingbeamfo

42、rming波束賦型只應(yīng)用于業(yè)務(wù)信道 控制信道仍使用發(fā)射分集保證全小區(qū)覆蓋（類比于TD-SCDMA中PCCPCH信道，也是不賦形的）可以不需要終端反饋信道信息 平均路損和來波方向可通過基站測量終端發(fā)射的SRS（Sounding Reference Signal，探測參考信號，類比于TD-SCDMA里的midamble碼）上行接收分集上行接收分集接收機(jī)使用來自多個信道的副本信息能比較正確的恢復(fù)出原發(fā)送信號，從而獲得分集增益。手機(jī)受電池容量限制，因此在上行鏈路中采用接收分集也可有效降低手機(jī)發(fā)射功率 MRC （最大比合并）線性合并后的信噪比達(dá)到最大化 相干合并：信號相加時相位是對齊的 越強(qiáng)的信號采用越高的權(quán)重適用場景：白噪或干擾無方向性的場景原理接收分集的主要算法：MRC &IRC 由于IRC在最大化有用信號接收的同時能最小化干擾信號，故通常情況IRC優(yōu)于MRC 天線數(shù)越多及干擾越強(qiáng)時，天線數(shù)越多及干擾越強(qiáng)時，IRC增益越大增益越大 IRC需進(jìn)行干擾估計，計算復(fù)雜度較大需進(jìn)行干擾