LTE基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

1、主講人：練成棟主講人：練成棟中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)上海有限公司中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)上海有限公司計(jì)劃部研發(fā)中心計(jì)劃部研發(fā)中心2010年年5月月About us中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán) 上海公司上海公司 計(jì)劃發(fā)展部計(jì)劃發(fā)展部 研究發(fā)展中心研究發(fā)展中心 3主要內(nèi)容主要內(nèi)容TD-LTETD-LTE系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估2TD-LTETD-LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)物理層關(guān)鍵技術(shù)4TD-LTETD-LTE在上海世博會(huì)中的應(yīng)用在上海世博會(huì)中的應(yīng)用1移動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)移動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2001-2006年年 2007年年 TD-HSPA+ DL:25.2MbpsUL:19.2Mbps DL:100MbpsUL:50Mbp

2、sHSPA+DL40MBps; UL10Mbps 2010年年 2008年年 2009年年 Mobile WiMAX Wave115MbpsEV-DO Rel. 0DL: 2.4MbpsUL:153.6kbpscdma2000 1x 153.6kbpsD0 Rel. ADL: 3.1MbpsUL: 1.8MbpsDo Rev B（ 多載波 DO）DL：46.5MbpsUL: 27MbpsUMB DL: 100MbpsUL: 50MbpsGREAN600kbpsMobile WiMAX Wave230MbpsTD-HSDPA2.88.4MbpsTD-HSUPA2.26.6MbpsWCDMA384

3、KbpsHSDPA1.8/3.6MbpsHSDPA7.2MbpsHSUPA1.45.8MbpsGPRS/EDGE 200kbpsLTE-TDDDL:100MbpsUL:50MbpsLTETDD+16m100Mbps1GbpsITUIMT-Advanced(4G)UMB 100Mbps-1Gbps100Mbps1GbpsLTE+B3GLTEFDDLTE概述概述n 是是3GPP 在在R8中提出的一種新的寬帶中提出的一種新的寬帶無(wú)線空中接口技術(shù)，可分為無(wú)線空中接口技術(shù)，可分為FDD和和TDD兩種模式兩種模式n TD-LTE是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)三代移動(dòng)通

4、信技術(shù)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的n LTE能夠支持大于能夠支持大于100公里半徑的小區(qū)公里半徑的小區(qū)覆蓋，在覆蓋，在20MHz頻譜帶寬下提供頻譜帶寬下提供DL 100Mbps / UL 50Mbps 的峰值速率，的峰值速率，并明顯改善小區(qū)邊緣用戶(hù)性能并明顯改善小區(qū)邊緣用戶(hù)性能LTE (Long Term Evolution) 長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù) LTE背景和發(fā)展背景和發(fā)展2004年12月，研究項(xiàng)目，研究項(xiàng)目(SI)立項(xiàng)，立項(xiàng)，3GPP需要開(kāi)發(fā)需要開(kāi)發(fā)一套系統(tǒng)與一套系統(tǒng)與WiMAX抗衡抗衡20092009年年1 1月至今，月至今，R8的完善和進(jìn)一步優(yōu)化（R9）20062006年年6969

5、月月，SI階段結(jié)束，進(jìn)入工作項(xiàng)目（WI）階段20082008年年1212月，月，標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)進(jìn)入尾聲，標(biāo)準(zhǔn)基本凍結(jié)LTE Long Term Evolution20082008年年4 4月至今，月至今，LTE-ALTE-A的的Study ItemStudy ItemLTE幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)用于用于FDD用于用于TDD在TDD中，5ms半幀由有4個(gè)普通的子幀和1個(gè)特殊子幀組成特殊子幀包括3個(gè)特殊時(shí)隙：UpPTS、GP和DwPTS空口上支持FDD和TDD兩種幀結(jié)構(gòu)，無(wú)線幀長(zhǎng)度均為10ms在LTE系統(tǒng)架構(gòu)中，RAN將演進(jìn)成E-UTRAN且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)：eNodeBMME/S-GWMME/S-GWeNodeB

6、eNodeBeNodeBS1EPCE-UTRANX2X2X2EPSLTE系統(tǒng)需求系統(tǒng)需求 1.25MHz-20MHz 可變帶寬可變帶寬帶帶寬寬需需求求 降低傳輸時(shí)延降低傳輸時(shí)延 用戶(hù)面延遲（單用戶(hù)面延遲（單 向）小于向）小于5ms 控制面延遲小于控制面延遲小于 100ms 5km內(nèi)的小區(qū)半徑優(yōu)化內(nèi)的小區(qū)半徑優(yōu)化 5km到到30km：可接受的：可接受的 性能下降性能下降 支持支持100km范圍的小區(qū)范圍的小區(qū)傳傳輸輸時(shí)時(shí)延延數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)速速率率基站基站A基站基站B覆覆蓋蓋范范圍圍建建網(wǎng)網(wǎng)成成本本 對(duì)對(duì)0到到15km/h的低的低 速環(huán)境優(yōu)化速環(huán)境優(yōu)化 對(duì)對(duì)15到到120km/h保保 持高性能持高性能

7、對(duì)對(duì)120到到350甚至甚至 500km/h保持連接保持連接移移動(dòng)動(dòng)性性支支持持 上行峰值速率上行峰值速率50Mbps 下行峰值速率下行峰值速率100Mbps 頻譜效率達(dá)到頻譜效率達(dá)到3GPP R6 的的2-4倍倍 提高小區(qū)邊緣用戶(hù)的數(shù)據(jù)提高小區(qū)邊緣用戶(hù)的數(shù)據(jù) 傳輸速率傳輸速率CDMA/TDMA更高的頻譜利用率更加簡(jiǎn)單的接收機(jī)OFDMA/SC-FDMASIMO/智能天線提高傳輸速率 MIMO16QAM更高的調(diào)制，更精細(xì)的AMC64QAM單載波1.6MHz 實(shí)際組網(wǎng)5MHz更大的傳輸帶寬更高的峰值速率支持20MHz電路域更加高效的資源利用基于分組域，全I(xiàn)P垂直網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有RNC更小的傳輸時(shí)延優(yōu)化

8、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無(wú)RNC硬切換簡(jiǎn)化切換過(guò)程軟切換多小區(qū)干擾抑制OFDM系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)不存在干擾多用戶(hù)檢測(cè)優(yōu)化簡(jiǎn)化FDD/TDD獨(dú)立幀結(jié)構(gòu)保證共存，提高效率簡(jiǎn)化FDD/TDD雙模設(shè)備實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的幀結(jié)構(gòu)3主要內(nèi)容主要內(nèi)容TD-LTETD-LTE系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估4TD-LTETD-LTE在上海世博會(huì)中的應(yīng)用在上海世博會(huì)中的應(yīng)用1TD-LTETD-LTE概述概述n OFDMn MIMOn 其它其它n CDMAn自干擾系統(tǒng)，但多用戶(hù)檢測(cè)可以消除部分小區(qū)內(nèi)干擾自干擾系統(tǒng)，但多用戶(hù)檢測(cè)可以消除部分小區(qū)內(nèi)干擾n更好的抗多普勒頻移效果更好的抗多普勒頻移效果n支持更高帶寬時(shí)檢測(cè)和均衡復(fù)雜度高

9、支持更高帶寬時(shí)檢測(cè)和均衡復(fù)雜度高nMIMO CDMA的檢測(cè)復(fù)雜度高的檢測(cè)復(fù)雜度高n OFDMA/SC-FDMAn 小區(qū)內(nèi)正交小區(qū)內(nèi)正交n 頻選調(diào)度頻選調(diào)度/AMCn 多用戶(hù)頻域分集多用戶(hù)頻域分集n MIMO OFDM的檢測(cè)簡(jiǎn)單、靈活的檢測(cè)簡(jiǎn)單、靈活OFDM技術(shù)的發(fā)展歷史技術(shù)的發(fā)展歷史2000s1990s1980s1960sOFDM在高速調(diào)制器中的應(yīng)用開(kāi)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 802.11a, WiMAX, LTEOFDM技術(shù)原理技術(shù)原理OFDM的頻譜的頻譜n OFDM調(diào)制的調(diào)制的效率很高效率很高n不同子載波的不同子載波的頻譜互相交疊頻

10、譜互相交疊n但不同子載波但不同子載波之間正交之間正交OFDM系統(tǒng)中的保護(hù)間隔系統(tǒng)中的保護(hù)間隔OFDM 符號(hào)2保護(hù)時(shí)間FFT積分周期OFDM 符號(hào)1 無(wú)保護(hù)間隔時(shí)，多徑會(huì)造成ISI和ICI 有保護(hù)間隔，但保護(hù)間隔不傳輸任何信號(hào) 可以消除多徑的ISI，但仍然存在ICI為了完全消除 ISI, 每個(gè)OFDM符號(hào)需要引入一個(gè)循環(huán)前綴作為保護(hù)時(shí)間.保護(hù)時(shí)間間隔的應(yīng)盡可能地小，但需要大于信道的時(shí)延擴(kuò)展通?？梢圆捎醚h(huán)前綴的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)OFDM符號(hào)的保護(hù)時(shí)間間隔，同時(shí)可以避免ICI OFDM symbol timeGuard TimeFFT integration time保護(hù)間隔的選擇保護(hù)間隔的選擇為了完

11、全消除 ISI和ICI, 引入CP作為保護(hù).但是CP的引入會(huì)降低傳輸?shù)男剩?CP應(yīng)盡可能地小， 但需要大于信道的時(shí)延擴(kuò)展. 通?？梢圆捎醚h(huán)前綴的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)OFDM符號(hào) 保護(hù)時(shí)間間隔，同時(shí)可以避免ICI 32QAM, 5 bit/s/Hz16QAM, 4 bit/s/Hz8QAM, 3 bit/s/HzQPSK, 2 bit/s/HzBPSK, 1 bit/s/HzThreshold LevelsSNR dB BPSK8QAM16QAMQPSKtimeExcess SNR功率控制向速率控制的轉(zhuǎn)變！050100150200250300-4-20246810Subcarrier indexR

12、elative subcarrier power at receiving UE in dBAllocatedto UE 1Allocated to UE 2n 碼字/時(shí)間/頻率域的3維多址方式：OFDMA/CDMA/TDMATimeFrequencyOFDM-TDMATimeFrequencyUser 1User 2MC-CDMA/OFCDMTimeFrequencyOFDM-FDMAUser 1User 2Not usedTimeFrequencyOFDMA/TDMA廣義稱(chēng)為OFDMAWiFiMobile Wimax, WiBro, FLASH-OFDMOFDM的優(yōu)勢(shì)與不足的優(yōu)勢(shì)與不足可以

13、有效的抗多徑時(shí)延擴(kuò)展（頻率選擇性衰落）更大的符號(hào)周期：M個(gè)子載波并行傳輸，符號(hào)周期擴(kuò)大M倍；增加保護(hù)間隔CP：有效地抗多徑效應(yīng)高頻譜效率子載波頻譜相互重疊；多用戶(hù)頻域調(diào)度；容易實(shí)現(xiàn)，在基帶可以全數(shù)字FFT實(shí)現(xiàn) 優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) 對(duì)頻偏的敏感。頻偏會(huì)導(dǎo)致 期望符號(hào)的幅度的降低，引 入ICI. 由于每個(gè)符號(hào)的時(shí)間周期擴(kuò) 大，OFDM受時(shí)間選擇性衰 落的影響（多普勒擴(kuò)展和頻 移）較大. 峰均比（PAPR/CM）較大,其 對(duì)功放的非線性特性比較敏 感，會(huì)降低功率的利用效率， 且提高終端的功放成本缺缺 點(diǎn)點(diǎn)LTE系統(tǒng)上行和下行多址方案系統(tǒng)上行和下行多址方案下行使用下行使用OFDMAOFDMA高PAPR，功放成

14、本高性能方面有優(yōu)勢(shì)，2dB左右載波分配非常靈活，可以適應(yīng) 非連續(xù)的頻帶分配上行使用上行使用SC-FDMASC-FDMA低PAPR，對(duì)功放要求低由于載波間正交性被破壞有一定的性能損失載波分配不夠靈活 時(shí)域產(chǎn)生信號(hào)，M點(diǎn)DFT變換到頻域SC-FDMA發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)Low PAPRLow PAPRHigh PAPR每個(gè)子載波上的信號(hào)為M個(gè)符號(hào)的迭加dWxMdOFDMA與與SC-FDMA性能比較性能比較468101214161820222410-210-1100av. SNR per subcarrier(dB)PER16 QAM 1/2, Red: OFDMA, Blue:IFDMA, FFT size

15、:1024, M=1283 dB lossSC-FDMAOFDMA假設(shè)假設(shè):指數(shù)衰減信道指數(shù)衰減信道性能性能: 在達(dá)到目標(biāo)在達(dá)到目標(biāo)PER時(shí)時(shí)(0.1或或0.01)，OFDMA比比 SC-FDMA好好3dB原因原因: 頻選衰落，頻選衰落，使使SC-FDMA的正交的正交性被破壞性被破壞結(jié)論結(jié)論: OFDMA有更有更好的鏈路性能好的鏈路性能1202468101299.9%PAPR dBN = 51216subcarriers32subcarriers64subcarriers128subcarriers256subcarriers512subcarriersOFDMA_16QAMDFT-S-OFD

16、M_16QAM假設(shè)假設(shè)：IFFT的尺寸為的尺寸為512，研究占用的子載波，研究占用的子載波數(shù)數(shù)/DFT的大小。的大小。OFDMA:不同的調(diào)制不同的調(diào)制方式以及方式以及sub-carriers的的分配對(duì)分配對(duì)PAPR/CM的影響的影響很小很小,隨著隨著sub-carriers的的增加增加PAPR趨近于同一個(gè)趨近于同一個(gè)值值;SC-OFDM:SC-FDMA的的PAPR要比要比OFDMA低低1.52dB。OFDMA與與SC-FDMA的的PAPR比較比較OFDM基本特征總結(jié)基本特征總結(jié)n 時(shí)域循環(huán)前綴，抑制多徑引起的時(shí)域循環(huán)前綴，抑制多徑引起的ISIn 頻域分成多個(gè)子載波，與信道編碼頻域分成多個(gè)子載波

17、，與信道編碼結(jié)合對(duì)抗多徑衰落結(jié)合對(duì)抗多徑衰落n 子載波相互正交，提高頻譜利用率子載波相互正交，提高頻譜利用率n 時(shí)時(shí)-頻二維調(diào)度，提高系統(tǒng)性能頻二維調(diào)度，提高系統(tǒng)性能n 可擴(kuò)展可擴(kuò)展OFDMA，使系統(tǒng)在移動(dòng)環(huán)境，使系統(tǒng)在移動(dòng)環(huán)境中靈活適應(yīng)信道中靈活適應(yīng)信道帶寬變化帶寬變化 含含CPCP的的OFDMAOFDMA符號(hào)時(shí)域結(jié)構(gòu)符號(hào)時(shí)域結(jié)構(gòu) 含含CPCP的的OFDMAOFDMA符號(hào)頻域子載波結(jié)構(gòu)符號(hào)頻域子載波結(jié)構(gòu)3主要內(nèi)容主要內(nèi)容TD-LTETD-LTE系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估4TD-LTETD-LTE在上海世博會(huì)中的應(yīng)用在上海世博會(huì)中的應(yīng)用1TD-LTETD-LTE概述概述n OFDMn

18、 MIMOn 其它其它信道容量分析（信道容量分析（1/2）容量公式：系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)帶寬信噪比信噪比SNR信道數(shù)信道數(shù)系統(tǒng)容量的提高？信道容量分析（信道容量分析（2/2）容量公式：增加帶寬增加帶寬提高信噪比提高信噪比增加信道數(shù)增加信道數(shù)系統(tǒng)容量的提高？MIMO技術(shù)的發(fā)展歷史技術(shù)的發(fā)展歷史Marconi利用多利用多天線來(lái)抑制信天線來(lái)抑制信道衰落，從而道衰落，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線電波實(shí)現(xiàn)無(wú)線電波大容量的傳輸大容量的傳輸19081996貝爾實(shí)驗(yàn)室的貝爾實(shí)驗(yàn)室的Foschini提出提出分層空時(shí)結(jié)構(gòu)分層空時(shí)結(jié)構(gòu) BLAST，完成，完成MIMO信道容量信道容量的理論分析的理論分析1998S. M. Alamouti提

19、出了一種簡(jiǎn)提出了一種簡(jiǎn)單的發(fā)送分集單的發(fā)送分集技術(shù)技術(shù)STBC。利用有限的頻譜資源，在空間上開(kāi)發(fā)，提高頻譜利用率MIMO系統(tǒng)收發(fā)端結(jié)構(gòu)系統(tǒng)收發(fā)端結(jié)構(gòu)MIMOMIMO（Multiple-Multiple-Input MultipleInput Multiple- -OutputOutput） 實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)流并行發(fā)送，獲得空間復(fù)用增益，提高傳輸?shù)挠行?實(shí)現(xiàn)多個(gè)子信道信號(hào)的有效合并，獲得空間分集增益，提高傳輸?shù)目煽啃岳眯诺览眯诺揽臻g特性空間特性MIMO信道容量分析信道容量分析不同天線數(shù)目下，不同天線數(shù)目下，Shannon容量與容量與SNR曲線曲線M：發(fā)射天線數(shù)：發(fā)射天線數(shù)N：接收天線：接收天線

20、數(shù)數(shù)信息論已經(jīng)證明：信息論已經(jīng)證明：n 當(dāng)不同的接收天當(dāng)不同的接收天線和不同的發(fā)射線和不同的發(fā)射天線之間互不相天線之間互不相關(guān)時(shí)關(guān)時(shí)n MIMO系統(tǒng)能夠系統(tǒng)能夠很好的提高系統(tǒng)很好的提高系統(tǒng)的抗衰落和抗噪的抗衰落和抗噪聲性能，從而獲聲性能，從而獲得巨大的容量得巨大的容量CSIT: Channel State Information known at the Transmitter;CSIR: Channel State Information known at the Receiver;MIMO技術(shù)的分類(lèi)技術(shù)的分類(lèi)MIMO陣列增益陣列增益 智能天線-Beamforming 擴(kuò)大系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域 提

21、高頻譜利用率 提高接收信噪比 利用天線陣間的相關(guān)性復(fù)用增益復(fù)用增益 開(kāi)環(huán)MIMO-SM 閉環(huán)MIMO-SM 提高數(shù)據(jù)傳輸速率 提高系統(tǒng)有效性 要求天線間相關(guān)性小分集增益分集增益 STBC、STTC、CDD 提高數(shù)據(jù)的可靠性 要求天線間相關(guān)性小LTE系統(tǒng)支持的系統(tǒng)支持的MIMO模式模式基于碼本和公共導(dǎo)基于碼本和公共導(dǎo)頻頻波束賦型波束賦型Beamforming復(fù)用復(fù)用Precoding主要用于中低速的業(yè)務(wù)信道分集分集SFBC基于空時(shí)編碼用于控制信道和高速業(yè)務(wù)信道基于非碼本和DRS主要用于中低速的業(yè)務(wù)信道TDDTDD的特有技術(shù)，的特有技術(shù)，利用互易性得到信利用互易性得到信道信息，準(zhǔn)確的波道信息，準(zhǔn)確

22、的波束賦型束賦型LTE系統(tǒng)中的系統(tǒng)中的MIMO方案方案開(kāi)環(huán)空間復(fù)用開(kāi)環(huán)空間復(fù)用MIMO-Spatial Multiplexing 普通的空間復(fù)用，接收端和發(fā)送端無(wú)信息交互 利用多天線間的獨(dú)立信道衰落，增加系統(tǒng)容量閉環(huán)空間復(fù)用閉環(huán)空間復(fù)用線性預(yù)編碼（線性預(yù)編碼（Precoding）系統(tǒng)）系統(tǒng) 接收端根據(jù)信道估計(jì)得到信道信息； 按照某種準(zhǔn)則從碼本中選取最優(yōu)的預(yù)編碼碼字； 然后將該碼字的序號(hào)反饋給發(fā)射端； 發(fā)射端根據(jù)反饋的序號(hào)從碼本中選取相應(yīng)的預(yù)編碼碼字進(jìn)行預(yù)編碼操作空間分集的空間分集的MIMO系統(tǒng)（系統(tǒng)（1/2） 分集技術(shù)分集技術(shù)空間分集空間分集：利用多根天線在不同的位置上發(fā)送和接收相同的信息，在

23、空間域內(nèi)提供信號(hào)的副本。為了保證多個(gè)發(fā)送或多個(gè)接收信號(hào)副本所經(jīng)歷的衰落獨(dú)立，要求各根天線之間的距離足夠大。頻率分集頻率分集：通過(guò)在不同的載波頻率上發(fā)送相同信息，在頻率域內(nèi)提供多個(gè)信號(hào)的副本。時(shí)間分集時(shí)間分集：即在多個(gè)不同的時(shí)隙上傳輸相同的信息，在時(shí)間域內(nèi)提供多個(gè)信號(hào)的副本。 STBC空間分集空間分集開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)MIMO-STC系統(tǒng)系統(tǒng) SFBC或STBC，通過(guò)編碼獲得空間分集增益 多個(gè)天線進(jìn)行發(fā)送，提高傳輸?shù)目煽啃訠eamforming（1/2）智能天線智能天線-Beamforming 利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和信號(hào)傳輸?shù)目臻g特性 通過(guò)調(diào)整各天線陣元上發(fā)送信號(hào)的權(quán)值，產(chǎn)生空間定向波束，使無(wú)線信號(hào)的波束

24、具有方向性Beamforming（2/2）n 智能天線智能天線:n主波束自適應(yīng)地跟蹤用戶(hù)主信號(hào)到主波束自適應(yīng)地跟蹤用戶(hù)主信號(hào)到達(dá)方向達(dá)方向n旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向 智能天線在未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用： 擴(kuò)大系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域； 提高系統(tǒng)容量； 提高頻譜利用效率； 降低基站發(fā)射功率，節(jié)省系統(tǒng) 成本，減少信號(hào)間干擾與電磁電磁環(huán)境污染環(huán)境污染 充分高效利用移動(dòng)用戶(hù)信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)充分高效利用移動(dòng)用戶(hù)信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)n 上行：Virtual MIMO (V-MIMO)n UE側(cè)天線數(shù)量受限，多個(gè)UE組成虛擬MIMO，實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)的復(fù)用 12天線時(shí)，傳統(tǒng)做法

25、是接收分集 V-MIMO方案，使兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以在相同頻率、相同時(shí)間發(fā)射信號(hào)，提高上行鏈路容量3主要內(nèi)容主要內(nèi)容TD-LTETD-LTE系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估4TD-LTETD-LTE在上海世博會(huì)中的應(yīng)用在上海世博會(huì)中的應(yīng)用1TD-LTETD-LTE概述概述n OFDMn MIMOn LTE幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)用于用于FDD用于用于TDD在TDD中，5ms半幀由有4個(gè)普通的子幀和1個(gè)特殊子幀組成特殊子幀包括3個(gè)特殊時(shí)隙：UpPTS、GP和DwPTS空口上支持FDD和TDD兩種幀結(jié)構(gòu)，無(wú)線幀長(zhǎng)度均為10msn UpPTS進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，從分利用進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，從分利用TDD的信道的互易性的信

26、道的互易性n 短短 RACH，降低開(kāi)銷(xiāo)，降低開(kāi)銷(xiāo)n Sounding RS獲得獲得TDD信道互易性，支持信道互易性，支持Beamformingn 靈活的靈活的GP 設(shè)置，可以最小化設(shè)置，可以最小化GP的開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)支持不同的的開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)支持不同的覆蓋半徑覆蓋半徑n 110個(gè)個(gè) OFDM符號(hào)大小的符號(hào)大小的GP， s最大可以支持最大可以支持100Km的覆蓋半徑的覆蓋半徑n 靈活的上下行時(shí)隙配比，可以支持非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)和其它業(yè)務(wù)靈活的上下行時(shí)隙配比，可以支持非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)和其它業(yè)務(wù)應(yīng)用等應(yīng)用等 n 7 個(gè)個(gè)DL/UL配置比例配置比例: 3/1, 2/2, 1/3, 6/3, 7/2, 8/1, 4/5n 更

27、有利于更有利于TDD/FDD雙模終端的實(shí)現(xiàn)雙模終端的實(shí)現(xiàn) LTE鏈路自適應(yīng)鏈路自適應(yīng)(LA)技術(shù)技術(shù)HARQAMC(AMC(自適應(yīng)調(diào)制編碼自適應(yīng)調(diào)制編碼) )-OLLA (Outer Loop LA)-OLLA (Outer Loop LA)ATB(ATB(自適應(yīng)傳輸帶寬自適應(yīng)傳輸帶寬): ):可以靈活分配不可以靈活分配不同個(gè)數(shù)的同個(gè)數(shù)的PRBPRB來(lái)傳輸數(shù)據(jù)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)LA Link Adaptation其他。其他。 PC( PC(功率控制功率控制) )HARQ 為充分利用信道，eNode B可以在未收到UE的ACK/NACK之前發(fā)送新的數(shù)據(jù)塊 使用N通道SAW協(xié)議 可使用CC、FIR、PIR

28、等軟合并方式HARQCCHARQIRAMC-OLLA AMC：LTE中UE通過(guò)測(cè)量下行導(dǎo)頻質(zhì)量，可以上報(bào)15種MCS的一種（ CQI report ），而數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，eNB可以選擇使用29種MCS的任意一種； OLLA：發(fā)送端根據(jù)接收端反饋的ACK/NAK信息，在預(yù)測(cè)的SINR的基礎(chǔ)上加上一定的余量（正負(fù)均可），然后根據(jù)修正后的SINR來(lái)決定數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗CS，使第一次傳輸?shù)恼`塊率保持在合理的水平。當(dāng)收到NAK時(shí)，預(yù)測(cè)的SINR加上一個(gè)負(fù)的余量；當(dāng)收到ACK時(shí)，預(yù)測(cè)的SINR加上一個(gè)正的余量。 1 2 3 4 5 6 7 小區(qū)中心用戶(hù)，同頻組網(wǎng)小區(qū)邊緣用戶(hù)，采用3頻組網(wǎng)，避免同頻干擾通過(guò)頻率的規(guī)

29、劃，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)間、小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用因子近似為13主要內(nèi)容主要內(nèi)容2TD-LTETD-LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)物理層關(guān)鍵技術(shù)4TD-LTETD-LTE在上海世博會(huì)中的應(yīng)用在上海世博會(huì)中的應(yīng)用1TD-LTETD-LTE概述概述Bps/Hzn 比較比較n LTE相對(duì)于相對(duì)于HSPA，頻譜，頻譜效率提升效率提升23倍倍；n 基于TDD優(yōu)化，TD-LTE的性能可以進(jìn)一步提高30。n 基于基于R9的進(jìn)一步優(yōu)化和的進(jìn)一步優(yōu)化和SDMA，TD-LTE的性能的性能可進(jìn)一步提升可進(jìn)一步提升70。預(yù)編碼與波束賦形的對(duì)比預(yù)編碼與波束賦形的對(duì)比屬性預(yù)編碼技術(shù)波束賦形技術(shù)上下行信道互易性上下行信道互易性不依賴(lài)不依賴(lài)

30、依賴(lài)依賴(lài)天線校準(zhǔn)天線校準(zhǔn)不需要不需要需要需要碼本量化損失碼本量化損失有碼本量化損失有碼本量化損失無(wú)量化損失無(wú)量化損失干擾水平干擾水平干擾水平較高干擾水平較高能夠較好抑制干擾能夠較好抑制干擾天線間距天線間距一般采用大天線間距一般采用大天線間距一般采用小天線間距一般采用小天線間距信號(hào)反饋機(jī)制信號(hào)反饋機(jī)制PMI&RankSoundingTDD/FDD同時(shí)適用同時(shí)適用FDD/TDD更適用于更適用于TDD調(diào)度周期調(diào)度周期5ms1ms天線數(shù)天線數(shù)2448 TD-LTE的性能（頻譜效率）的性能（頻譜效率）Case頻譜效率頻譜效率Case11.305Case21.415Case31.616Case41

31、.698Case51.852Case61.727Case71.977仿真結(jié)果解析：仿真結(jié)果解析： 1、隨著天線數(shù)的增加，系統(tǒng)性能逐步上升2、Case4Case3說(shuō)明：在相同天線數(shù)4條件下，單流波束賦形的性 能好于單雙流自適應(yīng)的預(yù)編碼技術(shù)。3、Case5Case6說(shuō)明：由于雙極化天線的極化損失，使得波束賦形 單流的性能略有下降。4、Case7Case5說(shuō)明：波束賦形的方式也可以實(shí)現(xiàn)雙流，并且性能 在所比較的Case中最好。預(yù)編碼技術(shù)預(yù)編碼技術(shù)波束賦形技術(shù)波束賦形技術(shù)多入多出天線技術(shù)多入多出天線技術(shù)單流單流流自適應(yīng)流自適應(yīng)流自適應(yīng)流自適應(yīng)TD-LTE的性能（邊緣頻譜效率）的性能（邊緣頻譜效率）Ca

32、se頻譜效率頻譜效率Case10.047Case20.044Case30.054Case40.074Case50.096Case60.071Case70.059仿真結(jié)果解析：仿真結(jié)果解析： 1、伴隨天線數(shù)的增加，小區(qū)邊緣的性能也逐步提高。2、Case45Case23說(shuō)明，單流波束賦形能夠明顯提高扇區(qū)覆蓋能 力，提高小區(qū)邊緣的用戶(hù)速率。3、Case6Case5說(shuō)明，采用雙極化天線后，邊緣性能會(huì)有下降。4、Case7Case6說(shuō)明，采用動(dòng)態(tài)的單雙流自適應(yīng)波束賦形，由于單雙流 自適應(yīng)算法的不精確性，邊緣性能會(huì)有下降。預(yù)編碼技術(shù)預(yù)編碼技術(shù)波束賦形技術(shù)波束賦形技術(shù)多入多出天線技術(shù)多入多出天線技術(shù)n Be

33、amforming has much gain on cell edge coverage 5001000150020002500300035000.040.050.060.070.080.090.10 EBB 8*2 Precoding 2*2edge cell spectrum efficiency（b/s/Hz）ISD(m)Data channeln 下行信道信息通過(guò)上行下行信道信息通過(guò)上行SRS獲得，天線切換可用于獲得完全的信道狀態(tài)信息獲得，天線切換可用于獲得完全的信道狀態(tài)信息.n 每每5ms 2 個(gè)個(gè)OFDM符號(hào)可以支持符號(hào)可以支持256個(gè)用戶(hù)的個(gè)用戶(hù)的5MHz帶寬的帶寬的Sound

34、ing（周期（周期為為20ms）n 3kmh的環(huán)境中，的環(huán)境中， 50 ms SRS 周期也可獲得較好的性能周期也可獲得較好的性能SRS symbolsUL AntsUser Number5MHz Period10MHz Period116410ms20ms2125620ms40ms226410ms20ms2212820ms40ms4225620ms40msSRS periodCell Throughput Loss10ms SRS0%20ms SRS2.6%50ms SRS10%3主要內(nèi)容主要內(nèi)容TD-LTETD-LTE系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估系統(tǒng)性能仿真和評(píng)估2TD-LTETD-LTE物理層關(guān)鍵

35、技術(shù)物理層關(guān)鍵技術(shù)41TD-LTETD-LTE概述概述2010世博會(huì)全面展示世博會(huì)全面展示TD-LTE技術(shù)技術(shù)移動(dòng)高清視頻移動(dòng)高清視頻TD-LTE世博會(huì)示范網(wǎng)絡(luò)得到了全球產(chǎn)業(yè)世博會(huì)示范網(wǎng)絡(luò)得到了全球產(chǎn)業(yè)最廣泛的支持最廣泛的支持Altair系統(tǒng)系統(tǒng)芯片芯片數(shù)據(jù)卡和數(shù)據(jù)卡和CPETD-LTE技術(shù)技術(shù)在在2010年上海世博會(huì)首航年上海世博會(huì)首航世博園區(qū)概述世博園區(qū)概述 規(guī)劃場(chǎng)址：盧浦大橋中山南二路南浦大橋浦東南路規(guī)劃場(chǎng)址：盧浦大橋中山南二路南浦大橋浦東南路 規(guī)劃面積規(guī)劃面積5.285.28平方公里，其中圍欄區(qū)域（收取門(mén)票）范圍約為平方公里，其中圍欄區(qū)域（收取門(mén)票）范圍約為3.283.28平方公里平方

36、公里u 園區(qū)內(nèi)共規(guī)劃園區(qū)內(nèi)共規(guī)劃220220個(gè)各類(lèi)場(chǎng)館，包個(gè)各類(lèi)場(chǎng)館，包括括“一軸四館一軸四館”、9191個(gè)國(guó)家館、個(gè)國(guó)家館、1717個(gè)企業(yè)館等個(gè)企業(yè)館等u 園區(qū)共規(guī)劃園區(qū)共規(guī)劃8 8個(gè)人行出入口，其中個(gè)人行出入口，其中浦西浦西3 3個(gè)、浦東個(gè)、浦東5 5個(gè)個(gè)u 園區(qū)與周邊共有園區(qū)與周邊共有5 5條軌道交通線，條軌道交通線，2424處公交樞紐站與停車(chē)場(chǎng)，處公交樞紐站與停車(chē)場(chǎng)，6 6個(gè)輪個(gè)輪渡渡口渡渡口u 世博期間總參觀人數(shù)將達(dá)世博期間總參觀人數(shù)將達(dá)70007000萬(wàn)萬(wàn)人次，平均日參觀人數(shù)為人次，平均日參觀人數(shù)為4040萬(wàn)，萬(wàn)，高峰日為高峰日為60-8060-80萬(wàn)。主要分布在園萬(wàn)。主要分布在園

37、區(qū)出入口、熱門(mén)場(chǎng)館、餐飲娛樂(lè)區(qū)出入口、熱門(mén)場(chǎng)館、餐飲娛樂(lè)設(shè)施、主題活動(dòng)廣場(chǎng)和公交運(yùn)輸設(shè)施、主題活動(dòng)廣場(chǎng)和公交運(yùn)輸?shù)葻狳c(diǎn)區(qū)域等熱點(diǎn)區(qū)域世博園功能片區(qū)劃分世博園功能片區(qū)劃分TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)模室外宏站室外宏站街道站街道站宏站宏站現(xiàn)網(wǎng)站現(xiàn)網(wǎng)站藏南藏南TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)模室內(nèi)覆蓋室內(nèi)覆蓋LTE演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)LTE演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)MMESAE GWHSS室室外外NTP-ServerCGMSTPeNodeBCE1-1防火墻1-1CE1-2防火墻1-2WDMCMNET1626+1850防火墻世博園區(qū)網(wǎng)世博信息專(zhuān)網(wǎng)傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)2網(wǎng)管系統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺(tái)4507CM-I

38、MS華為華為ODF架金橋金橋二干二機(jī)房二干二機(jī)房二干二機(jī)房二干二機(jī)房監(jiān)控室監(jiān)控室LTE演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)n 室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)室室內(nèi)內(nèi)MSTPMMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管系統(tǒng)摩托摩托MMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管系統(tǒng)上海上海貝爾貝爾MMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管系統(tǒng)中興中興MMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管系統(tǒng)大唐大唐eNodeB摩托摩托eNodeB上海貝上海貝爾爾eNodeB中興中興eNodeB大唐大

39、唐ODF架MSTP傳輸設(shè)備出兩個(gè)傳輸設(shè)備出兩個(gè)GE接口（光）至核心網(wǎng)接口（光）至核心網(wǎng)機(jī)房機(jī)房ODF架，架，ODF架出架出8個(gè)個(gè)GE（光）（光）LTE演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)演示網(wǎng)核心網(wǎng)建設(shè)室室內(nèi)內(nèi)公用防火墻1公用防火墻2WDMCMNET1626+18504507CM-IMSMMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管系統(tǒng)摩托摩托MMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管系統(tǒng)上海上海貝爾貝爾MMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管系統(tǒng)中興中興MMESAE GWHSSNTP-ServerCGCE1-1CE1-2網(wǎng)管

40、系統(tǒng)大唐大唐ODF架WDM傳輸設(shè)備出兩個(gè)傳輸設(shè)備出兩個(gè)GE接口（光）至核心網(wǎng)機(jī)房接口（光）至核心網(wǎng)機(jī)房ODF架，架，ODF架出架出2個(gè)個(gè)GE（光）到（光）到2個(gè)公用防火墻個(gè)公用防火墻TD-LTE演示業(yè)務(wù)演示業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)類(lèi)型業(yè)務(wù)類(lèi)型業(yè)務(wù)描述業(yè)務(wù)描述移動(dòng)高清移動(dòng)高清視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控移動(dòng)移動(dòng)高清會(huì)議高清會(huì)議演示車(chē)演示車(chē)綜合業(yè)務(wù)綜合業(yè)務(wù)移動(dòng)高清移動(dòng)高清實(shí)況轉(zhuǎn)播實(shí)況轉(zhuǎn)播移動(dòng)高清移動(dòng)高清視頻點(diǎn)播視頻點(diǎn)播高清實(shí)景導(dǎo)航高清實(shí)景導(dǎo)航便攜視傳便攜視傳高速上網(wǎng)卡高速上網(wǎng)卡即攝即傳即攝即傳天線海寶天線海寶業(yè)務(wù)介紹業(yè)務(wù)介紹1移動(dòng)高清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)移動(dòng)高清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)n視頻采集點(diǎn)視頻采集點(diǎn)n基站定點(diǎn)（4個(gè)點(diǎn)）（固定：拍攝重要場(chǎng)

41、館出入口）n金橋機(jī)房?jī)?nèi)部（1個(gè)點(diǎn)）（固定）n公交車(chē)內(nèi)部（4個(gè)點(diǎn)）（移動(dòng)）n輪渡內(nèi)部（1個(gè)點(diǎn)）（移動(dòng)） n測(cè)試車(chē)外部（1個(gè)點(diǎn)）（移動(dòng)） n單人便攜設(shè)備（2個(gè)點(diǎn)）（便攜） n演示觀看點(diǎn)演示觀看點(diǎn)n世博局指揮中心監(jiān)控室n2輛TD-LTE演示車(chē)n輪渡內(nèi)部屏幕上單人手持輪渡視頻監(jiān)控平臺(tái)LTE/SAELTE/SAE世博監(jiān)控中心監(jiān)控前端 LTE UE LTE UELTE演示車(chē)公交車(chē)渡船基站定點(diǎn)測(cè)試車(chē)金橋機(jī)房n移動(dòng)高清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)分類(lèi)移動(dòng)高清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)分類(lèi)n固定前端采集的視頻n移動(dòng)前端采集的視頻n單人手持便攜前端采集的視頻（便攜視傳）n演示對(duì)象演示對(duì)象n世博局n政府領(lǐng)導(dǎo)、媒體、專(zhuān)家等VIPn公眾業(yè)務(wù)介紹業(yè)務(wù)介紹2移動(dòng)高清會(huì)議業(yè)務(wù)移動(dòng)高清會(huì)議業(yè)務(wù)n業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介n無(wú)線環(huán)境下720P（單屏上下行各4Mbps）高清制式的遠(yuǎn)程視頻會(huì)議服務(wù)，體驗(yàn)LTE帶來(lái)的高帶寬、實(shí)時(shí)交互性。n演示對(duì)象演示對(duì)象n政府官員、通信專(zhuān)家、主流媒體n演示地點(diǎn)演示地點(diǎn)n1號(hào)演示車(chē)（無(wú)線）n2號(hào)測(cè)試車(chē)（無(wú)線）n主題館VIP室（有線）n長(zhǎng)壽5樓移動(dòng)指揮中心（有線）演示車(chē)網(wǎng)真系統(tǒng)演示車(chē)網(wǎng)真系統(tǒng)主題館主題館/長(zhǎng)壽大樓網(wǎng)真系統(tǒng)長(zhǎng)壽大樓網(wǎng)真系統(tǒng)網(wǎng)真平臺(tái)網(wǎng)真平臺(tái)誤碼、丟包、延時(shí)、帶寬不穩(wěn)定、瞬斷誤碼、丟包、延時(shí)、帶寬不穩(wěn)定、瞬斷業(yè)務(wù)介紹業(yè)務(wù)介紹3高清實(shí)景導(dǎo)航業(yè)務(wù)高清實(shí)景導(dǎo)航業(yè)務(wù)n業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介n高清實(shí)景導(dǎo)航業(yè)務(wù)高清實(shí)景導(dǎo)航業(yè)務(wù)結(jié)合了