1、TD-LTE 基礎(chǔ)知識介紹,1,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,2,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,3,TD-LTE 系統(tǒng)架構(gòu),扁平的RAN結(jié)構(gòu)：取消了RNC，由eNB組成；eNB直接與EPC（Evolved Packet Core）相連；eNB之間直接相連,4,TD-LTE eNB與EPC劃分,5,TD-LTE 空口協(xié)議,控制面協(xié)議：控制無線業(yè)務(wù)的接入及其UE和網(wǎng)絡(luò)間各方面的連接控制,用戶面協(xié)議：實現(xiàn)無線承載業(yè)務(wù)的接入和信令的接入,6,TD-LTE LTE需求,容量提升 峰值速率：下行100 Mbps，上行50 Mbps 20MHz 頻譜效率：下行是HSD

2、PA的3-4倍，上行是HSUPA的2-3倍 覆蓋增強 提高“小區(qū)邊緣比特率”，5 km滿足最優(yōu)容量，30 km輕微下降，并支持100 km的覆蓋半徑 移動性提高 015km/h性能最優(yōu)，15120 km/h高性能，支持120350 km/h，甚至在某些頻段支持 500 km/h,7,TD-LTE LTE需求,質(zhì)量優(yōu)化 時延：用戶面小于 5ms，控制面小于 100 ms 服務(wù)內(nèi)容綜合多樣化 高性能的廣播業(yè)務(wù)，MBMS，提高實時業(yè)務(wù)支持能力，VoIP達到UTRAN電路域性能 運維成本降低 扁平、簡化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，降低運營維護成本,8,TD-LTE 與3G標準的區(qū)別,LTE與3G最主要的2點區(qū)別 物理

3、層核心技術(shù)由CDMA更改為OFDM 為了降低用戶面延遲，LTE取消了無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC），將RNC、NodeB功能合并在eNodeB中實現(xiàn),9,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,10,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,11,傳統(tǒng)FDM/FDMA技術(shù) 頻分復(fù)用，將較寬的頻帶分成若干較窄的子載波進行并行發(fā)送 缺點：需要大量的獨立的調(diào)制/解調(diào)器；頻譜效率低 OFDM技術(shù)基本原理 利用IFFT/FFT實現(xiàn)了調(diào)制/解調(diào)的功能 通過實現(xiàn)子載波正交解決了頻譜效率低的問題,TD-LTE 多址技術(shù)（1/4）,12,OFDM技術(shù)優(yōu)勢 頻譜效率高 帶寬擴展性強 抗多徑衰落：OFD

4、M將寬帶傳輸轉(zhuǎn)化為很多子載波上的窄帶傳輸，每個子載波上的信道可看作平坦衰落信道 頻域調(diào)度和自適應(yīng)：OFDM的子載波可靈活調(diào)度和分配；且根據(jù)不同頻帶特性自適應(yīng)選擇不同的調(diào)制編碼方式 實現(xiàn)MIMO技術(shù)較簡單 OFDM技術(shù)缺點 PAPR（峰均功率比）問題：OFDM將很多子載波的信號疊加在一起，當信號相位相同時，會引起很高的峰值功率 時間和頻率同步問題,TD-LTE 多址技術(shù)（2/4）,13,TD-LTE 多址技術(shù)（3/4）,下行多址方式 OFDMA 頻譜效率高 帶寬擴展性強 抗多徑衰落 頻譜資源分配靈活 利于與MIMO技術(shù)相結(jié)合,14,TD-LTE 多址技術(shù)（4/4）,上行多址方式 SC-FDMA

5、具有單載波特性，峰均功率比（PAPR）較低，降低了對終端線性功放的需求 帶寬靈活分配 可大量重用LTE下行技術(shù),15,TD-LTE MIMO（1/8）,MIMO多入多出： 提高信道容量及頻譜利用率 不增加帶寬和天線發(fā)送功率 利用多天線來抑制信道衰落,16,TD-LTE MIMO（2/8）,下行MIMO技術(shù) 基本配置22（最多44），最大支持4流傳輸 傳輸分集（SFBC、CDD） 開環(huán)空間復(fù)用（SM，Spatial Multiplexing） 閉環(huán)SM, 即線性預(yù)編碼技術(shù) 波束賦型(BF) 多用戶MIMO （MU-MIMO） 上行MIMO技術(shù) 上行基本天線配置為1發(fā)2收 上行傳輸天線選擇 MU-

6、MIMO,17,TD-LTE MIMO（3/8）,CDD - 循環(huán)延時分集 目的：得到多徑分集或頻率分集 方法：人為制造信道的頻率選擇性 實現(xiàn)：對不同天線的同一頻域符號乘以不同的相位偏移,18,TD-LTE MIMO（4/8）,SFBC - 空頻編碼 在相鄰子載波上傳輸相互正交的符號 接收端利用正交性恢復(fù)信號,19,TD-LTE MIMO（5/8）,Beam Forming 原理：利用空間信道的強相關(guān)性，對發(fā)送信號進行加權(quán)，使輻射方向圖對準用戶來波方向 只有相位加權(quán)，沒有幅度加權(quán) 加權(quán)值由用戶的位置決定，與快衰無關(guān),20,TD-LTE MIMO（6/8）,預(yù)編碼 利用天線之間低相關(guān)性，對發(fā)送信

7、號做線性預(yù)處理，從而簡化接收端操作 基于碼本的預(yù)編碼：收發(fā)端共同一套碼本集，UE可根據(jù)信道信息選擇碼本，將其序號反饋基站,21,TD-LTE MIMO（7/8）,下行多用戶MIMO空分多址 基站將占用相同時頻資源的多個數(shù)據(jù)流發(fā)送給不同用戶 上行多用戶MIMO 虛擬系統(tǒng)：多個終端占用相同的時頻資源各自發(fā)送一個數(shù)據(jù)流，從接收端來看，這些來自不同終端的數(shù)據(jù)流可看做來自一個終端的多根天線的數(shù)據(jù),22,TD-LTE MIMO（8/8）,天線選擇分集,23,TD-LTE HARQ,最小的增量冗余（IR）HARQ 停止-等待HARQ 下行采用自適應(yīng)異步HARQ 異步：重傳時不限制HARQ進程的時域位置，即子

8、幀 自適應(yīng)：根據(jù)無線信道條件，自適應(yīng)調(diào)整每次重傳采用的資源塊、調(diào)制方式、傳輸塊大小和重傳周期等參數(shù) 上行采用同步非自適應(yīng)HARQ,24,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,25,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,26,TD-LTE 幀結(jié)構(gòu)（1/2）,基于TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)設(shè)計，保留三個特殊時隙 GP、UpPTS可靈活配置，支持各種尺寸的小區(qū)，提供與各種上下行比例的TD-SCDMA的共存的可能性,FS2幀結(jié)構(gòu)（TD-LTE）,27,TD-LTE 幀結(jié)構(gòu)（2/2）,根據(jù)特殊時隙出現(xiàn)頻率，分為5ms周期結(jié)構(gòu)、10ms周期結(jié)構(gòu) 上、下行比例可根據(jù)業(yè)務(wù)類型靈活配置,FS

9、2幀結(jié)構(gòu)（TD-LTE）,28,TD-LTE 基本物理單元,Resource Block 頻率上連續(xù)的12個子載波， 時域上對應(yīng)1個時隙。這是LTE里調(diào)度的最小單元。 Resource element RB內(nèi)的各個時頻單元，以（k,l）來表征，k為子載波，l為OFDM符號。 Resource element Group 4個RE一組，用于表征下行控制信道的映射、交織等操作,29,TD-LTE 下行物理信道,PDSCH ，物理下行共享信道，主要承載非MBSFN模式的下行傳輸數(shù)據(jù)。 PMCH，物理多播信道，承載MBSFN模式的下行傳輸數(shù)據(jù) PBCH，物理廣播信道，承載BCH包含的MIB信息。 PC

10、FICH，物理控制格式指示信道，承載CFI信息，用于指示1個子幀中PDCCH、PHICH占用的OFDM符號數(shù)目。 PDCCH，物理下行控制信道，承載上下行調(diào)度及其它控制信息 PHICH，物理HARQ指示信道，承載對上行數(shù)據(jù)回復(fù)的ACK/NACK信息,30,TD-LTE 上行物理信道,PRACH， 物理隨機接入信道，用于UE發(fā)起接入請求等 PUSCH，物理上行共享信道，承載上行數(shù)據(jù)，以及上行控制信息 PUCCH，物理上行控制信道，承載上行控制信息,31,TD-LTE 物理信號,PSSSSS，主輔同步信號，唯一對應(yīng)一個物理小區(qū)ID值，可用于幫助UE完成小區(qū)搜索、下行同步。 Cell-specifi

11、c RS，小區(qū)專用參考信號，可用于UE完成信道估計、信道質(zhì)量測量等。 MBSFN RS，用于MBSFN業(yè)務(wù)的信道估計。 UE-specific RS，主要用于波束賦型傳輸?shù)男诺拦烙嫛?DMRS，解調(diào)參考信號，用于上行信道估計。 SRS，探測參考信號，可用于實現(xiàn)子載波頻率選擇性調(diào)度、功率控制、上行同步保持等。,32,TD-LTE 傳輸信道與物理信道的映射,33,TD-LTE 控制信息與物理信道的映射,PUSCH 可支持數(shù)據(jù)與控制信息的復(fù)用,34,TD-LTE 調(diào)制方式,下行信道,上行信道,35,TD-LTE 信道編碼,36,TD-LTE PDSCH發(fā)送端流程,37,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物

12、理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,38,總綱,概述 物理層關(guān)鍵技術(shù) 物理層基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)流程,39,TD-LTE 小區(qū)搜索(1/2),RSSI： Received Signal Strength Indicator,40,TD-LTE 小區(qū)搜索（2/2）,41,TD-LTE 隨機接入（1/4）,基于競爭的隨機接入過程,42,TD-LTE 隨機接入（2/4）,基于非競爭的隨機接入過程,43,TD-LTE 隨機接入（3/4）,隨機接入過程基本功能,申請上行資源,取得與eNB上行同步,競爭隨機接入過程,無線鏈路失敗后初始接入，及RRC連接重建,從RRC_IDLE狀態(tài)初始接入、即RRC連接建立,下行數(shù)據(jù)到達且UE上行失

13、步,上行數(shù)據(jù)到達且UE上行失步、或者雖未失步但需要隨機接入申請上行資源,切換,44,TD-LTE 隨機接入（4/4）,非競爭隨機接入過程,切換,下行數(shù)據(jù)到達且UE上行失步,輔助定位，利用隨機接入獲取定時提前量（TA）,45,TD-LTE 功率控制（1/2）,下行功率分配,eNB保持小區(qū)專屬RS EPRE在整個下行帶寬及所有子幀中的恒定,UE確定該小區(qū)的RS信號功率后，可根據(jù)空口消息獲得的功率比值計PA、PB PDSCH的EPRE，計算公式可參考TS 36.213,下行功率控制,eNB在高層消息中通知UE專屬功率比值參數(shù)PA、PB,PDSCH使用頻域調(diào)度技術(shù)，不需要進行下行功控,PDCCH/PH

14、ICH/PCFICH可采用半靜態(tài)的功率分配,46,TD-LTE 功率控制（2/2）,上行功率控制,功控目標是補償路損和陰影、抑制小區(qū)間干擾；由于LTE上行信號之間是正交的，不存在CDMA系統(tǒng)需要克服遠近效應(yīng)的情況，采用慢速功控即可,可對PUSCH、PUCCH、SRS等信道進行功率控制,PUSCH的功控由eNB在DCI 0中發(fā)出，包括絕對功控、積累功控兩種模式,PUCCH的功控由eNB以非周期的方式在PDCCH中發(fā)出,SRS的功率與PUSCH對應(yīng)，具有固定的偏移值,47,TD-LTE 附著過程（1/5）,目的：在UE和MME之間建立聯(lián)系，讓網(wǎng)絡(luò)知道UE的存在和位置,48,附著請求內(nèi)容 UE ID

15、 原來的位置 終端能力 終端設(shè)置,TD-LTE 附著過程（2/5）,附著接受內(nèi)容 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 網(wǎng)絡(luò)能力 TAI list GUTI,49,TD-LTE 附著過程（3/5）,50,TD-LTE 附著過程（4/5）,續(xù),51,TD-LTE 附著過程（5/5）,續(xù),52,TD-LTE 尋呼過程（1/3）,53,TD-LTE 尋呼過程（2/3）,54,TD-LTE 尋呼過程（3/3）,續(xù),55,TD-LTE 小區(qū)重選（1/2）,當UE駐留到一個合適的小區(qū)后，開始進行小區(qū)重選，原則如下述,首先，基于絕對優(yōu)先級,其次，采用一種排名準則比較各小區(qū)的鏈路質(zhì)量,最后，UE驗證目標小區(qū)的可接入性,小區(qū)重選可分為同頻

16、小區(qū)重選、異頻小區(qū)重選,56,TD-LTE 小區(qū)重選（2/2）,57,TD-LTE 業(yè)務(wù)切換（1/2）,58,切換準備過程：觸發(fā)UE進行測量；源eNB切換判決；目標eNB接收來自源eNB的切換請求消息并響應(yīng)；準備L1/L2進行切換 切換執(zhí)行過程：目標eNB生成的切換命令；通過源eNB將其透傳給UE使得UE發(fā)起切換；離開源eNB；向目標eNB發(fā)起RACH進行同步；當UE成功接入目標小區(qū)后，發(fā)送切換完成消息 切換完成過程：向MME發(fā)送路徑轉(zhuǎn)換請求來告知UE更換了小區(qū)，并更新S-GW的用戶平面，觸發(fā)源eNB進行資源釋放,TD-LTE 業(yè)務(wù)切換（2/2）,59,TD-LTE 系統(tǒng)間切換（1/2）,60,切換準備過程：請求核心網(wǎng)在目標RNC、SGSN以及S-GW等建立資源,包括目標SGSN建立EPS