LTE基本原理介紹

LTE介紹演講人:李峰日期：2023/2/3IntroductiontoLTE提綱

LTE發(fā)展現(xiàn)狀

LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LTE語音發(fā)展規(guī)劃“2012年世界電信展”于2012年10月14日在阿聯(lián)酋迪拜隆重開幕。在期間舉行的由國(guó)際電信聯(lián)盟、中國(guó)移動(dòng)等聯(lián)合舉辦的TD-LTE技術(shù)與頻譜研討會(huì)上，我國(guó)政府首次正式公布了2.6GHz全TDD頻譜規(guī)劃方案，無線電管理局副局長(zhǎng)謝存表示“中國(guó)已經(jīng)決定將2.6GHz頻段的2500-2690Hz，全部190MHz頻率資源規(guī)劃為TDD頻譜?！彪S后，工信部確定lTE-FDD頻率資源，將分配在1800MHz和2100MHz頻段中未分配的兩個(gè)60MHz頻率資源，共120MHz用于FDD頻率，該頻率資源可以用于WCDMA/FDD-LTE及其演進(jìn)技術(shù)。LTE的發(fā)展LTE的發(fā)展LTE網(wǎng)絡(luò)部署統(tǒng)計(jì)：截止2012年7月11日，全球共部署了89張LTE商用網(wǎng)絡(luò)：中國(guó)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)情況：

（1）2010年上海世博會(huì)TD-LTE實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)；

（2）2011年6+1個(gè)城市實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)；

（3）2012年擴(kuò)大到13個(gè)城市共20000個(gè)TD-LTE基站的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)；

（4）2013年計(jì)劃建設(shè)20萬個(gè)TD-LTE基站。國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)情況：中國(guó)聯(lián)通實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)情況：2011年聯(lián)通在上海和西安部署FDD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)，并進(jìn)行性能測(cè)試——設(shè)計(jì)院參與了西安試驗(yàn)網(wǎng)項(xiàng)目。目前國(guó)內(nèi)尚未有LTE商用網(wǎng)絡(luò)。提綱

LTE發(fā)展現(xiàn)狀

LTE空口關(guān)鍵技術(shù)1.OFDM技術(shù)2.LTE空口傳送模式3.LTE幀結(jié)構(gòu)4.LTE物理信道5.LTE物理層LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LTE語音發(fā)展規(guī)劃LTE空口關(guān)鍵技術(shù)正交頻分復(fù)用技術(shù)，多載波調(diào)制的一種。將一個(gè)寬頻信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。OFDM概念頻域波形f寬頻信道正交子信道LTE空口關(guān)鍵技術(shù)子載波間隔確定——多普勒頻移影響2GHz頻段，350km/h帶來648Hz的多普勒頻移，對(duì)高階調(diào)制造成顯著影響低速場(chǎng)景，多普勒頻移不顯著，子載波間隔可以較小高速場(chǎng)景，多普勒頻移是主要問題，子載波間隔要較大仿真顯示，子載波間隔大于11kHz，多普勒頻移不會(huì)造成嚴(yán)重性能下降當(dāng)15kHz時(shí)，E-UTRAN系統(tǒng)和UTRAN系統(tǒng)具有相同的碼片速率，因此確定單播系統(tǒng)采用15kHz的子載波間隔獨(dú)立載波MBMS應(yīng)用場(chǎng)景為低速移動(dòng)，應(yīng)用更小的子載波間隔，以降低CP開銷，提高頻譜效率，采用7.5kH子載波LTE空口關(guān)鍵技術(shù)信道類型信道名稱資源調(diào)度單位資源位置控制信道PCFICHREG占用4個(gè)REG，系統(tǒng)全帶寬平均分配時(shí)域：下行子幀的第一個(gè)OFDM符號(hào)PHICHREG最少占用3個(gè)REG時(shí)域：下行子幀的第一或前三個(gè)OFDM符號(hào)PDCCHCCE下行子幀中前1/2/3個(gè)符號(hào)中除了PCFICH、PHICH、參考信號(hào)所占用的資源PBCHN/A頻域：頻點(diǎn)中間的72個(gè)子載波時(shí)域：每無線幀subframe0第二個(gè)slotPUCCH位于上行子幀的頻域兩邊邊帶上業(yè)務(wù)信道PDSCH\PUSCHRB除了分配給控制信道及參考信號(hào)的資源頻率CCE：ControlChannelElement。CCE=9REGREG：REgroup，資源粒子組。REG=4RERE：ResourceElement。LTE最小的時(shí)頻資源單位。頻域上占一個(gè)子載波（15kHz)，時(shí)域上占一個(gè)OFDM符號(hào)(1/14ms)RB：ResourceBlock。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(gè)RB。時(shí)域上占7個(gè)OFDM符號(hào)，頻域上占12個(gè)子載波時(shí)間1個(gè)OFDM符號(hào)1個(gè)子載波LTERB資源示意圖LTE資源單位：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(shí)現(xiàn)多址。因?yàn)樽虞d波相互正交，所以小區(qū)內(nèi)用戶之間沒有干擾。時(shí)域波形tpower峰均比示意圖下行多址方式—OFDMA下行多址方式特點(diǎn)同相位的子載波的波形在時(shí)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(hào)的動(dòng)態(tài)范圍大，提高了對(duì)功放的要求。分布式：分配給用戶的RB不連續(xù)集中式：連續(xù)RB分給一個(gè)用戶優(yōu)點(diǎn)：調(diào)度開銷小優(yōu)點(diǎn)：頻選調(diào)度增益較大頻率時(shí)間用戶A用戶B用戶C子載波在這個(gè)調(diào)度周期中，用戶A是分布式，用戶B是集中式LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE空口關(guān)鍵技術(shù)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(shí)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—SC-FDMA上行多址方式特點(diǎn)頻率時(shí)間用戶A用戶B用戶C子載波在任一調(diào)度周期中，一個(gè)用戶分得的子載波必須是連續(xù)的考慮到多載波帶來的高PAPR會(huì)影響終端的射頻成本和電池壽命，LTE上行采用SingleCarrier-FDMA（即SC-FDMA）以改善峰均比。SC-FDMA的特點(diǎn)是，在采用IFFT將子載波轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)之前，先對(duì)信號(hào)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。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)OFDM技術(shù)優(yōu)勢(shì)1.頻譜效率高；2.帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)，目前標(biāo)準(zhǔn)可支持的帶寬有1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz6種。3.抗多徑衰落能力強(qiáng)；（1）通過IFFT變換把每個(gè)符號(hào)的信息分?jǐn)偟絅個(gè)時(shí)刻，在時(shí)域上展寬，相當(dāng)于時(shí)間分集的效果。接收端檢測(cè)的時(shí)候考慮N個(gè)采樣時(shí)刻的一起處理，把它當(dāng)做一個(gè)符號(hào)。符號(hào)間隔比時(shí)延大，當(dāng)然就沒有多徑了。多徑只有當(dāng)時(shí)延比符號(hào)間隔長(zhǎng)的時(shí)候才會(huì)有。（2）加上了CP的傅里葉變換，把普通卷積變成了循環(huán)卷積，這樣多徑導(dǎo)致拖尾的數(shù)據(jù)被循環(huán)到前面來了，只要多徑時(shí)延不超過CP長(zhǎng)度那么就是數(shù)據(jù)信息無丟失的。（不會(huì)丟失到下一個(gè)symbol的含義)也就是不產(chǎn)生符號(hào)間干擾；4.頻域調(diào)度和自適應(yīng)；（1）集中式載波分配方式；（2）分布式子載波分配方式。5.實(shí)現(xiàn)MIMO技術(shù)簡(jiǎn)單。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)OFDM技術(shù)劣勢(shì)1.峰均比高；2.對(duì)頻率偏移特別敏感；3.多小區(qū)多址和干擾抑制。OFDM系統(tǒng)雖然保證了小區(qū)內(nèi)用戶的正交性，但無法實(shí)現(xiàn)自然的小區(qū)間多址。如果不采用額外設(shè)計(jì)，將面臨嚴(yán)重的小區(qū)間干擾?？赡艿慕鉀Q方案包括：加擾小區(qū)間頻域協(xié)調(diào)干擾消除跳頻等提綱

LTE發(fā)展現(xiàn)狀

LTE空口關(guān)鍵技術(shù)1.OFDM技術(shù)2.LTE空口傳送模式3.LTE幀結(jié)構(gòu)4.LTE物理信道5.LTE物理層LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LTE語音發(fā)展規(guī)劃LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE多天線技術(shù)應(yīng)用無線通信系統(tǒng)可以利用的資源：時(shí)間、頻率、功率、空間LTE系統(tǒng)中，對(duì)空間資源和頻率資源進(jìn)行了重新開發(fā)，大大提高了系統(tǒng)性能多天線技術(shù)通過在收發(fā)兩端同時(shí)使用多根天線，擴(kuò)展了空間域，充分利用了空間擴(kuò)展所提供的特征，從而帶來了系統(tǒng)容量的提高。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)多路信道傳輸同樣信息多路信道同時(shí)傳輸不同信息多路天線陣列賦形成單路信號(hào)傳輸包括時(shí)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適合密集城區(qū)信號(hào)散射多地區(qū)，不適合有直射信號(hào)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（Beamforming）發(fā)射分集分集合并通過對(duì)信道的準(zhǔn)確估計(jì)，針對(duì)用戶形成波束，降低用戶間干擾可以提高覆蓋能力，同時(shí)降低小區(qū)內(nèi)干擾，提升系統(tǒng)吞吐量空間復(fù)用LTE多天線發(fā)送方式（基站射頻）：LTE空口關(guān)鍵技術(shù)Mode傳輸模式技術(shù)描述應(yīng)用場(chǎng)景1單天線傳輸信息通過單天線進(jìn)行發(fā)送無法布放雙通道室分系統(tǒng)的室內(nèi)站2發(fā)射分集同一信息的多個(gè)信號(hào)副本分別通過多個(gè)衰落特性相互獨(dú)立的信道進(jìn)行發(fā)送信道質(zhì)量不好時(shí)，如小區(qū)邊緣3開環(huán)空間復(fù)用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定發(fā)射信號(hào)信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)4閉環(huán)空間復(fù)用需要終端反饋信道信息，發(fā)射端采用該信息進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理以產(chǎn)生空間獨(dú)立性信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)。終端靜止時(shí)性能好5多用戶MIMO基站使用相同時(shí)頻資源將多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送給不同用戶，接收端利用多根天線對(duì)干擾數(shù)據(jù)流進(jìn)行取消和零陷。6單層閉環(huán)空間復(fù)用終端反饋RI=1時(shí)，發(fā)射端采用單層預(yù)編碼，使其適應(yīng)當(dāng)前的信道7單流Beamforming發(fā)射端利用上行信號(hào)來估計(jì)下行信道的特征，在下行信號(hào)發(fā)送時(shí)，每根天線上乘以相應(yīng)的特征權(quán)值，使其天線陣發(fā)射信號(hào)具有波束賦形效果信道質(zhì)量不好時(shí)，如小區(qū)邊緣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，既提高用戶信號(hào)強(qiáng)度，又提高用戶的峰值和均值速率信道質(zhì)量較高且具有一定空間獨(dú)立性時(shí)（信道質(zhì)量介于單流beamforming與空間復(fù)用之間）傳輸模式是針對(duì)單個(gè)終端的。同小區(qū)不同終端可以有不同傳輸模式eNB自行決定某一時(shí)刻對(duì)某一終端采用什么傳輸模式，并通過RRC信令通知終端模式3到模式8中均含有發(fā)射分集。當(dāng)信道質(zhì)量快速惡化時(shí)，eNB可以快速切換到模式2發(fā)射分集模式LTE空口傳輸模式（MIMO傳送方式）：主要應(yīng)用是第2、3、7模式LTE空口關(guān)鍵技術(shù)頻域頻域子載波一個(gè)一個(gè)子載波Si5Si3

S

i1TD-LTE傳輸模式-發(fā)射分集（Mode2）

Si

5Si

4

Si

1S

i

Si

3Si

2

Si

7Si

6

Si

*Si

1*

Si

4*Si

5*

Si

2*Si

3*

Si

6*Si

7*天線端口0天線端口1天線端口2天線端口3空資源元素

Si

7

Si6

Si

5Si

4

Si

3

Si

2Si

1Si

Si

2

*

*S

i*

*

Si

6

*

Si7

*Si

4

*

*

天線端口0

天線端口1?

天線端口0傳原始調(diào)制符號(hào)?

天線端口1傳原始符號(hào)的變換符號(hào)?

天線端口0與2(1與3）為一個(gè)天線端口對(duì)，二者之間為SFBC；?天線端口0與1在頻域上交替?zhèn)魉驮夹盘?hào)，二者之間為FSTD;2與3傳送相應(yīng)的交換信號(hào),亦為FSTD。?

發(fā)射分集利用了天線間的弱相關(guān)性，在天線對(duì)上傳送原始信號(hào)及其變換符號(hào)（一般為原

始符號(hào)的共軛），提高信號(hào)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。兩天線端口---SFBC

(空頻塊編碼）四天線端口---SFBC+FSTD

（頻率偏移發(fā)射分集）LTE空口關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE傳輸模式-空間復(fù)用（Mode3,4,6）Stream

4Stream

2Stream

3Stream

1接收機(jī)發(fā)送端Stream

4Stream

2Stream

3Stream

11234?普通的空間復(fù)用，接收端和發(fā)送端無信息交互Stream

4Stream

2Stream

3Stream

1接收機(jī)預(yù)處理Stream

4Stream

2Stream

3Stream

11234反饋信道信息?

基于非碼本的預(yù)編碼：

?

基于終端提供的SRS(探測(cè)參考信號(hào))或DMRS(解調(diào)參考

信號(hào))獲得的CSI，基站自行計(jì)算出預(yù)編碼矩陣

?

基于碼本的預(yù)編碼：

?

基于終端直接反饋的PMI(預(yù)編碼矩陣索引號(hào))從碼本中

選擇預(yù)編碼矩陣?

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(dú)立的信道上傳送不同的數(shù)據(jù)流，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾?只應(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）開環(huán)空間復(fù)用閉環(huán)空間復(fù)用LTE空口關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE傳輸模式-波束賦形（Mode7,8）兩個(gè)波束傳遞相同信息，獲得分集增益+賦型增益兩個(gè)波束傳遞不同信息，獲得復(fù)用增益+賦型增益產(chǎn)生定向波束，獲得賦型增益定義

?

波束賦型是發(fā)射端對(duì)數(shù)據(jù)先加權(quán)再發(fā)送，形成窄的發(fā)射波束，將能量對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)用戶，提高

目標(biāo)用戶的信噪比，從而提高用戶的接收性能。

特點(diǎn)?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也是廣播發(fā)射）?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(cè)量終端發(fā)射的SRS（Sounding

Reference

Signal，探測(cè)參考信號(hào)，類比于TD-SCDMA里

的midamble碼）單流beamforming雙流beamforming下行MIMO技術(shù)——使用場(chǎng)景信道容量信噪比低信噪比，斜率大，適合傳輸分集或波束賦形高信噪比，斜率小，適合采用空間復(fù)用以提高頻譜效率LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE空口關(guān)鍵技術(shù)

單用戶MIMO概念：占用相同時(shí)頻資源的多個(gè)并行的數(shù)據(jù)流發(fā)給同一個(gè)用戶或從同一個(gè)用戶發(fā)給基站稱為單用戶MIMO。單用戶MIMO和多用戶MIMO的區(qū)別（接收機(jī)）：基站接收機(jī)

多用戶MIMO概念：占用相同時(shí)頻資源的多個(gè)并行的數(shù)據(jù)流發(fā)給不同用戶或不同用戶采用相同時(shí)頻資源發(fā)送數(shù)據(jù)給基站，稱為多用戶MIMO，也稱虛擬MIMO?；窘邮諜C(jī)LTE空口關(guān)鍵技術(shù)

在LTE中由于采用了OFDM技術(shù)，而小區(qū)內(nèi)各個(gè)用戶都是正交關(guān)系，不存在干擾問題，因此非常適合使用MIMO技術(shù)。但是由于在幀結(jié)構(gòu)上TDD與FDD存在比較大的差異，因此在使用MIMO技術(shù)的時(shí)候需要慎重。TDD與FDD的射頻技術(shù)異同MIMO特點(diǎn)：可以通過天線陣列對(duì)波束賦形必須通過上行信號(hào)檢測(cè)到下行的信道質(zhì)量在TDD模式下由于上下行在同一頻段內(nèi)更適合使用MIMO在FDD模式下由于上下行不在同一頻段內(nèi)無法檢測(cè)到上下行質(zhì)量，不能實(shí)現(xiàn)MIMOLTE空口關(guān)鍵技術(shù)接收機(jī)使用來自多個(gè)信道的副本信息能比較正確的恢復(fù)出原發(fā)送信號(hào)，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)射功率原理接收分集的主要算法：MRC&IRC由于IRC在最大化有用信號(hào)接收的同時(shí)能最小化干擾信號(hào)，故通常情況IRC優(yōu)于MRC天線數(shù)越多及干擾越強(qiáng)時(shí)，IRC增益越大IRC需進(jìn)行干擾估計(jì)，計(jì)算復(fù)雜度較大性能比較初期引入建議：

IRC性能較好，故建議廠商支持IRC鑒于IRC復(fù)雜度較大，廠商初期可能較難支持，故同時(shí)要求MRCIRC（干擾抑制合并）合并后的SINR達(dá)到最大化有用信號(hào)方向得到高的增益干擾信號(hào)方向得到低的增益適用場(chǎng)景：干擾具有較強(qiáng)方向性的場(chǎng)景。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(hào)相加時(shí)相位是對(duì)齊的越強(qiáng)的信號(hào)采用越高的權(quán)重適用場(chǎng)景：白噪或干擾無方向性的場(chǎng)景LTE天線接收方式：LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE基站覆蓋范圍：

在LTE系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)覆蓋距離的參數(shù)除了傳統(tǒng)意義上的發(fā)射功率、天線類型與俯仰角等參數(shù)外還有CP配置、GP配置、隨機(jī)接入突發(fā)信號(hào)格式和RB配置等。下面重點(diǎn)分析以上這4個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)覆蓋距離的影響。CP配置對(duì)覆蓋距離的影響1.在LTE系統(tǒng)中，插入CP循環(huán)前綴可以小區(qū)內(nèi)頻域上的干擾，且CP的長(zhǎng)度必須大于時(shí)延的長(zhǎng)度。2.正常CP有7個(gè)OFDM符號(hào)，第1個(gè)OFDM符號(hào)的CP長(zhǎng)度是5.21μs，第2到第7個(gè)OFDM符號(hào)的CP長(zhǎng)度是4.69μs。正常CP可以在1.4km的時(shí)延擴(kuò)展范圍內(nèi)提供抗多徑保護(hù)能力，適合于市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村以及小區(qū)半徑低于5km的山區(qū)環(huán)境。3.擴(kuò)展CP有6個(gè)OFDM符號(hào)，每個(gè)OFDM符號(hào)的CP長(zhǎng)度均是16.67μs。擴(kuò)展CP可以在10km的時(shí)延擴(kuò)展范圍內(nèi)提供抗多徑保護(hù)能力，適合于覆蓋距離大于5km的山區(qū)環(huán)境以及需要超遠(yuǎn)距離覆蓋的海面和沙漠等環(huán)境。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)GP配置對(duì)覆蓋距離的影響TD-LTE系統(tǒng)利用時(shí)間上的間隔完成雙工轉(zhuǎn)換，但為避免干擾，需預(yù)留一定的保護(hù)間隔（GP）。GP的大小與系統(tǒng)覆蓋距離有關(guān)，GP越大，覆蓋距離也越大。GP主要由傳輸時(shí)延和設(shè)備收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)延構(gòu)成，即：GP=2×傳輸時(shí)延+TRx-Tx,Ue最大覆蓋距離=傳輸時(shí)延*c=(GP-(TRx-Tx,Ue))*C/2其中c是光速。TRx-Tx,Ue為UE從下行接收到上行發(fā)送的轉(zhuǎn)換時(shí)間，該值與輸出功率的精確度有關(guān)，典型值是10μs～40μs，因此GP越大覆蓋距離越大。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，常規(guī)CP的特殊子幀配置7即10:2:2是典型配置，該配置下理論覆蓋距離達(dá)到18.4km，既能保證足夠的覆蓋距離，同時(shí)下行容量損失又有限。擴(kuò)展CP的特殊子幀配置0即3:8:1，覆蓋距離可以達(dá)到97km，適合于海面和沙漠等超遠(yuǎn)距離覆蓋場(chǎng)景。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)隨機(jī)接入突發(fā)信號(hào)格式對(duì)覆蓋距離的影響在TS36.211中定義了五種隨機(jī)接入突發(fā)信號(hào)格式。物理層隨機(jī)接入突發(fā)信號(hào)由CP、前導(dǎo)序列Preamble、保護(hù)時(shí)間GT三部分組成。由于接入時(shí)隙需要克服上行鏈路的傳播時(shí)延以及用戶上行鏈路帶來的干擾，因此需要在時(shí)隙設(shè)計(jì)中留出足夠的保護(hù)時(shí)間，該保護(hù)時(shí)間即為GT。GT長(zhǎng)度決定了能夠支持的接入半徑：小區(qū)覆蓋距離=GT*c/2(其中c是光速)。前導(dǎo)信號(hào)格式小區(qū)覆蓋半徑覆蓋類型前導(dǎo)信號(hào)格式0最大小區(qū)覆蓋距離14km適合于正常覆蓋小區(qū)前導(dǎo)信號(hào)格式1最大小區(qū)覆蓋距離77km適合于大的覆蓋小區(qū)前導(dǎo)信號(hào)格式2最大小區(qū)覆蓋距離29km前導(dǎo)信號(hào)重復(fù)1次，信號(hào)接收質(zhì)量提高，適合于較大覆蓋小區(qū)以及UE移動(dòng)速度較快的場(chǎng)景前導(dǎo)信號(hào)格式3最大小區(qū)覆蓋距離107km前導(dǎo)信號(hào)重復(fù)1次，信號(hào)接收質(zhì)量提高，適合于海面和沙漠等超遠(yuǎn)距離覆蓋前導(dǎo)信號(hào)格式4最大小區(qū)覆蓋距離1.4km適合于室內(nèi)和室外密集市區(qū)LTE空口關(guān)鍵技術(shù)RB配置對(duì)覆蓋距離的影響在同等條件下，RB配置增加對(duì)下行覆蓋的影響不大，但會(huì)引起上行底噪的抬升。由于終端功率有限，如果已達(dá)到終端最大發(fā)射功率，再增加RB會(huì)減小上行覆蓋半徑。

小區(qū)用戶數(shù)增加，則系統(tǒng)負(fù)荷升高，系統(tǒng)干擾水平上升，所需的干擾余量越大，基站覆蓋半徑越小。在LTE規(guī)劃時(shí)，需要兼顧容量與覆蓋的平衡，降低投資成本。

LTE的覆蓋距離由多種參數(shù)決定。在系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，需要根據(jù)小區(qū)的位置和無線環(huán)境，確定各個(gè)參數(shù)的合理數(shù)值，做到既滿足覆蓋距離的要求，又不損失過多的系統(tǒng)容量，降低建設(shè)成本，提高性價(jià)比。LTE小區(qū)覆蓋距離小結(jié)提綱

LTE發(fā)展現(xiàn)狀

LTE空口關(guān)鍵技術(shù)1.OFDM技術(shù)2.LTE空口傳送模式3.LTE幀結(jié)構(gòu)4.LTE物理信道5.LTE物理層LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LTE語音發(fā)展規(guī)劃LTE空口關(guān)鍵技術(shù)

FDD:上行傳輸和下行傳輸在不同的載波頻段上進(jìn)行；TDD:上行傳輸和下行傳輸在相同的載波頻段上進(jìn)行；基站/終端在不同的時(shí)間進(jìn)行信道的發(fā)送/接收或者接收/發(fā)送；H-FDD:上行傳輸和下行傳輸在不同的載波頻段上進(jìn)行；基站/終端在不同的時(shí)間進(jìn)行信道的發(fā)送/接收或者接收/發(fā)送；H-FDD與FDD的差別在于終端不允許同時(shí)進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送與接收，即H-FDD基站與FDD基站相同，但是H-FDD終端相對(duì)FDD終端可以簡(jiǎn)化，只保留一套收發(fā)信機(jī)并節(jié)省雙工器的成本。

雙工方式LTE空口關(guān)鍵技術(shù)FDD幀結(jié)構(gòu)---幀結(jié)構(gòu)類型1，適用于FDD與HDFDD一個(gè)長(zhǎng)度為10ms的無線幀由10個(gè)長(zhǎng)度為1ms的子幀構(gòu)成；每個(gè)子幀由兩個(gè)長(zhǎng)度為0.5ms的時(shí)隙構(gòu)成；LTE空口關(guān)鍵技術(shù)子幀:1ms時(shí)隙0.5ms#0DwPTS特殊子幀:1ms#2#3#4半幀:5ms半幀:5ms幀:10msGPUpPTSTD-LTE幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：無論是正常子幀還是特殊子幀，長(zhǎng)度均為1ms。FDD子幀長(zhǎng)度也是1ms。一個(gè)無線幀分為兩個(gè)5ms半幀，幀長(zhǎng)10ms。和FDDLTE的幀長(zhǎng)一樣。特殊子幀DwPTS+GP+UpPTS=1msDL-ULConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDTD-LTE上下行配比表轉(zhuǎn)換周期為5ms表示每5ms有一個(gè)特殊時(shí)隙。轉(zhuǎn)換周期為10ms表示每10ms有一個(gè)特殊時(shí)隙。TDD幀結(jié)構(gòu)---幀結(jié)構(gòu)類型2，適用于TDDLTE空口關(guān)鍵技術(shù)TD-S=3:3根據(jù)仿真結(jié)果，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為26Mbps左右（采用10:2:2，特殊時(shí)隙可以用來傳輸業(yè)務(wù)）TD-LTE=2:2+10:2:2TD-SCDMA時(shí)隙=675usDwPTS=75usGP=75usUpPTS=125usTD-LTE子幀=1ms=30720Ts10:2:2=21952Ts:4384Ts:4384Ts3:9:2=6592Ts:19744Ts:4384TsTD-SCDMATD-LTE1.025ms=2.15ms特殊時(shí)隙特殊時(shí)隙共存要求：上下行沒有交疊（圖中Tb>Ta）。則TD-LTE的DwPTS必須小于0.85ms（26112Ts)?？梢圆捎?0:2:2的配置0.675ms1msLTE空口關(guān)鍵技術(shù)TD-SCDMATD-LTETD-SCDMA時(shí)隙=675usDwPTS=75usGP=75usUpPTS=125usTD-LTE子幀=1ms=30720Ts10:2:2=21952Ts:4384Ts:4384Ts3:9:2=6592Ts:19744Ts:4384Ts0.7ms0.675ms1ms=1.475ms共存要求：上下行沒有交疊（圖中Tb>Ta）。

則TD-LTE的DwPTS必須小于0.525ms（16128Ts)，只能采用3:9:2的配置TD-S=4:2

根據(jù)計(jì)算，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為28Mbps左右（為避免干擾，特殊時(shí)隙只能采用3:9:2，無法用來傳輸業(yè)務(wù)。經(jīng)計(jì)算，為和TD-SCDMA時(shí)隙對(duì)齊引起的容量損失約為20%）計(jì)算方法：TS36.213規(guī)定，特殊時(shí)隙DwPTS如果用于傳輸數(shù)據(jù)，那么吞吐量按照正常下行時(shí)隙的0.75倍傳輸。如果采用10:2:2配置，則下行容量為3個(gè)正常時(shí)隙吞吐量+0.75倍正常時(shí)隙吞吐量。如果丟失此0.75倍傳輸機(jī)會(huì)，則損失的吞吐量為0.75/3.75=20%TD-LTE=3:1+3:9:2LTE空口關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE特殊子幀繼承了TD-SCDMA的特殊子幀設(shè)計(jì)思路，由DwPTS，GP和UpPTS組成。TD-LTE的特殊子幀可以有多種配置，用以改變DwPTS，GP和UpPTS的長(zhǎng)度。但無論如何改變，DwPTS+GP+UpPTS永遠(yuǎn)等于1ms特殊子幀配置NormalCPDwPTSGPUpPTS0310119412103131121412115392693271022811121msGPDwPTSUpPTS1msGPDwPTSUpPTSTD-LTE的特殊子幀配置和上下行時(shí)隙配置沒有制約關(guān)系，可以相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)行配置目前廠家支持10:2:2（以提高下行吞吐量為目的）和3:9:2（以避免遠(yuǎn)距離同頻干擾或某些TD-S配置引起的干擾為目的），隨著產(chǎn)品的成熟，更多的特殊子幀配置會(huì)得到支持特殊子幀配置LTE空口關(guān)鍵技術(shù)主同步信號(hào)PSS在DwPTS上進(jìn)行傳輸DwPTS上最多能傳兩個(gè)PDCCHOFDM符號(hào)（正常時(shí)隙能傳最多3個(gè)）只要DwPTS的符號(hào)數(shù)大于等于6，就能傳輸數(shù)據(jù)（參照上頁特殊子幀配置）TD-SCDMA的DwPTS承載下行同步信道DwPCH，采用規(guī)定功率覆蓋整個(gè)小區(qū)，UE從DwPTS上獲得與小區(qū)的同步TD-SCDMA的DwPTS無法傳輸數(shù)據(jù)，所以TD-LTE在這方面是有提高的。如果小區(qū)覆蓋距離和遠(yuǎn)距離同頻干擾不構(gòu)成限制因素（在這種情況下應(yīng)該采用較大的GP配置），推薦將DwPTS配置為能夠傳輸數(shù)據(jù)DwPTSLTE空口關(guān)鍵技術(shù)UpPTS可以發(fā)送短RACH（做隨機(jī)接入用）和SRS（Sounding參考信號(hào)）根據(jù)系統(tǒng)配置，是否發(fā)送短RACH或者SRS都可以用獨(dú)立的開關(guān)控制因?yàn)橘Y源有限（最多僅占兩個(gè)OFDM符號(hào)），UpPTS不能傳輸上行信令或數(shù)據(jù)TD-SCDMA的UpPTS承載Uppch，用來進(jìn)行隨機(jī)接入U(xiǎn)pPTSLTE空口關(guān)鍵技術(shù)FDD幀結(jié)構(gòu)與TDD幀結(jié)構(gòu)的異同相同點(diǎn)：每個(gè)無線幀都包含10個(gè)子幀、20個(gè)時(shí)隙在常規(guī)CP下每個(gè)時(shí)隙都占7個(gè)OFDM符號(hào)。不同點(diǎn)：FDD幀結(jié)構(gòu)中每個(gè)半幀的第一幀都含有控制面的各種信息。而TDD幀結(jié)構(gòu)中其控制面信息包含在特殊幀中，但具體傳輸?shù)腛FDM符號(hào)有很大的變動(dòng)。如：同步信號(hào)在FFD幀結(jié)構(gòu)中主同步與輔同步信號(hào)都在第一幀的最好兩個(gè)符號(hào)中。在TDD結(jié)構(gòu)中，主同步符號(hào)位于DwPTS的第三個(gè)符號(hào)，輔同步信號(hào)在第一個(gè)子幀和第6個(gè)子幀的最后一個(gè)符號(hào)。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)

FDD是在分離的兩個(gè)對(duì)稱頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送，用保護(hù)頻段來分離接收和發(fā)送信道。FDD必須采用成對(duì)的頻率，依靠頻率來區(qū)分上下行鏈路，其單方向的資源在時(shí)間上是連續(xù)的。FDD在支持對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，頻譜利用率將大大降低。

TDD用時(shí)間來分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中,接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時(shí)隙作為信道的承載,其單方向的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的，時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行了分配。基站和移動(dòng)臺(tái)之間必須協(xié)同一致才能順利工作。TDD的優(yōu)勢(shì)TDD相對(duì)于FDD來說有那些優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)呢？TDD的劣勢(shì)能夠靈活配置頻率具有上下行信道互惠性，能夠更好的采用傳輸預(yù)處理技術(shù)基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元,不需要收發(fā)隔離器，節(jié)約成本。能夠靈活配置頻率能夠很好的支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)TDD要發(fā)送和FDD同樣多的數(shù)據(jù)，就要增大TDD的發(fā)送功率為了避免與其他無線系統(tǒng)之間的干擾，TDD需要預(yù)留較大的保護(hù)帶，影響了整體頻譜利用效率無法進(jìn)行干擾隔離，系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間存在干擾TDD基站的覆蓋范圍明顯小于FDD基站提綱

LTE發(fā)展現(xiàn)狀

LTE空口關(guān)鍵技術(shù)1.OFDM技術(shù)2.LTE空口傳送模式3.LTE幀結(jié)構(gòu)4.LTE物理信道5.LTE物理層LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LTE語音發(fā)展規(guī)劃LTE空口關(guān)鍵技術(shù)下行信道映射關(guān)系上行信道映射關(guān)系邏輯信道定義傳送信息的類型，這些數(shù)據(jù)流是包括所有用戶的數(shù)據(jù)。傳輸信道是在對(duì)邏輯信道信息進(jìn)行特定處理后再加上傳輸格式等指示信息后的數(shù)據(jù)流。

物理信道是將屬于不同用戶、不同功用的傳輸信道數(shù)據(jù)流分別按照相應(yīng)的規(guī)則確定其載頻、擾碼、擴(kuò)頻碼、開始結(jié)束時(shí)間等進(jìn)行相關(guān)的操作，并在最終調(diào)制為模擬射頻信號(hào)發(fā)射出去；不同物理信道上的數(shù)據(jù)流分別屬于不同的用戶或者是不同的功用。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)信道類型信道名稱功能簡(jiǎn)介控制信道PBCH(物理廣播信道）MIBPDCCH（下行物理控制信道)傳輸上下行數(shù)據(jù)調(diào)度信令上行功控命令尋呼消息調(diào)度授權(quán)信令RACH響應(yīng)調(diào)度授權(quán)信令PHICH(HARQ指示信道）傳輸控制信息HI（ACK/NACK)PCFICH（控制格式指示信道）指示PDCCH長(zhǎng)度的信息PRACH（隨機(jī)接入信道）用戶接入請(qǐng)求信息PUCCH（上行物理控制信道）傳輸上行用戶的控制信息，包括CQI,ACK/NAK反饋，調(diào)度請(qǐng)求等。

業(yè)務(wù)信道PDSCH（下行物理共享信道）下行用戶數(shù)據(jù)、RRC信令、SIB、尋呼消息PUSCH（上行物理共享信道）上行用戶數(shù)據(jù)、用戶控制信息反饋，包括CQI,PMI,RI物理信道功能描述LTE空口關(guān)鍵技術(shù)PBCH：物理廣播信道調(diào)制方式：QPSKPDSCH：物理下行共享信道調(diào)制方式：QPSK,

16QAM,64QAMPCFICH：物理控制格式指示信道調(diào)制方式：QPSKPMCH：物理多播信道調(diào)制方式：QPSK,

16QAM,64QAMPDCCH：物理下行控制信道調(diào)制方式：QPSK下行物理信道PHICH：物理HARQ指示信道調(diào)制方式：BPSKLTE空口關(guān)鍵技術(shù)PUSCH：物理上行共享信道調(diào)制方式：QPSK,16QAM,64QAMPRACH:物理隨機(jī)接入信道調(diào)制方式：QPSKPUCCH：物理上行控制信道調(diào)制方式：QPSK上行物理信道LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE空口關(guān)鍵技術(shù)同步信號(hào)用來確保小區(qū)內(nèi)UE獲得下行同步。同時(shí)，同步信號(hào)也用來表示小區(qū)物理ID（PCI），區(qū)分不同的小區(qū)

P-SCH(主同步信道）：UE可根據(jù)P-SCH獲得符號(hào)同步

S-SCH（輔同步信道）：UE根據(jù)S-SCH最終獲得幀同步時(shí)域結(jié)構(gòu)頻域結(jié)構(gòu)PSS位于DwPTS的第三個(gè)符號(hào)SSS位于5ms第一個(gè)子幀的最后一個(gè)符號(hào)SCH(P/S-SCH)占用的72子載波位于系統(tǒng)帶寬中心位置SCH(同步信道)LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE系統(tǒng)提供504個(gè)物理層小區(qū)ID(即PCI)，和TD-SCDMA系統(tǒng)的128個(gè)擾碼概念類似。網(wǎng)管配置時(shí)，為小區(qū)配置0～503之間的一個(gè)號(hào)碼即可基本概念小區(qū)ID獲取方式在TD-SCDMA系統(tǒng)中，UE解出小區(qū)擾碼序列（共有128種可能性），即可獲得該小區(qū)物理IDLTE的方式類似，UE需要解出兩個(gè)序列：主同步序列（PSS，即主同步信道P-SCH中傳播的序列，共有3種可能性）輔同步序列（SSS，即輔同步序列S-SCH中傳播的序列，共有168種可能性）由兩個(gè)序列的序號(hào)組合，即可獲取該小區(qū)ID配置原則因?yàn)镻CI和小區(qū)同步序列關(guān)聯(lián)，并且多個(gè)物理信道的加擾方式也和PCI相關(guān)，所以相鄰小區(qū)的PCI不能相同以避免干擾。小區(qū)物理ID（PCI）LTE空口關(guān)鍵技術(shù)頻域：對(duì)于不同的系統(tǒng)帶寬，都占用中間的1.08MHz（72個(gè)子載波）時(shí)域：每5ms無線幀的subframe0的第二個(gè)slot的前4個(gè)OFDM符號(hào)上周期：40ms。每10ms重復(fù)發(fā)送一次，終端可以通過4次中的任一次接收解調(diào)出BCHPBCH(廣播信道)

廣播消息MIB在PBCH上傳輸,包含了接入LTE系統(tǒng)所需要的最基本的信息：系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)幀號(hào)(SFN）PHICH配置SIB承載在PDSCH，攜帶信息和TD-S的類似，例如：PLMNTrackareacode小區(qū)IDUE公共的無線資源配置信息同、異頻或不同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的

小區(qū)重選參數(shù)、切換參數(shù)SIB1SIB2SIB3~8LTE空口關(guān)鍵技術(shù)指示上行傳輸數(shù)據(jù)是否正確收到采用BPSK調(diào)制指示PDCCH的占幾個(gè)symbol(1、2或3)，在每子幀的第一個(gè)OFDM符號(hào)上發(fā)送采用QPSK調(diào)制隨物理小區(qū)ID(PCI)不同而在頻域位移不同位置，以便隨機(jī)化干擾PCFICH(物理層控制格式指示信道)

PHICH(物理HARQ指示信道)LTE空口關(guān)鍵技術(shù)頻域：所有子載波時(shí)域：每個(gè)子幀的前n個(gè)OFDM符號(hào)，n<=3用于發(fā)送上/下行調(diào)度信息、功控命令等通過下行控制信息塊DCI下發(fā)命令。不同用戶使用不同的DCIPDCCH(物理下行控制信道)覆蓋方面DCI占用的物理資源可變，范圍為1~8個(gè)CCEDCI占用資源不同，則解調(diào)門限不同，資源越多，解調(diào)門限越低，覆蓋范圍越大PDCCH可用資源有限，單個(gè)DCI占用資源越多，將導(dǎo)致PDCCH支持用戶容量下降LTE空口關(guān)鍵技術(shù)信道及信號(hào)REPCFICH4*4=16PHICHmin3*4=12max25*4=100RS兩天線端口4*100=4001symbol12*100=12002symbol2*1200=24003symbol3*1200=3600PDCCH可用資源有限，每個(gè)DCI占用資源越多，將導(dǎo)致PDCCH支持用戶容量下降以兩天線端口為例計(jì)算PDCCH在20MHz帶寬下可調(diào)度用戶數(shù)支持用戶數(shù)的計(jì)算假定：用戶每10ms被調(diào)度一次用戶分布如下：10%用戶采用1CCE20%用戶采用2CCE20%用戶采用4CCE50%用戶采用8CCE兩天線端口10ms調(diào)度次數(shù)10ms調(diào)度用戶數(shù)2:2PDCCH占OFDMSYMBOL數(shù)目

1CCE2CCE4CCE8CCE1max12660301236min114542412332max330162783699min3121567836963max46223011456143min444220110521363:11max16880401648min152723216442max44021610448132min416208104481283max63831815878198min61430415272188PDCCH(物理下行控制信道)容量方面LTE空口關(guān)鍵技術(shù)PDCCH受到諸多因素影響：CCE聚合度、DCIFormat、鄰小區(qū)干擾、天線數(shù)及發(fā)送方式等PDCCH/PCFICH功控：由于PDCCH/PCFICH采用QPSK調(diào)制方式進(jìn)行發(fā)送，因此可對(duì)PDCCH/PCFICH進(jìn)行下行功控；針對(duì)邊緣用戶的PDCCH/PCFICH信息發(fā)送，可通過借用中心用戶控制信道的功率，增大邊緣戶用下行功率的方式，從而擴(kuò)大覆蓋范圍PDCCH鏈路自適應(yīng)：將PDCCH自適應(yīng)與功率控制結(jié)合起來保證在惡劣無線條件下的PDCCH性能，以SINR作為觸發(fā)門限，即當(dāng)SINR低于一定門限，PDCCH會(huì)采用8CCE+powerboostingPCFICH功控：同PDCCH功控，可以有效提升在惡劣無線條件下的PCFICH性能以上功能TD-LTE/LTE-FDD設(shè)備均可使用原理介紹引入分析LTE空口關(guān)鍵技術(shù)最大發(fā)射功率受到用戶數(shù)、基站總功率及射頻協(xié)議的限制如果基站發(fā)射功率為40W時(shí)，PDCCH/PCFICH單天線平均發(fā)射功率為：37dBm-10log(1200）=6.2dBm射頻協(xié)議規(guī)定：相鄰RE間功率差需要小于10dB鏈路預(yù)算結(jié)果：根據(jù)鏈路預(yù)算，不考慮其他信道受限，PDCCH功率提升3dB，覆蓋距離可增大20%左右；理論分析LTE空口關(guān)鍵技術(shù)初期引入建議：考慮初期應(yīng)用場(chǎng)景為城區(qū)，F(xiàn)ormat0和4即可滿足覆蓋要求，故初期僅要求格式0和4長(zhǎng)度配置LTE中有兩種接入類型（競(jìng)爭(zhēng)和非競(jìng)爭(zhēng)），兩種類型共享接入資源（前導(dǎo)碼，共64個(gè)），需要提前設(shè)置。初期建議：競(jìng)爭(zhēng)/非競(jìng)爭(zhēng)兩種接入類型均要求，配置保證在切換場(chǎng)景下使用非競(jìng)爭(zhēng)接入。格式時(shí)間長(zhǎng)度覆蓋范圍01ms15km12ms77km22ms80km33ms100km40.157ms1.4km應(yīng)用場(chǎng)景接入類型IDLE態(tài)初始接入競(jìng)爭(zhēng)無線鏈路失敗后初始接入競(jìng)爭(zhēng)連接態(tài)上行失步后發(fā)送上行數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)小區(qū)切換競(jìng)爭(zhēng)/非競(jìng)爭(zhēng)連接態(tài)上行失步后接收下行數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)/非競(jìng)爭(zhēng)

PRACH(物理隨機(jī)接入信道)接入類型建議頻域：1.08MHz帶寬（72個(gè)子載波）時(shí)域：普通上行子幀中（format0~3）及UpPTS（format4）每10ms無線幀接入0.5~6次，每個(gè)子幀采用頻分方式可支持多個(gè)隨機(jī)接入資源。LTE空口關(guān)鍵技術(shù)供UE傳輸控制信息，包括CQI,ACK/NAK反饋，調(diào)度請(qǐng)求等一個(gè)控制信道由1個(gè)RBpair組成，位于上行子幀的兩邊邊帶上在子幀的兩個(gè)slot上下邊帶跳頻，獲得頻率分集增益通過碼分復(fù)用，可將多個(gè)用戶的控制信息在同一個(gè)PUCCH資源上發(fā)送。上行容量與吞吐量是PUCCH的RB資源個(gè)數(shù)與PUSCH的RB資源個(gè)數(shù)的折中PUCCH（上行物理控制信道）控制信道示意圖LTE空口關(guān)鍵技術(shù)用于估計(jì)上行信道頻域信息，做頻率選擇性調(diào)度用于估計(jì)上行信道，做下行波束賦形

用于上行控制和數(shù)據(jù)信道的相關(guān)解調(diào)信道估計(jì)、測(cè)量。位于每個(gè)時(shí)隙數(shù)據(jù)部分之間下行導(dǎo)頻，用作信道估計(jì)。用作同步

僅出現(xiàn)于波束賦型模式，用于UE解調(diào)用于下行信道估計(jì)，及非beamforming模式下的解調(diào)。調(diào)度上下行資源用作切換測(cè)量TD-LTETD-SCDMA下行參考信號(hào)上行參考信號(hào)CRSDRSDMRSSRSDWPTSMidamble碼相同點(diǎn)：都是公共導(dǎo)頻，分布于全帶寬內(nèi)不同點(diǎn)：CRS還可用作非beamforming模式下的解調(diào)相同點(diǎn)：主要用于業(yè)務(wù)信道的解調(diào)不同點(diǎn)：TD-L系統(tǒng)是寬帶系統(tǒng)，本身存在多個(gè)子載波，故DRS及DMRS分布于用戶占用的子載波帶寬內(nèi)。DRS:僅用于BF模式下業(yè)務(wù)信道的解調(diào)DMRS:用于上行控制信道和業(yè)務(wù)信道的解調(diào)TD-LTE特有，上行實(shí)現(xiàn)Sounding后，可以實(shí)現(xiàn)BF和更準(zhǔn)確的上下行頻選調(diào)度LTE空口關(guān)鍵技術(shù)兩天線端口示意圖DRS（專用參考信號(hào)）CRS（公共參考信號(hào)）天線端口5示意圖

CRSDRS位置分布于下行子幀全帶寬上分布于用戶所用PDSCH帶寬上作用下行信道估計(jì)，調(diào)度下行資源切換測(cè)量波束賦形時(shí)，用于UE解調(diào)應(yīng)用發(fā)射分集、空間復(fù)用的業(yè)務(wù)和控制信道波束賦型的控制信道波束賦型的業(yè)務(wù)信道LTE空口關(guān)鍵技術(shù)小區(qū)導(dǎo)頻功率提升：LTE中導(dǎo)頻有兩類，即小區(qū)導(dǎo)頻和用戶專用導(dǎo)頻，功率提升僅針對(duì)小區(qū)導(dǎo)頻可有效擴(kuò)大覆蓋范圍：LTE定義小區(qū)導(dǎo)頻上的發(fā)射功率強(qiáng)度可高于業(yè)務(wù)信道，以提高小區(qū)邊緣導(dǎo)頻的信道估計(jì)性能，從而擴(kuò)大覆蓋范圍動(dòng)態(tài)調(diào)整范圍：協(xié)議中有8個(gè)導(dǎo)頻功率密度/業(yè)務(wù)功率密度的級(jí)別，最大6db，最小-3db擴(kuò)大覆蓋：小區(qū)導(dǎo)頻（CRS）的功率增強(qiáng)可提升小區(qū)邊緣的信道估計(jì)性能，在覆蓋范圍較大，導(dǎo)頻覆蓋受限的場(chǎng)景下，可采用PowerBoosting方案擴(kuò)大覆蓋設(shè)備能力：導(dǎo)頻功率提升功能對(duì)設(shè)備的射頻模塊有要求（協(xié)議中已明確相關(guān)的射頻指標(biāo)：RE間功率差小于10dB），從前期測(cè)試來看，設(shè)備均已滿足所有的射頻指標(biāo)要求，故可要求此功能；該功能TD-LTE/LTE-FDD設(shè)備均可使用原理介紹引入分析提綱

LTE發(fā)展現(xiàn)狀

LTE空口關(guān)鍵技術(shù)1.OFDM技術(shù)2.LTE空口傳送模式3.LTE幀結(jié)構(gòu)4.LTE物理信道5.LTE物理層LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LTE語音發(fā)展規(guī)劃LTE空口關(guān)鍵技術(shù)第一步：UE用3個(gè)已知的主同步序列和接收信號(hào)做相關(guān)，找到最大相關(guān)峰值，從而獲得該小區(qū)的主同步序列以及主同步信道位置（PSC，即上圖的紫色位置），達(dá)到OFDM符號(hào)同步。PSC每5ms發(fā)射一次，所以UE此時(shí)還不能確定哪里是整個(gè)幀的開頭。另外，小區(qū)的主同步序列是構(gòu)成小區(qū)ID的一部分。第二步：UE用168個(gè)已知的輔同步序列在特定位置（上圖中的藍(lán)色位置，即SSC）和接收信號(hào)做相關(guān)，找到該小區(qū)的輔同步序列。SSC每5ms發(fā)射一次，但一幀里的兩次SSC發(fā)射不同的序列。UE據(jù)此特性獲得幀同步。輔同步序列也是構(gòu)成小區(qū)ID的一部分。第三步：到此，下行同步完成。同時(shí)UE已經(jīng)獲取了該小區(qū)的小區(qū)IDS1核心網(wǎng)下行同步子幀0(下行)特殊子幀#2子幀2(上行)PSC(PrimarySynchronizationChannel)SSC(SecondarySynchronizationChannel)下行同步是UE進(jìn)入小區(qū)后要完成的第一步，只有完成下行同步，才能開始接收其他信道（如廣播信道）并進(jìn)行其他活動(dòng)。FDD的同步過程與TDD模式下的同步過程基本一致，但是其同步幀的位置不一樣，LTE-FDD的主同步信號(hào)和輔同步信號(hào)位于5ms第一個(gè)子幀內(nèi)前一個(gè)時(shí)隙的最后兩個(gè)符號(hào)。利用主、輔同步信號(hào)相對(duì)位置的不同，終端可以在小區(qū)搜索的初始階段識(shí)別系統(tǒng)是TDD還是FDD。TD-LTELTE-FDD下行同步LTE空口關(guān)鍵技術(shù)S1核心網(wǎng)PreamblePRACH信道可以承載在UpPTS上，但因?yàn)閁pPTS較短，此時(shí)只能發(fā)射短Preamble碼。短Preamble碼能用在最多覆蓋1.4公里的小區(qū)。PRACH信道也可承載在正常的上行子幀。這時(shí)可以發(fā)射長(zhǎng)preamble碼。長(zhǎng)preamble碼有4種可能的配置，對(duì)應(yīng)的小區(qū)覆蓋半徑從14公里到100公里不等。PRACH信道在每個(gè)子幀上只能配置一個(gè)?？紤]到LTE中一共有64個(gè)preamble碼，在無沖突的情況下，每個(gè)子幀最多可支持64個(gè)UE同時(shí)接入。子幀0(下行)特殊子幀子幀2(上行)長(zhǎng)Preamble短Preamble在UE收取了小區(qū)廣播信息之后，當(dāng)需要接入系統(tǒng)時(shí)，UE即在PRACH信道發(fā)送Preamble碼，開始觸發(fā)隨機(jī)接入流程上行隨機(jī)接入LTE空口關(guān)鍵技術(shù)降低小區(qū)間干擾補(bǔ)償路徑損耗和陰影衰落，適應(yīng)信道變化

方案信道PUSCH/PUCCH/SRS/PRACH開環(huán)功控(補(bǔ)償路徑損耗和陰影衰落）確定UE發(fā)射功率的一個(gè)起始發(fā)射功率，作為閉環(huán)功控調(diào)整的基礎(chǔ);閉環(huán)功控（適應(yīng)信道變化）eNodeB通過測(cè)量PUCCH/PUSCH/SRS信號(hào)的SINR，和目標(biāo)值SINRtarget比較，調(diào)整相應(yīng)子幀的上行發(fā)送信號(hào)的發(fā)射功率；外環(huán)功控根據(jù)BLER的統(tǒng)計(jì)值動(dòng)態(tài)調(diào)整閉環(huán)功控中使用的目標(biāo)值SINRtarget目的上行功控LTE空口關(guān)鍵技術(shù)半靜態(tài)分配RS和PDSCH的功率比值，保證RS和PDSCH的功率分配合理下行業(yè)務(wù)信道若進(jìn)行功控，則會(huì)出現(xiàn)業(yè)務(wù)信道功率與導(dǎo)頻功率無固定關(guān)系。使得UE反饋的CQI信息不能正確反映業(yè)務(wù)信道的實(shí)際質(zhì)量PDSCH下行功率分配原因下行功率分配信道注：規(guī)范沒有規(guī)定PBCH等控制信道的功率如何控制，應(yīng)該取決于廠家實(shí)現(xiàn)。在3GPP定義規(guī)范時(shí)，經(jīng)過長(zhǎng)期的討論，認(rèn)為關(guān)鍵的控制信道如PBCH，PDCCH不會(huì)存在覆蓋問題下行功率分配方式下行功控LTE空口關(guān)鍵技術(shù)RSEPRE在整個(gè)系統(tǒng)帶寬內(nèi)是常數(shù)（-60，50）dBm；且在所有子幀內(nèi)是常數(shù)(PB=0)在覆蓋范圍較大時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)因?qū)ьl功率不足，而導(dǎo)致覆蓋受限的場(chǎng)景。故可采用導(dǎo)頻功率增強(qiáng)方案，即Powerboosting,提高信道估計(jì)的性能，從而擴(kuò)大覆蓋(PB=1,2,3）1/22/533/43/5214/515/4102、4天線端口

單天線端口PBRS分為兩類：有RS的PDSCH、無RS的PDSCHPDSCH推薦配置PB=1，即兩類PDSCH上的功率相同，此時(shí)功率利用率最高。兩天線端口為例PRB中各信道RE及導(dǎo)頻分布圖每個(gè)symbol上的最大發(fā)射功率為43dBm（20W)；無powerboosting時(shí)有RS的PDSCHEPRE=10lg[(5/4)*20*1000/*(12*100)]=13dBmRSEPRE=（總功率-PDSCH功率）/2=12dBmPowerboosting時(shí)，有RS的PDSCHEPRE=10lg[20*1000/*(12*100)]=12dBmRSEPRE=（總功率-PDSCH功率）/2=15dBm激活Powerboosting時(shí)，RS的功率可以配置為比PDSCH的功率高3dB或6dBPDCCHPDSCHRSPPDSCH功率分配LTE空口關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)支持下行頻選調(diào)度，在低速時(shí)開啟此功能，且開啟門限值可配；上行頻選比下行頻選增益小、代價(jià)高，不做要求，但必須支持上行跳頻以獲得頻率分集增益OFDM系統(tǒng)作為多子載波系統(tǒng)，可以通過頻率選擇性調(diào)度，為用戶分配信道質(zhì)量較好的頻率資源，從而獲得頻率分集增益

原理介紹

引入建議移動(dòng)速率由于頻選調(diào)度需要終端反饋信道信息，如果反饋時(shí)延大于信道變化時(shí)間，那么頻選調(diào)度增益將不明顯；移動(dòng)速率越高，UE反饋的CQI信息越不準(zhǔn)確，因此頻選增益只能在一定移動(dòng)速率下獲得系統(tǒng)開銷要獲得上行頻選增益，要求終端周期發(fā)送信道探測(cè)（Sounding）信號(hào)，但sounding信號(hào)的發(fā)送會(huì)增大終端耗電要獲得下行頻選增益，需要終端及時(shí)反饋信道信息增益影響因素頻率選擇性調(diào)度LTE空口關(guān)鍵技術(shù)背景及技術(shù)原理各小區(qū)相互協(xié)調(diào)，對(duì)無線資源的使用進(jìn)行限制，減小同頻干擾部分頻率復(fù)用：限制相鄰小區(qū)的小區(qū)邊緣僅使用彼此錯(cuò)開的部分頻率資源，如左圖所示軟頻率復(fù)用：將小區(qū)邊緣頻率資源劃分為N份，各小區(qū)邊緣僅在某一份資源上滿功率發(fā)送，區(qū)域資源上非滿功率發(fā)送應(yīng)用效果分析由于靜態(tài)及半靜態(tài)ICIC均需要做復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，且從仿真來看，頻率效率會(huì)有下降，故不做要求；而動(dòng)態(tài)ICIC無需網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，且能獲得部分干擾協(xié)調(diào)增益，故要求設(shè)備支持動(dòng)態(tài)ICIC應(yīng)用效分析廠家支持情況及引入建議根據(jù)上下行的無線信道特點(diǎn)和無線資源的質(zhì)量動(dòng)態(tài)調(diào)度小區(qū)的無線資源（頻率、功率）實(shí)現(xiàn)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)，保證同頻組網(wǎng)的性能小區(qū)間干擾消除提綱

LTE發(fā)展現(xiàn)狀

LTE空口關(guān)鍵技術(shù)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LTE語音發(fā)展規(guī)劃LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LTE致力于無線接入網(wǎng)的演進(jìn)（E-UTRAN）。系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)（SAE）則致力于分組網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)（演進(jìn)型分組核心網(wǎng)EPC）。LTE和SAE共同組成演進(jìn)型分組系統(tǒng)（EPS）。EPCE-UTRAN用戶設(shè)備EPS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EPS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括CN(EPC)、E-UTRAN、UE，eNodeB通過X2接口連接，構(gòu)成E-UTRAN(接入網(wǎng))，eNodeB通過S1接口與EPC(CN)連接，UE通過LTE-Uu接口與eNodeB連接。LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線資源管理●無線承載控制●無線準(zhǔn)入控制●連接移動(dòng)性控制●UE上下行動(dòng)態(tài)資源分配IP數(shù)據(jù)包頭壓縮和用戶數(shù)據(jù)流加密UE連接期間選擇MME尋呼消息的調(diào)度和傳輸廣播信息的調(diào)度和傳輸移動(dòng)和調(diào)度的測(cè)量，并進(jìn)行測(cè)量和測(cè)量報(bào)告的配置E-UTRAN總體架構(gòu)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)核心網(wǎng)(EPC)HSSP-GWS-GWMMEPCRFE-UTRANSGiS5/S8S1-US6aS1-MMEGxRxOperator’sIPservices(e.g.IMS,PSS)LTE/SAE核心網(wǎng)負(fù)責(zé)UE的控制和承載建立，EPC包含的邏輯節(jié)點(diǎn)有：PDNGateway(P-GW)、ServingGateway(S-GW)、MME、HomeSubscribierServer(HSS)、PolicyControlandChargingRulesFunction(PCRF)。EPC組成結(jié)構(gòu)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)P-GW主要實(shí)現(xiàn)功能S-GW主要實(shí)現(xiàn)功能MME主要實(shí)現(xiàn)功能處理UE和CN之間的控制信令，通過NAS協(xié)議實(shí)現(xiàn)。尋呼和控制信息分發(fā)承載控制保證NAS信令安全移動(dòng)性管理UE的IP地址分配QoS保證計(jì)費(fèi)IP數(shù)據(jù)包過濾所有IP數(shù)據(jù)包均通過S-GWUE在小區(qū)間切換時(shí)，作為移動(dòng)性控制錨點(diǎn)下行數(shù)據(jù)緩存LTE與其他3GPP技術(shù)互聯(lián)時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主要功能：LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)E-UTRANRadioAccessPDCPRLCMACNASRRCL2無線接口協(xié)議根據(jù)用途分為用戶面(Userplane)協(xié)議棧和控制面(Controlplane)協(xié)議棧。用戶面控制面用戶面主要執(zhí)行頭壓縮、調(diào)度、加密等功能控制面主要執(zhí)行系統(tǒng)信息廣播、RRC連接管理、RB控制、尋呼、移動(dòng)性管理、測(cè)量配置及報(bào)告等無線接口協(xié)議LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)S1接口S1接口連接E-UTRAN與CN，S1