基本原理及關(guān)鍵技術(shù)109

TD-LTE基本原理及關(guān)鍵技術(shù)課程目標(biāo)掌握LTE無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)掌握LTE無線網(wǎng)絡(luò)各網(wǎng)元的功能和接口了解LTE無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議架構(gòu)及特點(diǎn)掌握LTE物理層幀結(jié)構(gòu)和資源塊劃分掌握LTE關(guān)鍵技術(shù)及其帶來的收益了解LTE兩種制式之間的異同及各自特點(diǎn)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LTEFDD的區(qū)別TD-LTE概述LTE簡(jiǎn)介L(zhǎng)TE相關(guān)組織介紹LTE背景LTE表示3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LongTermEvolution)2004年11月3GPPTSGRANworkshop啟動(dòng)LTE項(xiàng)目為什么要LTELTE:LongTermEvolution為什么要LTE?基于CDMA技術(shù)的3G標(biāo)準(zhǔn)在通過HSDPA以及EnhancedUplink等技術(shù)增強(qiáng)之后,可以保證未來幾年內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力。但是，需要考慮如何保證在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力應(yīng)對(duì)來自于WiMAX的市場(chǎng)壓力為應(yīng)對(duì)ITU的4G標(biāo)準(zhǔn)征集做準(zhǔn)備為什么要LTE——LTE使移動(dòng)業(yè)務(wù)更豐富

移動(dòng)寬帶改變未來生活移動(dòng)Email網(wǎng)絡(luò)會(huì)議高清視頻會(huì)議視頻點(diǎn)播在線游戲高清視頻流手機(jī)購(gòu)物手機(jī)銀行手機(jī)證券視頻共享視頻博客視頻聊天信息服務(wù)移動(dòng)辦公移動(dòng)社區(qū)移動(dòng)娛樂移動(dòng)商務(wù)LTE通過大容量、快速響應(yīng)、高速率和更好的QoS提升用戶體驗(yàn)移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)路線多種標(biāo)準(zhǔn)共存、匯聚集中多個(gè)頻段共存移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)寬帶化、IP化趨勢(shì)2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS4GMBMSCDMA20001XEV-DO802.16e802.16mHSDPAHSPA+R7

FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16dCDMAIS95CDMA20001xLTEEV-DORev.AEV-DORev.BHSUPAHSPA+R7更好的覆蓋峰值速率DL:100MbpsUL:50Mbps低延遲CP:100msUP:5ms更低的

CAPEX&OPEX頻譜靈活性更高的頻譜效率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的下行峰值速率(頻譜效率5bit/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2.5bit/s/Hz)目標(biāo)移動(dòng)性E-UTRAN系統(tǒng)應(yīng)能夠支持:對(duì)較低的移動(dòng)速度(0-15km/h

)優(yōu)化在更高的移動(dòng)速度下(15-120km/h)可實(shí)現(xiàn)較高的性能在120-350km/h的移動(dòng)速度(在某些頻段甚至應(yīng)該支持500km/h)下要保持網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性在各種移動(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下所支持的頻譜頻譜靈活性E-UTRA系統(tǒng)可部署在不同尺寸的頻譜中，包括1.4、3、5、10、15和20MHz,支持對(duì)已使用頻率資源的重復(fù)利用上行和下行支持成對(duì)或非成對(duì)的頻譜共存與GERAN/3G系統(tǒng)在相同地區(qū)鄰頻與其他運(yùn)營(yíng)商在相同地區(qū)鄰頻在邊境兩側(cè)重合的或相鄰的頻譜內(nèi)與UTRAN和GERAN切換與非3GPP技術(shù)(CDMA2000,WiFi,WiMAX)切換LTE頻段劃分TD-LTE概述LTE簡(jiǎn)介L(zhǎng)TE相關(guān)組織介紹LTE標(biāo)準(zhǔn)組織功能需求標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)驗(yàn)證TSGRANTSGSATSGCTPCGTSGGERAN3GPP組織架構(gòu)ProjectCo-ordinationGroup(PCG)

TSGGERANGSMEDGE

RadioAccessNetwork

GERANWG1

RadioAspects

GERANWG2ProtocolAspectsGERANWG3

TerminalTestingTSGRANRadioAccessNetworkRANWG1

RadioLayer1specRANWG2

RadioLayer2spec

RadioLayer3RRspecRANWG3

lubspec,lurspec,luspec

UTRANO&MrequirementsRANWG4

RadioPerformance

ProtocolaspectsRANWG5

MobileTerminal

ConformanceTestingTSGSAService&SystemsAspectsSAWG1

ServicesSAWG2

ArchitectureSAWG3

SecuritySAWG4

CodecSAWG5

TelecomManagementTSGCNCoreNetwork&TerminalsCTWG1

MM/CC/SM(lu)CTWG3

InterworkingwithexternalnetworksCTWG4

MAP/GTP/BCH/SSCTWG6SmartCardApplication

Aspects20052006200720082009LTE標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展LTEstartWorkItemStartStudyItemStage1FinishWorkItemStage3FinishWorkItemStage2FinishFirstMarketApplication3GPPR8定義了LTE的基本功能，該版本已于2009年3月凍結(jié)，3GPPR9主要完善了LTE家庭基站、管理和安全方面的性能，以及LTE微微基站和自組織管理功能，在2009年12月凍結(jié)3GPPR10定義了LTE-A的關(guān)鍵技術(shù)如relay，載波聚合，8*8MIMO，已在2011年3月凍結(jié)20102011LTE-A

startLTE關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)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LTEFDD的區(qū)別LTE網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架MME/S-GWMME/S-GWX2S1移動(dòng)性管理服務(wù)網(wǎng)關(guān)MME/SGW與eNodeB的接口EPCE-UTRANeNodeB間的接口NodeBRNC+=eNodeBEPSeNodeBX2X2eNodeBeNodeBUuE-UTRAN中只有一種網(wǎng)元——eNodeB演進(jìn)分組核心網(wǎng)——EPC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

ServingGateway

PDN

Gateway

S1-U

Operator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化

E-UTRAN只有一種網(wǎng)元—E-NodeB

全I(xiàn)P媒體面控制面分離與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通E-UTRAN和EPC的功能劃分3GPPTS36.300E-UTRAN和EPC的功能劃分（續(xù)）eNB功能:無線資源管理IP頭壓縮和用戶數(shù)據(jù)流加密UE附著時(shí)的MME選擇用戶面數(shù)據(jù)向S-GW的路由尋呼消息和廣播信息的調(diào)度和發(fā)送移動(dòng)性測(cè)量和測(cè)量報(bào)告的配置MME功能:分發(fā)尋呼信息給eNB安全控制空閑狀態(tài)的移動(dòng)性管理SAE承載控制非接入層（NAS）信令的加密及完整性保護(hù)S-GW功能:終止由于尋呼原因產(chǎn)生的用戶平面數(shù)據(jù)包支持由于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TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)TD-LTE與LTEFDD的區(qū)別LTE/SAE的協(xié)議結(jié)構(gòu)信令流數(shù)據(jù)流與UMTS的PS域相同eNBPHYUEPHYMACRLCMAC

S-GWPDCPPDCPRLCLTE無線接口—用戶平面LTE無線接口—控制平面eNBMACUEMACRLCPDCPRLCMMEPDCPNASNASRRCRRCPHYPHY無線幀結(jié)構(gòu)——類型1每個(gè)10ms無線幀被分為10個(gè)子幀每個(gè)子幀包含兩個(gè)時(shí)隙，每時(shí)隙長(zhǎng)0.5msTs=1/(15000*2048)是基本時(shí)間單元任何一個(gè)子幀即可以作為上行，也可以作為下行#01個(gè)無線幀Tf=307200TS=10ms1個(gè)時(shí)隙Tslot=15360×TS=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153600TS=5ms1個(gè)子幀子幀#0DwPTSGPUpPTS30720TS…子幀#41個(gè)時(shí)隙Tslot=15360TS1個(gè)無線幀Tf=307200Ts=10ms無線幀結(jié)構(gòu)——類型2每個(gè)10ms無線幀包括2個(gè)長(zhǎng)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)特殊子幀組成特殊子幀包括3個(gè)特殊時(shí)隙：DwPTS，GP和UpPTS，總長(zhǎng)度為1ms支持5ms和10ms上下行切換點(diǎn)子幀0、5和DwPTS總是用于下行發(fā)送Uplink-downlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD上下行配比方式“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。特殊子幀中DwPTS和UpPTS的長(zhǎng)度是可配置的，滿足DwPTS、GP和UpPTS總長(zhǎng)度為1ms。ConfigurationNormalcyclicprefixExtendedcyclicprefixDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101OFDMsymbols381OFDMsymbols1948321039231121014121372OFDMsymbols5392OFDMsymbols82693917102---8111---系統(tǒng)占用帶寬分析占用帶寬=子載波寬度x每RB的子載波數(shù)目xRB數(shù)目子載波寬度=15KHz每RB的子載波數(shù)目=12名義帶寬(MHz)1.435101520RB數(shù)目615255075100實(shí)際占用帶寬(MHz)1.082.74.5913.518LTE物理資源分配——天線端口概念天線端口LTE使用天線端口來區(qū)分空間上的資源。天線端口的定義是從接收機(jī)的角度來定義的，即如果接收機(jī)需要區(qū)分資源在空間上的差別，就需要定義多個(gè)天線端口。天線端口與實(shí)際的物理天線端口沒有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。由于目前LTE上行僅支持單射頻鏈路的傳輸，不需要區(qū)分空間上的資源，所以上行還沒有引入天線端口的概念。目前LTE下行定義了三類天線端口，分別對(duì)應(yīng)于天線端口序號(hào)0~5。小區(qū)專用參考信號(hào)傳輸天線端口：天線端口0~3MBSFN參考信號(hào)傳輸天線端口：天線端口4終端專用參考信號(hào)傳輸天線端口：天線端口5LTE物理資源分配——RE/RBRE(ResourceElement)最小的資源單位，時(shí)域上為1個(gè)符號(hào)，頻域上為1個(gè)子載波用(k,l)標(biāo)記RB(ResourceBlock)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12個(gè)子載波LTE物理資源分配——REG/CCE/RBGREGRBGREG（ResourceElementGroup）為控制區(qū)域中RE集合，用于映射下行控制信道，每個(gè)REG中包含4個(gè)數(shù)據(jù)RERBG（ResourceBlockGroup）為業(yè)務(wù)信道資源分配的資源單位，由一組RB組成，分組大小與系統(tǒng)帶寬有關(guān)CCE（ChannelControlElement）為PDCCH資源分配的資源單位，由9個(gè)REG組成。SystemBandwidth（RB）RBGSize

(P)≤10111–26227–63364–1104CCE34LTE物理信道概述物理層周圍的無線接口協(xié)議結(jié)構(gòu)LTE上行/下行信道BCCHPCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHPCHDL-SCHMCHBCHPBCHPDSCHPMCH邏輯信道傳輸信道物理信道CCCHDCCHDTCHUL-SCHPRACHPUSCHRACHPUCCH下行信道上行信道邏輯信道傳輸信道物理信道邏輯信道MAC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：BCCH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。PCCH，尋呼控制信道，用于尋呼位于小區(qū)級(jí)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)。DCCH，專用控制信道，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MCCH，多播控制信道，用于傳輸請(qǐng)求接收MTCH信息的控制信息。DTCH，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。MTCH，多播業(yè)務(wù)信道，用于發(fā)送下行的MBMS業(yè)務(wù)傳輸信道對(duì)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)。LTE中規(guī)定的傳輸信道類型如下：BCH：廣播信道，用于傳輸BCCH邏輯信道上的信息。PCH：尋呼信道，用于傳輸在PCCH邏輯信道上的尋呼信息。DL-SCH：下行共享信道，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。MCH：多播信道，用于支持MBMS。UL-SCH：上行共享信道，和DL-SCH對(duì)應(yīng)的上行信道物理信道和信號(hào)上行物理信道PUSCHPUCCHPRACH上行物理信號(hào)參考信號(hào)（ReferenceSignal：RS）下行物理信道PDSCH:PBCHPMCHPCFICHPDCCHPHICH下行物理信號(hào)同步信號(hào)（SynchronizationSignal）參考信號(hào)（ReferenceSignal）物理信道一系列資源粒子（RE）的集合，用于承載源于高層的信息物理信號(hào)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下行RS上行RSUL-SCH傳輸?shù)奈锢韺幽Ｐ虰CH傳輸?shù)奈锢韺幽Ｐ虳L-SCH傳輸?shù)奈锢韺幽Ｐ臀锢韺舆^程——小區(qū)搜索Step1、搜索PSCH，確定5ms定時(shí)、獲得小區(qū)IDStep2、解SSCH，取得10ms定時(shí)，獲得小區(qū)ID組；Step3、檢測(cè)下行參考信號(hào)，獲取BCH的天線配置；然后UE就可以讀取小區(qū)廣播消息（PCH配置、RACH配置、鄰區(qū)列表等）SCH結(jié)構(gòu)基于1.4MHz固定帶寬。UE必需的小區(qū)信息有：小區(qū)總發(fā)射帶寬、小區(qū)ID、小區(qū)天線配置、CP長(zhǎng)度配置、BCH帶寬物理層過程——隨機(jī)接入通過PRACH發(fā)送RACHpreambleUE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(shí)

UE從PUSCH發(fā)送連接請(qǐng)求eNB從PDSCH發(fā)送沖突檢測(cè)2UEeNBMsg1:preambleonPRACHMsg2:RAresponseonPDCCHandPDSCHmindelay2ms1Msg3:connectionrequirement,ect3Delayabout5msMsg4:contentionresolution4DelayBasedoneNBCellreselectionCellupdateLTEintra-systemmobilityIntra-frequencyhandoverInter-frequencyhandover(sameband)Inter-frequencyhandover(diffband)LTE<->UTRANinter-workingReselectionLTE<->UTRANPShandoverLTE->UTRANPShandoverUTRAN->LTELTE<->GERANinter-workingReselectionLTE<->GERANeNACCLTE->GERANPShandoverGERAN->LTELTEGERANLTE－>GERANGERAN－>LTELTEUTRANLTE－>UTRANUTRAN－>LTEeNodeBLTEIntra-systemHOeNodeBLTE移動(dòng)性管理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)TD-LTE與LTEFDD的區(qū)別TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)頻域多址技術(shù)—OFDM/SC-FDMAMIMO技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)HARQ技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)—AMC快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)小區(qū)干擾消除LTE多址技術(shù)的要求更大的帶寬和帶寬靈活性隨著帶寬的增加，OFDMA信號(hào)仍將保持正交，而CDMA的性能會(huì)受到多徑的影響.

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.

扁平化架構(gòu)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).

便于上行功放的實(shí)現(xiàn)

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.

簡(jiǎn)化多天線操作

OFDMA相比較CDMA實(shí)現(xiàn)MIMO容易.多址方式概述LTE采用OFDMA（正交頻分多址：OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess）作為下行多址方式LTE采用DFT-S-OFDM（離散傅立葉變換擴(kuò)展OFDM：DiscreteFourierTransformSpreadOFDM）、或者稱為SC-FDMA（單載波FDMA：SingleCarrierFDMA）作為上行多址方式OFDM基本思想OFDM即正交頻分多路復(fù)用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing），與傳統(tǒng)的多載波調(diào)制（MCM）相比，OFDM調(diào)制的各個(gè)子載波間可相互重疊，并且能夠保持各個(gè)子載波之間的正交性O(shè)FDM的基本原理是將高速的數(shù)據(jù)流分解為N個(gè)并行的低速數(shù)據(jù)流，在N個(gè)子載波上同時(shí)進(jìn)行傳輸。這些在N子載波上同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)，構(gòu)成一個(gè)OFDM符號(hào)OFDM的正交性—時(shí)域描述OFDM的正交性—頻域描述OFDM——循環(huán)前綴各個(gè)子載波之間要求完全正交，各個(gè)子載波收發(fā)完全同步發(fā)射機(jī)和接收機(jī)要精確同頻、同步多徑效應(yīng)會(huì)引起符號(hào)間干擾以及載波間干擾—積分區(qū)間內(nèi)信號(hào)不具有整數(shù)個(gè)周期多徑情況下空閑保護(hù)間隔在子載波間造成的干擾帶循環(huán)前綴的OFDM符號(hào)保護(hù)間隔(GuardInterval)和循環(huán)前綴(cyclicprefix)信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目721803006009001200LTE系統(tǒng)中，利用NFFT=2048的采樣周期定義基本時(shí)間單元：Ts=1/Fs=1/(15000x2048)秒OFDM——OFDMA主要參數(shù)子載波間隔15kHz，用于單播（unicast）和多播（MBSFN）傳輸

7.5kHz，僅僅可以應(yīng)用于獨(dú)立載波的MBSFN傳輸子載波數(shù)目循環(huán)前綴長(zhǎng)度一個(gè)時(shí)隙中不同OFDM

符號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度不同OFDM——上行SC-FDMA多址方式利用DFTS-OFDM的特點(diǎn)可以方便的實(shí)現(xiàn)SC-FDMA多址接入方式。通過改變不同用戶的DFT的輸出到IDFT輸入端的對(duì)應(yīng)關(guān)系，輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的頻譜可以被搬移至不同的位置，從而實(shí)現(xiàn)多用戶多址接入?；贒FTS-OFDM的集中式、分布式頻分多址信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目721803006009001200OFDM——DFTS-OFDM關(guān)鍵參數(shù)子載波間隔

15kHz

子載波數(shù)目循環(huán)前綴長(zhǎng)度一個(gè)時(shí)隙中不同DFTS-OFDM

符號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度不同OFDMA與SC-FDMA的對(duì)比TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)頻域多址技術(shù)—OFDM/SC-FDMAMIMO技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)HARQ技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)—AMC快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)小區(qū)干擾消除LTE的基本配置是DL2*2和UL1*2,最大支持4*4多天線技術(shù)上行多天線技術(shù)上行傳輸天線選擇(TSTD)MU-MIMO下行多天線技術(shù)傳輸分集：SFBC,SFBC+FSTD，閉環(huán)Rank1預(yù)編碼

空間復(fù)用：開環(huán)空間復(fù)用，閉環(huán)空間復(fù)用以及MU-MIMO

波束賦形多天線技術(shù)分類MIMOSISOSIMOMISO多天線技術(shù)SU-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MU-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.上行支持MU-MIMO目前支持的配置是1x2或1x4將來支持2x2或4x4LTE下行MIMO模式1單天線端口，端口0

2發(fā)射分集

3開環(huán)空分復(fù)用457閉環(huán)空分復(fù)用多用戶MIMO單天線端口，端口5

6閉環(huán)Rank=1預(yù)編碼

LTE定義了7種下行MIMO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小區(qū)吞吐量增強(qiáng)小區(qū)覆蓋兼容單發(fā)射天線TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)頻域多址技術(shù)—OFDM/SC-FDMAMIMO技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)HARQ技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)—AMC快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)小區(qū)干擾消除高階調(diào)制高階調(diào)制可提高峰值速率.LTE支持BPSK,QPSK,16QAM和64QAM.TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)頻域多址技術(shù)—OFDM/SC-FDMAMIMO技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)HARQ技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)—AMC快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)小區(qū)干擾消除混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求（HARQ）FEC：前向糾錯(cuò)編碼(ForwardErrorCorrection)ARQ：自動(dòng)重傳請(qǐng)求(AutomaticRepeatreQuest)HARQ=FEC+ARQFEC通信系統(tǒng)劣勢(shì):

可靠性較低;

對(duì)信道的自適應(yīng)能力較低為保證更高的可靠性需要較長(zhǎng)的碼，因此編碼效率較低，復(fù)雜度和成本較高優(yōu)勢(shì):

更高的系統(tǒng)傳輸效率;

自動(dòng)錯(cuò)誤糾正，無需反饋及重傳;

低時(shí)延.ARQ通信系統(tǒng)劣勢(shì):

連續(xù)性和實(shí)時(shí)性較低;

傳輸效率較低;優(yōu)勢(shì):

復(fù)雜性較低;

可靠性較高;

適應(yīng)性較高;HARQ機(jī)制HARQ實(shí)際上整合了ARQ的高可靠性和FEC的高效率TDDUL/DL

ConfigurationDLsubframeindexn0123456789046---46---176--476--4276-4876-483411---7665541211--87765451211-98765413677---77--5TDDUL/DL

ConfigurationULsubframeindexn0123456789047647614646266366646656646647ACK/NACKPDSCH

ACK/NACKPUSCH

HARQ——定時(shí)關(guān)系A(chǔ)CK/NACK定時(shí)：對(duì)于子幀n中的數(shù)據(jù)傳輸，其ACK/NACK在n+k子幀中傳輸，對(duì)于FDD，k=4，對(duì)于TDD，k>3。ConfigurationDL/ULallocationProcessnumber(UL)Processnumber(DL)01DL+DwPTS:3UL7412DL+DwPTS:2UL4723DL+DwPTS:1UL21036DL+DwPTS:3UL3947DL+DwPTS:2UL21258DL+DwPTS:1UL11563DL+2DwPT:5UL66HARQ——RTT與進(jìn)程數(shù)對(duì)于TDD來說，其RTT（RoundTripTime，環(huán)回時(shí)間）大小不僅與傳輸時(shí)延、接收時(shí)間和處理時(shí)間有關(guān)，還與TDD系統(tǒng)的時(shí)隙比例、傳輸所在的子幀位置有關(guān)。

TDD系統(tǒng)的進(jìn)程數(shù)目：HARQ——定時(shí)關(guān)系

重傳與初傳之間的定時(shí)關(guān)系：同步HARQ協(xié)議；異步HARQ協(xié)議

LTE上行為同步HARQ協(xié)議：如果重傳在預(yù)先定義好的時(shí)間進(jìn)行，接收機(jī)不需要顯示告知進(jìn)程號(hào)，則稱為同步HARQ協(xié)議根據(jù)PHICH傳輸?shù)淖訋恢?，確定PUSCH的傳輸子幀位置與PDCCHPUSCH的定時(shí)關(guān)系相同

LTE下行為異步HARQ協(xié)議：如果重傳在上一次傳輸之后的任何可用時(shí)間上進(jìn)行，接收機(jī)需要顯示告知具體的進(jìn)程號(hào)，則稱為異步HARQ協(xié)議HARQ——自適應(yīng)/非自適應(yīng)HARQ自適應(yīng)HARQ：自適應(yīng)HARQ是指重傳時(shí)可以改變初傳的一部分或者全部屬性，比如調(diào)制方式，資源分配等，這些屬性的改變需要信令額外通知。非自適應(yīng)HARQ：非自適應(yīng)的HARQ是指重傳時(shí)改變的屬性是發(fā)射機(jī)與接收機(jī)實(shí)現(xiàn)協(xié)商好的，不需要額外的信令通知。

LTE下行采用自適應(yīng)的HARQLTE上行同時(shí)支持自適應(yīng)HARQ和非自適應(yīng)的HARQ

非自適應(yīng)的HARQ僅僅由PHICH信道中承載的NACK應(yīng)答信息來觸發(fā)自適應(yīng)的HARQ通過PDCCH調(diào)度來實(shí)現(xiàn)，即基站發(fā)現(xiàn)接收輸出錯(cuò)誤之后，不反饋NACK，而是通過調(diào)度器調(diào)度其重傳所使用的參數(shù)HARQ——HARQ與軟合并單純HARQ機(jī)制中，接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包都是直接被丟掉的HARQ與軟合并結(jié)合：將接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包保存在存儲(chǔ)器中，與重傳的數(shù)據(jù)包合并在一起進(jìn)行譯碼，提高傳輸效率HARQ技術(shù)主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式：一種是在重傳時(shí)，重傳數(shù)據(jù)與初次傳輸時(shí)相同，這種方式稱為ChaseCombine（CC）或軟合并；另一種是重傳時(shí)的數(shù)據(jù)與初次傳輸?shù)挠兴煌?，這種方式稱為增量冗余（IR：IncrementalRedundancy)。IR又分為部分增量冗余（PIR：PartialIncrementalRedundancy)和全增量冗余（FIR，F(xiàn)ullIncrementalRedundancy)。PIR指重傳時(shí)校驗(yàn)比特與初次傳輸不同，系統(tǒng)比特不變，重傳的數(shù)據(jù)是可以自譯碼的。FIR則優(yōu)先傳輸校驗(yàn)比特，系統(tǒng)比特不完整，故不可以自譯碼。IR合并LTE支持使用IR合并的HARQ，其中CC合并可以看作IR合并的一個(gè)特例

HARQ——HARQ與軟合并CC合并TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)頻域多址技術(shù)—OFDM/SC-FDMAMIMO技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)HARQ技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)—AMC快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)小區(qū)干擾消除鏈路自適應(yīng)技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)可以通過兩種方法實(shí)現(xiàn)：功率控制和速率控制。一般意義上的鏈路自適應(yīng)都指速率控制，LTE中即為自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)（AdaptiveModulationandCoding），應(yīng)用AMC技術(shù)可以使得eNodeB能夠根據(jù)UE反饋的信道狀況及時(shí)地調(diào)整不同的調(diào)制方式（QPSK、16QAM、64QAM）和編碼速率。從而使得數(shù)據(jù)傳輸能及時(shí)地跟上信道的變化狀況。這是一種較好的鏈路自適應(yīng)技術(shù)。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)延的分組數(shù)據(jù)，AMC可以在提高系統(tǒng)容量的同時(shí)不增加對(duì)鄰區(qū)的干擾。鏈路自適應(yīng)AMC原理QPSK,16QAM和64QAM.“連續(xù)”的編碼速率（0.07～0.93）.功率控制可以很好的避免小區(qū)內(nèi)用戶間的干擾

鏈路自適應(yīng)技術(shù)——功率控制通過動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，維持接收端一定的信噪比，從而保證鏈路的傳輸質(zhì)量當(dāng)信道條件較差時(shí)需要增加發(fā)射功率，當(dāng)信道條件較好時(shí)需要降低發(fā)射功率，從而保證了恒定的傳輸速率鏈路自適應(yīng)技術(shù)——速率控制(即AMC)時(shí)域AMC。頻域AMC?？沼駻MC。調(diào)制方式自適應(yīng)編碼效率自適應(yīng)充分利用信道條件有效發(fā)送用戶數(shù)據(jù)信道條件好：高速率傳送用戶數(shù)據(jù)信道條件壞：低速率傳送用戶數(shù)據(jù)調(diào)制方式、編碼方式等各項(xiàng)參數(shù)組合，使得AMC技術(shù)更加高效、靈活速率控制可以充分利用所有的功率鏈路自適應(yīng)技術(shù)——速率控制(即AMC)保證發(fā)送功率恒定的情況下，通過調(diào)整無線鏈路傳輸?shù)恼{(diào)制方式與編碼速率，確保鏈路的傳輸質(zhì)量當(dāng)信道條件較差時(shí)選擇較小的調(diào)制方式與編碼速率，當(dāng)信道條件較好是選擇較大的調(diào)制方式，從而最大化了傳輸速率CQIindexmodulationcodingratex1024efficiency0outofrange1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.60165QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.5547鏈路自適應(yīng)技術(shù)——LTE上下行方向鏈路自適應(yīng)LTE上行方向的鏈路自適應(yīng)技術(shù)基于基站測(cè)量的上行信道質(zhì)量，直接確定具體的調(diào)制與編碼方式LTE下行方向的鏈路自適應(yīng)技術(shù)基于UE反饋的CQI，從預(yù)定義的CQI表格中具體的調(diào)制與編碼方式（如右圖）TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)頻域多址技術(shù)—OFDM/SC-FDMAMIMO技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)HARQ技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)—AMC快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)小區(qū)干擾消除多用戶分集信道調(diào)度基本思想對(duì)于某一塊資源，選擇信道傳輸條件最好的用戶進(jìn)行調(diào)度，從而最大化系統(tǒng)吞吐量下行：基于公共參考信號(hào)上行：基于探測(cè)參考信號(hào)信道調(diào)度

LTE系統(tǒng)支持基于頻域的信道調(diào)度相對(duì)于單載波CDMA系統(tǒng)，LTE系統(tǒng)的一個(gè)典型特征是可以在頻域進(jìn)行信道調(diào)度和速率控制MAC調(diào)度算法常用的分組調(diào)度算法最大C/I算法輪詢算法(RoundRobin：RR)正比公平算法(PF)其他調(diào)度算法持續(xù)調(diào)度算法(Persistentscheduling：PS)半持續(xù)調(diào)度算法(Semi-persistentscheduling：SPS)動(dòng)態(tài)調(diào)度算法(Dynamicalscheduling：DS)illustrationofULscheduling快速調(diào)度基于時(shí)間的輪循方式基于流量的輪循方式最大C/I方式部分公平方式每個(gè)用戶被順序的服務(wù)，得到同樣的平均分配時(shí)間，但每個(gè)用戶由于所處環(huán)境的不同，得到的流量并不一致每個(gè)用戶不管其所處環(huán)境的差異，按照一定的順序進(jìn)行服務(wù)，保證每個(gè)用戶得到的流量相同系統(tǒng)跟蹤每個(gè)用戶的無線信道衰落特征，依據(jù)無線信道C/I的大小順序，確定給每個(gè)用戶的優(yōu)先權(quán)，保證每一時(shí)刻服務(wù)的用戶獲得的C/I都是最大的綜合了以上幾種調(diào)度方式，既照顧到大部分用戶的滿意度，也能從一定程度上保證比較高的系統(tǒng)吞吐量，是一種實(shí)用的調(diào)度方法TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)頻域多址技術(shù)—OFDM/SC-FDMAMIMO技術(shù)高階調(diào)制技術(shù)HARQ技術(shù)鏈路自適應(yīng)技術(shù)—AMC快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)小區(qū)干擾消除小區(qū)間干擾消除小區(qū)間干擾消除技術(shù)方法包括：加擾跳頻傳輸發(fā)射端波束賦形以及IRC

小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)功率控制小區(qū)間干擾消除——加擾LTE系統(tǒng)充分使用序列的隨機(jī)化避免小區(qū)間干擾一般情況下，加擾在信道編碼之后、數(shù)據(jù)調(diào)制之前進(jìn)行即比特級(jí)的加擾PDSCH，PUCCHformat2/2a/2b，PUSCH：擾碼序列與UEid、小區(qū)id以及時(shí)隙起始位置有關(guān)PMCH：擾碼序列與MBSFNid和時(shí)隙起始位置有關(guān)PBCH，PCFICH，PDCCH：擾碼序列與小區(qū)id和時(shí)隙起始位置有關(guān)PHICH物理信道的加擾是在調(diào)制之后，進(jìn)行序列擴(kuò)展時(shí)進(jìn)行加擾擾碼序列與小區(qū)id和時(shí)隙起始位置有關(guān)小區(qū)間干擾消除——跳頻傳輸目前LTE上下行都可以支持跳頻傳輸，通過進(jìn)行跳頻傳輸可以隨機(jī)化小區(qū)間的干擾除了PBCH之外，其他下行物理控制信道的資源映射均于小區(qū)id有關(guān)PDSCH、PUSCH以及PUCCH采用子幀內(nèi)跳頻傳輸PUSCH可以采用子幀間的跳頻傳輸小區(qū)間干擾消除——發(fā)射端波束賦形提高期望用戶的信號(hào)強(qiáng)度降低信號(hào)對(duì)其他用戶的干擾特別的，如果波束賦形時(shí)已經(jīng)知道被干擾用戶的方位，可以主動(dòng)降低對(duì)該方向輻射能量下行上行小區(qū)間干擾消除——IRC當(dāng)接收端也存在多根天線時(shí)，接收端也可以利用多根天線降低用戶間干擾，其主要的原理是通過對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，抑制強(qiáng)干擾，稱為IRC（InterferenceRejectionCombining）頻率資源協(xié)調(diào)(example)小區(qū)間干擾消除——小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)基本思想：以小區(qū)間協(xié)調(diào)的方式對(duì)資源的使用進(jìn)行限制，包括限制哪些時(shí)頻資源可用，或者在一定的時(shí)頻資源上限制其發(fā)射功率靜態(tài)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)不需要標(biāo)準(zhǔn)支持頻率資源協(xié)調(diào)/功率資源協(xié)調(diào)小區(qū)間干擾消除——小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)半靜態(tài)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)：需要小區(qū)間交換信息，比如資源使用信息目前LTE已經(jīng)確定，可以在X2接口交換PRB的使用信息進(jìn)行頻率資源的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（上行），即告知哪個(gè)PRB被分配給小區(qū)邊緣用戶，以及哪些PRB對(duì)小區(qū)間干擾比較敏感。同時(shí)，小區(qū)之間可以在X2接口上交換過載指示信息（OI：OverloadIndicator），用來進(jìn)行小區(qū)間的上行功率控制小區(qū)間干擾消除——功率控制小區(qū)間功率控制（Inter-CellPowerControl）一種通過告知其它小區(qū)本小區(qū)IoT信息，控制本小區(qū)IoT的方法

小區(qū)內(nèi)功率控制（Intra-CellPowerControl）補(bǔ)償路損和陰影衰落，節(jié)省終端的發(fā)射功率，盡量降低對(duì)其他小區(qū)的干擾，使得IoT保持在一定的水平之下功率控制對(duì)于上行PUSCH、PUCCH以及SRS都需要進(jìn)行功率控制

PUSCH的功率控制命令字由該P(yáng)USCH的調(diào)度信令（DCIformat0）給出，或者與其他用戶的功率控制命令字復(fù)用在一起，由DCIformat3/3A給出

PUCCH的功率控制命令字由調(diào)度PDSCH（與PUCCH對(duì)應(yīng)）的調(diào)度信令（DCIformat1/1A/2）給出，或者與其他用戶的功率控制命令字復(fù)用在一起，由DCIformat3/3A給出SRS沒有具體的功率控制命令字，借用PUSCH的功率控制命令字，并由高層通知功率偏差課程內(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LTEFDD的區(qū)別TD-LTE與LTEFDD技術(shù)綜合對(duì)比技術(shù)體制TD-LTELTEFDD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，