TD-LTE基本原理與關(guān)鍵技術(shù)

TD-LTE基本原理與關(guān)鍵技術(shù)培訓(xùn)專用膠片中興通訊TDD產(chǎn)品支持團(tuán)隊姓名:徐濟(jì)乾E-mail:Xu.Jiqian@目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹第三代移動通信技術(shù)：WCDMACDMA2000TD-SCDMAWiMAX(IEEE802.16d-802.16n)移動通信的發(fā)展AMPSTACSNMT其它模擬技術(shù)GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC需求驅(qū)動數(shù)字技術(shù)語音業(yè)務(wù)UMTSWCDMACDMA2000需求驅(qū)動寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA第一代80年代模擬第二代90年代數(shù)字第三代IMT-2000移動通信發(fā)展的最終目標(biāo)是實現(xiàn)任何人(whoever)可以在任何時候(whenever)、任何地方(wherever)與其它任何人(whomever)以任何方式(whatever)進(jìn)行通信！演進(jìn)之路——無線技術(shù)演進(jìn)路徑LTE成為移動通信技術(shù)演進(jìn)的主流方向，多種技術(shù)體制將長期并存，并最終演進(jìn)到單一網(wǎng)絡(luò)為什么要LTELTE

LongTermEvolution4G漸行漸近，什么樣的技術(shù)能獲得ITU的青睞而成為4G標(biāo)準(zhǔn)？GSM—>WCDMA\TD-SCDMA—>?IEEE輸出了強(qiáng)勁對手，怎么在于WiMAX市場競爭中取勝？WiMAX吞吐量>>WCDMA\TD-SCDMA!數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求快速增加，如何保證3GPP在更長時間內(nèi)的競爭力？UL50Mbps\DL100Mbps?什么是LTELTE分FDD和TDD兩種模式采用OFDM和MIMO技術(shù)，用戶峰值速率DL100MbpsUL50Mbps扁平、全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)減少系統(tǒng)時延CP：駐留—激活小于100ms，休眠—激活小于50msUP：最小可達(dá)到5ms控制面處理能力：單小區(qū)5M帶寬內(nèi)不少于200用戶頻譜利用率：1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz頻譜利用率相對于3G提高2-3倍LTE頻譜（TDD）E-UTRABand

Uplink/downlink[MHz]

DuplexMode

331900-1920TDD342010-2025TDD351850-1910TDD361930-1990TDD371910-1930TDD382570-2620TDD391880-1920TDD402300-2400TDD412496-2690TDD423400-3600TDD433600-3800TDD公網(wǎng)市場比較主流的TD-LTE頻段是2.3G及2.6G頻段專網(wǎng)市場比較主流的TD-LTE頻段是1.4G（1447M-1467M）和1.8G（1785M-1805M）頻段全球市場中國TDD頻段分析和使用頻段A2010-2025MHz頻段F1880-1920MHz頻段E2320-2370MHz中國移動TDD頻譜室外TD-LTE20M(1880-1900MHz）

室外TDS15M(1900-1915MHz）頻段D2575-2635MHz室外TD-LTE20M->35M15M50M60M室內(nèi)+室外：TDS15M室內(nèi)TDS/TD-LTE50M室內(nèi)TD5M(2010-2015MHz)室外TD10M(2015-2025MHz)室內(nèi)TD10M(1880-1890MHz)室外TD10M(1890-1900MHz)室內(nèi)TD10M(2320-2330MHz)頻段E2300-2320MHz室內(nèi)TD-LTE20M中國聯(lián)通TDD頻譜頻段D2555-2575MHz20M室外TD-LTE頻段E2370-2390MHz室內(nèi)TD-LTE20M中國電信TDD頻譜頻段D2635-2655MHz20M室外TD-LTE預(yù)留1.4G、3.5G、3.6G頻段尚未分配目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹TD-LTE整網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)用戶無線側(cè)接入承載網(wǎng)絡(luò)提供無線基站傳輸IP規(guī)劃提供無線基站指向核心網(wǎng)和網(wǎng)管中心路由EPC核心網(wǎng)核心網(wǎng)層功能接入用戶數(shù)據(jù)存儲和鑒權(quán)業(yè)務(wù)平臺提供多樣化業(yè)務(wù)2\3GRNC\BSCOMCB通道2\3G核心網(wǎng)視頻監(jiān)控多媒體會議PGM業(yè)務(wù)MRS服務(wù)器PORTAL無線網(wǎng)NodeB+eNodeBPTN網(wǎng)絡(luò)CE1CE2MMES-GWHSS/HLRDNSCGFWFW計費(fèi)中心CMNETIP承載網(wǎng)GPRS其他EPCEPC核心網(wǎng)eNodeBeNodeB+BTS單\雙\多模網(wǎng)管業(yè)務(wù)平臺LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通E-UTRAN只有一種節(jié)點網(wǎng)元—E-NodeB全I(xiàn)P媒體面控制面分離RNC+NodeB=eNodeB網(wǎng)絡(luò)扁平化使得系統(tǒng)延時減少，從而改善用戶體驗，可開展更多業(yè)務(wù)網(wǎng)元數(shù)目減少，使得網(wǎng)絡(luò)部署更為簡單，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)更加容易取消了RNC的集中控制，避免單點故障，有利于提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性eNodeB基本功能eNodeB負(fù)責(zé)LTE無線接入，具有3GPP3G網(wǎng)絡(luò)中NodeB全部和RNC大部分功能，包括：物理層功能MAC、RLC、PDCP功能RRC功能資源調(diào)度無線資源管理無線接入控制移動性管理UP: 用戶平面接口位于E-NodeB和S-GW之間，傳輸網(wǎng)絡(luò)層建立在IP傳輸之上，UDP/IP之上的GTP-U用來攜帶用戶平面的PDU

CP： S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之間，傳輸網(wǎng)絡(luò)層是利用IP傳輸，這點類似于用戶平面；為了可靠的傳輸信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；應(yīng)用層的信令協(xié)議為S1-AP控制面LTES1接口協(xié)議用戶面UP:

X2用戶平面接口是E-NodeB之間的接口，用戶平面協(xié)議伐如下圖所示，E-UTRAN的傳輸網(wǎng)絡(luò)層是基于IP傳輸?shù)?，UDP/IP之上是利用GTP-U來傳送用戶平面PDUCP： X2控制平面接口是E-NodeB之間的接口，控制平面協(xié)議伐如下圖所示。傳輸網(wǎng)絡(luò)層是利用IP和SCTP協(xié)議，而應(yīng)用層信令協(xié)議為X2接口應(yīng)用協(xié)議X2-AP用戶面控制面LTEX2接口協(xié)議UP：完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在空中接口的收發(fā)處理，協(xié)議棧包括PDCP、RLC、MAC和PHY四個協(xié)議子層LTEX1接口介紹（Uu）業(yè)務(wù)面控制面CP：E-UTRAN控制面主要包括NAS、RRC、PDCP、RLC、MAC和PHY，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的協(xié)議終止點除NAS在MME中外，其他的協(xié)議層都終止于eNodeBLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——Femto組網(wǎng)HeNBFemto無線接入點

，完成無線口接入的相關(guān)流程SeGW安全網(wǎng)關(guān)，確保非安全傳輸網(wǎng)絡(luò)上S1口數(shù)據(jù)的安全傳送HeNBGWFemto網(wǎng)關(guān)，完成S1口上控制面/用戶面相關(guān)流程的代理服務(wù)功能HeMSFemto網(wǎng)管系統(tǒng)，提供對HeNB的接入認(rèn)證、告警、性能等的管理功能AAA+HSS與SeGW連接，實現(xiàn)HeNBUSIM卡安全認(rèn)證CN-OSS實現(xiàn)對SeGW、HeNBGW、AAA、HSS等設(shè)備管理，與BOSS對接目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE物理資源分配TD-LTE物理信道與信號TD-LTE物理層過程子目錄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，就需要定義多個天線端口。目前LTE下行定義了三類天線端口，分別對應(yīng)于天線端口序號0~5。小區(qū)專用參考信號傳輸天線端口：天線端口0~3MBSFN參考信號傳輸天線端口：天線端口4終端專用參考信號傳輸天線端口：天線端口5天線端口與實際的物理天線端口沒有一一對應(yīng)的關(guān)系空域資源——天線端口19ANTPort2ANTPort1頻域資源——子載波LTE使用正交的子載波來區(qū)分頻域上的資源，子載波間隔為15KHz或7.5KHz。信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目常規(guī)載波721803006009001200多播載波144360600120018002400LTE系統(tǒng)中，利用NFFT=2048的采樣周期，定義基本時間單元：Ts=1/Fs=1/(15000x2048)秒=32.55208ns，

所有時域資源均通過時間單元Ts表示時域資源——LTE無線幀

LTE支持兩種無線幀結(jié)構(gòu)：Type1，適用于FDD；Type2，適用于TDD幀結(jié)構(gòu)Type1——FDD

Type1幀結(jié)構(gòu)每個10ms無線幀，分為20個時隙，10個子幀每個子幀1ms，包含2個時隙，每個時隙0.5ms上行和下行傳輸在不同頻率上進(jìn)行時域資源——LTE無線幀幀結(jié)構(gòu)Type2——TDD時域上，每個1ms子幀，分為若干個符號（Symbols），

符號之間有保護(hù)間隔CP，每個子幀中符號個數(shù)根據(jù)符號之間的保護(hù)間隔CP決定：常規(guī)CP時1ms有14個符號，擴(kuò)展CP時1ms有12個符號。

（做時域資源估算時，通常忽略CP，按一個符號長度為2192Ts計算）Type2幀結(jié)構(gòu)每個10ms無線幀，分為2個長度為5ms的半幀每個半幀由8個長度為0.5ms的時隙和3個特殊區(qū)域DwPTS,GP,UpPTS組成(“8+3方案”)DwPTS,GP和UpPTS的總長度等于1ms，其中DwPTS和UpPTS的長度可配置IndexDL-to-ULSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD“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\GP\UpPTS的長度可配置，DwPTS+GP+UpPTS總長度=1ms=30720Ts。時域資源——TDD無線幀配比IndexNormalcyclicprefixinDLExtendedcyclicprefixinDLDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03(6592Ts)10(21936Ts)1OFDMSymbols2192Ts\2560Ts3(7680Ts)8(20848Ts)1OFDMSymbols2192Ts\2560Ts19(19760Ts)4(8768Ts)8(20480Ts)3(8048Ts)210(21952Ts)3(6576Ts)9(23040Ts)2(5488Ts)311(24144Ts)2(4384Ts)10(25600Ts)1(2928Ts)412(26336Ts)1(2192Ts)3(7680Ts)7(18656Ts)2OFDMSymbols4384Ts\5120Ts53(6592Ts)9(19744Ts)2OFDMSymbols4384Ts\5120Ts8(20480Ts)2(5856Ts)69(19760Ts)3(6576Ts)9(23040Ts)1(3296Ts)710(21952Ts)2(4384Ts)5(12800Ts)5(13536Ts)811(24144Ts)1(2192Ts)---96(13168Ts)6(13168Ts)---共存要求：上下行沒有交疊（圖中Tb>Ta）時域資源——與TD-SCDMA

鄰頻共存（最終選定采用3:9:2或6:6:2（R11）配比模式，6:6:2的DwPTS可以用來承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）TD-S=4:2TD-LTE=3:1+?TD-LTE的DwPTS<2000us-Ta=525us=16128Ts≈7.4符號，因此，DwPTS可取≤7

個符號的配置!時域資源——與TD-SCDMA

鄰頻共存（最終選定采用9:3:2配比模式，

DwPTS可以用來承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）TD-S=4:2TD-LTE=3:1+?共存要求：上下行沒有交疊（圖中Tb>Ta）TD-LTE的DwPTS可以用來承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，因此為了獲得更高下行吞吐量，需DwPTS占用更多符號資源。鑒于此，將TD-S的UpPTS偏移到TS1，從而將Ta縮短為1350us，因此DwPTS<2000us-Ta=650us=19968Ts≈9.1符號，因此，DwPTS可取≤9

個符號的配置!LTE物理資源分配——RELTEOFDM系統(tǒng)里，時域信號是K路子載波信號的疊加，每路子載波都是一個調(diào)制波形，體現(xiàn)為一個I/Q數(shù)據(jù)（symbol），并且子載波之間是相互正交的。那么這個時域信號就叫OFDMsymbol。將一個OFDMsymbol定義為一個RE（ResourceElement），為LTE里最小的資源單位，對于每一個天線端口，時域上為一個OFDMsymbol（下行）或者SC-FDMAsymbol（上行），頻域上為一個子載波。一個RE在BPSK調(diào)制下可以承載一個bit的數(shù)據(jù)量。資源塊概念:一個物理資源塊（PRB）由時域上連續(xù)的個符號，頻域上連續(xù)的個子載波組成。其中和由CP類型和子載波間隔決定。LTE物理資源分配——RB子載波間隔CP長度子載波數(shù)目符號個數(shù)RE個數(shù)15KHz常規(guī)CP12784擴(kuò)展CP126727.5KHz常規(guī)CP24372REGRBGLTE物理資源分配——REG/CCE/RBGSystemBandwidth（RB）RBGSize(P)≤10111–26227–63364–1104CCERBG（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)REG（ResourceElementGroup）為控制區(qū)域中RE集合，用于映射下行控制信道，每個REG中包含4個數(shù)據(jù)RECCE（ChannelControlElement）為PDCCH資源分配的資源單位，由9個REG組成下行Unicast/MBSFN子幀控制區(qū)域OFDM符號數(shù)目幀結(jié)構(gòu)類型2中的子幀1和子幀61,2存在MBSFN傳輸?shù)淖訋?,2不存在MBSFN傳輸?shù)淖訋?,2,3,4常規(guī)子幀：常規(guī)子幀由兩個時隙組成，包括下行Unicast/MBSFN子幀、下行MBSFN專用載波子幀和上行常規(guī)子幀特殊子幀：特殊子幀由三個特殊域組成，分別為DwPTS、GP和UpPTS。LTE物理資源分配——控制區(qū)域與數(shù)據(jù)區(qū)域1、下行Unicast/MBSFN子幀：控制區(qū)域與數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行時分，控制區(qū)域OFDM符號數(shù)目可配置2、下行MBSFN專用載波子幀中不存在控制區(qū)域3、上行子幀控制區(qū)域與數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行頻分TD-LTE基本原理介紹TD-LTE物理資源分配TD-LTE物理信道與信號TD-LTE物理層過程子目錄信道類型功能PRACH(隨機(jī)接入信道\PhysicalRandomAccessChannel)隨機(jī)接入時發(fā)送preamble信息PUCCH(上行物理控制信道\PhysicalUplinkControlChannel)傳輸上行用戶的控制信息，包括CQI，ACK/NAK反饋，調(diào)度請求等PUSCH(上行物理共享信道\PhysicalUplinkSharedChannel)承載上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)\用戶控制信息CQI\PMI\RI反饋LTE物理信道信道類型功能PBCH(物理廣播信道\PhysicalBroadcastChannel)MIB(主信息塊)PDCCH(下行物理控制信道\PhysicalDownlinkControlChannel)EPDCCH(增強(qiáng)型PDCCH\Enhanced-PDCCH)——R11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\RACH響應(yīng)調(diào)度授權(quán)信令PDSCH(下行物理共享信道\PhysicalDownlinkSharedChannel)承載下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)\RRC相關(guān)信令\SIB\paging消息PCFICH(控制格式指示信道\PhysicalCFIChannel)指示同一子幀中PDCCH占用的符號數(shù)信息PHICH(HARQ指示信道\PhysicalHybridARQIndicatorChannel)傳輸控制信息HI（ACK/NACK)PMCH(物理多播信道\PhysicalMulticastChannel)在支持MBMS業(yè)務(wù)時，承載多小區(qū)的廣播信息下行物理信道上行物理信道頻域：對于不同的帶寬，都占用中間的1.08MHz（72個子載波）進(jìn)行傳輸時域：映射在每個5ms無線幀的子幀0里的第二個slot的前4個OFDM符號上周期：PBCH周期為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)LTE物理信道——PBCH頻域：占用6RB（1.08MHz），864個子載波（子載波帶寬1.25kHz）時域：位于UpPTS（format4）及普通上行子幀中（format0~3）。每無線幀接入0.5~6次，每子幀采用頻分方式可傳輸多個隨機(jī)接入資源。建議：考慮初期應(yīng)用場景為城區(qū)，F(xiàn)ormat0和4即可滿足覆蓋要求，故初期僅要求格式0和4PRACH前導(dǎo)序列是由長度為839的ZC（Zadoff-Chu）序列組成，每個前導(dǎo)序列對應(yīng)一個根序列，共838個（Format4有138個）。單小區(qū)需要64個前導(dǎo)序列，由一個或多個連續(xù)的根序列通過多次的循環(huán)移位產(chǎn)生，隨機(jī)接入循環(huán)位移偏移（Ncs）大小取決于小區(qū)UE移動速度場景類型，一個小區(qū)只需廣播第一個根序列的編號（Logicalrootsequencenumber）即可。小區(qū)的Preamble設(shè)計示例：

1、小區(qū)的覆蓋場景為低速場景；Preamble

format選擇format

0；Ncs

Configuration選擇8，對應(yīng)Ncs長度等于46；

產(chǎn)生64個循環(huán)前綴的Logical

root

sequence

number起始索引號為766。2、Preamble

Format為0，Ncs

Configuration為8，對應(yīng)根序列長度為839，則一個根序列可以生成839/46≈18個前導(dǎo)序列，所以至少需要4個根μ才能產(chǎn)生64個前導(dǎo)序列。3、該小區(qū)使用的Logical

root

sequence

number為766~769。PRACH(物理隨機(jī)接入信道)LTE物理信道——PRACHFormat時間長度Tcp(Ts)Tseq(Ts)GI序列長度覆蓋范圍01ms316824576297615km12ms21024245761584077km22ms62402*24576604880km33ms210242*2457621984100km4≈157.3us44840962881.4km頻域：占用所有的子載波時域：占用每個子幀的前n個OFDM符號，n<=4（PDCCH\EPDCCH\的信息映射到控制域中除了參考信號、PCFICH、PHICH之外的RE中，因此需先獲得PCFICH和PHICH的位置之后才能確定其位置）作用：用于發(fā)送上/下行資源調(diào)度信息、功控命令等，通過下行控制信息塊DCI承載，不同用戶使用不同的DCI資源LTE物理信道——PDCCH\EPDCCH

PDCCH\EPDCCH(物理下行控制信道\增強(qiáng)型物理下行控制信道)DCI占用的物理資源可變，

PDCCHDCI范圍為1~8個CCE，EPDCCHDCI范圍為1~32個CCE，如右表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DCI占用資源不同，則解調(diào)門限不同，資源越多，需求的解調(diào)門限越低，覆蓋范圍越大PDCCH可用資源有限，單個DCI占用資源越多，將導(dǎo)致PDCCH支持用戶容量下降針對每個DCI可以進(jìn)行功控，以達(dá)到降低小區(qū)間干擾和增強(qiáng)覆蓋的目的PDCCHformatCCE個數(shù)REG個數(shù)PDCCH的bit數(shù)01972121814424362883872576EPDCCHformatNumberofECCEsforoneEPDCCHCaseACaseBLocalizedtransmissionDistributedtransmissionLocalizedtransmissionDistributedtransmission02211144222884431616884-32-16頻域：占用為UE分配的所有的子載波時域：一個控制信道由1個RBpair組成，位于上行子幀的兩邊邊帶上作用：傳輸上行用戶的控制信息UCI，包括CQI,ACK/NAK反饋，調(diào)度請求等PUCCH在子幀的兩個slot上下邊帶跳頻，獲得頻率分集增益；PUCCH重復(fù)編碼，獲得接收分集增益，增加解調(diào)成功率PUCCHACK反饋模式：Bundling模式，下行子幀多于上行子幀時，多個ACK/NACK通過邏輯與運(yùn)算生成上行子幀中的反饋，單碼字生成一個Bit，雙碼字生成兩個bitMultiplexing，允許最多4個下行子幀的ACK/NACK復(fù)用到一起，可以反饋1到4個Bit的ACK/NACKLTE物理信道——PUCCHPUCCH格式承載信息內(nèi)容每子幀bit數(shù)調(diào)制方式1SRIUE是否有調(diào)度請求N/AN/A1a1bitACK傳輸HARQ信息1BPSK1b2bitACK2QPSK2CQIPMI+RI+CQI20QPSK2aCQI+1比特ACK混合傳輸CQI及HARQ信息21QPSK+BPSK2bCQI+2比特ACK22QPSK+BPSK3CQI+ACK48QPSKPUCCH（上行物理控制信道）控制信道示意圖PHICH承載eNodeB對上行發(fā)射信號做出的NAK/ACK響應(yīng)信息HI信息為1bit，0表示ACK，1表示NAK；經(jīng)過重復(fù)后變?yōu)?bitPHICH的傳輸以PHICH組的形式，PHICH組的個數(shù)由PBCH指示，PHICH組數(shù)=Ng*(100/8)（整數(shù)，取上限）={3，7，13，25}，

其中控制參數(shù)因子Ng={1/6,1/2,1,2}多個PHICH形成一個PHICH組映射到同一資源粒子組（REG），組內(nèi)的PHICH通過正交序列（orthogonalsequence）進(jìn)行來區(qū)分頻域：占用4個REG，均勻分布在整個系統(tǒng)帶寬時域：CFI在子幀的第一個OFDM符號上發(fā)送，小區(qū)級shift，隨機(jī)化干擾每個子幀中都發(fā)射PCFICH，eNodeB通過PCFICH將一個子幀中PDCCH占用的OFDM符號數(shù)通知給UE，這個OFDM符號數(shù)由CFI來指示，CFI取值為1,2,3,4，分別對應(yīng)四組不同的32bits二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過QPSK調(diào)制后輸出為16個符號，然后被分成4個符號Quadruplet，而每一個符號Quadruplet被映射到一個REG上LTE物理信道——PCFICH&PHICHPCFICH(物理層控制格式指示信道)PHICH(物理HARQ指示信道)頻域：占用所有的子載波時域：占用每個子幀除PDCCH\EPDCCH之外的所有符（特殊子幀的DwPTS上也可以由PDSCH）作用：既傳輸用戶數(shù)據(jù)，也傳輸尋呼、控制信息，因為是共享信道，因此其資源使用有上層動態(tài)調(diào)配，其占用優(yōu)先級最低，僅能使用其他物理信道不用的資源LTE物理信道——PDSCH\PUSCH\PMCH

PDSCH(物理下行共享信道)PMCH用于承載Multicast數(shù)據(jù)信息，只在MBSFN（MulticastBroadcastSingleFrequencyNetwork，多播廣播單頻網(wǎng)絡(luò)）的子幀上的MBSFN區(qū)域傳送，并使用擴(kuò)展前綴（extendedcyclicprefix）

MBSFN，在一個單頻網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多播或者廣播，這個單頻網(wǎng)絡(luò)指的是網(wǎng)絡(luò)中的同一頻點上。在一個單頻網(wǎng)上進(jìn)行廣播或者多播，有利于增強(qiáng)覆蓋（終端可以接收來自不同基站的同一頻段的廣播，形成接收分集等

PMCH(物理多播信道)頻域：占用分配給UE的上行頻域資源，只能是連續(xù)的PRB，且PRB個數(shù)滿足2、3、5的倍數(shù)時域：占用分配給UE的子幀作用：用于承載上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

PUSCH(物理上行共享信道)LTE物理信道與邏輯信道、傳輸信道對應(yīng)關(guān)系下行信道映射關(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傳輸信道的信道編碼傳輸信道編碼方案編碼速率UL-SCH/DL-SCHTurbocoding1/3PCH/MCHBCHTailbitingconvolutionalcoding1/3RACHN/AN/A控制信息編碼方案編碼速率DCITailbitingconvolutionalcoding1/3CFIBlockcode1/16HIRepetitioncode1/3UCIBlockcodevariableTailbitingconvolutionalcoding1/3LTE物理信道——編碼調(diào)制方式控制信息的信道編碼上下行物理信道調(diào)制方式下行物理信道PDSCHQPSK,16QAM,64QAMPMCHQPSK,16QAM,64QAMPDCCHQPSKPBCHQPSKPCFICHQPSKPHICHBPSK上行物理信道PUSCHQPSK,16QAM,64QAMPUCCHBPSK，QPSKPRACHN/A上下行物理信道調(diào)制方式LTE物理信號下行物理信號包括參考信號（Referencesignal）和同步信號（Synchronizationsignal）下行參考信號包括下面6種：小區(qū)專用參考信號：Cell-specificreferencesignals(CRS)MBSFN參考信號：MBSFNreferencesignalsUE專用參考信號：UE-specificreferencesignals(DM-RS)，associatedwithPDSCH解調(diào)用參考信號：Demodulationreferencesignals(DM-RS)，associatedwithEPDCCH定位用參考信號：Positioningreferencesignals(PRS)信道狀態(tài)信息參考信號：CSIreferencesignals(CSI-RS)下行同步信號包括下面2種：主同步信號：Primarysynchronizationsignal(PSS)輔同步信號：Secondarysynchronizationsignal

(SSS)上行物理信號僅有參考信號（Referencesignal）上行參考信號包括下面2種：解調(diào)用參考信號：Demodulationreferencesignal(DM-RS)，

associatedwithtransmissionofPUSCHorPUCCH探測用參考信號：Soundingreferencesignal

(SRS),notassociatedwithtransmissionofPUSCHorPUCCHLTE物理信號——小區(qū)專用參考信號小區(qū)專用參考信號(CRS)作用用于下行信道估計，及非beamforming模式下的解調(diào)調(diào)度上下行資源用作切換測量小區(qū)專用參考信號(CRS)位置小區(qū)專用參考信號(CRS)位置與小區(qū)天線單端口個數(shù)和PCI配置相關(guān)。LTE物理信號——小區(qū)專用參考信號單天線端口模式——PCI模6多天線端口模式——PCI模3RS干擾將影響信道估計的準(zhǔn)確度，如果RS干擾嚴(yán)重，將使得小區(qū)搜索失敗，或者造成切換失敗，從而影響業(yè)務(wù)性能。規(guī)避RS信號在頻域上的重疊，從而消除小區(qū)間RS信號的干擾LTE物理信號——MBSFN參考信號extendedcyclicprefixΔf=15kHzextendedcyclicprefixΔf=7.5kHzMBSFN參考信號在分配給MBSFN傳輸?shù)淖訋蟼魉?，用于下行MBMS業(yè)務(wù)信號估計使用天線端口4LTE物理信號——UE專用參考信號UE專用參考信號用于PDSCH信道估計，支持PDSCH的單天線傳輸，由高層配置使用方法使用天線端口5：TM7-BF使用天線端口7；8；7,8,9,10,11,12,13,14：TM9LTE物理信號——解調(diào)\定位\CSI用參考信號下行解調(diào)用參考信號(下行DM-RS)用于EPDCCH信道估計使用天線端口107,108,109,110，每個端口對應(yīng)一個由+1和-1組成的序列定位用參考信號(PRS)用于中端定位使用天線端口6信道狀態(tài)信息參考信號(CSI-RS)用于信道信息CQI，PMI，RI等信息的測量，最大可以支持8個端口的測量。使用天線端口15；15,16；15,16,17,18；15,16,17,18,19,20,21,22LTE物理信號——下行同步信號主同步信號（PSS）：一個小區(qū)中的主同步信號在3個不同序列中選擇3個序列和一個物理層小區(qū)id組下的3個物理層小區(qū)id有一一對應(yīng)的關(guān)系由頻域Zadoff-Chu序列產(chǎn)生輔同步信號（SSS）兩個長度為31的二進(jìn)制交錯級聯(lián)產(chǎn)生二進(jìn)制序列是由生成長31的M序列循環(huán)移位得到級聯(lián)的序列由主同步信號給出的擾碼序列進(jìn)行加擾LTE物理層小區(qū)ID(PCI)有504個，分為168個，對應(yīng)168個SSS序列，每組3個PCI，對應(yīng)3個PSS序列對于TDD系統(tǒng)，主同步信號在DwPTS域第三個符號發(fā)送，輔同步信號在子幀0\5的最后一個OFDM符號發(fā)送LTE物理信號——上行參考信號47PUSCH用解調(diào)參考信號（上行DM-RS）用作求取信道估計矩陣使用Zad-offChu序列生成，產(chǎn)生之后直接映射到資源元上，不作任何編碼的處理不同用戶使用參考信號序列的不同循環(huán)移位值進(jìn)行區(qū)分占用每一個Slot中的第4個SC-FDMA符號，其頻域?qū)挾扰cPUSCH占用的PRB一致，頻域上連續(xù)Sounding參考信號（上行SRS）用作上行信道質(zhì)量的估計與信道選擇計算上行信道的CINR，用于上行信道調(diào)度，獨(dú)立進(jìn)行發(fā)射占用每個子幀的最后一個SC-FDMA符號根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)確定資源總量，先映射固定信息，再映射待分配信息：參考信號的物理資源映射同步信號的物理資源映射PBCH符號的物理資源映射PCFICH的物理資源映射PHICH的物理資源映射PDCCH的物理資源映射PDSCH或PMCH的物理資源映射LTE物理資源的總體映射TD-LTE基本原理介紹TD-LTE物理資源分配TD-LTE物理信道與信號TD-LTE物理層過程子目錄物理信道的基本處理過程（以下行為例）物理信道調(diào)制方法PDSCH/PMCHQPSK,16QAM,64QAMPBCH/PCFICH/PDCCHQPSKPHICHN/A1、加擾對將在一個物理信道上傳輸?shù)拿恳粋€碼字中的編碼比特進(jìn)行加擾加擾前后的比特數(shù)不變2、調(diào)制對加擾后的比特進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生復(fù)值調(diào)制符號編碼效率根據(jù)不同的調(diào)制方法而不同。

QPSK:L=2；16QAM:L=4；64QAM:L=63、層映射將復(fù)值調(diào)制符號映射到一個或者多個傳輸層碼字?jǐn)?shù)為q，層數(shù)為v，天線端口數(shù)為P，每層的符號數(shù)，層映射的輸入為 ，輸出，。A、單天線的層映射(v=1)B、傳輸分集的層映射(q=1，v=P)C、空間復(fù)用的層映射(q=1,2，v≤P)51物理信道的基本處理過程（以下行為例）4、預(yù)編碼將每層上的復(fù)值調(diào)制符號進(jìn)行預(yù)編碼，用于天線端口上的傳輸層映射的輸出作為輸入，每個天線端口p上的輸出表示為，。在單天線上傳輸?shù)念A(yù)編碼(p=1)

，，空間復(fù)用的預(yù)編碼(p=2,4)物理信道的基本處理過程（以下行為例）（CDD較小或等于0）（CDD較大）傳輸分集的預(yù)編碼（P=2）（P=4）5、映射到資源元素將每一個天線端口上的復(fù)值調(diào)制符號映射到資源單元上每個天線端口處，復(fù)值符號從開始，映射到指定的虛擬傳輸塊上先k后l，然后按照時隙和子幀依次映射物理信道的基本處理過程（以下行為例）

6、生成信號對于上行，為每個天線端口生成復(fù)值時域的SC-FDMA符號對于下行，為每個天線端口生成復(fù)值時域的OFDMA符號上行物理信道基本處理過程與下行基本一致小區(qū)搜索小區(qū)搜索是UE接入網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供各種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。

小區(qū)搜索步驟：搜索PSS，確定5ms定時、獲得PCI組內(nèi)ID解調(diào)SSS，取得10ms定時，獲得PCI組ID計算得出小區(qū)物理層小區(qū)標(biāo)識檢測小區(qū)下行參考信號，獲取BCH的天線配置讀取PBCH上的MIB消息（下行鏈路系統(tǒng)帶寬、PHICH配置信息、系統(tǒng)幀號）讀取DL-SCH上的SIBs消息（小區(qū)接入相關(guān)信息、小區(qū)選擇信息、SIB調(diào)度信息、TDD參數(shù)配置等等2UEeNBMsg1:preambleonPRACHMsg2:RAresponseonPDCCHandPDSCHmindelay2ms1Msg3:connectionrequirement,ect，PUSCH3Delayabout5msMsg4:contentionresolutionPDCCH4DelayBasedoneNB隨機(jī)接入應(yīng)用場景接入類型IDLE態(tài)初始接入競爭無線鏈路失敗后初始接入競爭連接態(tài)上行失步后發(fā)送上行數(shù)據(jù)競爭小區(qū)切換競爭/非競爭連接態(tài)上行失步后接收下行數(shù)據(jù)競爭/非競爭隨機(jī)接入的目的：UE通過接入過程獲得時間同步,保證數(shù)據(jù)發(fā)送在系統(tǒng)接收窗口內(nèi);并獲取UE標(biāo)識系統(tǒng)進(jìn)行接納控制隨機(jī)接入過程：通過PRACH發(fā)送rachpreambleUE監(jiān)控PDCCH獲得相應(yīng)的上下行資源配置，并從相應(yīng)的PDSCH獲取隨機(jī)接入響應(yīng)，包含上行授權(quán)、定時消息和C-RNTIUE從PUSCH發(fā)送連接請求eNB從PDCCH發(fā)送沖突檢測尋呼Paging消息由網(wǎng)絡(luò)向空閑態(tài)或連接態(tài)的UE發(fā)起，在UE注冊TA范圍內(nèi)的所有小區(qū)發(fā)送：在S1AP接口消息中，MME對eNB發(fā)paging消息，每個paging消息攜帶一個被尋呼UE信息；eNB讀取Paging消息中的TA列表，并在其下屬于該列表內(nèi)的小區(qū)進(jìn)行空口尋呼，如有相同尋呼時機(jī)的UE尋呼內(nèi)容，則匯總在一條尋呼消息里EPC觸發(fā)：通知UE接收尋呼請求（被叫\(zhòng)數(shù)據(jù)推送）eNB觸發(fā)：通知SI更新\通知UE接收ETWS等信息LTE默認(rèn)DRX尋呼周期由eNB通過廣播通知UE；也可由UE將終端特定DRX消息通過NAS告訴MME，MME再將該信息通過paging消息告訴eNB。UE尋呼消息的接收遵循DRX的原則：UE根據(jù)DRX周期在特定時刻根據(jù)P-RNTI讀取PDCCHUE根據(jù)PDCCH的指示讀取相應(yīng)PDSCH，并將解碼的數(shù)據(jù)通過尋呼傳輸信道（PCH）傳到MAC層。PCH傳輸塊中包含被尋呼UE標(biāo)識（IMSI或S-TMSI），若未在PCH上找到自己的標(biāo)識，UE再次進(jìn)入DRX狀態(tài)UE在隨機(jī)接入信道上發(fā)送preamble碼eNodeB根據(jù)preamble碼的到達(dá)位置，將調(diào)整信息反饋給UEUE根據(jù)該信息進(jìn)行后續(xù)的發(fā)送時間調(diào)整上行初始同步上下行同步eNodeB可以根據(jù)上行信號估計接收時間生成上行時間控制命令字TAUE在子幀n接收到的時間控制命令字TA，UE在n+x子幀按照該值對發(fā)送時間提前量進(jìn)行調(diào)整上行同步保持初始下行同步是小區(qū)搜索過程。UE通過檢測小區(qū)的主要同步信號獲得5ms同步，以及輔助同步信號獲得10ms同步，從而實現(xiàn)與小區(qū)的時間同步下行初始同步小區(qū)搜索成功后，UE周期性測量下行信號的到達(dá)時間點，并根據(jù)測量值調(diào)整下行同步，以保持與eNB之間的時間同步下行同步保持目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹OFDM技術(shù)介紹MIMO技術(shù)介紹其他關(guān)鍵技術(shù)介紹后續(xù)演進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)簡介子目錄OFDM是什么如何實現(xiàn)載波間的正交?50年前提出，為什么直到近20年才逐漸實用？依賴FFT（快速傅立葉變換）依賴數(shù)字信號處理（DSP）芯片的發(fā)展OFDM（正交頻分復(fù)用）的本質(zhì)就是一個頻分系統(tǒng)，而頻分是無線通信最樸素的實現(xiàn)方式，可以多采用幾個頻率并行發(fā)送，實現(xiàn)寬帶傳輸：傳統(tǒng)FDM系統(tǒng)中，載波之間需要很大的保護(hù)帶，頻譜效率很低OFDM系統(tǒng)允許載波之間緊密相臨，甚至部分重合，可以實現(xiàn)很高的頻譜效率BandwidthLTE中的OFDM原理LTE中的OFDM原理是將高速的數(shù)據(jù)流分解為N個并行的低速數(shù)據(jù)流，在N個子載波上同時進(jìn)行傳輸。這些在N子載波上同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號，構(gòu)成一個OFDM符號。決定OFDM成敗的CP保護(hù)間隔(GuardInterval)：無線電信號從發(fā)射天線抵達(dá)接收天線，一般都會經(jīng)過多個路徑，多徑會導(dǎo)致信號的衰落和相移。因此，在LTE無線信號傳輸時，前一個符號的多徑分量信號可能會與后一個符號的主徑信號疊加從而造成干擾。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延擴(kuò)展，這樣一個符號的多徑分量不會對下一個符號造成干擾。循環(huán)前綴(cyclicprefix)：多徑會導(dǎo)致信號的衰落和相移，相移將造成子載波間的正交性破壞，從而帶來子載波間的干擾。為了解決多徑傳播造成子載波間的正交性破壞，將每個OFDM符號的后時間中的樣點復(fù)制到OFDM符號的前面，形成循環(huán)前綴(cyclicprefix)。決定OFDM成敗的CPLTE下行OFDM多址方式64LTE下行采用的OFDM多址方式是OFDMA多址接入技術(shù)（正交頻分多址OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess），存在兩種子載波間隔：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傳輸信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目（15KHz）721803006009001200子載波數(shù)目（7.5KHz）144360600120018002400下行子載波數(shù)目CP長度OFDM優(yōu)缺點OFDM系統(tǒng)的優(yōu)點：各子信道上的正交調(diào)制和解調(diào)可以采用IDFT和DFT實現(xiàn)，運(yùn)算量小，實現(xiàn)簡單OFDM系統(tǒng)可以通過使用不同數(shù)量的子信道，實現(xiàn)上下行鏈路的非對稱傳輸所有的子信道不會同時處于頻率選擇性深衰落，可以通過動態(tài)子信道分配充分利用信噪比高的子信道，提升系統(tǒng)性能OFDM系統(tǒng)的缺點：對頻率偏差敏感：傳輸過程中出現(xiàn)的頻率偏移，如多普勒頻移，或者發(fā)射機(jī)載波頻率與接收機(jī)本地振蕩器之間的頻率偏差，會造成子載波之間正交性破壞存在較高的峰均比(PARA)：OFDM調(diào)制的輸出是多個子信道的疊加，如果多個信號相位一致，疊加信號的瞬間功率會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號的平均功率，導(dǎo)致較大的峰均比，這對發(fā)射機(jī)PA的線性提出了更高的要求LTE上行OFDM多址方式66為解決較高峰均比問題，LTE上行采用的SC-FDMA多址接入技術(shù)（單載波FDMA：SingleCarrierFDMA），也稱為DFT-S-OFDM多址接入技術(shù)（離散傅立葉變換擴(kuò)展OFDM：DiscreteFourierTransformSpreadOFDM）信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目721803006009001200下行子載波數(shù)目CP長度OFDMA與SC-FDMA的對比67TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹OFDM技術(shù)介紹MIMO技術(shù)介紹其他關(guān)鍵技術(shù)介紹后續(xù)演進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)簡介子目錄MIMO多天線技術(shù)的基本思想是在收\發(fā)雙端采用多根天線，分別同時發(fā)射與接收，通過空時處理技術(shù)，充分利用空間資源，在無需增加頻譜資源和發(fā)射功率的情況下，成倍地提升通信系統(tǒng)的容量與可靠性，提高頻譜利用率MIMO多天線技術(shù)數(shù)學(xué)模型在發(fā)射器端配置Nt個發(fā)射天線，在接收器端配置了Nr接收天線，xj（j＝1,2,……Nt）表示第j號發(fā)射天線發(fā)射的信號，

ri（i＝1,2,……Nr）表示第i號接收天線接收的信號，hij表示第j號發(fā)射天線到第i號接收天線的信道衰落系數(shù)。在接收端，噪聲信號ni是統(tǒng)計獨(dú)立的復(fù)零均值高斯變量，而且與發(fā)射信號獨(dú)立，不同時刻的噪聲信號間也相互獨(dú)立，每一個接收天線接收的噪聲信號功率相同，假設(shè)信道是準(zhǔn)靜態(tài)的平坦瑞利衰落信道，模型圖如右MIMO多天線技術(shù)TM1單天線端口（端口0）外場廣泛應(yīng)用的模式TM2TM3TM4TM5多用戶MIMOTM6TM7TM8TM9TM10LTE-A發(fā)射分集開環(huán)空分復(fù)用閉環(huán)空分復(fù)用閉環(huán)預(yù)編碼秩等于1單流波束賦形（端口5）雙流波束賦形（R9）最大8*8傳輸（R10）CoMP技術(shù)MASSIVEMIMO兼容單天線發(fā)射，BCH,PHICH,PDSCH都采用這種發(fā)射方式提高小區(qū)吞吐量提升小區(qū)的覆蓋半徑提高小區(qū)吞吐量提高峰值吞吐量提高邊緣用戶吞吐量大規(guī)模提高小區(qū)吞吐量LTEMIMO模式傳輸分集（TM2）多天線技術(shù)——傳輸分集發(fā)射分集：發(fā)射分集就是在發(fā)射端使用多幅發(fā)射天線發(fā)射信息，通過對不同的天線發(fā)射的信號進(jìn)行編碼達(dá)到空間分集的目的，接收端獲得比單天線高的信噪比接收分集：個天線接收來自多個信道的承載同一信息的多個獨(dú)立的信號副本，由于信號不可能同時處于深衰落情況中，因此在任一給定的時刻至少可以保證有一個強(qiáng)度足夠大的信號副本提供給接收機(jī)使用，從而提高了接收信號的信噪比接收發(fā)射分集：綜合發(fā)射分集和接收分集功能空時發(fā)射分集STTD空頻發(fā)射分集SFTD循環(huán)延遲分集CDD發(fā)射分集將接收到的多徑信號合并，獲得分集增益對抗衰落，從而在不改變接收信號功率的情況下降低誤碼率，提升用戶速率STBCSFBCLTE系統(tǒng)中在2天線端口發(fā)送情況下的傳輸分集技術(shù)確定為SFBC多天線技術(shù)——傳輸分集LTE系統(tǒng)上行天線選擇技術(shù)可以看作是TSTD的一個特例

SFBC+FSTD

LTE系統(tǒng)中在4天線端口發(fā)送情況下的傳輸分集技術(shù)采用SFBC與FSTD結(jié)合的方式多天線技術(shù)——傳輸分集LTE系統(tǒng)并沒有直接采用FSTD技術(shù)，而且與其他傳輸分集技術(shù)結(jié)合起來使用空間復(fù)用（TM3\TM4）多天線技術(shù)——空間復(fù)用空間復(fù)用技術(shù)的基本原理是，將用戶數(shù)據(jù)分解為多個并行的數(shù)據(jù)流，在指定的帶寬內(nèi)由多個發(fā)射天線上同時刻發(fā)射，經(jīng)過無線信道后，由多個接收天線接收，并根據(jù)各個并行數(shù)據(jù)流的空間特性（SpatialSignature），利用解調(diào)技術(shù)，最終恢復(fù)出原數(shù)據(jù)流。LTE空間復(fù)用采用多碼字，最大的碼字?jǐn)?shù)目為2接收到訓(xùn)練序列之后，系統(tǒng)會從已有的碼字集合里選出最佳的預(yù)編碼矩陣，被選出來的矩陣和信噪比等信息通過發(fā)射機(jī)發(fā)送給終端這種方式通常用在信道變化比較慢的場景，例如：室內(nèi)環(huán)境、終端慢速移動場景等，從而提升單位帶寬的吞吐量，提高頻譜利用率MIMOChannelModelusedforSMMIMOx1x2y1y2HTXRXh11h12h21h22Twostreamofsingleuser多天線技術(shù)——空間復(fù)用閉環(huán)空間復(fù)用（TM4）系統(tǒng)不需要反饋信道信息當(dāng)RI=1，發(fā)射分集(SFBC)當(dāng)RI>1，采用CDD的預(yù)編碼技術(shù)DD通常應(yīng)用在高速移動的場景開環(huán)空間復(fù)用（TM3）

吞吐量未加載系統(tǒng)上行小區(qū)吞吐量(Mbps)加載系統(tǒng)上行小區(qū)吞吐量(Mbps)UL

MU_MIMO功能關(guān)閉UL

MU_MIMO功能啟用UL

MU_MIMO功能關(guān)閉UL

MU_MIMO功能啟用18.4434.4918.1530.88ULSU-MIMOULMU-MIMO多個用戶使用相同的時頻資源該技術(shù)的實現(xiàn)需要不同用戶間的相互協(xié)作完成有效提升上行吞吐量主要用于小區(qū)中心區(qū)域的用戶ULMU-MIMO技術(shù)使上行的小區(qū)吞吐量提升了70%-87%多天線技術(shù)——ULMU-MIMOULMU-MIMO（TM5）多天線技術(shù)——MIMO對比SU-MIMO:空分復(fù)用兩個數(shù)據(jù)流在一個TTI中傳送給UESU-MIMO:發(fā)射分集只傳給UE一個數(shù)據(jù)流MU-MIMO結(jié)合SDM.給每個UE傳送兩個數(shù)據(jù)流MU-MIMO結(jié)合發(fā)射分集給每個UE傳送一個數(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4x4多天線技術(shù)——波束賦形78波束賦形技術(shù)的實現(xiàn)方式是，利用較小間距的天線陣元之間的相關(guān)性（天線間距小于λ/2），將一個單一的數(shù)據(jù)流通過加權(quán)后經(jīng)由天線陣元發(fā)射，各天線陣元發(fā)射波之間形成干涉，集中能量于某個（或某些）特定方向上，形成波束，從而實現(xiàn)更大的覆蓋和干擾抑制效果。波束賦形技術(shù)可以充分的利用TDD系統(tǒng)的信道對稱性，要求使用小間距的天線陣列，且天線單元數(shù)目要足夠多降低干擾

提高容量

擴(kuò)大覆蓋面積

提升通信質(zhì)量降低發(fā)射功率多天線技術(shù)——波束賦形基于碼本的波束賦形(DLTM6)終端選擇系統(tǒng)推薦的PMI信息并上報給基站需要使用小區(qū)參考信號(CRS)，不需要使用終端參考信號非碼本的波束賦形(DLTM7)利用上下行信道的互易性使用上行信道的測量值來估計下行發(fā)射的參數(shù)基站計算好各個天線陣子的權(quán)值，控制各個陣子發(fā)射信號的幅度和相位，使信號同相疊加需要使用小區(qū)參考信號(CRS)和終端參考信號雙流波束賦形（TM8）多天線技術(shù)——增強(qiáng)型MIMO技術(shù)增強(qiáng)型MIMO技術(shù)（TM9）下行最大支持8天線，最大支持8層傳輸，即8x8MIMO提高下行吞吐量和頻譜效率基于CSI-RS進(jìn)行閉環(huán)TM9碼本測量TDD方式支持開環(huán)TM9多流業(yè)務(wù)發(fā)射上行最大支持4天線，最大支持4層傳輸，即4x4MIMO大幅提高吞吐量和頻譜效率PUCCH支持基于SORTD的發(fā)射分集，提高上行控制信息的傳輸質(zhì)量SRS支持多端口發(fā)射，配合PUSCH進(jìn)行空間復(fù)用的碼本測量TDD模式可用于TM9開環(huán)SU-MIMO增強(qiáng)MU-MIMO進(jìn)一步增強(qiáng)，如SU-MU的動態(tài)切換、UE專用導(dǎo)頻的引入等，用來提高M(jìn)U-MIMO的性能CSIfeedbackCoMP(CoordinatedMultiplePoint,協(xié)同多點傳輸)（TM10）多天線技術(shù)——CoMP通過多個地理位置相互獨(dú)立分散的傳輸點之間的動態(tài)協(xié)作來改善小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量，提高小區(qū)吞吐量尤其是邊緣用戶吞吐量的一項重要技術(shù)手段CoMP協(xié)作傳輸點不僅包括同構(gòu)網(wǎng)宏小區(qū)基站單元，還包括異構(gòu)網(wǎng)中的RRH,RRU,LPN等射頻單元CoMP技術(shù)于2009年在3GPPTR36.814中首次被正式提出，后被正式寫入R11協(xié)議，是LTE-A的一項關(guān)鍵技術(shù)場景1同構(gòu)網(wǎng)中的CoMP應(yīng)用異構(gòu)網(wǎng)中的CoMP應(yīng)用eNB協(xié)同區(qū)域站內(nèi)CoMP場景2

高發(fā)射功率RRU光纖站間CoMP低發(fā)射功率RRU

(全向天線)eNB光纖宏小區(qū)覆蓋的區(qū)域，由于業(yè)務(wù)熱點或補(bǔ)盲的需要，加入了低功率節(jié)點

場景3中，低功率節(jié)點具有與宏小區(qū)不同的小區(qū)ID場景4中，低功率節(jié)點具有與宏小區(qū)相同的小區(qū)ID場景3/4多天線技術(shù)——CoMP技術(shù)的應(yīng)用場景在同一時頻資源上，協(xié)作集中的多個節(jié)點都可以獲得數(shù)據(jù)，各個節(jié)點聯(lián)合進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，包括JT和DPS：JT(JointTransmission):一個UE的數(shù)據(jù)同時在多個點（CoMP協(xié)作集合的一部分或全部點）進(jìn)行傳輸，以改善接收信號質(zhì)量，或消除對其它UE的干擾DPS(Dynamicpointselection)：一個時刻，CoMP協(xié)作點集合中只有一個點傳輸U(kuò)E的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)僅僅在服務(wù)小區(qū)可以獲得，并由服務(wù)小區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，但是用戶的調(diào)度和波束的確定由協(xié)作集合中的多個小區(qū)共同確定：CS(CoordinatedScheduling):通過調(diào)度使其他協(xié)作節(jié)點避免與目標(biāo)小區(qū)相同的資源上調(diào)度用戶，或者讓協(xié)作節(jié)點在相同的資源上以低功率發(fā)送CB(CoordinateBeamforming):通過協(xié)作的方式使鄰小區(qū)選擇恰當(dāng)?shù)腂F權(quán)值來抑制鄰小區(qū)對該UE的干擾聯(lián)合處理JP(JointProcessing)協(xié)同調(diào)度/協(xié)同波束賦形(CS/CB)多天線技術(shù)——DLCoMPFFT小區(qū)1IDFT解調(diào)解碼CP消除基帶板1聯(lián)合信道估計兩用戶均衡軟合并FFT小區(qū)2IDFT解調(diào)解碼CP消除

基帶板2聯(lián)合信道估計兩用戶均衡軟合并UE1UE2FFTIDFT解調(diào)解碼小區(qū)1小區(qū)2CP消除

FFTIDFT解調(diào)解碼CP消除

UE1UE2聯(lián)合均衡一塊基帶板聯(lián)合均衡軟合并聯(lián)合信道估計聯(lián)合信道估計BackhaulUE上行發(fā)數(shù)據(jù)同時由多個協(xié)作小區(qū)接收，接收后通過小區(qū)間信息和數(shù)據(jù)交互，最終得到UE的解調(diào)性能?？煞譃槎嘈^(qū)聯(lián)合均衡和軟合并兩類：JE(JointEqualization):將CoMP協(xié)作集的所有天線和流統(tǒng)一進(jìn)行均衡處理，相對而言復(fù)雜度更高SC(SoftCombing)：每個小區(qū)將解析出的鄰小區(qū)用戶數(shù)據(jù)傳遞到鄰小區(qū)，用于信息的軟合并聯(lián)合接收J(rèn)R(JointReception)多天線技術(shù)——ULCoMPLTE-A中對多天線技術(shù)的需求天線能力波束賦形2*2

MIMO

4*2

MIMO

4*4

MIMOTM8SU-MIMOTM8MU-MIMO下行

8*8MIMO（R10）上行

4*4MIMO（R10）

2天線NYNNNNNN4天線YYYYYYNY

8天線YYYYYYYY

單流波束賦形、雙流波束賦形4*2MIMO、4*4MIMOSU-MIMO、MU-MIMO下行8*8MIMO、上行4*4MIMOCoMP更優(yōu)質(zhì)的覆蓋更多的吞吐量更大的帶寬LTE向LTE-A演進(jìn)的主要技術(shù)更高的傳輸效率TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹OFDM技術(shù)介紹MIMO技術(shù)介紹其他關(guān)鍵技術(shù)介紹后續(xù)演進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)簡介子目錄AMC(AdaptiveModulationandCoding)通過動態(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)信道條件較差時需要增加發(fā)射功率，當(dāng)信道條件較好時需要降低發(fā)射功率，從而保證了恒定的傳輸速率保證發(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功率控制可以很好的避免小區(qū)內(nèi)用戶間的干擾速率控制可以充分利用所有的功率功率控制自適應(yīng)速率控制自適應(yīng)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)，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)。AMC(AdaptiveModulationandCoding)LTE上行方向的鏈路自適應(yīng)技術(shù)基于基站測量的上行信道質(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（如上表）CQIindexmodulationcoderatex1024efficiency0outofrange1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.60165QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.554789HARQ（HybridAutomaticRepeatreQuest）混合自動重傳請求技術(shù)（HARQ）是一種前向糾錯FEC和重傳ARQ相結(jié)合的技術(shù)。HARQ針對每個傳輸塊（TB）進(jìn)行重傳，與AMC配合使用，為LTE的HARQ進(jìn)程提供精細(xì)的彈性速率調(diào)整。LTE中的HARQ技術(shù)采用增量冗余（IncrementalRedundantcy，IR）HARQ,即通過第一次傳輸發(fā)送信息bit和一部分冗余bit，而通過重傳（Retransmission）發(fā)送額外的冗余bit，如果第一次傳輸沒有成功解碼，則可以通過重傳更多冗余bit降低信道編碼率，從而實現(xiàn)更高的解碼成功率。如果加上重傳的冗余bit仍然無法正常解碼，則進(jìn)行再次重傳。隨著重傳次數(shù)的增加，冗余bit不斷積累，信道編碼率不斷降低，從而可以獲得更好的解碼效果。對于子幀n中的數(shù)據(jù)傳輸，其ACK/NACK在n+k子幀中傳輸，對于FDD，k=4，對于TDD，k>3ULACK/NACKPDSCH

DLACK/NACKPUSCH

HARQ（HybridAutomaticRepeatreQuest）TDD

UL/DLULsubframeindexnDLsubframeindexnProcessnumber

(UL)Processnumber(DL)012345678901234567890--476--47646---46---741--46---46-76--476--4472--6----6--76-4