【正文】 LTE TDD 技術介紹 2 目錄 ? LTE的歷史背景 ? LTE的主要技術指標 ? LTE的關鍵技術 ? LTE的傳輸方案 ? LTE的網(wǎng)絡架構 ? 總結 3 目錄 ? LTE的歷史背景 ? LTE的主要技術指標 ? LTE的關鍵技術 ? LTE的傳輸方案 ? LTE的網(wǎng)絡架構 ? 總結 4 LTE的歷史背景 ? GSM的巨大成功。人們體驗到移動通信的便利 ?“得隴望蜀”。 ? 3G 的無線性能得到了較大的提高，但 在知識產(chǎn)權的制肘、應對市場挑戰(zhàn)（ WiMax）和滿足用戶需求等領域，還是有很多局限。 ?用戶的需求、市場的挑戰(zhàn)和 IPR的制肘共同推動了 3GPP組織在 4G出現(xiàn)之前加速制定新的空中接口和無線接入網(wǎng)絡標準。 ?LTE ()應運而生。 5 目前世界主要運營商 Vodafone、 NTT、ATamp。T、 Verizon都已經(jīng)決定采用 LTE技術；WiMAX正逐步擴大影響； CDMA2022/UME的陣營進一步縮小。 商用 LTE標準化進展 測試 Work Item Study Item LTE 2022年 2月中國移動宣布測試LTE 3GPP LTE項目啟動 3GPP LTE第一版本完成 2022年 10月WiMAX加入 3G 2022年 12月3GPP LTE TDD兩種模式合并 2022年NGMN組織成立 WiMAX論壇成立 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022~2022 6 目錄 ? LTE的歷史背景 ? LTE的主要技術指標 ? LTE的關鍵技術 ? LTE的傳輸方案 ? LTE的網(wǎng)絡架構 ? 總結 7 LTE的主要技術指標 (1) ? 支持 ? 峰值速率：下行 100Mbps，上行 50Mbps。頻譜效率達到3GPP R6的 24倍 ? 提高小區(qū)邊緣的傳輸速率 ? 移動性 ? 0~15km/h(最佳性能 ) ? 0～ 120km/h(較好性能 ) ? 120km/h~350km/h(保持連接，確保不掉線 ) ? 覆蓋范圍 ? 0~5km(較高頻譜利用率 ) ? 5~30km(稍差的頻譜利用率 ) 8 LTE的主要技術指標 (2) ?用戶面延遲（單向）小于 5ms，控制面延遲小于 100ms ?支持增強型的廣播多播業(yè)務 ?支持增強的 IMS（ IP多媒體子系統(tǒng)）和核心網(wǎng) ?取消 CS（電路交換）域， CS域業(yè)務在 PS（包交換）域?qū)崿F(xiàn)，如采用 VoIP ?支持與現(xiàn)有 3GPP和非 3GPP系統(tǒng)的互操作 9 目錄 ? LTE的歷史背景 ? LTE的主要技術指標 ? LTE的關鍵技術 ? LTE的傳輸方案 ? LTE的網(wǎng)絡架構 ? 總結 10 LTE的關鍵技術 ?物理層關鍵技術 ? 多載波技術 (OFDM) ? 多天線技術 (MIMO) ? SCFDMA (相對 OFDM多了 DFT預編碼部分 ) ?系統(tǒng)級關鍵技術 ? 干擾抑制技術 11 多載波技術 — OFDM ?高的傳輸速率要求較大的帶寬 ，面臨無線信道的頻率選擇性問題 。 ?傳統(tǒng)解決方案： GSM中的均衡技術， CDMA系統(tǒng)中的RAKE接收。隨著帶寬增大以上方案的復雜度將變得難以接受。 ? OFDM將高速的符號流分解為多路并行的低速符號流，在多個子載波上并行傳輸。支持大帶寬，帶寬配置靈活，實現(xiàn)簡單，頻域均衡算法簡單。 12 多天線技術 MIMO ? MIMO: 在發(fā)送和接收端同時使用多天線。 ? MIMO系統(tǒng)可利用豐富的散射徑，在不增加系統(tǒng)帶寬的前提下，大幅度改善系統(tǒng)性能（提高速率或可靠性）。 ? MIMO系統(tǒng)信道容量的增長與天線數(shù)目大致成線性關系。 13 MIMO+OFDM ? MIMO技術能提高傳輸?shù)目煽啃曰蛱岣呦到y(tǒng)容量。 ? OFDM技術實現(xiàn)簡單，頻譜利用率高，均衡簡單。 ? MIMOOFDM技術，可利用資源豐富：空域，頻域，時域，功率。實現(xiàn)相對簡單 (可對每個載波分別頻域均衡，簡化了頻率選擇性 MIMO的均衡算法 ) 14 OFDM信號的生成 OFDM符號通帶信號可以表示為 OFDM信號的基帶形式為 可用 IFFT實現(xiàn)基帶的多載波調(diào)制。 現(xiàn)階段的 IC技術可輕松的應對此復雜 度，系統(tǒng)實現(xiàn)簡單。 1222( ) R e e xp 2NNciNiis t d j f tT??????? ????? ?????? ???????????1222( ) e xp 2NNiNiix t d j tT?????????????15 OFDM信號的時域特點 ?子載波數(shù)目 時，承載的數(shù)據(jù)為 ，四個載波獨立的波形和迭加后的信號 4N ? (1 , 1 , 1 , 1 )?d0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 143210123416 OFDM信號的頻譜結構 17 OFDM的關鍵問題 ?峰均比（ PAPR） ? 原因： OFDM信號在時域是多個子載波信號的時域疊加 ? LTE上行采用 SCFDMA傳輸方案 ?符號間干擾（ ISI） ? 原因 1：無線信道多徑 ? 原因 2：符號同步偏差 ?子載波間干擾（ ICI） ? 原因 1：無線信道的時變性（多普勒頻移） ? 原因 2：載波頻率偏差 ? 原因 3：采樣頻率偏差 18 SCFDMA (DFTSOFDM)的 PAPR 16QAM,占用 512子載波中間的 300個子載波 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12104103102101100P A P R ( d B )CCDF O F D MD F T S O F D M19 ISI的克星 — CP (1) ?GP（空等的方式）用于 OFDM系統(tǒng)的效果 ? 消除了 OFDM的符號間干擾 ? 導致了每 OFDM符號內(nèi)部的子載波間干擾！ 保護時間 FFT 積分時間子載波 1延遲的子載波 2OFDM 符號周期子載波 2 對子載波 1 的干擾部分20 ISI的克星 — CP (2) OFDM符號的循環(huán)前綴結構 保護時間 FFT 積分時間子載波 1OFDM 符號周期子載波 2子載波321 ISI的克星 — CP (3) 保護時間 FFT 積分時間OFDM 符號周期相位跳變第一條到達徑信號第二條到達徑信號多徑時延CP的引入解決了 GP的缺陷 兩徑信道中 OFDM符號的傳輸 22 OFDM中的同步技術 ?時間同步（影響 ISI） ? OFDM符號同步 ? 固定的載波相位偏差對性能無絲毫影響 ? 固定采樣定時偏差的影響可歸入 OFDM符號同步偏差的影響 OF