1、TD-LTE 基本原理及關(guān)鍵技術(shù),中興通訊學(xué)院,課程內(nèi)容,TD-LTE概述 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TD-LTE協(xié)議棧 TD-LTE關(guān)鍵技術(shù) TD-LTE與LTE FDD的區(qū)別,TD-LTE概述,LTE簡(jiǎn)介 LTE相關(guān)組織介紹,LTE背景,LTE表示3GPP長(zhǎng)期演進(jìn) ( Long Term Evolution ) 2004年11月3GPP TSG RAN workshop啟動(dòng)LTE項(xiàng)目,移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)路線,多種標(biāo)準(zhǔn)共存、匯聚集中 多個(gè)頻段共存 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)寬帶化、IP化趨勢(shì),2G,2.5G,2.75G,3G,3.5G,3.75G,3.9G,GPRS,EDGE,HSDPA R5,HSUPA R6,

2、MBMS,4G,MBMS,CDMA 2000 1X EV-DO,802.16 e,802.16 m,HSDPA,HSPA+ R7,FDD/ TDD,4G,GSM,TD- SCDMA,WCDMA R99,802.16 d,CDMA IS95,CDMA 2000 1x,LTE,EV-DO Rev. A,EV-DO Rev. B,HSUPA,HSPA+ R7,LTE的目標(biāo),峰值數(shù)據(jù)率,目標(biāo),移動(dòng)性,E-UTRAN系統(tǒng)應(yīng)能夠支持: 對(duì)較低的移動(dòng)速度 ( 0 - 15 km/h ) 優(yōu)化 在更高的移動(dòng)速度下 (15 - 120 km/h ) 可實(shí)現(xiàn)較高的性能 在120 - 350 km/h的移動(dòng)速度 (

3、在某些頻段甚至應(yīng)該支持500 km/h ) 下要保持網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性 在各種移動(dòng)速度下，所支持的語(yǔ)音和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量都要達(dá)到或超過(guò)UTRAN下所支持的,頻譜,頻譜靈活性 E-UTRA系統(tǒng)可部署在不同尺寸的頻譜中，包括1.4、 3、 5、10、15 和 20 MHz, 支持對(duì)已使用頻率資源的重復(fù)利用 上行和下行支持成對(duì)或非成對(duì)的頻譜 共存 與GERAN/3G系統(tǒng)在相同地區(qū)鄰頻 與其他運(yùn)營(yíng)商在相同地區(qū)鄰頻 在邊境兩側(cè)重合的或相鄰的頻譜內(nèi) 與 UTRAN 和 GERAN切換 與非 3GPP 技術(shù) (CDMA 2000, WiFi, WiMAX)切換,LTE 頻段劃分,LTE關(guān)鍵技術(shù),頻譜靈活 支持更

4、多的頻段 靈活的帶寬 靈活的雙工方式 先進(jìn)的天線解決方案 分集技術(shù) MIMO技術(shù) Beamforming技術(shù) 新的無(wú)線接入技術(shù) OFDMA SC-FDMA,TD-LTE概述,LTE簡(jiǎn)介 LTE相關(guān)組織介紹,LTE標(biāo)準(zhǔn)組織,功能需求,標(biāo)準(zhǔn)制定,技術(shù)驗(yàn)證,3GPP組織架構(gòu),Project Co-ordination Group (PCG),TSG GERAN,GSM EDGE Radio Access Network,GERAN WG1,Radio Aspects,GERAN WG2 Protocol Aspects GERAN WG3 Terminal Testing,TSG RAN,Radio

5、 Access Network RAN WG1 Radio Layer 1 spec RAN WG2 Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR spec RAN WG3 lub spec, lur spec, lu spec UTRAN O 對(duì)信道的自適應(yīng)能力較低 為保證更高的可靠性需要較長(zhǎng)的碼，因此編碼效率較低，復(fù)雜度和成本較高,優(yōu)勢(shì): 更高的系統(tǒng)傳輸效率; 自動(dòng)錯(cuò)誤糾正，無(wú)需反饋及重傳; 低時(shí)延.,ARQ 通信系統(tǒng),劣勢(shì): 連續(xù)性和實(shí)時(shí)性較低; 傳輸效率較低;,優(yōu)勢(shì): 復(fù)雜性較低; 可靠性較高; 適應(yīng)性較高;,HARQ機(jī)制,HARQ實(shí)際上整合了ARQ的高可靠性

6、和FEC的高效率,TD-LTE關(guān)鍵技術(shù),頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMA MIMO技術(shù) 高階調(diào)制技術(shù) HARQ技術(shù) 鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMC 快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù) 小區(qū)干擾消除,鏈路自適應(yīng) AMC原理,QPSK, 16QAM 和64QAM. “連續(xù)”的編碼速率（0.07 0.93）.,TD-LTE關(guān)鍵技術(shù),頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMA MIMO技術(shù) 高階調(diào)制技術(shù) HARQ技術(shù) 鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMC 快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù) 小區(qū)干擾消除,MAC 調(diào)度,MAC 調(diào)度只在 eNodeB內(nèi) MAC 調(diào)度不僅控制復(fù)用、優(yōu)先級(jí)處理和HARQ, 也控制資源分配、天線映射和MCS in PHY. 調(diào)

7、度原理 DL: to dynamically determine which UEs are supposed to receive DL-SCH transmission and on what resources UL: to dynamically determine which UEs are to transmit data on UL-SCH and on which uplink resources,MAC 調(diào)度,MAC 調(diào)度算法,常用的分組調(diào)度算法 最大 C/I算法 輪詢算法 (Round Robin ：RR) 正比公平算法 (PF) 其他調(diào)度算法 持續(xù)調(diào)度算法( Persis

8、tent scheduling ：PS) 半持續(xù)調(diào)度算法( Semi-persistent scheduling ：SPS) 動(dòng)態(tài)調(diào)度算法( Dynamical scheduling：DS),illustration of UL scheduling,TD-LTE關(guān)鍵技術(shù),頻域多址技術(shù) OFDM/SC-FDMA MIMO技術(shù) 高階調(diào)制技術(shù) HARQ技術(shù) 鏈路自適應(yīng)技術(shù) AMC 快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù) 小區(qū)干擾消除,小區(qū)間干擾消除,小區(qū)間干擾消除技術(shù)方法包括： 加擾 跳頻傳輸 發(fā)射端波束賦形以及IRC(干擾拒絕合并) 小區(qū)間干擾協(xié)調(diào) 功率控制,課程內(nèi)容,TD-LTE概述 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) TD-

9、LTE協(xié)議棧 TD-LTE關(guān)鍵技術(shù) TD-LTE與LTE FDD的區(qū)別,TD-LTE與LTE FDD技術(shù)綜合對(duì)比,雙工方式對(duì)比,用時(shí)間來(lái)分離接收和發(fā)送信道，時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行分配，基站和移動(dòng)臺(tái)之間須協(xié)同一致才能順利工作,在支持對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)時(shí)，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)時(shí)，頻譜利用率將大大降低,TDD,FDD,TD-LTE 特有技術(shù),FDD僅支持1:1上下行配比 TDD可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型調(diào)整上下行時(shí)間配比，以滿足上下行非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)需求,上下行配比可調(diào),多子幀調(diào)度/反饋,特殊時(shí)隙的應(yīng)用,為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)，TD-LTE允許利用特殊時(shí)隙DwPTS和UpPTS傳輸系統(tǒng)控制信息 TDD

10、系統(tǒng)中，上行sounding RS和PRACH preamble可以在UpPTS上發(fā)送，DwPTS可用于傳輸PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道和控制信息,TDD當(dāng)下行多于上行時(shí)，存在一個(gè)上行子幀反饋多個(gè)下行子幀，TD-LTE提出的解決方案有：multi-ACK/NAK，ACK/NAK捆綁（bundling）等 當(dāng)上行子幀多于下行子幀時(shí)，存在一個(gè)下行子幀調(diào)度多個(gè)上行子幀（多子幀調(diào)度）的情況,TDD與FDD同步信號(hào)設(shè)計(jì)差異,LTE 同步信號(hào)的周期是5ms，分為主同步信號(hào)（PSS）和輔同步信號(hào)（SSS） TD-LTE和LTE FDD幀結(jié)構(gòu)中，同步信號(hào)的位置/相對(duì)位

11、置不同 利用主、輔同步信號(hào)相對(duì)位置的不同，終端可以在小區(qū)搜索的初始階段識(shí)別系統(tǒng)是TDD還是FDD,TDD與FDD組網(wǎng)對(duì)比,FDD和TDD 采用的鏈路級(jí)關(guān)鍵技術(shù)基本一致，解調(diào)性能相近 TDD系統(tǒng)多天線技術(shù)的靈活運(yùn)用，能夠較好的抗干擾并提升性能和覆蓋,覆蓋方面的對(duì)比,同頻組網(wǎng)能力的對(duì)比,具體機(jī)制的不同,系統(tǒng)內(nèi)干擾來(lái)源,頻率規(guī)劃，時(shí)隙規(guī)劃,均可做到業(yè)務(wù)信道基于ICIC基礎(chǔ)上的同頻組網(wǎng) 信令信道和控制信道有大體相同的鏈路增益，理論上都能夠支持同頻組網(wǎng),切換、功控機(jī)制相同，同步、重選、物理層信道編解碼等能力上沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別,TDD系統(tǒng)是時(shí)分系統(tǒng)，上下行時(shí)隙之間可能有干擾，需要通過(guò)時(shí)隙規(guī)劃來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào),FDD只有頻率規(guī)劃，結(jié)合ICIC來(lái)完成 TDD系統(tǒng)有頻率規(guī)劃和時(shí)隙規(guī)劃，頻率規(guī)劃結(jié)合ICIC來(lái)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,TD-LTE的優(yōu)勢(shì),頻譜配置更具優(yōu)勢(shì) 支持非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù) 智能天線的使用 TD-LTE系統(tǒng)能有效的降低終端的處理復(fù)雜性 具有上下行信道互易性（reciprocity），能夠更好的采用發(fā)射端預(yù)處理技術(shù)，如預(yù)RAKE 技術(shù)、聯(lián)合傳輸(Joint Transmission)技術(shù)、智能天線技術(shù)等，能有效地降低終端接收機(jī)的處理復(fù)雜性,TD-LTE的不足,使用HARQ技術(shù)時(shí)，TD-LTE使用的控制信令比LT