技術和原理-lte培訓關鍵技術分析

培訓目了解LTE高階調(diào)制、AMC、HARQ和宏分集技術分掌握OFDM的基本原了解OFDM和CDMA技術各自的優(yōu)缺掌握LTE的下行多址方式和上行多址方掌握LTE采用的MIMO方高階調(diào)制、AMC、HARQLTE下行和上行MIMO高階調(diào)制、AMC、HARQLTE下行和上行MIMOLTE的調(diào)制方 _PA3Channel(64QAMvs小區(qū)邊緣:0%小區(qū)中心0%~10%靠 :30%~50%增益高階調(diào)制增益受信道條件影響較 PB3Channel(64QAMvs小區(qū)邊緣:0%小區(qū)中心0%靠 :10%~20%增益自適應調(diào)制和編碼信道質(zhì)量的信息反饋，即ChannelQualityIndicatoreNodeB基于CQI來選擇調(diào)制方式，數(shù)據(jù)塊的大小和數(shù)據(jù)速→

Node

→

NodeCQI索CQIcoderatex0outof123456789 -傳統(tǒng)的–接收端接收數(shù)據(jù)塊，并解編–根據(jù)CRC解校驗，得到誤塊丟棄錯誤的數(shù)據(jù)

混合–接收端接收數(shù)據(jù)塊，并解編–根據(jù)CRC解校驗，得到誤塊–如果誤塊率較暫時保存錯誤的數(shù)據(jù)接收端要求發(fā)送端重HARQwithSoftPacketPacketPacket Packet PacketARQCC（ChaseCombining）（重復發(fā)送相同的數(shù)據(jù)FIR（FullIncrementalRedundancy）（優(yōu)先發(fā)送校驗比特HybridAutomaticRepeat(HARQChaseCombiningCCHybridAutomaticRepeat(HARQIncrementalRedundancyIR多進程“停新包新包等新包等重傳包新包等新包等重傳包同步和異步HARQ-按重傳的時序安排分 自適應和非自適應HARQ-按傳輸配置分下行異步自適應HARQ流 結束一個下行HARQRTT下行HARQ傳輸時UE上

下行HARQ環(huán)回時間發(fā)送時

eNodeB

上行傳輸延行接收時

行發(fā)送時接收時

3ms

eNodeB處理和下行調(diào)度延下行傳輸延UE處理延遲2ms左上行同步非自適應HARQ流 結束一個上行HARQRTT上行HARQ傳輸時

上行HARQ環(huán)回時間

UE

HARQ進程數(shù)對于SaWHARQ，一次傳輸發(fā)出后，要等待RTT時間才能決定HARQ進程數(shù)量估HARQ橙色線：傳統(tǒng)蘭色線：接收方分集合并的紅色線：增加FEC冗余方式的宏分集技 宏分集技術優(yōu)宏分集的取舍對于系統(tǒng)構架的影支持宏分集的網(wǎng)絡架構（三層構架網(wǎng)（CN）、無線網(wǎng)絡控制器（RNC） （Node不支持宏分集（扁平網(wǎng)絡架構網(wǎng) WCDMA中宏分集技術的使的數(shù)據(jù)幾個不的 在 物數(shù)據(jù)信H中傳輸終端接收到不同小區(qū)的數(shù)據(jù)，行軟合并后輸入譯 進行譯碼。 間）WCDMA中宏分集技術的使法發(fā)送數(shù)據(jù)由于終端對于不同 的信道條件變化不同，不同 在與相同的終端通信時可能會選擇不同的AMC等級，這樣將會增加軟合并實現(xiàn)的難度。同時由于AMC和RQ的使用減少了宏分集帶來的分集增益。A沒有使用軟切換方式。上行增加HSUPA功能，繼續(xù)保留宏分LTE系統(tǒng)對宏分集的取舍-下行宏分 LTE系統(tǒng)對宏分集的取舍-上行宏分（軟合并/選擇性合并用戶面終結在用戶面終結高階調(diào)制、AMC、HARQLTE下行和上行MIMOOFDM的由

OrthogonalDivision正交頻分復OFDM發(fā)射流調(diào)制F映子I 并插載載F 串入調(diào)制F映射 OFDM 操OFDM實現(xiàn)方使用OFDM實現(xiàn)方法（續(xù)正交對第j個子載波進行解調(diào)可以恢復出期望符號。而對其它載波由于在積分時間內(nèi)，頻率差別(i-j)/T可以產(chǎn)生整數(shù)倍個周期，OFDM是為多 信道而設計

應對符號間干擾 加CP操

CP長度的確CP長度的確越短越好：越長，CP開銷越大，系統(tǒng)頻譜效率越越長越好：可以避免符號間干擾和子載波間干CP長度的確符

常規(guī)CP+常規(guī)符用于常規(guī)小區(qū)單播系符擴展CP+常規(guī)符用于大小區(qū)單播或MBMS系符應對頻率選擇 -窄帶并行傳化零為整，簡 的信道均衡操子載波間隔確考慮因素：頻譜效率和抗頻偏能子載波間隔越小， 頻移和相位噪聲過于敏頻移影響大于相位噪聲（以此為主頻頻 發(fā)出信號頻率為 對運動速度為Ｖ，Ｃ為電磁波在自由空間 頻 f1V T C

360103/

子載波間隔確定 頻移影 低速場景 頻移不顯著，子載波間隔可以較高速場景 頻移是主要問題，子載波間隔要較仿真顯示，子載波間隔大于 頻移不會造成嚴重性能下獨立載波MBMS應用場景為低速移動，應用更小的子載波間隔，以CP開銷，提高頻譜效率，采用7.5KHz子載Wimax的子載波間隔為10.98KHz，UMB的子載波間隔為OFDM圖高階調(diào)制、AMC、HARQLTE下行和上行MIMOOFDM技術的優(yōu)OFDM技術的優(yōu)勢-頻譜效率各子載波可以部 OFDM技術的優(yōu)勢-帶寬擴展性 OFDM技術的優(yōu)勢- OFDM技術的優(yōu)勢-頻域調(diào)度和自適用戶

用戶

用戶

用戶

用戶

用戶 多載波/單載波對頻率選擇 的適實際

頻帶均

均

頻帶均頻 頻OFDM技術的優(yōu)勢-實現(xiàn)MIMO技術簡 OFDM技術存在的問OFDM不足1— 比下行使用高性能功放，上行采用SC-FDMA以改善蜂均OFDM不足2——對頻率偏移特別敏OFDM不足3-多小區(qū)多址和干擾抑這方面的考慮而可能為多小區(qū)組網(wǎng)帶來）?？赡艿慕鉀Q高階調(diào)制、AMC、HARQLTE下行和上行MIMO多址技 單載波（SC）傳輸技術PAPR較LTE采用在頻域實現(xiàn)的多址方式：單載波頻分多址（SC- VSSC-DFT-S-OFDM信號產(chǎn) 數(shù)數(shù)M點M點 00DFT-S-OFDM解均均丟DFT-S-OFDM方式下的上行用戶復M點后續(xù)處M點后續(xù)處頻 M點0 M點0M點

后續(xù)處后續(xù)處后續(xù)處上行RB資源只有集中式的后續(xù)處頻下行調(diào)制多址SystemSub-Sub-band：Sub-band：12Sub-

System

SingleSub-band：Sub-band：12Sub-

TimefrequencyresourceforUser1TimefrequencyresourceforUser2TimefrequencyresourceforUser3高階調(diào)制、AMC、HARQLTE下行和上行MIMOLTE下行和上行MIMOMIMO技術概下行MIMO的實上行MIMO的實LTE多天線技MIMO的定廣義定義：多進多出（Multiple-InputMultiple-狹義定義：多流MIMO—— 值速MIMO技術的分從MIMO的效果分類傳輸分集（Transmit據(jù)流，避免單個信 對整個鏈路的影響波束賦形利用較小間距的天線陣元之間的相關性，通過陣元發(fā)射的波之間形成，集空間復用（Spatial利用較大間距的天線陣元之間或賦形波束之間的不相關性，向一個終端/并空分多址射數(shù)據(jù)流，或從多個終端并行接收數(shù)據(jù)流，以提高用戶容量從是否在發(fā)射端有信道先驗信息分閉環(huán)（Close-Loop）MIMO：通過反饋或信道互異性得到信道先驗開環(huán)（Open-Loop）MIMO：沒有信道先驗信MIMO系統(tǒng)的極限容MIMO(MultipleInputMultiple y1h11x1h12x2接收信號

y2

h22

yHx極限容量：

log2detI

HRxxH

min(nt,nr)

Pt

N0

N0MIMO系統(tǒng)的極限容量的本MIMO信道容量的本質(zhì)—等效于多個正交并行子信yyHx 發(fā)射 發(fā)射 y

0x yU yU00VHx0r000 000 i為信道矩陣的奇異值，代表每個子信 的幅

~1i3

~

0 1

極限容量比20 下行MIMO技術—使用場信道容

信噪下行MIMO技術—使用場LTE下行和上行MIMOMIMO技術概下行MIMO的實上行MIMO的實下行物理信道的基帶信號處

天線端信編碼信編信信編碼字

OFDM號產(chǎn)資源粒調(diào)加OFDM號產(chǎn)資源粒調(diào)加OFDM號產(chǎn)資源粒加層層層實體有效地將復數(shù)形式的調(diào)制符號到一個或多個以使用不同的層方式。碼字\層\天線口之間的關傳輸分集的層數(shù)碼字數(shù)目關21第1碼1層和第241MIMO-傳輸分最常用的傳輸分集技術包括：（Alamouti編碼空時塊碼（STBC，Space-TimeBlock空頻塊碼（SFBC，Space-FrequencyBlockLTE支持SFBC傳輸分集技MIMO-傳輸分SFBC+循環(huán)延遲分集SFBC+天線切換分天線切換分SwitchedTransmitDiversity，TSTD）；（FrequencySwitchedTransmitDiversity,FSTD）時時間切換傳輸分集時天線天線...天線..頻頻使用的子載波 空子載波時頻率切換傳輸分集時天線天線..天線..頻頻天線1使用的子載波 空子載波 天線2使用的子載天線切換分集與SFBC結FSTD和SFBC結合的4發(fā)射天線傳輸分頻率1頻率2頻率3頻率天線

s*

0天線

0 s* 4

LTE支持上行天線時間切換傳輸分集（TSTD）支持FSTD和SFBC結合作為一種傳輸分集方空間復用傳天線端信編碼信編信信編碼字

OFDM號產(chǎn)資源粒調(diào)加OFDM號產(chǎn)資源粒調(diào)加OFDM號產(chǎn)資源粒加層空間復用碼字和 關系層數(shù)碼字數(shù)目關11第1121222第11層;第2232第1第212層和第342第1第21層和第23層和第4開環(huán)空間復開環(huán)空間復用模式下的Large-delayeNodeB周期地分配不同的Precoding碼字到不同的數(shù)據(jù)子載波。其中每m個子載波用不同的Precoding碼字，m為Rank數(shù)Large-delayCDD方案只用于支持Rank1和開環(huán)空間復用的動態(tài)Rank自適設計用于高速場景的較少的反饋開

y(0)

W(i)D(i)U

x(0)(i) y(P1) x(1) 閉環(huán)空間復eNodeB矩陣，并將矩陣 送給eNode閉環(huán)空間復用-預編碼碼CQI：信道質(zhì)量指PMI：預編碼矩陣指DLSU-MIMO2Tx天線 4Tx天線：交叉極化和線性天線陣下行預編碼方非碼本的預編碼方式(non-codebookbasedpre-基于碼本的預編碼方式(codebookbasedpre-

發(fā)送上行解調(diào)或探測導發(fā)送上行解調(diào)或探測導通過導頻獲得導發(fā)送預編碼的數(shù)導發(fā)送預編碼的數(shù)基于CSI進行預編矩陣計預編碼操和 和使預編預編碼矩獲得過預編碼操過碼矩陣解調(diào)數(shù)據(jù)符基于公共導頻和預發(fā)送預編碼的數(shù)符號和公共導獲得發(fā)送預編碼矩陣證信反饋PMI(預編陣指示基于PMI從碼本中擇預編碼矩通過公共導頻獲發(fā)送公共導基于PMI從碼本中擇預編碼矩預編碼操基于CSI從碼本中擇預編碼矩下行MIMO應Pre-UserkPre-UserkUser1User2UserChannel 單流波束賦

基于分組波束賦形的空分多

分組波束賦LTETDDBeamforming性單流Beamforming主要用于改善小區(qū)邊緣的用戶吞吐量相比4天線MIMO，8天線Beamforming能帶來較大增益下行多用戶E-MBMS中的M