LTE中FDD與TDD差異對(duì)比詳解

TDD-LTE與FDD-LTE差異對(duì)比目錄1TDD與FDD差異化概述2TDD與FDD差異化詳解3TDD與FDD產(chǎn)業(yè)進(jìn)展及國(guó)際運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)策略4TDD與FDD建網(wǎng)技術(shù)分析什么是LTE，為什么需要LTE什么是LTE？長(zhǎng)期演進(jìn)LTE(LongTermEvolution)是3GPP主導(dǎo)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的演進(jìn)LTE與SAE是3GPP當(dāng)年的兩大演進(jìn)計(jì)劃，LTE負(fù)責(zé)無(wú)線(xiàn)空口技術(shù)演進(jìn)，SAE(SystemArchitectureEvolution)負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)為什么需要LTE？保持3GPP與WIMAX/3GPP2的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)順應(yīng)寬帶移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展需要移動(dòng)通信數(shù)據(jù)化，寬帶化，IP化高吞吐率=高頻譜效率+大帶寬低時(shí)延=扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)3GPP的目標(biāo)是打造新一代無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，超越現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)接入能力，全面支撐高性能數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的，“確保在未來(lái)10年內(nèi)領(lǐng)先”。LTE設(shè)計(jì)目標(biāo)帶寬靈活配置：支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz帶寬峰值速率(20MHz帶寬）：下行100Mbps，上行50Mbps控制面時(shí)延小于100ms，用戶(hù)面時(shí)延(單向)小于5ms能為速度>350km/h的用戶(hù)提供100kbps的接入服務(wù)支持增強(qiáng)型MBMS（E-MBMS）取消CS域，CS域業(yè)務(wù)在PS域?qū)崿F(xiàn)，如VOIP支持與現(xiàn)有3GPP和非3GPP系統(tǒng)的互操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，低成本建網(wǎng)可變帶寬低時(shí)延高效率高速率HSPA+DL>40MBps;UL>10MbpsTD-HSDPA2.8MbpsTD-HSUPA2.2MbpsWCDMA384KbpsHSDPA1.8/3.6MbpsHSDPA7.2MbpsHSUPA1.4~5.8Mbps100Mbps~1GbpsLTE+LTETDD1LTETDD2LTETDDDL:100MbpsUL:50MbpsTD-HSPA+

DL:>25.2MbpsUL:>19.2MbpsEV-DORel.0DL:2.4MbpsUL:153.6kbpscdma20001x153.6kbpsD0RevADL:3.1MbpsUL:1.8MbpsDoRevB(MultiCarrierDO)DL：14.7MbpsUL:5.4MbpsLTEFDDDL:100MbpsUL:50MbpsGSMEDGE120KbpsGSMGERAN240K-2MbpsTD-SCDMA384KbpsWiMAX扁平化IP網(wǎng)絡(luò)OFDMAMIMO研究標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試實(shí)驗(yàn)早期商用商用部署LTE200520082006200920102012LTE是未來(lái)最主流的廣域?qū)拵o(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)eRAN3.0/eRAN6.0/eRAN7.0eRAN1.0~eRAN2.2Future標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展LTE-BeyondLTE-AdvancedLTERel-8Rel-9Rel-10Rel-11Rel-122008年12月2009年12月2011年3月2012年10月2013年6月(計(jì)劃)LTE/SAE初始版本

支持LTEHomeeNodeB,LCS(位置服務(wù)),MBMS(多播組播)

對(duì)SON(自組網(wǎng)),跨制式互操作等增強(qiáng)LTE-Advanced初始版本載波聚合高階MIMO協(xié)同多點(diǎn)CoMP異構(gòu)網(wǎng)HetNetRelay對(duì)載波聚合(CA)進(jìn)一步增強(qiáng)增強(qiáng)的HetNet峰值:>100Mbps頻譜效率:1.7bps/Hz峰值:>1Gbps頻譜效率:3.7bps/Hz峰值:>10Gbps頻譜效率:10bps/HzLTE-Hi3DBeamformingMTC(MachineTypeCommunication)簡(jiǎn)單說(shuō)明LTEFDD，TDDeNodeB協(xié)議棧用戶(hù)平面控制平面NASRRCPDCPRLCMACPHY100%

相同90%

相同內(nèi)部協(xié)議相同DDDDDDDDUUUDDDUUUUUUU90％相同：基礎(chǔ)技術(shù)完全相同ItemTD-LTELTEFDD信道帶寬配置靈活1.4M,3M,5M,10M,15M,20M1.4M,3M,5M,10M,15M,20M多址方式DL:OFDMUL:SC-FDMA（考慮降低終端的峰均比）DL:OFDMUL:SC-FDMA（考慮降低終端的峰均比）編碼方式卷積碼,Turbo碼卷積碼,Turbo碼調(diào)制方式QPSK,16QAM,64QAMQPSK,16QAM,64QAM功控方式開(kāi)閉環(huán)結(jié)合開(kāi)閉環(huán)結(jié)合鏈路自適應(yīng)支持支持擁塞控制支持支持移動(dòng)性最高支持350km/h（支持inter/intra-RATHO）最高支持350km/h（支持inter/intra-RATHO）語(yǔ)音解決方案CSFB/SRVCCCSFB/SRVCC系統(tǒng)架構(gòu)全I(xiàn)P扁平化結(jié)構(gòu)全I(xiàn)P扁平化結(jié)構(gòu)不同點(diǎn)：本質(zhì)都是由TDD與FDD雙工方式差異而來(lái)雙工方式差異幀結(jié)構(gòu)差異多天線(xiàn)技術(shù)差異正面：TDD支持非對(duì)稱(chēng)的上下行時(shí)隙配置，可將更多帶寬分配給下行反面：由于相鄰基站間的交叉時(shí)隙干擾問(wèn)題，還不能夠做到動(dòng)態(tài)的時(shí)隙配比調(diào)整不同運(yùn)營(yíng)商的TDD相鄰頻譜需要配置相同時(shí)隙配比，否則有干擾，需要額外劃分保護(hù)帶對(duì)時(shí)鐘同步提出更高要求，否則遠(yuǎn)端干擾TDD：時(shí)分（Gp時(shí)間間隔）FDD：頻分（雙工頻率間隔）正面：TDD利用上下行信道衰落的一致性，可以支持多天線(xiàn)“波束賦型”算法，提高信噪比反面：“波束賦型”需要4天線(xiàn)或者8天線(xiàn)才支持，增加了天面復(fù)雜度，和設(shè)備處理能力要求單載波帶寬差異FDD和TDD單載波最大信道帶寬都是20MHz，但是FDD上下行累計(jì)是40MHz；而TDD上下行累計(jì)依然是20MHz；導(dǎo)致TDD單載波峰值速率吃虧，更需要CA10%的不同點(diǎn)說(shuō)明(1)頻段幀結(jié)構(gòu)子幀配置HARQ處理過(guò)程同步RRU頻段1-14,17-26類(lèi)型1(FDD采用10ms的幀結(jié)構(gòu))按上下行分配固定HARQ次數(shù)和事件延遲不同的主同步與輔同步信號(hào)符號(hào)位置雙工器1dB插損頻段33-43類(lèi)型2(支持10ms的幀結(jié)構(gòu),也支持5ms的幀結(jié)構(gòu),一般用5ms的幀結(jié)構(gòu),主要兩個(gè)原因,TDS,二是性能)靈活的子幀配比可變HARQ次數(shù)，以及時(shí)間延遲不同的主同步與輔同步信號(hào)符號(hào)位置T/R轉(zhuǎn)換器

2-2.5dB插損LTETDDLTEFDD10%的不同點(diǎn)說(shuō)明(2)波束成型MIMO工作模式ReferenceSignal(RS)隨機(jī)接入前導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)干擾不支持beamforming支持模式1–6格式0–3不要求整網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格同步LTETDDLTEFDD支持beamforming支持模式1–8格式0–4整網(wǎng)絡(luò)要求嚴(yán)格同步下行：基于小區(qū)的參考信號(hào)RS上行：支持DMRSandSRS，SRS在數(shù)據(jù)子幀上下行：支持UE級(jí)別和小區(qū)級(jí)別的參考信號(hào)RS上行：支持DMRS和SRS，SRS在UpPTS上目錄1TDD與FDD差異化概述2TDD與FDD差異化詳解3TDD與FDD產(chǎn)業(yè)進(jìn)展及國(guó)際運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)策略4TDD與FDD建網(wǎng)技術(shù)分析頻段：3GPP規(guī)定的FDD工作頻段E-UTRABandUplinkDownlinkDuplexMode11920MHz–1980MHz2110MHz–2170MHzFDD21850MHz–1910MHz1930MHz–1990MHzFDD31710MHz–1785MHz1805MHz–1880MHzFDD41710MHz–1755MHz2110MHz–2155MHzFDD5824MHz–849MHz869MHz–894MHzFDD6830MHz–840MHz875MHz–885MHzFDD72500MHz–2570MHz2620MHz–2690MHzFDD8880MHz–915MHz925MHz–960MHzFDD91749.9MHz–1784.9MHz1844.9MHz–1879.9MHzFDD101710MHz–1770MHz2110MHz–2170MHzFDD111427.9MHz–1452.9MHz1475.9MHz–1500.9MHzFDD12698MHz–716MHz728MHz–746MHzFDD13777MHz–787MHz746MHz–756MHzFDD14788MHz–798MHz758MHz–768MHzFDD17704MHz–716MHz734MHz–746MHzFDD18815MHz–830MHz860MHz–875MHzFDD19830MHz–845MHz875MHz–890MHzFDD20832MHz–862MHz791MHz–821MHzFDD211447.9MHz–1462.9MHz1495.9MHz–1510.9MHzFDD223410MHz–3500MHz3510MHz–3600MHzFDDLTER9協(xié)議新增18-21頻段，R10協(xié)議新增22頻段覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段頻段：3GPP規(guī)定的TDD工作頻段E-UTRABandUplinkDownlinkDuplexMode331900MHz–1920MHz1900MHz–1920MHzTDD342010MHz–2025MHz2010MHz–2025MHzTDD351850MHz–1910MHz1850MHz–1910MHzTDD361930MHz–1990MHz1930MHz–1990MHzTDD371910MHz–1930MHz1910MHz–1930MHzTDD382570MHz–2620MHz2570MHz–2620MHzTDD391880MHz–1920MHz1880MHz–1920MHzTDD402300MHz–2400MHz2300MHz–2400MHzTDD412500MHz—2690MHz2500MHz—2690MHzTDD423400MHz—3600MHz3400MHz—3600MHzTDD433600MHz—3800MHz3600MHz—3800MHzTDD44703MHz—803MHz703MHz—803MHzTDD2.3/2.5G:LTETDD的優(yōu)選頻段。典型帶寬>20MHz1.9/2.0G:某些頻段適于LTETDD，主要用于歐洲。典型帶寬5MHz或10MHzLTER10協(xié)議新增Band42和Band43，主要用于英國(guó)，愛(ài)爾蘭等國(guó)家。Band42-44都有100M帶寬，可用作eRelay。覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段幀結(jié)構(gòu)：是LTETDD/FDD差異的核心幀，10ms2個(gè)5ms半幀10個(gè)1ms子幀每幀包括1個(gè)或者2個(gè)特殊子幀2個(gè)時(shí)隙每個(gè)子幀7個(gè)符號(hào)每時(shí)隙LTETDD幀，10ms10個(gè)1ms子幀每幀2個(gè)時(shí)隙每個(gè)子幀，0.5ms每時(shí)隙7個(gè)符號(hào)每個(gè)時(shí)隙LTEFDD子幀特殊子幀時(shí)隙半幀半幀F(xiàn)DD固定DLUL比率TDD可調(diào)整的DLUL比率DwPTSGPUpPTS特殊子幀寬度可調(diào)節(jié)Gp是TDD特殊間隔，用于DL/UL隔離，長(zhǎng)Gp用于大的小區(qū)半徑.ConfigurationSwitch-pointperiodicitySub-FrameAllocation012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段DwPTS至少3個(gè)OFDM符號(hào)第三個(gè)符號(hào)中間72個(gè)RE發(fā)送P-SCH控制信道最多占兩個(gè)符號(hào)，而普通子幀的控制信道最多可以占三個(gè)符號(hào)導(dǎo)頻與普通子幀一樣，如果導(dǎo)頻符號(hào)在GP內(nèi)，不發(fā)送HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段GP的作用：上下行傳輸時(shí)延、上下行收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間、避免基站間干擾、與其它TDD系統(tǒng)兼容GP大小決定了TDD支持最大的小區(qū)半徑的大小注：TDD小區(qū)真實(shí)的小區(qū)半徑（除去可使用功控進(jìn)行調(diào)整的）共有三個(gè)參數(shù)共同決定，三者取小，一個(gè)是上下行轉(zhuǎn)換間的GP，第二個(gè)是preamble的接入格式（即大家所說(shuō)的GT），第三個(gè)參數(shù)是prachcyclicshiftSpecial-subframeconfigurationDwPTSGPUpPTS最大小區(qū)半徑03101107公里194142.8公里2103132.1公里3112121.4公里4121110.7公里539296.3公里693232.1公里7102221.4公里8111210.7公里HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段TDD的上行信道配置FDD的上行信道配置HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQ同步組網(wǎng)物理層頻段RRU結(jié)構(gòu)MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQ同步覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQ同步組網(wǎng)物理層頻段RRU結(jié)構(gòu)MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQ同步覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQ同步組網(wǎng)物理層頻段RRU結(jié)構(gòu)MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQ同步覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQ同步組網(wǎng)物理層頻段注：TDD中沒(méi)有2ms的Sounding周期RRU結(jié)構(gòu)MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQ同步覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BFHARQ反饋：TDD中ACK與初傳數(shù)據(jù)之間為變量，復(fù)雜度高根據(jù)協(xié)議，下行數(shù)據(jù)必須在上行子幀上反饋ACK/NACK，且與初傳數(shù)據(jù)存在定時(shí)關(guān)系，以節(jié)省信令開(kāi)銷(xiāo)：FDD：上下行子幀配比固定，ACK與初傳數(shù)據(jù)的間隔固定為4個(gè)TTITDD：上下行子幀配比不固定，4個(gè)TTI后不一定是期望的上行子幀，因此ACK與初傳數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔也是一個(gè)變量，如圖：定時(shí)關(guān)系的不固定，增加了算法的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)的難度下行HARQ反饋的最大時(shí)延是13個(gè)TTI，大大增加了HARQ進(jìn)程的RTT，這對(duì)UE的物理層存儲(chǔ)能力提出了極大的挑戰(zhàn)覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段同步：同步信號(hào)設(shè)計(jì)不同TDDFDDLTETDD和LTEFDD主同步信號(hào)（PSS）和輔同步信號(hào)（SSS）生成一樣，傳遞信息一樣LTETDD和LTEFDD幀結(jié)構(gòu)中，同步信號(hào)的相對(duì)位置不同，F(xiàn)DD主輔同步信號(hào)是連續(xù)的，TDD主輔同步信號(hào)間隔了兩個(gè)符號(hào)FDD中P-SCH在第0/5子幀的最后一個(gè)符號(hào)，S-SCH在第0/5子幀的倒數(shù)第二個(gè)符號(hào)；TDD中P-SCH在DwPTS的第三個(gè)符號(hào)，S-SCH在0/5子幀的最后一個(gè)符號(hào)利用主輔同步信號(hào)的相對(duì)位置不同，UE可以在小區(qū)搜索的初始階段識(shí)別系統(tǒng)是FDD還是TDD小區(qū)覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段MIMO和BF的差異對(duì)比空間復(fù)用（MIMO）利用較大間距的天線(xiàn)陣元之間或賦形波束之間的不相關(guān)性，向一個(gè)終端/基站并行發(fā)射多個(gè)數(shù)據(jù)流，提高系統(tǒng)峰值吞吐量UE1Layer1,CW1,AMC1UE2Layer2,CW2,AMC2MIMO空間分集利用較大間距的天線(xiàn)陣元之間或賦形波束之間的不相關(guān)性，發(fā)射或接收一個(gè)數(shù)據(jù)流，避免單個(gè)信道衰落對(duì)整個(gè)鏈路的影響，提升鏈路可靠性codewordUE1User1Mod波束賦形（BeamForming）利用較小間距的天線(xiàn)陣元之間的相關(guān)性，通過(guò)陣元發(fā)射的波之間形成干涉，集中能量于某個(gè)（或某些）特定方向上，形成窄波束，對(duì)準(zhǔn)特定用戶(hù)，增大信噪比，提高邊緣和平均吞吐量，擴(kuò)展覆蓋范圍。需要利用TDD上下行使用相同頻率，信道衰落一致的特點(diǎn)，并且四發(fā)射通道或八發(fā)射通道，才支持波束賦形FDD和TDD都支持只有TDD支持，因?yàn)樯舷滦型l，信道具有互易性MIMO和BF主要是從下行方向提高容量。上行終端只支持單發(fā)，基站多天線(xiàn)接收可改善反向覆蓋范圍典型MIMO模式：2*2：雙流：基站RRU雙發(fā)，終端雙收；2通道天線(xiàn)4*2，雙流：基站RRU四發(fā)，終端雙收；4通道天線(xiàn)4*4：四流：基站RRU四發(fā)，終端四收，4通道天線(xiàn)典型BF模式：?jiǎn)瘟鰾F：不依賴(lài)終端雙流BF：不依賴(lài)終端覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段FDD與TDD對(duì)天線(xiàn)的要求不同智能天線(xiàn)的原理智能天線(xiàn)的原理FDD非智能天線(xiàn)，寬波束TDD智能天線(xiàn)（4或8通道），波束賦形生成窄波束優(yōu)勢(shì)：MIMO效果最好，天線(xiàn)增益大，體積小，成本低，便于與2G/3G網(wǎng)絡(luò)共天饋代價(jià)：波束賦形效果較差優(yōu)勢(shì)：

波束賦形（BeamForming）效果最好，代價(jià)：天線(xiàn)增益小2dB，天線(xiàn)體積大，成本高。（可通過(guò)兩組雙極化支持雙流2*2MIMO）采用8通道天線(xiàn)，會(huì)進(jìn)一步增加天面空間不足場(chǎng)景FDD與TDD共天饋的工程難度覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BFBeamforming原理與應(yīng)用波束賦形（Beamforming）是一種下行多天線(xiàn)技術(shù)，基站在發(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(hù)如圖所示。波束賦形可以不利用終端來(lái)反饋所需信息，來(lái)波方向和路損信息可以在基站側(cè)通過(guò)測(cè)量上行接受信號(hào)獲得，并且不要求上行使用多根天線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。該特性的益處：提高UE來(lái)波方向信噪比提升系統(tǒng)容量和覆蓋范圍。覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BF單流Beamforming傳輸模式是指在一塊OFDM時(shí)頻資源上傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)流，適合于信道質(zhì)量較差的情況。單流可以提升SNR從而獲取分集增益，分集增益一般較?。?dB左右）以4天線(xiàn)為例，單流下行加權(quán)發(fā)送如所示：數(shù)據(jù)流S與4個(gè)權(quán)值w1~w4進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算后，送到4個(gè)天線(xiàn)端口發(fā)射。覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段Beamforming的分類(lèi)（單流）HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BFBeamforming雙流傳輸模式是指在一塊OFDM時(shí)頻資源上傳輸兩個(gè)數(shù)據(jù)流，形成空間復(fù)用，適合于信道質(zhì)量好的情況。以4天線(xiàn)為例，雙流下行加權(quán)發(fā)送如所示。兩個(gè)數(shù)據(jù)流S1、S2，每根天線(xiàn)有兩個(gè)權(quán)值wi1，wi2。數(shù)據(jù)流S1與4個(gè)權(quán)值w11~w41進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，數(shù)據(jù)流S2與另外4個(gè)天線(xiàn)權(quán)值w12~w42進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，加權(quán)后的兩個(gè)流相加，送到4個(gè)天線(xiàn)端口發(fā)射。覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段Beamforming的分類(lèi)（雙流）HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BFBeamforming工程應(yīng)用配置波束賦形天線(xiàn)前，對(duì)于交叉極化天線(xiàn)，需要了解天線(xiàn)端口編號(hào)與同極化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4天線(xiàn)和8天線(xiàn)的天線(xiàn)振子單元與RRU端口的連接必須與圖所示的連接保持一致。4天線(xiàn)交叉極化映射圖4天線(xiàn)線(xiàn)陣極化映射圖4天線(xiàn)圓陣同極化映射圖8天線(xiàn)交叉極化映射圖覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段HARQRRU結(jié)構(gòu)同步MIMO與BFRAN設(shè)備：TDD和FDD的差異主要體現(xiàn)在RRU射頻雙工方式TD-LTE和LTEFDD在BBU等基帶處理上，軟硬件完全相同，可以共用；TDDRRU因?yàn)橐胧瞻l(fā)轉(zhuǎn)換器，插損和噪聲系數(shù)大于FDD，整體損失約1dB；TDDFDD發(fā)射和接收的雙工方式不同RF+PA部分相同（有頻段差異）數(shù)字中頻基帶處理CPRI數(shù)字中頻基帶處理CPRI基帶處理相同中頻處理相同CPRI接口相同X1S1X1S1X1和S1接口相同雙工器轉(zhuǎn)換器覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段綜上所述－LTEFDD與TDD的差別FDDTDD對(duì)實(shí)現(xiàn)的影響FrameconfigurationFS1FS2基站硬件、網(wǎng)絡(luò)同步有影響特殊時(shí)隙無(wú)GP無(wú)最大支持100KmUE提前發(fā)送20μs對(duì)UE有影響DwPTSP-SCH在DwPTS中的第三個(gè)符號(hào)對(duì)UE同步有點(diǎn)影響控制信道只占前兩個(gè)符號(hào)對(duì)調(diào)度有影響UpPTS短RACH方式對(duì)基帶算法有影響，如何調(diào)度也有影響SRS增加互易性測(cè)量算法不同上下行配比引起HARQ、控制信道格式、控制時(shí)延等不同HARQ進(jìn)程數(shù)8根據(jù)上下行不同配比有不同的進(jìn)程數(shù)，下行最大有15個(gè)進(jìn)程對(duì)調(diào)度有影響AN反饋時(shí)序第4幀反饋大于或等于第4幀反饋UESoftbuffersizeEqualsizesplitoverlooking進(jìn)程數(shù)大于8對(duì)UE側(cè)有影響PHICH根據(jù)上下行不同配比有不同PHICH數(shù)對(duì)調(diào)度有影響ULgrant2DL：3UL多個(gè)上行TTI調(diào)度對(duì)MAC、基帶算法有影響PUCCH單獨(dú)反饋ANbundling或ANmultiplexing對(duì)基帶、MAC算法有影響功率控制第4幀根據(jù)上下行不同配比有不同上下行子幀連續(xù)性連續(xù)不連續(xù)對(duì)跨子幀基帶算法有影響B(tài)eamforming可選必選對(duì)基帶、MAC算法有影響上下行信道互易性沒(méi)有有對(duì)基帶測(cè)量算法有影響組網(wǎng)：TDD除頻率規(guī)劃外還需要考慮時(shí)隙規(guī)劃和干擾隔離組網(wǎng)的主要不同體現(xiàn)于組網(wǎng)規(guī)劃：LTEFDD：只有頻率規(guī)劃，結(jié)合ICIC完成TD-LTE：頻率規(guī)劃和時(shí)隙規(guī)劃，頻率規(guī)劃結(jié)合ICIC完成，時(shí)隙規(guī)劃根據(jù)業(yè)務(wù)分布、干擾隔離等方面在組網(wǎng)中進(jìn)行考慮，TDD會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)端干擾，對(duì)超高站點(diǎn)要嚴(yán)格控制，規(guī)劃要特別注意TD-LTE的組網(wǎng)模式分為以下三種：同頻組網(wǎng)：全網(wǎng)所有小區(qū)使用相同的頻點(diǎn)異頻組網(wǎng)：同一基站的小區(qū)可以實(shí)現(xiàn)鄰區(qū)間無(wú)子載波碰撞異時(shí)隙配比組網(wǎng)：1#基站為下行時(shí)隙，2#基站為上行時(shí)隙，此時(shí)1#基站的下行信號(hào)會(huì)對(duì)2#基站的上行信號(hào)產(chǎn)生干擾覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段頻譜效率：基于仿真的對(duì)比

頻譜效率1.731.620.901.0000.511.52LTETDDLTEFDDDL(bit/Hz)UL(bit/Hz)VoIP容量50.0045.040102030405060LTETDDLTEFDDVoIPUsers/MHz仿真條件:1.Bandwidth:10MHz;2.MIMO:DL:2x2,UL1x2,3.InterCellDistance:500m4.Mobility:3km/h5.LTETDDUL-DLratio:2:2,Specialslots:4symbols6.VoIP:12.2kbpsAMRTDD中存在GP開(kāi)銷(xiāo)及HARQ反饋延遲等影響，因此從整個(gè)頻譜效率來(lái)看，TDD略低于FDD覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段覆蓋對(duì)比：FDD前反向覆蓋能力均優(yōu)于TDD在相同頻段情況下（均2.6G）：FDD上行覆蓋半徑優(yōu)于TDD24%，F(xiàn)DD下行覆蓋半徑優(yōu)于TDD22%假如考慮不同頻段的傳播差異（FDD2.1G,TDD2.6G）：TDD覆蓋能力與FDD相差50~55%參數(shù)條件頻段載波帶寬上行邊緣速率要求典型天線(xiàn)配置理論覆蓋能力（Km）

LTEFDD2.1GHz2*20MHz256Kbps2T2R0.35LTEFDD2.6GHz2*20MHz256Kbps2T2R0.28LTEFDD2.6GHz2*10MHz256Kbps2T2R0.28TD-LTE2.6GHz20M256Kbps2T2R0.225參數(shù)條件頻段載波帶寬下行邊緣速率要求典型天線(xiàn)配置理論覆蓋能力（Km）

LTEFDD2.1GHz2*20MHz4Mbps2T2R0.46LTEFDD2.6GHz2*20MHz4Mbps2T2R0.37LTEFDD2.6GHz2*10MHz4Mbps2T2R0.27TD-LTE2.6GHz20M4Mbps2T2R0.22TDD/FDD下行鏈路預(yù)算對(duì)比，TDD上下行配比2:2TDD/FDD上行鏈路預(yù)算對(duì)比,TDD上下行配比2:2覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段參數(shù)條件頻段覆蓋能力載波帶寬邊緣速率要求常規(guī)天線(xiàn)配置TD-LTE2.6G0.227Km20M上行邊緣速率256Kbps2T2RLTEFDD2.6G0.252km20M(UL10M/DL10M)上行邊緣速率256Kbps2T2RFDD-LTE覆蓋優(yōu)于TD-LTE得益于8T8R多天線(xiàn)增益，TD-LTE覆蓋優(yōu)于FDD-LTE小區(qū)邊緣速率：800M頻段是2100M的1.5倍，2100M是2600M的約1.5倍覆蓋：在典型頻段下，覆蓋能力差異覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段容量對(duì)比：TDD頻譜效率略?xún)?yōu)于FDD，載波峰值速率取決于帶寬

頻寬配置說(shuō)明下行峰值速率下行平均速率上行峰值速率上行平均速率總峰值速率（上下行）總平均速率（上下行）LTEFDD2T2R

單載波2*20M上下行各20MHz150Mbps34.3Mbps50Mbps19.8Mbps200Mbps54.1MbpsTD-LTE8T8R單載波20M子幀配比3:1特殊時(shí)隙10:2:2112Mbps29.3Mbps10Mbps6.7Mbps122Mbps36MbpsCDMAEVDO

16載波2*20M每載波上下總帶寬2.5MHz16*3.1＝49.6Mbps16*1.2＝19.2Mbps16*1.8＝28.8Mbps16*0.4＝6.4Mbps78.4Mbps25.6MbpsWCDMA4載波2*20M每載波上下總帶寬10MHz4*14.4＝57.6Mbps4*3.9＝15.6Mbps4*5.76＝23.04Mbps4*1.2＝4.8Mbps80Mbps20Mbps由于TDD支持非對(duì)稱(chēng)時(shí)隙配比，將更多頻譜分配給下行，使得TDD總頻譜效率略?xún)?yōu)于FDD不考慮CA的情況下，由于TDD單載波最大帶寬只有FDD一半，導(dǎo)致單載波最大理論峰值速率低于FDD覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段

40Mhz頻譜對(duì)應(yīng)載波數(shù)配置說(shuō)明下行峰值速率下行平均容量上行峰值速率上行平均容量總峰值速率（上下行）總平均容量（上下行）TD-LTE

2載波子幀配比3:1特殊時(shí)隙10:2:2220Mbps60Mbps20Mbps12Mbps240Mbps72MbpsLTEFDD

單載波上下行各20MHz150Mbps36Mbps50Mbps24Mbps200Mbps60MbpsTD-LTE下行平均容量?jī)?yōu)于LTEFDD，主要得益于3:1時(shí)隙配比和8T8R多天線(xiàn)增益。TD-LTE上下行總平均容量?jī)?yōu)于LTEFDD，主要得益于8T8R相對(duì)于2T2R的多天線(xiàn)增益。不考慮對(duì)天線(xiàn)增益，TD-LTE容量略小于LTEFDD，主要由于GP損失一部分頻譜效率。容量：TDD的幀配比為3:1的情況下，其性能要優(yōu)于FDD覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段仿真對(duì)比顯示，2/4/8天線(xiàn)容量對(duì)比系統(tǒng)仿真條件：19X3規(guī)則拓?fù)?，站間距500米，每小區(qū)10個(gè)用戶(hù)；2.0GHz；1X20MHz同頻組網(wǎng)；子幀配比3:1；特殊時(shí)隙3:9:2；下行發(fā)射功率40W（46dBm）；開(kāi)銷(xiāo):PDCCH=3symbols,PUCCH=4RBs；8T8R:(BF與MIMO自適應(yīng))；4T4R:(BF與MIMO自適應(yīng))；2T2R:DL:2*2MIMO自適應(yīng);RANK自適應(yīng)。80%小區(qū)下行邊緣吞吐量吞吐量(Mbps)4天線(xiàn)TM3/72天線(xiàn)13%小區(qū)下行平均吞吐量25%8天線(xiàn)TM3/7吞吐量(Mbps)8天線(xiàn)TM3/835%18%4天線(xiàn)TM3/825%2天線(xiàn)4天線(xiàn)8天線(xiàn)覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段時(shí)延：LTETDD/FDD性能比較LTETDD的子幀配比使得某些信息反饋的延時(shí)(比如HARQACK/NACK,或者CQI)大于LTEFDD相應(yīng)的時(shí)延.因此，LTETDD的RTT比LTEFDD略大.接入時(shí)延:即UE從空閑態(tài)到連接態(tài)的時(shí)延覆蓋頻譜效率容量時(shí)延HARQRRU結(jié)構(gòu)同步組網(wǎng)物理層MAC層MIMO與BF頻段共建EPC核心網(wǎng)核心網(wǎng)：共用一套EPC核心網(wǎng)，核心網(wǎng)對(duì)T或F完全不感知。S1鏈路&接口：TF共用一條物理和邏輯S1鏈路，協(xié)議和流程完全一致。X2鏈路&接口：

TF可共用一條物理和邏輯X2鏈路