【文章內(nèi)容簡介】 TE產(chǎn)業(yè)規(guī)模明顯壯大，包括：傳統(tǒng) TDSCDMA、 FDD、WiMAX廠商及國內(nèi)新興芯片廠商。 ?世博強(qiáng)有力的信號(hào)，加快了部分芯片廠商的 TDLTE產(chǎn)品研發(fā) 隨著 2023年世博項(xiàng)目的啟動(dòng)至今，創(chuàng)毅視訊、海思、 Sequans、三星、 STE、高通相繼推出數(shù)據(jù)卡、移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)等演示產(chǎn)品。 ?國家重大專項(xiàng)的支持促使部分國內(nèi)芯片廠商啟動(dòng) TDLTE產(chǎn)品研發(fā)，但進(jìn)展緩慢 中興、聯(lián)芯、展訊、重郵等國內(nèi)廠商尚未推出 TDLTE芯片產(chǎn)品，但是已經(jīng)可以提供 FPGA原型機(jī)，計(jì)劃明年推出其首款 TDLTE芯片。 中國移動(dòng) TDLTE芯片需求及產(chǎn)業(yè)支持情況 終端產(chǎn)品 TDLTE無線測試工具體系 測試儀表 無線測試工具體系 終端 /芯片類測試工具 網(wǎng)絡(luò)類測試工具 射頻類測試工具 國外廠商壟斷 RS、安捷倫、安立 支持時(shí)間： 09Q4 信道仿真類測試工具 國外廠商壟斷 思博倫、伊萊比特 支持時(shí)間： 09Q4 性能類測試工具 國外廠商壟斷 網(wǎng)鷹、凱達(dá)普、 PRISMA 支持時(shí)間： 10Q2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃類測試工具 國內(nèi)廠商占優(yōu) 中興、大唐 支持時(shí)間： 11Q2 協(xié)議監(jiān)測類測試工具 國內(nèi)廠商占優(yōu) 中創(chuàng)、安捷倫、泰克 支持時(shí)間： 08Q4 外場類測試工具 國內(nèi)廠商占優(yōu) 鼎利、日訊、邁為、安捷倫 支持時(shí)間： 11Q2 終端仿真工具 國外廠商壟斷 Aeroflex 支持時(shí)間： 09Q2 終端射頻類測試工具 國外廠商壟斷 RS、安捷倫、安立 支持時(shí)間： 10Q3 協(xié)議一致性 /RRM測試工具 國外廠商占優(yōu) 星河亮點(diǎn)、 RS、安立 支持時(shí)間： 10Q3 終端撥測工具 國內(nèi)廠商壟斷 鼎利、普天、大唐 支持時(shí)間： 10Q3 TDLTE測試儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 測試儀表 TDLTE測試儀表產(chǎn)業(yè) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)度 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用情況 產(chǎn)業(yè)薄弱環(huán)節(jié) 研發(fā)進(jìn)度與 FDDLTE相比有 36個(gè)月差距 網(wǎng)絡(luò)類測試儀表已較大規(guī)模應(yīng)用 終端類測試儀表是產(chǎn)業(yè)最薄弱環(huán)節(jié) 部分廠家：先 FDD后 TDD研發(fā)策略 部分廠家：研發(fā)重心仍在TDSCDMA， LTE整體投入較少 研發(fā)、集成測試、功能驗(yàn)證等方面較大規(guī)模使用射頻、仿真、信令監(jiān)測等儀表； 部分網(wǎng)規(guī)、網(wǎng)優(yōu)工具由于受限于終端 /芯片，故將較晚提供 部分廠家：研發(fā)資源投入少，側(cè)重 FDDLTE研發(fā) 啟動(dòng)較晚，仍在產(chǎn)品調(diào)研或功能定義階段；未較大規(guī)模使用 測試認(rèn)證： TDLTE較 TDSCDMA在測試認(rèn)證方面取得長足的進(jìn)步，已納入 GCF測試驗(yàn)證體系，但受限于終端、芯片等進(jìn)度，仍落后于 FDD一個(gè)季度左右 產(chǎn)業(yè)薄弱環(huán)節(jié) — TDLTE終端測試儀表 測試產(chǎn)品 第一章 小結(jié) TDLTE的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)過程 政府的 TDLTE發(fā)展策略 公司的 TDLTE發(fā)展策略 TDLTE無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)展情況 TDLTE終端 /芯片發(fā)展情況 TDLTE測試儀表發(fā)展現(xiàn)狀 TDLTE技術(shù)基本原理 TDLTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與演進(jìn)方案 TDLTE組網(wǎng)方案與基站設(shè)備簡介 什么是 TDLTE？ ? LTE = Long Term Evolution ? LTE 源于利益集團(tuán)的競爭 – 由 3GPP發(fā)布于 04年 11月，目的是為阻擊 寬帶移動(dòng)市場的搶占。 – LTE分成 FDD和 TDD兩種雙工方式； – LTETDD存在兩種，其中我國主導(dǎo)的 LCR方式被3GPP接納為其中的一種，并正式更名為 TDLTE。 TDLTE關(guān)鍵技術(shù)： OFDMMIMO 空口采用 OFDM技術(shù) 在時(shí)變信道中的良好性能，接收端不需要均衡器 Scalable OFDM可以使帶寬靈活擴(kuò)展 時(shí)頻資源的聯(lián)合調(diào)度，增加了調(diào)度的靈活性 采用 MIMO技術(shù) 支持 MIMO， SUMIMO， MUMIMO OFDM發(fā)展歷史 2023s 1990s 1970s 1960s OFDM在高速調(diào)制器中的應(yīng)用開始研究 OFDM 應(yīng)用在高頻軍事系統(tǒng) OFDM應(yīng)用于寬帶數(shù)據(jù)通信和廣播等 OFDM應(yīng)用于 , , LTE 關(guān)鍵技術(shù) OFDM概述 關(guān)鍵技術(shù) 正交頻分復(fù)用技術(shù)，多載波調(diào)制的一種。將一個(gè)寬頻信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。 概念 頻域波形 f 寬頻信道 正交子信道 OFDM優(yōu)勢(shì) 對(duì)比 FDM 與傳統(tǒng) FDM的區(qū)別？ ? 傳統(tǒng) FDM:為避免載波間干擾，需要在相鄰的載波間保留一定保護(hù)間隔，大大降低了頻譜效率。 FDM OFDM ? OFDM:各 (子 )載波重疊排列，同時(shí)保持 (子 )載波的正交性（通過 FFT實(shí)現(xiàn)）。從而在相同帶寬內(nèi)容納數(shù)量更多 (子 )載波，提升頻譜效率。 關(guān)鍵技術(shù) OFDM優(yōu)勢(shì) 對(duì)比 CDMA 關(guān)鍵技術(shù) 考慮到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度及成本， OFDM更適用于寬帶移動(dòng)通信 OFDM TDSCDMA 抗多徑 干擾能力 可不采用或采用簡單時(shí)域均衡器 ?將高速數(shù)據(jù)流分解為多條低速數(shù)據(jù)流并使用循環(huán)前綴 (CP)作為保護(hù)，大大減少甚至消除符號(hào)間干擾。 對(duì)均衡器的要求較高 ?高速數(shù)據(jù)流的符號(hào)寬度較短，易產(chǎn)生符號(hào)間干擾。接收機(jī)均衡器的復(fù)雜度隨著帶寬的增大而急劇增加 與 MIMO 結(jié)合 系統(tǒng)復(fù)雜度隨天線數(shù)量呈線性增加 ?每個(gè)子載波可看作平坦衰落信道，天線增加對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜度影響有限 系統(tǒng)復(fù)雜度隨天線數(shù)量增加呈冪次變化 ?需在接收端選擇可將 MIMO接收和信道均衡混合處理的技術(shù)，大大增加接收機(jī)復(fù)雜度。 帶寬 擴(kuò)展性 帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)， LTE支持多種載波帶寬 ?在實(shí)現(xiàn)上，通過調(diào)整 IFFT尺寸即可改變載波帶寬，系統(tǒng)復(fù)雜度增加不明顯。 帶寬擴(kuò)展性差 ?需要通過提高碼片速率或多載波 CDMA來支持更大帶寬，接收機(jī)復(fù)雜度大幅提升。 頻域調(diào)度 頻域調(diào)度靈活 ?頻域調(diào)度顆粒度?。?180kHz）。隨時(shí)為用戶選擇較優(yōu)的時(shí)頻資源進(jìn)行傳輸，從而獲得頻選調(diào)度增益。 頻域調(diào)度粗放 ?只能進(jìn)行載波級(jí)調(diào)度（ )，調(diào)度的靈活性較差。 OFDM不足 ? OFDM輸出信號(hào)是多個(gè)子載波時(shí)域相加的結(jié)果，子載波數(shù)量從幾十個(gè)到上千個(gè)，如果多個(gè)子載波同相位，相加后會(huì)出現(xiàn)很大幅值，造成調(diào)制信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍很大。因此對(duì) RF功率放大器提出很高的要求 較高的峰均比（ PARP） 受頻率偏差的影響 ?高速移動(dòng)引起的 Doppler頻移 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已通過增大導(dǎo)頻密度（大致為每 ，時(shí)域密度大于 TDS）來減弱此問題帶來的影響 子載波間干擾 (ICI） ?折射、反射較多時(shí)，多徑時(shí)延大于 CP(Cyclic Prefix，循環(huán)前綴 )，將會(huì)引起 ISI及 ICI ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已考慮此因素，設(shè)計(jì)的 CP能滿足絕大多數(shù)傳播模型下的多徑時(shí)延要求（ )，從而維持符號(hào)間無干擾 受時(shí)間偏差的影響 ISI(符號(hào)間干擾） ICI 關(guān)鍵技術(shù) TDLTE多址方式 下行 將傳輸帶寬劃分成一系列正交的子載波資源，將不同的子載波資源分配給不同的用戶實(shí)現(xiàn)多址。因?yàn)樽虞d波相互正交，所以小區(qū)內(nèi)用戶之間沒有干擾。 峰均比示意圖 下行多址方式 — OFDMA 下行多址方式特點(diǎn) 同相位的子載波的波形在時(shí)域上直接疊加。因子載波數(shù)量多，造成峰均比 (PAPR)較高，調(diào)制信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍大，提高了對(duì)功放的要求。 分布式：分配給用戶的 RB不連續(xù) 集中式：連續(xù) RB分給一個(gè)用戶 ? 優(yōu)點(diǎn) ： 調(diào)度開銷小 ? 優(yōu)點(diǎn) ： 頻選調(diào)度增益較大 頻率 時(shí)間 用戶 A 用戶 B 用戶 C 子載波 在這個(gè)調(diào)度周期中，用戶 A是分布式，用戶 B是集中式 關(guān)鍵技術(shù) 時(shí)域波形 t power TDLTE多址方式 上行 和 OFDMA相同，將傳輸帶寬劃分成一系列正交的子載波資源，將不同的子載波資源分配給不同的用戶實(shí)現(xiàn)多址。注意不同的是：任一終端使用的子載波必須連續(xù) 上行多址方式 — SCFDMA 上行多址方式特點(diǎn) 考慮到多載波帶來的高 PAPR會(huì)影響終端的射頻成本和電池壽命， LTE上行采用 Single CarrierFDMA （即 SCFDMA）以改善峰均比。 SCFDMA的特點(diǎn)是，在采用 IFFT將子載波轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)之前，先對(duì)信號(hào)進(jìn)行了 FFT轉(zhuǎn)換，從而引入部分單載波特性，降低了峰均比。 頻率 時(shí)間 用戶 A 用戶 B 用戶 C 子載波 在任一調(diào)度周期中，一個(gè)用戶分得的子載波必須是連續(xù)的 關(guān)鍵技術(shù) 符號(hào)間保護(hù)間隔 概述 ? 符號(hào)間無保護(hù)間隔時(shí)，多徑會(huì)造成 ISI和 ICI ? ISI: Intersymbol Interference，符號(hào)間干擾 ? ICI: InterCarrier Interference，載頻間干擾 一 個(gè) O F D M 符 號(hào)無保護(hù)間隔 時(shí)間 幅度 接收端同時(shí)收到前一個(gè)符號(hào)的多徑延遲信號(hào)（紫色虛線）和下一個(gè)符號(hào)的正常信號(hào)（紅色實(shí)線），影響了正常接收。時(shí)域上看受到了 ISI，頻域上看受到了 ICI 關(guān)鍵技術(shù) CDMA符號(hào)間保護(hù)間隔 空白間隔 ? 有保護(hù)間隔，但保護(hù)間隔不傳輸任何信號(hào) ? 可以有效消除多徑的 ISI，但引入了 ICI 有空白保護(hù)間隔 時(shí)間 幅度 FFT積分周期 保護(hù)間隔 OFDM符號(hào) 符號(hào)之間空出一段時(shí)間做為保護(hù)間隔，這樣做可以消除 ISI（因?yàn)榍耙粋€(gè)符號(hào)的多徑信號(hào)無法干擾到下一個(gè)符號(hào)），但同時(shí)引起符號(hào)內(nèi)波形無法在積分周期內(nèi)積分為0，導(dǎo)致波形在頻域上無法和其他子載波正交。 應(yīng)用于 CDMA系統(tǒng)。因?yàn)?CDMA載波間采用傳統(tǒng) FDM分隔，所以頻域信號(hào)即使有一定偏差也沒有問題 關(guān)鍵技術(shù) OFDM符號(hào)間保護(hù)間隔 CP 關(guān)鍵技術(shù) ? 保護(hù)間隔中的信號(hào)與該符號(hào)尾部相同，即循環(huán)前綴（ Cyclic Prefix,簡稱 CP） ? 既可以消除多徑的 ISI,又可以消除 ICI 循環(huán)前綴做保護(hù)間隔 CP使一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)因多徑產(chǎn)生的波形為完整的正弦波，因此不同子載波對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào)及其多徑積分總為 0 ，消除載波間干擾 (ICI) tF F T 積 分 周 期保 護(hù) 間 隔一 個(gè) O F D M 符 號(hào)應(yīng)用于 OFDM系統(tǒng)。每個(gè)子載波寬度僅為15kHz且交疊存在，子載波間干擾（ ICI）對(duì)系統(tǒng)影響較大，因此采用 CP消除 ICI 上下行資源單位 關(guān)鍵技術(shù) 信道類型 信道名稱 資源調(diào)度單位 資源位置 控制 信道 PCFICH REG 占用 4個(gè) REG，系統(tǒng)全帶寬平均分配 時(shí)域：下行子幀的第一個(gè) OFDM符號(hào) PHICH REG 最少占用 3個(gè) REG 時(shí)域：下行子幀的第一或前三個(gè) OFDM符號(hào) PDCCH CCE 下行子幀中前 1/2/3個(gè)符號(hào)中除了 PCFICH、 PHICH、參考信號(hào)所占用的資源 PBCH N/A 頻域：頻點(diǎn)中間的 72個(gè)子載波 時(shí)域：每無線幀 subframe 0第二個(gè) slot PUCCH 位于上行子幀的頻域兩邊邊帶上 業(yè)務(wù)信道 PDSCH\PUSCH RB 除了分配給控制信道及參考信號(hào)的資源 頻率 CCE： Control Channel Element。 CCE = 9 REG REG： RE group，資源粒子組。 REG = 4 RE RE： Resource Element。 LTE最小的時(shí)頻資源單位。頻域上占一個(gè)子載波（ 15kHz)，時(shí)域上占一個(gè) OFDM符號(hào) (1/14ms) RB： Resource Block。 LTE系統(tǒng)最常見的調(diào)度單位，上下行業(yè)務(wù)信道都以 RB為單位進(jìn)行調(diào)度。 RB = 84RE。左圖即為一個(gè) RB。時(shí)域上占 7個(gè) OFDM符號(hào)，頻域上占 12個(gè)子載波 時(shí)間 1個(gè)OFDM 符號(hào) 1個(gè)子 載波 LTE RB資源示意圖 多天線技術(shù)：分集、空間復(fù)用和波束賦形 關(guān)鍵技術(shù) 多路信道傳輸同樣信息 多路信道同時(shí)傳輸不同信息 多路天線陣列賦形成單路信號(hào)傳輸 ?包括時(shí)間分集，空間分集和頻率分集 ?提高接收的可靠性和提高覆蓋 ?適用于需要保證可靠性或覆蓋的環(huán)境 ?理論上成倍提高峰值速率 ?適合密集城區(qū)信號(hào)散射多地區(qū)，不適合有直射信號(hào)的情況 最大比合并 最小均方誤差或串行干擾刪除 波束賦形（ Beamforming） 發(fā)射分集 分集合并 ?通過對(duì)信道的準(zhǔn)確估計(jì)，針對(duì)用戶形成波束，降低用戶間干擾 ?可以提高覆蓋能力，同時(shí)降低小區(qū)內(nèi)干擾，提升系統(tǒng)吞吐量