【文章內(nèi)容簡介】 的 5 個狀態(tài)簡化為兩個狀態(tài)：空閑狀態(tài)和 RRC 連接狀態(tài)。因此，減少了各個 RRC 狀態(tài)中移動性管理的工作量和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移，降低了系統(tǒng)的復雜度。 另外， LTE 系統(tǒng)進一步優(yōu)化了 RRC 的信令結(jié)構(gòu)和流程。通過一條控制消息實現(xiàn)了多個控制功能替代 UTRAN 系統(tǒng)中多種控制消息的方式，將 RRC 協(xié)議具有控制功能進一步收斂，提高了控制效率，縮短了控制的時延。 TDLTE 與 FDDLTE 系統(tǒng)的對比 LTE 系統(tǒng)定義了頻分雙工（ FDD）和時分雙工（ TDD） 兩種雙工方式。 FDD 是指在對稱的頻率信道上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，通過保護頻段分 離發(fā)送和接收信道的方式。 TDD是指通過時間分離發(fā)送和接收信道，發(fā)送和接收使用同一載波頻率不同時隙的方式。時間資源在兩個方向上進行分配，因此基站和移動臺必須協(xié)同一致進行工作。 TDD 方式和 FDD 方式相比有一些獨特的技術(shù)特點：能靈活配置頻率，利用 FDD系統(tǒng)不易使用的零散頻段；不需要對稱使用頻率，頻譜利用率高；具有上下行信道互易性，能夠更好地采用傳輸預處理技術(shù)，如預 RAKE 技術(shù)、聯(lián)合傳輸（ JT）技術(shù)、智能天線技術(shù)等，能有效地降低移動終端的處理復雜性。 但是， TDD 雙工方式相比較于 FDD，也存在明顯的不足： TDD 方式 的時間資源在兩個方向上進行分配，因此基站和移動臺必須協(xié)同一致進行工作 ，對于同步要求高，系統(tǒng)較 FDD 復雜； TDD 系統(tǒng)上行受限，因此 TDD 基站的覆蓋范圍明顯小于 FDD 基站； TDD 系統(tǒng)收發(fā)信道同頻，無法進行干擾隔離，系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間存在干擾；另外， TDD 對高速運動物體的支持性不夠。 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 9 第三章 TDLTE 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)淺析 TDD 雙工技術(shù) TDD 用時間來分離接收和發(fā)送信道。在 TDD 方式的移動通信系統(tǒng)中 , 接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載 , 其單方向的資源在時間上是不連續(xù)的，時間資源在兩 個方向上進行了分配。某個時間段由基站發(fā)送信號給移動臺，另外的時間由移動臺發(fā)送信號給基站，基站和移動臺之間必須協(xié)同一致才能順利工作。 TDD 雙工方式的工作特點使 TDD 具有如下優(yōu)勢： （ 1）能夠靈活配置頻率，使用 FDD 系統(tǒng)不易使用的零散頻段； （ 2）可以通過調(diào)整上下行時隙轉(zhuǎn)換點，提高下行時隙比例，能夠很好的支持非對稱業(yè)務； （ 3）具有上下行信道一致性，基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元，降低了設備成本； （ 4）接收上下行數(shù)據(jù)時，不需要收發(fā)隔離器，只需要一個開關(guān)即可，降低了設備的復雜度； （ 5）具有上下行 信道互惠性，能夠更好的采用傳輸預處理技術(shù)，如預 RAKE 技術(shù)、聯(lián)合傳輸 (JT)技術(shù)、智能天線技術(shù)等 , 能有效地降低移動終端的處理復雜性。 但是， TDD 雙工方式相較于 FDD，也存在明顯的不足： （ 1）由于 TDD 方式的時間資源分別分給了上行和下行，因此 TDD 方式的發(fā)射時間大約只有 FDD 的一半，如果 TDD 要發(fā)送和 FDD 同樣多的數(shù)據(jù)，就要增大 TDD 的發(fā)送功率； （ 2） TDD 系統(tǒng)上行受限，因此 TDD 基站的覆蓋范圍明顯小于 FDD 基站； （ 3） TDD 系統(tǒng)收發(fā)信道同頻，無法進行干擾隔離，系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間存在干擾； （ 4）為了 避免與其他無線系統(tǒng)之間的干擾， TDD 需要預留較大的保護帶，影響了整體頻譜利用效率。 LTE TDD 系統(tǒng)還有一個 LTE FDD 無法比擬的優(yōu)勢，就是 LTE TDD 系統(tǒng)能夠與 TDSCDMA 系統(tǒng)共存。對現(xiàn)有通信系統(tǒng)來說，目前的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)無法滿足用戶日益增長的需求，運營商必須提前規(guī)劃現(xiàn)有通信系統(tǒng)向 B3G/4G 系統(tǒng)的平滑演進。由于 LTE TDD 幀結(jié)構(gòu)基于我國 TDSCDMA 的幀結(jié)構(gòu)，能夠方便的實現(xiàn) TDLTE 系統(tǒng)與 TDSCDMA 系統(tǒng)的共存和融合。如圖 6 所示，以 5ms 的子幀為基準， TDSCDMA 有 7 個子幀， 且特殊時隙是固定的， TDLTE 通過調(diào)整特殊時隙的長度，就能夠保證兩個系統(tǒng)的 GP 時隙重合（上下行切換點），從而實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的融合。 TDD 雙工方式具有頻譜配置靈活，頻譜利用率高，上下行信道互惠性等特點，能夠滿足下一代移動通信系統(tǒng)對帶寬的要求以及頻率分配零散化的趨勢，在 B3G/4G 移動內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 10 通信系統(tǒng)中具有較強的優(yōu)勢。 LTE TDD 在頻譜利用、非對稱業(yè)務支持、智能天線技術(shù)支持、與 TDSCDMA 系統(tǒng)共存等方面，有很大的優(yōu)勢，在未來的通信系統(tǒng)中具有很強的競爭力。隨著 LTE TDD 技術(shù)研究的深入和國際市場的推廣，將成為未 來無線通信系統(tǒng)中的主流 技術(shù)。 多址傳輸方式 多址接入技術(shù)是用于基站與多個用戶之間通過公共傳輸媒質(zhì)建立多條無線信道連接的技術(shù)。移動通信系統(tǒng)中常見的多址技術(shù)包括頻分多址（ FDMA） 、時分多址（ TDMA）、碼分多址（ CDMA）以及空分多址（ SDMA）。 FDMA 以不同的頻率信道實現(xiàn)通信。TDMA 以不同的時隙實現(xiàn)通信。 CDMA 以不同的碼序列實現(xiàn)通信。 SDMA 則以不同方位信息實現(xiàn)多址通信。 正交頻分多址接入（ OFDMA）技術(shù)是后 3G 時代最主要的一種接入技術(shù)。其基本思想是把高速數(shù)據(jù)流分散到多個正交的子載波上傳輸， 從而使單個子載波上的符號速率大大降低，符號持續(xù)時間大大加長，對因多徑效應產(chǎn)生的時延擴展有較強的抵抗力，減少了符號間干擾（ ISI）的影響。通常在 OFDM 符號前加入保護間隔，只要保護間隔大于信道的時延擴展，則可以完全消除符號間干擾。在 TDLTE 系統(tǒng)中，下行方向上采用了 OFDM 的復用方式，而上行方向，采用了具有單載波峰均比特征的 DFT 擴展的 OFDMA 多址方式。 MIMO MIMO(MultipleInput MultipleOutput)系統(tǒng)是一項運用于 的核心技術(shù)。 80 是 IEEE 繼 \a\g 后全新的無線局域網(wǎng)技術(shù)，速度可達 600Mbps。同時，專有 MIMO 技術(shù)可改進已有 。該技術(shù)最早是由 Marconi 于 1908年提出的，它利用多天線來抑制信道衰落。根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量，相對于普通的 SISO(SingleInput SingleOutput)系統(tǒng)， MIMO 還可以包括 SIMO(SingleInput MultipleOutput)系統(tǒng)和 MISO(MultipleInput SingleOutput)系統(tǒng)。 MIMO 技術(shù)大致 可以分為兩類：發(fā)射 /接收分集和空間復用。傳統(tǒng)的多天線被用來增加分集度從而克服信道衰落。具有相同信息的信號通過不同的路徑被發(fā)送出去，在接收機端可以獲得數(shù)據(jù)符號多個獨立衰落的復制品，從而獲得更高的接收可靠性。舉例來說，在慢瑞利衰落信道中，使用 1 根發(fā)射天線 n 根接收天線，發(fā)送信號通過 n 個不同的路徑。如果各個天線之間的衰落是獨立的，可以獲得最大的分集增益為 n，平均誤差概率可以減小到 ，單天線衰落信道的平均誤差概率為 。對于發(fā)射分集技術(shù)來說，同樣是利用多條路徑的增益來提高系統(tǒng)的可靠性。在一個具有 m 根發(fā)射天線 n 根接收天線 的系統(tǒng)中，如果天線對之間的路徑增益是獨立均勻分布的瑞利衰落，可以獲得的最大分集增益為 mn。智能天線技術(shù)也是通過不同內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 11 的發(fā)射天線來發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，形成指向某些用戶的賦形波束，從而有效的提高天線增益，降低用戶間的干擾。廣義上來說，智能天線技術(shù)也可以算一種天線分集技術(shù)。 AMC 鏈路自適應技術(shù) 由于移動通信的無線傳輸信道是一個多徑衰落、隨機時變的信道，使得通信過程存在不確定性。 AMC 鏈路自適應技術(shù)能夠根據(jù)信道狀態(tài)信息確定當前信道的容量，根據(jù)容量確定合適的編碼調(diào)制方式，以便最大限度的發(fā)送信息，提高系統(tǒng)資源的利用 率。 TDLTE 系統(tǒng)在進行 AMC 的控制過程中，對于上下行有著不同的實現(xiàn)方法，具體如下。 （ 1） 下行 AMC 過程 通過反饋的方式獲得信道狀態(tài)信息，終端檢測下行公共參考信號，進行下行信道質(zhì)量測量，并將測量的信息通過反饋信道反饋到基站側(cè)，基站側(cè)根據(jù)反饋的信息進行相應的下行傳輸 MCS 格式的調(diào)整 （ 2）上行 AMC 過程 與下行 AMC 過程不同，上行過程不再采用反饋方式獲得信道質(zhì)量信息?；緜?cè)通過對終端發(fā)送的上行參考信號的測量，進行上行信道質(zhì)量測量；基站根據(jù)所測得信息進行上行傳輸格式的調(diào)整，并通過控制信令通知 UE。 HARQ 混合自動重傳 在移動通信系統(tǒng)中，由于無線信道時變特性和多徑衰落對信號傳輸帶來的影響，以及一些不可預測的干擾導致信號傳輸失敗，需要在接收端檢測并糾正錯誤，即差錯控制技術(shù)。差錯控制技術(shù)是對所傳輸?shù)男畔⒏郊右恍┍Ｗo數(shù)據(jù)，使信號的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有更強的規(guī)律性和相互關(guān)聯(lián)性，這樣，當信號受到信道干擾導致某些信息結(jié)構(gòu)發(fā)生差錯時，仍然可以根據(jù)這些規(guī)律發(fā)現(xiàn)錯誤、糾正錯誤，從而恢復原有的信息。 為了克服無線移動信道時變和多徑衰落對信號傳輸?shù)挠绊懀?3G LTE 可以采用基于前向糾錯 (FEC)和自動重傳請求 (ARQ)等 差錯控制方法，來降低系統(tǒng)的誤碼率以確保服務質(zhì)量。雖然 FEC 方案產(chǎn)生的時延較小，但存在的編碼冗余卻降低了系統(tǒng)吞吐量； ARQ 在誤碼率不大時可以得到理想的吞吐量，但產(chǎn)生的時延較大，不宜于提供實時服務。為了克服兩者的缺點，將這兩種方法結(jié)合就產(chǎn)生了混合自動重傳請求 (HARQ)方案：即在一個 ARQ 系統(tǒng)中包含一個 FEC 子系統(tǒng)，當 FEC 的糾錯能力可以糾正這些錯誤時，則不需要使用 ARQ；只有當 FEC 無法正常糾錯時，才通過 ARQ 反饋信道請求重發(fā)錯誤碼組。 ARQ 和 FEC 的有效結(jié)合不僅提供了比單獨的 FEC 系統(tǒng)更高的可靠性，而且提 供了比單獨的 ARQ 系統(tǒng)更高的系統(tǒng)吞吐量。因此，隨著對高數(shù)據(jù)率或高可靠業(yè)務需求的迅速發(fā)內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 12 展 ， HARQ 成為無線通信系統(tǒng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)并得到了深入的研究，并必將應用于 3G LTE 系統(tǒng)中 。 小區(qū)干擾抑制和協(xié)調(diào) 現(xiàn)有蜂窩移動通信系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)速率在小區(qū)中心和小區(qū)邊緣有很大的差異，不僅影響了整個系統(tǒng)的容量，而且使用戶在不同的位置的服務質(zhì)量有很大的波動。小區(qū)間干擾是蜂窩移動通信系統(tǒng)中的一個固有問題。 LTE 采用正交頻分多址接入技術(shù)，依靠頻率之間的正交性作為區(qū)分用戶的方式，比 CDMA 技術(shù)更好地解決了小區(qū)內(nèi)干擾。但是作為代價， OFDM 系統(tǒng)帶來的小區(qū)間干擾問題可能比 CDMA 系統(tǒng)更嚴重。對于小區(qū)中心用戶來說，其本身離基站內(nèi)的距離就比較近，而外小區(qū)的干擾信號距離較遠，則其信干噪比相對較大；但是對于小區(qū)邊緣的用戶，由于相鄰小區(qū)占用同樣載波資源的用戶對其干擾比較大，加之本身距離基站較遠，其信干噪比相對較小，導致雖然小區(qū)整體的吞度量較高，但是小區(qū)邊緣的用戶服務質(zhì)量較差，吞吐量較低。因此，在 LTE 中，小區(qū)間干擾抑制技術(shù)非常重要。 3GPP 提出了多種解決干擾的方案，包括干擾隨機化、干擾消除技術(shù)和干擾協(xié)調(diào)技術(shù)。其中，干擾隨機化利用干擾的統(tǒng) 計特性對干擾進行抑制，誤差較大。干擾消除技術(shù)可以明顯改善小區(qū)邊緣的系統(tǒng)性能，獲得較高的頻譜效率，但是它對帶寬較小的業(yè)務不太適用，系統(tǒng)實現(xiàn)比較復雜。干擾協(xié)調(diào)技術(shù)最為簡單，能很好地抑制干擾，可以應用于各種帶寬的業(yè)務。 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 13 第四章