TD-LTE_基本原理及關(guān)鍵技術(shù)--很全很好很強(qiáng)大

1、TD-LTE 基本原理及關(guān)鍵技術(shù)中興通訊學(xué)院課程內(nèi)容TD-LTE概述概述 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TD-LTE協(xié)議棧TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE與LTE FDD的區(qū)別nLTE簡介簡介nLTE相關(guān)組織介紹相關(guān)組織介紹LTE背景nLTE表示3GPP長期演進(jìn) ( Long Term Evolution )n2004年11月3GPP TSG RAN workshop啟動(dòng)LTE項(xiàng)目移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)路線n多種標(biāo)準(zhǔn)共存、匯聚集中n多個(gè)頻段共存n移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)寬帶化、IP化趨勢2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS4GMBMSCDMA 2000

2、1X EV-DO802.16 e802.16 mHSDPAHSPA+R7 FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16 dCDMAIS95CDMA2000 1xLTEEV-DORev. AEV-DORev. BHSUPAHSPA+R7更好的覆蓋更好的覆蓋峰值速率峰值速率DL: 100MbpsUL: 50Mbps低延遲低延遲CP: 100msUP: 5ms更低的更低的 CAPEX & OPEX頻譜頻譜靈活性靈活性更高的頻更高的頻譜效率譜效率LTELTE的目標(biāo)峰值數(shù)據(jù)率1實(shí)現(xiàn)峰值速率的顯著提高，峰值速率與系統(tǒng)占用帶寬成正比2在20MHz 帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)100Mbit/s

3、的下行峰值速率(頻譜效率5 bit/s/Hz)3在20MHz 帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)50Mbit/s的上行峰值速率(頻譜效率2.5 bit/s/Hz)目標(biāo)目標(biāo)移動(dòng)性nE-UTRAN系統(tǒng)應(yīng)能夠支持:l對較低的移動(dòng)速度 ( 0 - 15 km/h ) 優(yōu)化l在更高的移動(dòng)速度下 (15 - 120 km/h ) 可實(shí)現(xiàn)較高的性能l在120 - 350 km/h的移動(dòng)速度 (在某些頻段甚至應(yīng)該支持500 km/h ) 下要保持網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性l在各種移動(dòng)速度下，所支持的語音和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量都要達(dá)到或超過UTRAN下所支持的頻譜n頻譜靈活性lE-UTRA系統(tǒng)可部署在不同尺寸的頻譜中，包括1.4、 3、 5、10、1

4、5 和 20 MHz, 支持對已使用頻率資源的重復(fù)利用l上行和下行支持成對或非成對的頻譜n共存l與GERAN/3G系統(tǒng)在相同地區(qū)鄰頻l與其他運(yùn)營商在相同地區(qū)鄰頻l在邊境兩側(cè)重合的或相鄰的頻譜內(nèi)l與 UTRAN 和 GERAN切換l與非 3GPP 技術(shù) (CDMA 2000, WiFi, WiMAX)切換LTE關(guān)鍵技術(shù) n頻譜靈活l支持更多的頻段l靈活的帶寬l靈活的雙工方式n先進(jìn)的天線解決方案l分集技術(shù)lMIMO技術(shù)lBeamforming技術(shù)n新的無線接入技術(shù)lOFDMAlSC-FDMAnLTE簡介簡介nLTE相關(guān)組織介紹相關(guān)組織介紹LTE標(biāo)準(zhǔn)組織 功能需求功能需求標(biāo)準(zhǔn)制定標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)驗(yàn)證技術(shù)

5、驗(yàn)證 TSG RANTSG SATSG CTPCGTSG GERAN3GPP組織架構(gòu)Project Co-ordination Group (PCG) TSG GERANGSM EDGE Radio Access Network GERAN WG1 Radio Aspects GERAN WG2Protocol AspectsGERAN WG3 Terminal TestingTSG RANRadio Access NetworkRAN WG1 Radio Layer 1 specRAN WG2 Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR specRAN WG3 l

6、ub spec, lur spec, lu spec UTRAN O&M requirementsRAN WG4 Radio Performance Protocol aspectsRAN WG5 Mobile Terminal Conformance TestingTSG SAService & Systems AspectsSA WG1 ServicesSA WG2 ArchitectureSA WG3 SecuritySA WG4 CodecSA WG5 Telecom ManagementTSG CNCore Network & TerminalsCT WG1

7、MM/CC/SM (lu)CT WG3 Interworking with external networksCT WG4 MAP/GTP/BCH/SSCT WG6 Smart Card Application Aspects2005 2006 2007 2008 2009LTE標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展LTE startWork Item StartStudy Item Stage 1 FinishWork Item Stage 3 FinishWork Item Stage 2 FinishFirst Market Applicationn3GPP R8 定義了定義了LTE的基本功能，該版本已于的基本功能

8、，該版本已于2009年年3月凍結(jié)，月凍結(jié)，n3GPP R9 主要完善了主要完善了LTE家庭基站、管理和安全方面的性能，以及家庭基站、管理和安全方面的性能，以及LTE微微微基站和自組織管理功能，預(yù)計(jì)將于微基站和自組織管理功能，預(yù)計(jì)將于2009年年底凍結(jié)年年底凍結(jié)2010NGMN簡介NGMN 時(shí)間表時(shí)間表NGMN 愿景愿景1、使全球移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈聚集在統(tǒng)一需求之下，引導(dǎo)、驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)研究、產(chǎn)品研發(fā)，促進(jìn)HSPA&EVDO之后的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)健康發(fā)展2、推動(dòng)IPR改革，使IPR透明和費(fèi)率可預(yù)見性1、2008年底完成LTE（R8）標(biāo)準(zhǔn)2、2009年測試3、2010 提供商用1、運(yùn)營商（Members)

9、20家2、制造商(Sponsors) 34家,包括設(shè)備制造商,芯片廠家和測試設(shè)備廠家3、研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)(Advisors ) 3家NGMN 成員成員NGMN簡介簡介 1、NGMN（) 是2006年初由全球7家主流運(yùn)營商發(fā)起成立的非營利性組織2、NGMN ：Next Generation Mobile Networks （Beyond HSPA&EVDO) NGMN工作組介紹NGMNSpectrum ( 頻譜）IPR（知識產(chǎn)權(quán)）Ecosystem（生態(tài)系統(tǒng)）TWG(技術(shù)組）Trial（試驗(yàn)）n 尋找可統(tǒng)一利用的頻譜尋找可統(tǒng)一利用的頻譜n 與與ITU、國家、地區(qū)頻譜

10、、國家、地區(qū)頻譜管理部門協(xié)調(diào)、溝通管理部門協(xié)調(diào)、溝通n 推動(dòng)推動(dòng)IPR改革，使改革，使IPR透明和費(fèi)率可預(yù)見透明和費(fèi)率可預(yù)見n 與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)合作，與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)合作，構(gòu)建構(gòu)建“多方共贏多方共贏”生生態(tài)環(huán)境態(tài)環(huán)境n 對技術(shù)進(jìn)行早期驗(yàn)證對技術(shù)進(jìn)行早期驗(yàn)證n 向向LSTI提測試需求提測試需求n 從運(yùn)營的角度，提出各從運(yùn)營的角度，提出各種需求并與制造商討論種需求并與制造商討論可行性可行性n 驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)LSTI 組織架構(gòu)Steering BoardSteering GroupWG PRWG PoC1WG PoC2WG IODTWG IOTFCTProgram OfficeNSNIOTIODTTria

11、lsProof of Conceptpartially compliantCompliant over key subsetCompliantCompliant+form factor UEVendor + test UEor UE partner Vendor +UE partner pairsMultiple Partners Vendors and UE Operator + Vendor + UE partnerApplications2007200820092010POCIODTIOT/TrialsEPC: Test startLSTI 工作計(jì)劃IEEE CommsLSTI各組活動(dòng)里

12、程碑2007200820092010M1SIMOM2MIMOM3RRMM4Mobility M5startM6aFeature setM6bAgree baselineM7IODT CompletereportingLaunch PRM1M2 WebcastLTE BerlinM1 PRLTE AsiaMWC09LTE USALTE LondonLTE BerlinMWC10NGMN ConfWebsiteM8Tests definedM9IOT CompletereportingIODT PRProof of ConceptPR/MarketingIODTIOTCTIACTIAFriendl

13、y Customer TrialsM1TDDM2M3M4M10Tests definedM11SetupM12aRadioM12bEnd to end trials completeCurrent projections for FCTLTE AsiaLTE AmericasATISNGMN Trial GroupLSTI （LTE/SAE Trial Initiative )Progress ReportsNGMNSpectrumIPREcosystemTWGTrialNGMN Trial不做具體測試，只向不做具體測試，只向LSTI提需求；提需求；LSTI開展測試需求，制定測試計(jì)劃等開展測試

14、需求，制定測試計(jì)劃等 NGMN 測試包含測試包含 LTE and WiMAX； LSTI 只包含只包含LTE 測試測試Testing RequirementsNGMN Trial和LSTI的合作關(guān)系課程內(nèi)容TD-LTE概述 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TD-LTE協(xié)議棧TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE與LTE FDD的區(qū)別LTE 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架MME / S-GWMME / S-GWX2S1p 移動(dòng)性管理移動(dòng)性管理p 服務(wù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)網(wǎng)關(guān)p MME/SGW 與與 eNode B的接口的接口EPCE-UTRANp eNode B間的接口間的接口Node BRNC+=eNode BEPSeNode BX2

15、X2eNode BeNode BUup E-UTRAN中只有一種網(wǎng)元中只有一種網(wǎng)元eNode Bp 演進(jìn)分組核心網(wǎng)演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPCp 演進(jìn)分組系統(tǒng)演進(jìn)分組系統(tǒng)EPSLTE全網(wǎng)架構(gòu)SGi S4 S3 S1-MME PCRFS7 S6a HSSS10 UEGERAN UTRAN SGSN LTE-Uu E-UTRAN MMES11 S5 Serving Gateway PDN Gateway S1-U Operators IP Services(e.g. IMS, PSS etc.)Rx+ q 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化q E-UTRAN只有一種 網(wǎng)元E-Node Bq 全I(xiàn)Pq 媒體面控制面分離q 與傳

16、統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通E-UTRAN 和 EPC的功能劃分3GPP TS 36.300E-UTRAN 和 EPC的功能劃分（續(xù)）neNB 功能:l無線資源管理lIP頭壓縮和用戶數(shù)據(jù)流加密lUE附著時(shí)的MME選擇l用戶面數(shù)據(jù)向S-GW的路由l尋呼消息和廣播信息的調(diào)度和發(fā)送l移動(dòng)性測量和測量報(bào)告的配置nMME 功能:l分發(fā)尋呼信息給eNBl安全控制l空閑狀態(tài)的移動(dòng)性管理lSAE 承載控制l非接入層（NSA）信令的加密及完整性保護(hù)nS-GW 功能:l終止由于尋呼原因產(chǎn)生的用戶平面數(shù)據(jù)包l支持由于UE移動(dòng)性產(chǎn)生的用戶面切換課程內(nèi)容TD-LTE概述 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TD-LTE協(xié)議棧協(xié)議棧TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)

17、TD-LTE與LTE FDD的區(qū)別LTE物理層概述Radio Resource Control (RRC)Medium Access Control(MAC)Transport channelsPhysical layerControl / MeasurementsLayer 3Logical channelsLayer 2Layer 1物理層周圍的無線接口協(xié)議結(jié)構(gòu)與與 UMTS 的的PS 域相同域相同eNBPHYUEPHYMACRLCMAC S-GWPDCPPDCPRLCLTE無線接口 用戶平面LTE無線接口 控制平面eNBMACUEMACRLCPDCPRLCMMEPDCPNASNASRRC

18、RRCPHYPHYLTE/SAE的協(xié)議結(jié)構(gòu) 信令流數(shù)據(jù)流無線幀結(jié)構(gòu)類型1n每個(gè)10ms無線幀被分為10個(gè)子幀n每個(gè)子幀包含兩個(gè)時(shí)隙，每時(shí)隙長0.5msnTs=1/(15000*2048) 是基本時(shí)間單元n任何一個(gè)子幀即可以作為上行，也可以作為下行#01個(gè)無線幀 Tf = 307200 TS = 10 ms1個(gè)時(shí)隙 Tslot=15360TS=0.5ms#11個(gè)子幀#2#17#18#191個(gè)子幀子幀 #5DwPTSGPUpPTS子幀 #91個(gè)半幀 153600 TS = 5 ms1個(gè)子幀子幀 #0DwPTSGPUpPTS30720TS子幀 #41個(gè)時(shí)隙 Tslot=15360TS1個(gè)無線幀 Tf

19、 = 307200 Ts = 10 ms無線幀結(jié)構(gòu)類型2n每個(gè)10ms無線幀包括2個(gè)長度為5ms的半幀，每個(gè)半幀由4個(gè)數(shù)據(jù)子幀和1個(gè)特殊子幀組成n特殊子幀包括3個(gè)特殊時(shí)隙：DwPTS，GP和UpPTS，總長度為1msn支持5ms和10ms上下行切換點(diǎn)n子幀0、5和DwPTS總是用于下行發(fā)送Uplink-downlink configurationDownlink-to-Uplink Switch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDD

20、DDD410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUD上下行配比方式n“D”代表此子幀用于下行傳輸，“U” 代表此子幀用于上行傳輸，“S”是由DwPTS、GP和UpPTS組成的特殊子幀。 n特殊子幀中DwPTS和UpPTS的長度是可配置的，滿足DwPTS、GP和UpPTS總長度為1ms 。ConfigurationNormal cyclic prefixExtended cyclic prefixDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101 OFDMsymbols381 OFDMsymbols194832103923112101412

21、1372 OFDMsymbols5392 OFDMsymbols82693917102-8111-系統(tǒng)占用帶寬分析n占用帶寬 = 子載波寬度 x 每RB的子載波數(shù)目 x RB數(shù)目n子載波寬度 = 15KHzn每RB的子載波數(shù)目 = 12名義帶寬名義帶寬(MHz)1.435101520RB數(shù)目數(shù)目615255075100實(shí)際占用帶寬實(shí)際占用帶寬(MHz)1.082.74.5913.518資源分組RE (Resource Element)最小的資源單位，時(shí)域上為1個(gè)符號，頻域上為1個(gè)子載波用 (k, l) 標(biāo)記RB ( Resource Block)業(yè)務(wù)信道的資源單位，時(shí)域上為1個(gè)時(shí)隙，頻域上為1

22、2個(gè)子載波LTE 上行/下行信道BCCHPCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHPCHDL-SCHMCHBCHPBCHPDSCHPMCH邏輯信道傳輸信道物理信道CCCHDCCHDTCHUL-SCHPRACHPUSCHRACHPUCCH下行信道下行信道上行信道上行信道邏輯信道傳輸信道物理信道邏輯信道說明nBCCH：廣播控制信道（BCCH）用于向每個(gè)BTS廣播通用的信息。例如在該信道上廣播本小區(qū)和相鄰小區(qū)的信息以及同步信息（頻率和時(shí)間信息）。nPCCH：尋呼控制信道。nCCCH：公共控制信道nDCCH：專用控制信道是一種“點(diǎn)對點(diǎn)”的雙向控制信道，其用途是在呼叫接續(xù)階段和在通信進(jìn)行當(dāng)中，在移

23、動(dòng)臺和基站之間傳輸必需的控制信息nDTCH:專用業(yè)務(wù)信道，專門用于一個(gè)UE傳輸自身用戶信息的點(diǎn)對點(diǎn)雙向通信。nRACH:隨機(jī)接入 信道邏輯信道nMAC向RLC以邏輯信道的形式提供服務(wù)。邏輯信道由其承載的信息類型所定義，分為CCH和TCH，前者用于傳輸LTE系統(tǒng)所必需的控制和配置信息，后者用于傳輸用戶數(shù)據(jù)。LTE規(guī)定的邏輯信道類型如下：lBCCH信道，廣播控制信道，用于傳輸從網(wǎng)絡(luò)到小區(qū)中所有移動(dòng)終端的系統(tǒng)控制信息。移動(dòng)終端需要讀取在BCCH上發(fā)送的系統(tǒng)信息，如系統(tǒng)帶寬等。lPCCH，尋呼控制信道，用于尋呼位于小區(qū)級別中的移動(dòng)終端，終端的位置網(wǎng)絡(luò)不知道，因此尋呼消息需要發(fā)到多個(gè)小區(qū)。lDCCH，專

24、用控制信道，用于傳輸來去于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的控制信息。該信道用于移動(dòng)終端單獨(dú)的配置，諸如不同的切換消息lMCCH，多播控制信道，用于傳輸請求接收MTCH信息的控制信息。lDTCH，專用業(yè)務(wù)信道，用于傳輸來去于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的用戶數(shù)據(jù)。這是用于傳輸所有上行鏈路和非MBMS下行用戶數(shù)據(jù)的邏輯信道類型。lMTCH，多播業(yè)務(wù)信道，用于發(fā)送下行的MBMS業(yè)務(wù) 傳輸信道n對物理層而言，MAC以傳輸信道的形式使用物理層提供的服務(wù)。 nLTE中規(guī)定的傳輸信道類型如下：lBCH：廣播信道，用于傳輸BCCH邏輯信道上的信息。lPCH：尋呼信道，用于傳輸在PCCH邏輯信道上的尋呼信息。lDL-SCH：下行共享

25、信道，用于在LTE中傳輸下行數(shù)據(jù)的傳輸信道。它支持諸如動(dòng)態(tài)速率適配、時(shí)域和頻域的依賴于信道的調(diào)度、HARQ和空域復(fù)用等LTE的特性。類似于HSPA中的CPC。DL-SCH的TTI是1ms。lMCH：多播信道，用于支持MBMS。lUL-SCH：上行共享信道，和DL-SCH對應(yīng)的上行信道 物理信道和信號n上行物理信道lPUSCHlPUCCHlPRACHn上行物理信號l參考信號（Reference Signal：RS）n下行物理信道lPDSCH:lPBCHlPMCHlPCFICHlPDCCHlPHICHn下行物理信號l同步信號（Synchronization Signal）l參考信號（Referen

26、ce Signal）n物理信道l一系列資源粒子（RE）的集合，用于承載源于高層的信息n物理信號l一系列資源粒子（RE）的集合，這些RE不承載任何源于高層的信息UL-SCH 傳輸?shù)奈锢韺幽Ｐ?BCH 傳輸?shù)奈锢韺幽Ｐ?DL-SCH 傳輸?shù)奈锢韺幽Ｐ?下行RS上行RS物理層過程小區(qū)搜索nStep1、搜索PSCH，確定5ms定時(shí)、獲得小區(qū)IDnStep2、解SSCH，取得10ms定時(shí)，獲得小區(qū)ID組；nStep3、檢測下行參考信號，獲取BCH的天線配置；n然后UE就可以讀取PBCH的系統(tǒng)消息（PCH配置、RACH配置、鄰區(qū)列表等）nSCH結(jié)構(gòu)基于1.25MHz固定帶寬。UE必需的小區(qū)信息有：小區(qū)總發(fā)

27、射帶寬、小區(qū)ID、小區(qū)天線配置、CP長度配置、BCH帶寬物理層過程 隨機(jī)接入n通過PRACH發(fā)送RACH preamble nUE監(jiān)控PDCCH獲得相應(yīng)的上下行資源配置；從相應(yīng)的PDSCH獲取隨機(jī)接入響應(yīng)，包含上行授權(quán)、定時(shí)消息和分配給UE的標(biāo)識n UE從PUSCH發(fā)送連接請求neNB從PDSCH發(fā)送沖突檢測2UEeNBMsg1: preamble on PRACHMsg2: RA response on PDCCH and PDSCHmin delay2ms1Msg3: connection requirement, ect3Delay about5msMsg4: contention re

28、solution4DelayBased on eNBCell reselectionCell updateLTE intra-system mobilityIntra-frequency handoverInter-frequency handover (same band)Inter-frequency handover (diff band)LTE UTRAN inter-workingReselection LTE UTRANPS handover LTE-UTRANPS handover UTRAN - LTELTE GERAN inter-workingReselection LTE

29、 GERANeNACC LTE -GERANPS handover GERAN - LTELTEGERANGERANLTELTEUTRANUTRANLTELTE Intra-system HO LTE 移動(dòng)性管理課程內(nèi)容TD-LTE概述 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TD-LTE協(xié)議棧TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE與LTE FDD的區(qū)別n頻域多址技術(shù)頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMAnMIMO技術(shù)技術(shù)n高階調(diào)制技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)nHARQ技術(shù)技術(shù)n鏈路自適應(yīng)技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMCn快速快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)調(diào)度技術(shù)LTE多址技術(shù)的要求n更大的帶寬和帶寬靈活性l 隨著帶寬的增加，OFDMA信

30、號仍將保持正交，而CDMA 的性能會(huì)受到多徑的影響.l 在同一個(gè)系統(tǒng)，使用OFDMA可以靈活處理多個(gè)系統(tǒng)帶寬.n 扁平化架構(gòu)l 當(dāng)分組調(diào)度的功能位于基站時(shí)，可以利用快速調(diào)度、包括頻域調(diào)度來提高小區(qū)容量。頻域調(diào)度可通過OFDMA實(shí)現(xiàn)，而CDMA無法實(shí)現(xiàn).n 便于上行功放的實(shí)現(xiàn)l SC-FDMA相比較OFDMA可以實(shí)現(xiàn)更低的峰均比, 有利于終端采用更高效率的功放.n 簡化多天線操作l OFDMA相比較CDMA實(shí)現(xiàn)MIMO容易.OFDM基本思想nOFDM將頻域劃分為多個(gè)子信道，各相鄰子信道相互重疊，但不同子信道相互正交。將高速的串行數(shù)據(jù)流分解成若干并行的子數(shù)據(jù)流同時(shí)傳輸nOFDM子載波的帶寬 信道“

31、相干帶寬”時(shí)，可以認(rèn)為該信道是“非頻率選擇性信道”，所經(jīng)歷的衰落是“平坦衰落”nOFDM符號持續(xù)時(shí)間 信道“相干時(shí)間”時(shí)，信道可以等效為“線性時(shí)不變”系統(tǒng)，降低信道時(shí)間選擇性衰落對傳輸系統(tǒng)的影響OFDM的正交性時(shí)域描述OFDM的正交性頻域描述011expexp -0TnmmnjtjtdtmnT（）（）保護(hù)間隔與循環(huán)前綴無保護(hù)間隔第1徑第2徑第1徑的第2個(gè)符號與第2徑的第1個(gè)符號疊加干擾在沒有保護(hù)間隔的情況下，由于多徑的存在，各徑之間將在交疊處產(chǎn)生符號間干擾(ISI)保護(hù)間隔與循環(huán)前綴加保護(hù)間隔保護(hù)間隔為了最大限度地消除符號間干擾，在OFDM符號之間插入保護(hù)間隔，保護(hù)間隔長度大于無線信道的最大時(shí)

32、延擴(kuò)展，這樣一個(gè)符號的多徑分量不會(huì)對下一個(gè)符號造成干擾 保護(hù)間隔與循環(huán)前綴無循環(huán)前綴因多徑延時(shí)的存在，空閑的保護(hù)間隔進(jìn)入到FFT的積分時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)致積分時(shí)間內(nèi)不能包含整數(shù)個(gè)波形，破壞了載波間的正交性保護(hù)間隔與循環(huán)前綴加循環(huán)前綴FFT積分區(qū)間為了避免空閑保護(hù)間隔由于多徑傳播造成子載波間的正交性破壞，將每個(gè)OFDM符號的后時(shí)間中的樣點(diǎn)復(fù)制到OFDM符號的前面，形成循環(huán)前綴(cyclic prefix) 只要各徑的延遲不超過Tg，都能保正在FFT的積分區(qū)間內(nèi)包含各徑各子載波的整數(shù)個(gè)波形OFDM調(diào)制的各個(gè)子載波信號在頻域上正交調(diào)制的各個(gè)子載波信號在頻域上正交下行多址技術(shù)OFDM系統(tǒng)框圖OFDMA示意圖下

33、行上行集中式下行上行分布式上行多址技術(shù)SC-FDMAnSC-FDMA 即 DFT-spread OFDMA n峰均比小于OFDMA, 有利于提高功放效率n傳輸信號的瞬時(shí)功率變化n易于實(shí)現(xiàn)頻域的低復(fù)雜度的高效均衡器n易于對FDMA采用靈活的帶寬分配OFDMA示例n最大支持64 QAMn通過CP解決多徑干擾n兼容MIMOSub-carriers Sub-frame Frequency Time Time frequency resource for User 1 Time frequency resource for User 2 Time frequency resource for User

34、3 System Bandwidth SC-FDMA示例n最大支持 64QAMn單載波調(diào)制降低峰均比（PAPR）nFDMA可通過FFT 實(shí)現(xiàn)OFDMA與SC-FDMA的對比SC-FDMA signal processingn頻域多址技術(shù)頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMAnMIMO技術(shù)技術(shù)n高階調(diào)制技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)nHARQ技術(shù)技術(shù)n鏈路自適應(yīng)技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMCn快速快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)調(diào)度技術(shù)多天線技術(shù)-MIMOn多天線技術(shù)l MIMO：多入多出 (Multiple Input Multiple Output)l SISO：單入單出 (Single Input Single Outp

35、ut)l SIMO：單入多出 (Single Input Multiple Output)l LTE的基本配置是DL 2*2 和UL 1*2 , 最大支持 4*4MIMO概念nMIMO技術(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)是將用戶數(shù)據(jù)分解為多個(gè)并行的數(shù)據(jù)流，在指定的帶寬內(nèi)由多個(gè)發(fā)射天線上同時(shí)刻發(fā)射，經(jīng)過無線信道后，由多個(gè)接收天線接收，并根據(jù)各個(gè)并行數(shù)據(jù)流的空間特性（Spatial Signature），利用解調(diào)技術(shù)，最終恢復(fù)出原數(shù)據(jù)流。 MIMO的優(yōu)點(diǎn)n陣列增益：可以提高發(fā)射功率和進(jìn)行波束形成；n系統(tǒng)的分集特性：可以改善信道衰落造成的干擾；n系統(tǒng)的空間復(fù)用增益：可以構(gòu)造空間正交的信道，從而成倍地增加數(shù)據(jù)率；n因此，

36、充分地利用MIMO 系統(tǒng)的這些優(yōu)秀品質(zhì)能夠大幅度地提高系統(tǒng)容量、獲得相當(dāng)高的頻譜利用率，從而可以獲得更高的數(shù)據(jù)率、更好的傳輸品質(zhì)或更大的系統(tǒng)覆蓋范圍。nMU-MIMO：也稱虛擬MIMO，用戶端是兩個(gè)UE實(shí)體，不增加每個(gè)用戶的吞吐量，但是可以提供相對于SU-MIMO來說相當(dāng)，甚至更多的小區(qū)容量nUE不需要做成高成本的多天線，但是仍然能夠增加小區(qū)的容量LTE下行MIMO模式1單天線端口，端口單天線端口，端口 0 2發(fā)射分集發(fā)射分集 3開環(huán)空分復(fù)用開環(huán)空分復(fù)用457閉環(huán)空分復(fù)用閉環(huán)空分復(fù)用多用戶多用戶 MIMO單天線端口，端口單天線端口，端口 5 6閉環(huán)閉環(huán) Rank =1 預(yù)編碼預(yù)編碼 LTE 定

37、義了定義了7種下行種下行MIMO傳輸模式（由高層通過傳輸模式通知傳輸模式（由高層通過傳輸模式通知UE） 提高用戶峰值速率提高用戶峰值速率提高小區(qū)吞吐量提高小區(qū)吞吐量增強(qiáng)小區(qū)覆蓋增強(qiáng)小區(qū)覆蓋兼容單發(fā)射天線兼容單發(fā)射天線LTE下行的SU-MIMOSU-MIMO: 空分復(fù)用兩個(gè)數(shù)據(jù)流在一個(gè)TTI中傳送給UESU-MIMO: 發(fā)射分集只傳給UE一個(gè)數(shù)據(jù)流LTE下行的MU-MIMOMU-MIMO 結(jié)合SDM.給每個(gè)UE傳送兩個(gè)數(shù)據(jù)流.MU-MIMO 結(jié)合發(fā)射分集.給每個(gè)UE傳送一個(gè)數(shù)據(jù)流.LTE上行中的MIMOn上行支持 MU-MIMOn目前支持的配置是1x2 或1x4.n將來支持2x2 或4x4.n頻

38、域多址技術(shù)頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMAnMIMO技術(shù)技術(shù)n高階調(diào)制技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)nHARQ技術(shù)技術(shù)n鏈路自適應(yīng)技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMCn快速快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)調(diào)度技術(shù)高階調(diào)制-2-1.5-1-0.500.511.52-2-1.5-1-0.500.511.5201LTE BPSK Constellation Map-2-1.5-1-0.500.511.52-2-1.5-1-0.500.511.5200011011LTE QPSK Constellation Map-1.5-1-0.500.511.5-1.5-1-0.500.511.5000000010010001101000101

39、0110011110001001101010111100110111101111LTE 16QAM Constellation Map-1.5-1-0.500.511.5-1.5-1-0.500.511.500000000000100001000001100010000010100011000011100100000100100101000101100110000110100111000111101000001000101001001001101010001010101011001011101100001100101101001101101110001110101111001111110000

40、0100001100010100011100100100101100110100111101000101001101010101011101100101101101110101111110000110001110010110011110100110101110110110111111000111001111010111011111100111101111110111111LTE 64QAM Constellation Mapn高階調(diào)制可提高峰值速率.nLTE 支持BPSK, QPSK, 16QAM 和64QAM.n頻域多址技術(shù)頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMAnMIMO技術(shù)技術(shù)n高階調(diào)制技

41、術(shù)高階調(diào)制技術(shù)nHARQ技術(shù)技術(shù)n鏈路自適應(yīng)技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMCn快速快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)調(diào)度技術(shù)混合自動(dòng)重傳請求（ HARQ）nFEC：前向糾錯(cuò)編碼 (Forward Error Correction)nARQ：自動(dòng)重傳請求(Automatic Repeat reQuest)nHARQ=FEC+ARQFEC 通信系統(tǒng)劣勢劣勢:u 可靠性較低可靠性較低;u 對信道的自適應(yīng)能力較低對信道的自適應(yīng)能力較低u 為保證更高的可靠性需要較長的碼，因?yàn)楸ＷC更高的可靠性需要較長的碼，因此編碼效率較低，復(fù)雜度和成本較高此編碼效率較低，復(fù)雜度和成本較高優(yōu)勢優(yōu)勢:u 更高的系統(tǒng)傳輸效率更高的系統(tǒng)傳輸效率; u

42、 自動(dòng)錯(cuò)誤糾正，無需反饋及重傳自動(dòng)錯(cuò)誤糾正，無需反饋及重傳;u 低時(shí)延低時(shí)延.ARQ 通信系統(tǒng)劣勢劣勢:u 連續(xù)性和實(shí)時(shí)性較低連續(xù)性和實(shí)時(shí)性較低;u 傳輸效率較低傳輸效率較低;優(yōu)勢優(yōu)勢:u 復(fù)雜性較低復(fù)雜性較低;u 可靠性較高可靠性較高; u 適應(yīng)性較高適應(yīng)性較高;HARQ機(jī)制HARQ實(shí)際上整合了實(shí)際上整合了ARQ的高可靠性和的高可靠性和FEC的高效率的高效率n頻域多址技術(shù)頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMAnMIMO技術(shù)技術(shù)n高階調(diào)制技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)nHARQ技術(shù)技術(shù)n鏈路自適應(yīng)技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMCn快速快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)調(diào)度技術(shù)鏈路自適應(yīng) AMC原理nQPSK, 16QAM 和64

43、QAM.n“連續(xù)”的編碼速率（0.07 0.93）.n頻域多址技術(shù)頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMAnMIMO技術(shù)技術(shù)n高階調(diào)制技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)nHARQ技術(shù)技術(shù)n鏈路自適應(yīng)技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMCn快速快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)調(diào)度技術(shù)MAC 調(diào)度nMAC 調(diào)度只在 eNodeB內(nèi)nMAC 調(diào)度不僅控制復(fù)用、優(yōu)先級處理和HARQ, 也控制資源分配、天線映射和MCS in PHY. n調(diào)度原理lDL: to dynamically determine which UEs are supposed to receive DL-SCH transmission and on what resourc

44、es lUL:to dynamically determine which UEs are to transmit data on UL-SCH and on which uplink resourcesMAC 調(diào)度調(diào)度MAC 調(diào)度算法呢n常用的分組調(diào)度算法l最大 C/I算法l輪詢算法 (Round Robin ：RR)l正比公平算法 (PF)n其他調(diào)度算法l持續(xù)調(diào)度算法( Persistent scheduling ：PS)l半持續(xù)調(diào)度算法( Semi-persistent scheduling ：SPS)l動(dòng)態(tài)調(diào)度算法( Dynamical scheduling：DS)illustrati

45、on of UL schedulingHandovernHard handover. That is, break before new radio connection with other serving base station.nHandover to / from other RTTs: possible for multiple modes terminal.nA short interruption time in the range of 20ms. It is helpful for real time services.課程內(nèi)容TD-LTE概述 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TD-LTE協(xié)議棧TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE與與LTE FDD的區(qū)別的區(qū)別TD-LTE與LTE FDD技術(shù)綜合對比 技術(shù)體制技術(shù)體制TD-LTELTE FDD采用的相同的關(guān)鍵技術(shù)采用的相同的關(guān)鍵技術(shù)信道帶寬靈活配置1.4M，3M，5M，10M，15M，20M1.4M，3M，5M，10M，15M，20M幀長10ms (半幀5ms，子幀1ms)10ms (子幀1ms)信道編碼卷積碼、Turbo碼卷積碼、Turbo碼調(diào)制方式QPSK，16QAM，64QAMQPSK，16QAM，64QAM功率控制開環(huán)結(jié)合閉