TDLTE技術(shù)基本原理研究院李新

1、TD-LTE技術(shù)技術(shù)基本原理基本原理研究院 無(wú)線(xiàn)所2010年12月2 TD-LTETD-LTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)1 TD-LTE TD-LTE幀結(jié)構(gòu)及物理信道幀結(jié)構(gòu)及物理信道2主要內(nèi)容主要內(nèi)容 TD-LTETD-LTE物理層過(guò)程物理層過(guò)程3nOFDMnMIMO3OFDM發(fā)展歷史發(fā)展歷史2000s1990s1970s1960sOFDM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, 802.16, LTE關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程4OFDM概述概述 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，

2、將高速數(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。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。概念概念關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程頻域波形f寬頻信道寬頻信道正交子信道正交子信道5OFDM優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)-對(duì)比對(duì)比 FDM與傳統(tǒng)FDM的區(qū)別？ 傳統(tǒng)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。降低了頻譜效率。 FDMOFDM OFDM:各各(子子)載波重疊排列，同時(shí)保持載波重疊排列，同時(shí)保持(

3、子子)載波的正交性（通過(guò)載波的正交性（通過(guò)FFT實(shí)現(xiàn)）。實(shí)現(xiàn)）。從而在相同帶寬內(nèi)容納數(shù)量更多從而在相同帶寬內(nèi)容納數(shù)量更多(子子)載波，提升頻譜效率。載波，提升頻譜效率。關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程6考慮到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度及成本，考慮到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度及成本，OFDMOFDM更適用于寬帶移動(dòng)通信更適用于寬帶移動(dòng)通信OFDMOFDMTD-SCDMA TD-SCDMA 抗多徑抗多徑干擾能力干擾能力可不采用或采用簡(jiǎn)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)

4、雜度隨著帶寬的增大而急劇增加與與MIMOMIMO結(jié)合結(jié)合系統(tǒng)復(fù)雜度隨天線(xiàn)數(shù)量呈線(xiàn)性增加每個(gè)子載波可看作平坦衰落信道，天線(xiàn)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(xiàn)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。帶寬帶寬擴(kuò)展性擴(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(guò)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(guò)提高碼片速率或多載波CDMA來(lái)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)度頻域調(diào)度靈活頻域調(diào)度顆粒度?。?80kHz）。隨時(shí)為用戶(hù)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

5、放只能進(jìn)行載波級(jí)調(diào)度（1.6MHz)，調(diào)度的靈活性較差。OFDM優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)-對(duì)比對(duì)比 CDMA關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程7OFDM不足不足 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（較高的峰均比（PARPPARP）受頻率偏差的影響受頻率偏差的影響 高速移動(dòng)引起的Doppler頻移 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已通過(guò)增大導(dǎo)頻密度（大致為每0.25ms發(fā)送一次導(dǎo)頻，時(shí)域密度大于TD-S）來(lái)減弱此問(wèn)題帶來(lái)的影響子載波間干擾子載波間干擾(ICI(ICI） 折射、反射較

6、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(mǎn)足絕大多數(shù)傳播模型下的多徑時(shí)延要求（4.68us)，從而維持符號(hào)間無(wú)干擾受時(shí)間偏差的影響受時(shí)間偏差的影響ISI(ISI(符號(hào)間干擾）符號(hào)間干擾）& ICI& ICI關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程8LTE多址方式多址方式-下行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(hù)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(hù)之間沒(méi)有干擾。用戶(hù)實(shí)現(xiàn)多址。因?yàn)樽虞d波相

7、互正交，所以小區(qū)內(nèi)用戶(hù)之間沒(méi)有干擾。時(shí)域波形tpower峰均比示意圖下行多址方式下行多址方式OFDMAOFDMA下行多址方式特點(diǎn)下行多址方式特點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程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(hù)的分布式：分配給用戶(hù)的RBRB不連續(xù)不連續(xù)集中式：連續(xù)集中式：連續(xù)RBRB分給一個(gè)用戶(hù)分給一個(gè)用戶(hù) 優(yōu)點(diǎn)：調(diào)度開(kāi)銷(xiāo)小 優(yōu)點(diǎn)：頻選調(diào)度增益較大頻率時(shí)間用戶(hù)A用戶(hù)B用戶(hù)C子載波在這個(gè)調(diào)度周期中，用戶(hù)A是分布式，用戶(hù)B是集中式9LTE多址方式多址方式-上行上行和和OFDMAOFDMA相同

8、，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(hù)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)源分配給不同的用戶(hù)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)上行多址方式上行多址方式SC-FDMASC-FDMA上行多址方式特點(diǎn)上行多址方式特點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程考慮到多載波帶來(lái)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 Carrier-FDMA （即SC-FDMA）以改善峰均比。SC-FDMA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)

9、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(hù)A用戶(hù)B用戶(hù)C子載波在任一調(diào)度周期中，一個(gè)用戶(hù)分得的子載波必須是連續(xù)的10符號(hào)間保護(hù)間隔符號(hào)間保護(hù)間隔-概述概述符號(hào)間無(wú)保護(hù)間隔時(shí)，多徑會(huì)造成ISI和ICI ISI: Inter-symbol Interference，符號(hào)間干擾 ICI: Inter-Carrier Interference，載頻間干擾無(wú)保護(hù)間隔無(wú)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(xiàn)）和下一個(gè)符號(hào)的正常信號(hào)（紅色實(shí)線(xiàn)），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)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程11CDMA符號(hào)間保護(hù)間

10、隔符號(hào)間保護(hù)間隔-空白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(wú)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(wú)法在積分周期內(nèi)積分為0，導(dǎo)致波形在頻域上無(wú)法和其他子載波正交。應(yīng)用于應(yīng)用于CDMACDMA系統(tǒng)。因?yàn)橄到y(tǒng)。因?yàn)镃DMACDMA載波間載波間采用傳統(tǒng)采用傳統(tǒng)FDMFDM分隔，所以頻域信號(hào)即使分隔，所以頻域信號(hào)即使有一定偏差也沒(méi)有問(wèn)題有一定偏差也沒(méi)有問(wèn)題關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程12OFDM

11、符號(hào)間保護(hù)間隔符號(hào)間保護(hù)間隔-CP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(jiǎn)稱(chēng)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)應(yīng)用于應(yīng)用于OFDMOFDM系統(tǒng)。每個(gè)子載波寬度僅為系統(tǒng)。每個(gè)子載波寬度僅為15kHz15kHz且交疊存在，子載波間干擾（且交疊存在，子載波間干擾（ICIICI）對(duì)系統(tǒng)影響較大，因此采用對(duì)系統(tǒng)影響較大，因此采用CPCP消除消除ICIICI關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程13上下行

12、資源單位上下行資源單位信道類(lèi)型信道類(lèi)型信道名稱(chēng)信道名稱(chēng)資源調(diào)度單位資源調(diào)度單位資源位置資源位置控制控制信道信道PCFICHREG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)PHICHREG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)PDCCHCCE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PBCHN/A頻域：頻點(diǎn)中間的72個(gè)子載波時(shí)域：每無(wú)線(xiàn)幀subframe 0第二個(gè)slotPUCCH位于上行子幀的頻域兩邊邊帶上業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道PDSCHPUSCHRB除了分配給控制信道及參考信號(hào)的資源頻率CCE：Control C

13、hannel Element。CCE = 9 REGREG：RE group，資源粒子組。REG = 4 RERE：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)關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程RB：Resource Block。LTE系統(tǒng)最常見(jiàn)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14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(xiàn)陣列賦形成單路信號(hào)傳輸

14、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（波束賦形（BeamformingBeamforming）發(fā)射分集發(fā)射分集 分集合并通過(guò)對(duì)信道的準(zhǔn)確估計(jì)，針對(duì)用戶(hù)形成波束，降低用戶(hù)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)吞吐量空間復(fù)用空間復(fù)用多天線(xiàn)技術(shù)：分集、空間復(fù)用和波束賦形多天線(xiàn)技術(shù)：分集、空間復(fù)用和波束賦形關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程15天線(xiàn)模式相關(guān)概念天線(xiàn)模式相關(guān)概念關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程“碼字”與“流”

15、的概念相同，LTE目前有單流或雙流；信道條件好時(shí)，可使用雙流-空間復(fù)用信道條件不好時(shí)，可切換成分集模式或波束賦形層與秩（rank）的概念相同，秩為1，2，3，4，表示任一時(shí)刻終端和基站間的獨(dú)立傳播信道的個(gè)數(shù)公共導(dǎo)頻的邏輯天線(xiàn)端口有1、2、4三種情況也就是說(shuō)，即便最多可使用4個(gè)邏輯天線(xiàn)進(jìn)行空間復(fù)用傳輸，仍然只傳輸兩個(gè)信息流16典型傳輸模式中對(duì)應(yīng)的基本概念典型傳輸模式中對(duì)應(yīng)的基本概念傳輸模式傳輸模式流流秩秩邏輯天線(xiàn)端口數(shù)邏輯天線(xiàn)端口數(shù)物理天線(xiàn)物理天線(xiàn)數(shù)數(shù)CRSDRS發(fā)射分集發(fā)射分集1 11 12 2N/A2828空間復(fù)用空間復(fù)用1 11 12 22 22 228282 22 22 228283 3

16、4 48 84 44 48 8波束賦型波束賦型 1 11 12 21 18 81 12 22 22 28 8 波束賦型中的業(yè)務(wù)信道與控制信道使用的參考信號(hào)不同： 業(yè)務(wù)信道使用Port 5專(zhuān)用參考信號(hào)（單流波束賦形）或Port 7,8(雙流波束賦形） 控制信道使用2天線(xiàn)端口發(fā)射分集模式這意味著，這意味著，TD-LTE中的波束賦形僅僅是業(yè)務(wù)信道的（解調(diào)用參考信號(hào)在中的波束賦形僅僅是業(yè)務(wù)信道的（解調(diào)用參考信號(hào)在port 5和業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)信道一起發(fā)送），控制信道仍然采用全向方式發(fā)送給終端信道一起發(fā)送），控制信道仍然采用全向方式發(fā)送給終端關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程17LTE傳輸模式傳輸模式-概述概述

17、ModeMode傳輸模式傳輸模式技術(shù)描述技術(shù)描述應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用場(chǎng)景1 1單天線(xiàn)傳輸信息通過(guò)單天線(xiàn)進(jìn)行發(fā)送無(wú)法布放雙通道室分系統(tǒng)的室內(nèi)站2 2發(fā)射分集同一信息的多個(gè)信號(hào)副本分別通過(guò)多個(gè)衰落特性相互獨(dú)立的信道進(jìn)行發(fā)送信道質(zhì)量不好時(shí)，如小區(qū)邊緣3 3開(kāi)環(huán)空間復(fù)用 終端不反饋信道信息，發(fā)射端根據(jù)預(yù)定義的信道信息來(lái)確定發(fā)射信號(hào)信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)4 4閉環(huán)空間復(fù)用 需要終端反饋信道信息，發(fā)射端采用該信息進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理以產(chǎn)生空間獨(dú)立性信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)。終端靜止時(shí)性能好5 5多用戶(hù)MIMO 基站使用相同時(shí)頻資源將多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送給不同用戶(hù)，接收端利用多根天線(xiàn)對(duì)干擾數(shù)據(jù)流進(jìn)行取消和零陷。6 6單層

18、閉環(huán)空間復(fù)用 終端反饋RI=1時(shí)，發(fā)射端采用單層預(yù)編碼，使其適應(yīng)當(dāng)前的信道7 7單流Beamforming發(fā)射端利用上行信號(hào)來(lái)估計(jì)下行信道的特征，在下行信號(hào)發(fā)送時(shí)，每根天線(xiàn)上乘以相應(yīng)的特征權(quán)值，使其天線(xiàn)陣發(fā)射信號(hào)具有波束賦形效果信道質(zhì)量不好時(shí)，如小區(qū)邊緣8 8雙流Beamforming結(jié)合復(fù)用和智能天線(xiàn)技術(shù)，進(jìn)行多路波束賦形發(fā)送，既提高用戶(hù)信號(hào)強(qiáng)度，又提高用戶(hù)的峰值和均值速率 傳輸模式是針對(duì)單個(gè)終端的。同小區(qū)不同終端可以有不同傳輸模式 eNB自行決定某一時(shí)刻對(duì)某一終端采用什么傳輸模式，并通過(guò)RRC信令通知終端 模式3到模式8中均含有發(fā)射分集。當(dāng)信道質(zhì)量快速惡化時(shí)，eNB可以快速切換到模式內(nèi)發(fā)射

19、分集模式關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程18LTELTE傳輸模式傳輸模式- -發(fā)射分集（發(fā)射分集（Mode 2Mode 2） （頻率偏移發(fā)射分集）（頻率偏移發(fā)射分集） (空頻塊編碼）空頻塊編碼） 天線(xiàn)端口0傳原始調(diào)制符號(hào) 天線(xiàn)端口1傳原始符號(hào)的變換符號(hào) 天線(xiàn)端口0與2(1與3）為一個(gè)天線(xiàn)端口對(duì)，二者之間為SFBC；天線(xiàn)端口0與1在頻域上交替?zhèn)魉驮夹盘?hào)，二者之間為FSTD;2與3傳送相應(yīng)的交換信號(hào),亦為FSTD。 發(fā)射分集利用了天線(xiàn)間的弱相關(guān)性，在天線(xiàn)對(duì)上傳送原始信號(hào)及其變換符號(hào)（一般為原始符號(hào)的共軛），提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?既可用于業(yè)務(wù)信道，又可用于控制信道。兩天線(xiàn)端口兩天線(xiàn)端口-SFBC

20、四天線(xiàn)端口四天線(xiàn)端口-SFBC+FSTD關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程19普通的空間復(fù)用，接收端和發(fā)送端無(wú)信息交互 基于非碼本的預(yù)編碼： 基于終端提供的SRS(探測(cè)參考信號(hào))或DMRS(解調(diào)參考信號(hào))獲得的CSI，基站自行計(jì)算出預(yù)編碼矩陣 基于碼本的預(yù)編碼： 基于終端直接反饋的PMI(預(yù)編碼矩陣索引號(hào))從碼本中選擇預(yù)編碼矩陣 空間復(fù)用利用了天線(xiàn)間空間信道的弱相關(guān)性，在相互獨(dú)立的信道上傳送不同的數(shù)據(jù)流，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾手粦?yīng)用于下行業(yè)務(wù)信道（為了確保傳輸，控制信道普遍采用發(fā)送分集）開(kāi)環(huán)空間復(fù)用開(kāi)環(huán)空間復(fù)用閉環(huán)空間復(fù)用閉環(huán)空間復(fù)用關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程LTELTE傳輸模式傳輸模式-

21、 -空間復(fù)用（空間復(fù)用（Mode 3,4,6Mode 3,4,6）20波束賦型只應(yīng)用于業(yè)務(wù)信道 控制信道仍使用發(fā)射分集保證全小區(qū)覆蓋（類(lèi)比于TD-SCDMA中PCCPCH也是廣播發(fā)射）可以不需要終端反饋信道信息 平均路損和來(lái)波方向可通過(guò)基站測(cè)量終端發(fā)射的SRS（Sounding Reference Signal，探測(cè)參考信號(hào)，類(lèi)比于TD-SCDMA里的midamble碼）TDDTDD的特有技術(shù)的特有技術(shù)，利用，利用上下行信道互易性得到上下行信道互易性得到下行信道信息下行信道信息兩個(gè)波束傳遞相同信息，獲得分集增益+賦型增益兩個(gè)波束傳遞不同信息，獲得復(fù)用增益+賦型增益產(chǎn)生定向波束，獲得賦型增益定義

22、定義 波束賦型是發(fā)射端對(duì)數(shù)據(jù)先加權(quán)再發(fā)送，形成窄的發(fā)射波束，將能量對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)用戶(hù)，提高目標(biāo)用戶(hù)的信噪比，從而提高用戶(hù)的接收性能。特點(diǎn)特點(diǎn)單流單流beamforming雙流雙流beamforming關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程LTELTE傳輸模式傳輸模式- -波束賦形（波束賦形（Mode 7Mode 7，8 8）21接收機(jī)使用來(lái)自多個(gè)信道的副本信息能比較正確的恢復(fù)出原發(fā)送信號(hào)，從而獲得分集增益。手機(jī)受電池容量限制，因此在上行鏈路中采用接收分集也可有效降低手機(jī)發(fā)射功率LTELTE上行天線(xiàn)技術(shù)：接收分集上行天線(xiàn)技術(shù)：接收分集 MRC （最大比合并）（最大比合并）線(xiàn)性合并后的信噪比達(dá)到最大化 相干合

23、并：信號(hào)相加時(shí)相位是對(duì)齊的 越強(qiáng)的信號(hào)采用越高的權(quán)重適用場(chǎng)景：白噪或干擾無(wú)方向性的場(chǎng)景原理 IRC（干擾抑制合并）（干擾抑制合并） 合并后的SINR達(dá)到最大化 有用信號(hào)方向得到高的增益 干擾信號(hào)方向得到低的增益 適用場(chǎng)景：干擾具有較強(qiáng)方向性的場(chǎng)景。接收分集的主要算法：MRC &IRC 由于IRC在最大化有用信號(hào)接收的同時(shí)能最小化干擾信號(hào)，故通常情況IRC優(yōu)于MRC 天線(xiàn)數(shù)越多及干擾越強(qiáng)時(shí)，天線(xiàn)數(shù)越多及干擾越強(qiáng)時(shí)，IRC增益越大增益越大 IRC需進(jìn)行干擾估計(jì)，計(jì)算復(fù)雜度較大需進(jìn)行干擾估計(jì)，計(jì)算復(fù)雜度較大性能比較初期引入建議：初期引入建議： IRC性能較好，故建議廠(chǎng)商支持IRC 鑒于IRC

24、復(fù)雜度較大，廠(chǎng)商初期可能較難支持，故同時(shí)要求MRC 關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程22 TD-LTETD-LTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)1 TD-LTE TD-LTE幀結(jié)構(gòu)及物理信道幀結(jié)構(gòu)及物理信道2主要內(nèi)容主要內(nèi)容 TD-LTETD-LTE物理層過(guò)程物理層過(guò)程3n幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)n物理信道物理信道23LTE幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)FDD LTE幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)TD-LTE幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)#0幀幀: 10ms子幀: 1ms時(shí)隙0.5ms#1#2#3#4#5#6#7#8#9#19子幀: 1ms時(shí)隙0.5ms#0DwPTS特殊子幀: 1ms#2#3#4半幀: 5ms半幀: 5ms幀幀: 10msGPUpPTS關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理

25、信道物理層過(guò)程24TD-LTE幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)子幀: 1ms時(shí)隙0.5ms#0DwPTS特殊子幀: 1ms#2#3#4半幀: 5ms半幀: 5ms幀幀: 10msGPUpPTSTD-LTE幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 無(wú)論是正常子幀還是特殊子幀，長(zhǎng)度均為1ms。FDD子幀長(zhǎng)度也是1ms。 一個(gè)無(wú)線(xiàn)幀分為兩個(gè)5ms半幀，幀長(zhǎng)10ms。和FDD LTE的幀長(zhǎng)一樣。 特殊子幀 DwPTS + GP + UpPTS = 1msDL-UL ConfigurationSwitch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD2

26、5 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDDDDD410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUD TD-LTE上下行配比表轉(zhuǎn)換周期為5ms表示每5ms有一個(gè)特殊時(shí)隙。這類(lèi)配置因?yàn)?0ms有兩個(gè)上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)，所以HARQ的反饋較為及時(shí)。適用于對(duì)時(shí)延要求較高的場(chǎng)景轉(zhuǎn)換周期為10ms表示每10ms有一個(gè)特殊時(shí)隙。這種配置對(duì)時(shí)延的保證略差一些，但是好處是10ms只有一個(gè)特殊時(shí)隙，所以系統(tǒng)損失的容量相對(duì)較小關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程25TD-LTE幀結(jié)構(gòu)和幀結(jié)構(gòu)和TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)對(duì)比幀結(jié)構(gòu)對(duì)比子幀: 1ms#0DwPTS特殊子幀: 1

27、ms#2#3#4GPUpPTS正常時(shí)隙: 0.675msGP#1#2#0#3#4#5#6DwPTSUpPTS特殊時(shí)隙總長(zhǎng)特殊時(shí)隙總長(zhǎng): 0.275msTD-SCDMA 半幀半幀: 5msTD-LTE 半幀半幀: 5msTD-LTE和TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)主要區(qū)別：1. 時(shí)隙長(zhǎng)度不同。TD-LTE的子幀（相當(dāng)于TD-S的時(shí)隙概念）長(zhǎng)度和FDD LTE保持一致，有利于產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)以及借助FDD的產(chǎn)業(yè)鏈2. TD-LTE的特殊時(shí)隙有多種配置方式，DwPTS,GP,UpPTS可以改變長(zhǎng)度，以適應(yīng)覆蓋、容量、干擾等不同場(chǎng)景的需要。3. 在某些配置下，TD-LTE的DwPTS可以傳輸數(shù)據(jù)，能夠進(jìn)一步增大小區(qū)容

28、量4. TD-LTE的調(diào)度周期為1ms，即每1ms都可以指示終端接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，保證更短的時(shí)延。而TD-SCDMA的調(diào)度周期為5ms關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程26TD-LTE和和TD-SCDMA鄰鄰頻頻共存共存（1）TD-S = 3:3根據(jù)仿真結(jié)果，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為26Mbps左右（采用10:2:2，特殊時(shí)隙可以用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)）TD-LTE = 2:2 + 10:2:2TD-SCDMA時(shí)隙 = 675usDwPTS = 75us GP = 75us UpPTS = 125usTD-LTE子幀= 1ms = 30720Ts10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts :

29、 4384Ts3:9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384TsTD-SCDMATD-LTE1.025ms= 2.15ms特殊時(shí)隙特殊時(shí)隙共存要求：上下行沒(méi)有交疊（圖中Tb Ta）。則TD-LTE的DwPTS必須小于0.85ms（26112Ts)?？梢圆捎?0:2:2的配置0.675ms1ms關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程27TD-SCDMATD-LTETD-SCDMA時(shí)隙 = 675usDwPTS = 75us GP = 75us UpPTS = 125usTD-LTE子幀= 1ms = 30720Ts10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts : 4384Ts3:

30、9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384Ts0.7ms0.675ms1ms= 1.475ms共存要求：上下行沒(méi)有交疊（圖中Tb Ta） 。 則TD-LTE的DwPTS必須小于0.525ms（16128Ts)，只能采用3:9:2的配置TD-S = 4:2 根據(jù)計(jì)算，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為28Mbps左右（為避免干擾，特殊時(shí)隙只能采用3:9:2，無(wú)法用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)。經(jīng)計(jì)算，為和TD-SCDMA時(shí)隙對(duì)齊引起的容量損失約為20% ）計(jì)算方法：TS36.213規(guī)定，特殊時(shí)隙DwPTS如果用于傳輸數(shù)據(jù)，那么吞吐量按照正常下行時(shí)隙的0.75倍傳輸。如果采用10:2:2配置，則下行容

31、量為3個(gè)正常時(shí)隙吞吐量+0.75倍正常時(shí)隙吞吐量。如果丟失此0.75倍傳輸機(jī)會(huì)，則損失的吞吐量為0.75/3.75 = 20%TD-LTE = 3:1 + 3:9:2關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程TD-LTE和和TD-SCDMA鄰鄰頻頻共存共存（2）28TD-S = 1:5TD-LTE = 1:3 + 3:9:2TD-SCDMATD-LTE 根據(jù)計(jì)算，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為9.3M（特殊時(shí)隙無(wú)法用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)）如果特殊時(shí)隙采用10:2:2，則下行扇區(qū)吞吐量為16.2M。所以為和TD-SCDMA時(shí)隙對(duì)齊引起的容量損失約為43%TD-SCDMA時(shí)隙 = 675usDwPTS = 75us

32、 GP = 75us UpPTS = 125usTD-LTE子幀= 1ms = 30720Ts10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts : 4384Ts3:9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384Ts0.675ms1ms0.675ms= 3.5ms共存要求：上下行沒(méi)有交疊（圖中Tb Ta） 。TD-LTE的DwPTS必須小于0.5ms（15360Ts)。只能采用 3:9:2關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程TD-LTE和和TD-SCDMA鄰鄰頻頻共存共存（3）29和和TD-SCDMA共存共存 - 小結(jié)小結(jié)根據(jù)仿真結(jié)果，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為26Mbps左右（

33、特殊時(shí)隙可以用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)）TD-S = 3:3TD-LTE = 2:2 + 10:2:2根據(jù)仿真結(jié)果，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為28Mbps左右（特殊時(shí)隙采用3:9:2，無(wú)法用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)，損失20%）TD-S = 4:2TD-LTE = 3:1 + 3:9:2TD-LTE = 1:3 + 3:9:2TD-S = 1:5根據(jù)計(jì)算結(jié)果，此時(shí)TD-LTE下行扇區(qū)吞吐量為9.3M（特殊時(shí)隙采用3:9:2，無(wú)法用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)，損失43% ）上述分析表明：上述分析表明：1. TD-S網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)3:3配置的情況下，既符合配置的情況下，既符合TD-LTE網(wǎng)絡(luò)本身支持業(yè)務(wù)需求和達(dá)網(wǎng)絡(luò)本身支持業(yè)務(wù)需求和達(dá)到自身

34、性能最優(yōu)的條件，也沒(méi)有時(shí)隙對(duì)齊造成的吞吐量損失。到自身性能最優(yōu)的條件，也沒(méi)有時(shí)隙對(duì)齊造成的吞吐量損失。2. 由于現(xiàn)網(wǎng)由于現(xiàn)網(wǎng)TD-S為為4:2的配置，若不改變現(xiàn)網(wǎng)配置，的配置，若不改變現(xiàn)網(wǎng)配置，TD-LTE在需要和在需要和TD-S鄰頻共存的場(chǎng)景下，時(shí)隙配比只能為鄰頻共存的場(chǎng)景下，時(shí)隙配比只能為3:1+3:9:2。關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程30特殊子幀特殊子幀 TD-LTE特殊子幀繼承了TD-SCDMA的特殊子幀設(shè)計(jì)思路，由DwPTS，GP和UpPTS組成。 TD-LTE的特殊子幀可以有多種配置，用以改變DwPTS，GP和UpPTS的長(zhǎng)度。但無(wú)論如何改變，DwPTS + GP + UpPT

35、S永遠(yuǎn)等于1ms特殊子幀配置Normal CPDwPTSGPUpPTS0310119412103131121412115392693271022811121msGPDwPTSUpPTS1msGPDwPTSUpPTS TD-LTE的特殊子幀配置和上下行時(shí)隙配置沒(méi)有制約關(guān)系，可以相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)行配置 目前廠(chǎng)家支持10:2:2（以提高下行吞吐量為目的）和3:9:2（以避免遠(yuǎn)距離同頻干擾或某些TD-S配置引起的干擾為目的），隨著產(chǎn)品的成熟，更多的特殊子幀配置會(huì)得到支持關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程31 主同步信號(hào)PSS在DwPTS上進(jìn)行傳輸 DwPTS上最多能傳兩個(gè)PDCCH OFDM符號(hào)（正常時(shí)隙能

36、傳最多3個(gè)） 只要DwPTS的符號(hào)數(shù)大于等于9，就能傳輸數(shù)據(jù)（參照上頁(yè)特殊子幀配置） TD-SCDMA的DwPTS承載下行同步信道DwPCH，采用規(guī)定功率覆蓋整個(gè)小區(qū)，UE從DwPTS上獲得與小區(qū)的同步 TD-SCDMA的DwPTS無(wú)法傳輸數(shù)據(jù)，所以TD-LTE在這方面是有提高的。如果小區(qū)覆蓋距離和遠(yuǎn)距離同頻干擾不構(gòu)成限制因素（在這種情況下應(yīng)該采用較大的GP配置），推薦將DwPTS配置為能夠傳輸數(shù)據(jù)DwPTS關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程32UpPTSUpPTS可以發(fā)送短RACH（做隨機(jī)接入用）和SRS（Sounding參考信號(hào)，詳細(xì)介紹見(jiàn)后）根據(jù)系統(tǒng)配置，是否發(fā)送短RACH或者SRS都可以

37、用獨(dú)立的開(kāi)關(guān)控制因?yàn)橘Y源有限（最多僅占兩個(gè)OFDM符號(hào)），UpPTS不能傳輸上行信令或數(shù)據(jù)TD-SCDMA的UpPTS承載Uppch，用來(lái)進(jìn)行隨機(jī)接入關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程33邏輯、傳輸、物理信道邏輯、傳輸、物理信道下行信道映射關(guān)系下行信道映射關(guān)系上行信道映射關(guān)系上行信道映射關(guān)系 邏輯信道邏輯信道定義傳送信息的類(lèi)型，這些數(shù)據(jù)流是包括所有用戶(hù)的數(shù)據(jù)。 傳輸信道傳輸信道是在對(duì)邏輯信道信息進(jìn)行特定處理后再加上傳輸格式等指示信息后的數(shù)據(jù)流。 物理信道物理信道是將屬于不同用戶(hù)、不同功用的傳輸信道數(shù)據(jù)流分別按照相應(yīng)的規(guī)則確定其 載頻、 擾碼、擴(kuò)頻碼、開(kāi)始結(jié)束時(shí)間等進(jìn)行相關(guān)的操作，并在最終調(diào)制為模

38、擬射頻信號(hào)發(fā)射出去； 不同物理信道上的數(shù)據(jù)流分別屬于不同的用戶(hù)或者是不同的功用。 關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程34物理信道簡(jiǎn)介物理信道簡(jiǎn)介信道類(lèi)型信道類(lèi)型信道名稱(chēng)信道名稱(chēng)TD-STD-S類(lèi)類(lèi)似信道似信道功能簡(jiǎn)介功能簡(jiǎn)介控制信道控制信道PBCH(物理廣播信道）PCCPCHMIBPDCCH（下行物理控制信道)HS-SCCH傳輸上下行數(shù)據(jù)調(diào)度信令上行功控命令尋呼消息調(diào)度授權(quán)信令RACH響應(yīng)調(diào)度授權(quán)信令PHICH(HARQ指示信道）HS-SICH傳輸控制信息HI（ACK/NACK)PCFICH（控制格式指示信道）N/A指示PDCCH長(zhǎng)度的信息PRACH（隨機(jī)接入信道）PRACH用戶(hù)接入請(qǐng)求信息PU

39、CCH（上行物理控制信道）ADPCH傳輸上行用戶(hù)的控制信息，包括CQI, ACK/NAK反饋，調(diào)度請(qǐng)求等。 業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道PDSCH（下行物理共享信道）PDSCHRRC相關(guān)信令、SIB、paging 消息、下行用戶(hù)數(shù)據(jù)PUSCH（上行物理控制信道）PUSCH上行用戶(hù)數(shù)據(jù)，用戶(hù)控制信息反饋，包括CQI,PMI,RI關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程35物理信道配置物理信道配置關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程36不同的同步信號(hào)來(lái)區(qū)分不同的小區(qū)，包括PSS和SSS。 P-SCH P-SCH (主同步信道）：符號(hào)同步，部分Cell ID檢測(cè),3個(gè)小區(qū)ID. S-SCHS-SCH（輔同步信道）：幀同步，

40、CP長(zhǎng)度檢測(cè)和Cell group ID檢測(cè)，168個(gè)小區(qū)組ID.SCH配置配置時(shí)域結(jié)構(gòu)時(shí)域結(jié)構(gòu)頻域結(jié)構(gòu)頻域結(jié)構(gòu) SCH(同步信道同步信道)PSSPSS位于位于DwPTSDwPTS的第三個(gè)符號(hào)的第三個(gè)符號(hào)SSSSSS位于位于5ms5ms第一個(gè)子幀的最后一個(gè)第一個(gè)子幀的最后一個(gè)符號(hào)符號(hào)小區(qū)搜索需要支持可擴(kuò)展的系統(tǒng)帶寬：小區(qū)搜索需要支持可擴(kuò)展的系統(tǒng)帶寬： 1.4/3/5/10/20MHz 1.4/3/5/10/20MHz SCH (P/S-SCH) SCH (P/S-SCH)占用的占用的7272子載波位于子載波位于系統(tǒng)帶寬中心位置系統(tǒng)帶寬中心位置關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程37PCI概述概述L

41、TE系統(tǒng)提供504個(gè)物理層小區(qū)ID(即PCI)，和TD-SCDMA系統(tǒng)的128個(gè)擾碼概念類(lèi)似。網(wǎng)管配置時(shí)，為小區(qū)配置0503之間的一個(gè)號(hào)碼即可?；靖拍罨靖拍钚^(qū)小區(qū)IDID獲取方式獲取方式在TD-SCDMA系統(tǒng)中，UE解出小區(qū)擾碼序列（共有128種可能性），即可獲得該小區(qū)ID。LTE的方式類(lèi)似，不同的是UE需要解出兩個(gè)序列：主同步序列（PSS，共有3種可能性）和輔同步序列（SSS，共有168種可能性）。由兩個(gè)序列的序號(hào)組合，即可獲取該小區(qū)ID。配置原則配置原則 因?yàn)镻CI直接決定了小區(qū)同步序列，并且多個(gè)物理信道的加擾方式也和PCI相關(guān)，所以相鄰小區(qū)的PCI不能相同以避免干擾。關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)

42、物理信道物理層過(guò)程38 頻域：對(duì)于不同的帶寬，都占用中間的頻域：對(duì)于不同的帶寬，都占用中間的1.08MHz 1.08MHz （7272個(gè)子載波）進(jìn)行傳輸個(gè)子載波）進(jìn)行傳輸 時(shí)域：映射在每個(gè)時(shí)域：映射在每個(gè)5ms 5ms 無(wú)線(xiàn)幀的無(wú)線(xiàn)幀的subframe0subframe0里的第二個(gè)里的第二個(gè)slotslot的前的前4 4個(gè)個(gè)OFDMOFDM符號(hào)上符號(hào)上 周期：周期：PBCHPBCH周期為周期為40ms40ms，每，每10ms10ms重復(fù)發(fā)送一次，終端可以通過(guò)重復(fù)發(fā)送一次，終端可以通過(guò)4 4次中的任一次接收次中的任一次接收解調(diào)出解調(diào)出BCHBCHPBCH配置配置 PBCH(廣播信道廣播信道) 廣

43、播消息：廣播消息：MIB&SIBMIB&SIBMIBMIB在在PBCHPBCH上傳輸上傳輸, ,包含了接入包含了接入LTELTE系統(tǒng)所系統(tǒng)所需要的最基本的信息：需要的最基本的信息：下行系統(tǒng)帶寬下行系統(tǒng)帶寬PHICHPHICH資源指示資源指示系統(tǒng)幀號(hào)系統(tǒng)幀號(hào)(SFN(SFN）CRCCRC使用使用maskmask的方式的方式天線(xiàn)數(shù)目的信息等天線(xiàn)數(shù)目的信息等SIBSIB在在DL-SCHDL-SCH上傳輸，映射到物理信道上傳輸，映射到物理信道PDSCH PDSCH ，攜帶如下信息：攜帶如下信息：一個(gè)或者多個(gè)一個(gè)或者多個(gè)PLMNPLMN標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)Track area codeTrack a

44、rea code小區(qū)小區(qū)IDIDUEUE公共的無(wú)線(xiàn)資源配置信息公共的無(wú)線(xiàn)資源配置信息同、異頻或不同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)重選信息同、異頻或不同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)重選信息SIB1SIB1固定位置在固定位置在#5#5子幀上傳輸，攜帶了子幀上傳輸，攜帶了DL/ULDL/UL時(shí)隙時(shí)隙配比，以及其他配比，以及其他SIBSIB的位置與索引等信息。的位置與索引等信息。關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程SIB 1SIB 2SIB 3839 PHICHPHICH的傳輸以的傳輸以PHICHPHICH組的形式，組的形式，PHICHPHICH組的個(gè)組的個(gè)數(shù)由數(shù)由PBCHPBCH指示。指示。 Ng=1/6,1/2,1,2 Ng=1/

45、6,1/2,1,2 PHICH PHICH組數(shù)組數(shù)=Ng=Ng* *(100/8)(100/8)（整數(shù)，取上限）（整數(shù)，取上限）=3=3，7 7，1313，2525PHICH min=3 PHICH max=25PHICH min=3 PHICH max=25 采用采用BPSKBPSK調(diào)制，傳輸上行信道反饋信息。調(diào)制，傳輸上行信道反饋信息。指示指示PDCCHPDCCH的長(zhǎng)度信息（的長(zhǎng)度信息（1 1、2 2或或3 3），在子幀的第一個(gè)），在子幀的第一個(gè)OFDMOFDM符號(hào)上發(fā)送，符號(hào)上發(fā)送，占用占用4 4個(gè)個(gè)REGREG，均勻分布在整個(gè)系統(tǒng)帶寬。均勻分布在整個(gè)系統(tǒng)帶寬。采用采用QPSKQPSK調(diào)

46、制，攜帶一個(gè)子幀中用于傳輸調(diào)制，攜帶一個(gè)子幀中用于傳輸PDCCHPDCCH的的OFDMOFDM符號(hào)數(shù)，傳輸格符號(hào)數(shù)，傳輸格式。式。小區(qū)級(jí)小區(qū)級(jí)shiftshift，隨機(jī)化干擾。，隨機(jī)化干擾。PCFICH & PHICH配置配置PCFICH( (物理層控制格式指示信道物理層控制格式指示信道) ) PHICH( (物理物理HARQHARQ指示信道指示信道) )關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程40頻域：占用所有的子載波頻域：占用所有的子載波 時(shí)域：占用每個(gè)子幀的前時(shí)域：占用每個(gè)子幀的前n n個(gè)個(gè)OFDMOFDM符號(hào)，符號(hào)，n=3nRSRQ=10lg100+(-82)-(-54)=-8dBLT

47、E終端測(cè)量量終端測(cè)量量-RSRQ關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程51RS-CINR真正的RS信號(hào)質(zhì)量因?yàn)镽S在所有RE資源中均勻分布，所以RS-CINR一定程度上可以表征PDSCH（業(yè)務(wù)信道）信號(hào)質(zhì)量因?yàn)镽S-SINR沒(méi)有在3GPP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，所以目前僅在外場(chǎng)測(cè)試中要求廠(chǎng)家提供RS-CINR，且不同廠(chǎng)家在實(shí)現(xiàn)中可能會(huì)有一定偏差RS-CINRRS-CINR關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程52上行參考信號(hào)上行參考信號(hào)可以在普通上行子幀上傳輸，也可以在可以在普通上行子幀上傳輸，也可以在UpPTS上傳輸，位于上傳輸，位于上行子幀的最后一個(gè)上行子幀的最后一個(gè)SC-FDMA符號(hào)，符號(hào)，eNB配置配置UE在

48、某個(gè)時(shí)頻資源上發(fā)送在某個(gè)時(shí)頻資源上發(fā)送sounding以及發(fā)送以及發(fā)送sounding的長(zhǎng)度。的長(zhǎng)度。DMRS（解調(diào)參考信號(hào)）（解調(diào)參考信號(hào)）在在PUCCH、PUSCH上傳輸，用于上傳輸，用于PUCCH和和PUSCH的相關(guān)解調(diào)的相關(guān)解調(diào)For PUSCH 每個(gè)每個(gè)slot(0.5ms) 一個(gè)一個(gè)RS，第四個(gè)第四個(gè)OFDM symbol For PUCCHACK 每個(gè)每個(gè)slot中間三個(gè)中間三個(gè)OFDM symbol為為RS For PUCCHCQI 每個(gè)每個(gè)slot兩個(gè)參考信號(hào)兩個(gè)參考信號(hào)SRS（探測(cè)參考信號(hào)）（探測(cè)參考信號(hào)） Sounding作用作用 上行信道估計(jì)，選擇上行信道估計(jì)，選擇MC

49、S和和 上行頻率選擇性調(diào)度上行頻率選擇性調(diào)度 TDD系統(tǒng)中，估計(jì)上行信道系統(tǒng)中，估計(jì)上行信道矩陣矩陣H，用于下行波束賦形，用于下行波束賦形 Sounding周期周期 由高層通過(guò)由高層通過(guò)RRC 信令觸發(fā)信令觸發(fā)UE 發(fā)送發(fā)送SRS，包括一次性，包括一次性的的SRS 和周期性和周期性SRS 兩種方式兩種方式 周期性周期性SRS 支持支持2ms,5ms,10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms, 320ms 八種周期八種周期 TDD系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，5ms最多發(fā)兩次最多發(fā)兩次關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程Slot structure for ACK/NAK and its RS

50、DMRS1 slot DMRS DMRSSlot structure for PUSCH and its RS1 slot DMRSSlot structure for CQI and its RS1 slot DMRS DMRS53 TD-LTETD-LTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)1 TD-LTE TD-LTE物理層過(guò)程物理層過(guò)程3主要內(nèi)容主要內(nèi)容 TD-LTE TD-LTE幀結(jié)構(gòu)及物理信道幀結(jié)構(gòu)及物理信道2n下行同步下行同步n隨機(jī)接入隨機(jī)接入n上行功控上行功控n下行功率分配下行功率分配n頻選調(diào)度頻選調(diào)度54物理層過(guò)程物理層過(guò)程-下行同步下行同步 第一步：第一步：UE用3個(gè)已知的主同步序列和接收信號(hào)

51、做相關(guān)，找到最大相關(guān)峰值，從而獲得該小區(qū)的主同步序列以及主同步信道位置（PSC，即上圖的紫色位置），達(dá)到OFDM符號(hào)同步。PSC每5ms發(fā)射一次，所以UE此時(shí)還不能確定哪里是整個(gè)幀的開(kāi)頭。另外，小區(qū)的主同步序列是構(gòu)成小區(qū)ID的一部分。 第二步：第二步：UE用270個(gè)已知的輔同步序列在特定位置（上圖中的藍(lán)色位置，即SSC）和接收信號(hào)做相關(guān)，找到該小區(qū)的輔同步序列。SSC每5ms發(fā)射一次，但一幀里的兩次SSC發(fā)射不同的序列。UE據(jù)此特性獲得幀同步。輔同步序列也是構(gòu)成小區(qū)ID的一部分。 第三步：第三步：到此，下行同步完成。同時(shí)UE已經(jīng)獲取了該小區(qū)的小區(qū)IDS1核心網(wǎng)下行同步下行同步子幀0(下行)特殊

52、子幀#2子幀2(上行)PSC(Primary Synchronization Channel)SSC(Secondary Synchronization Channel)下行同步是UE進(jìn)入小區(qū)后要完成的第一步，只有完成下行同步，才能開(kāi)始接收其他信道（如廣播信道）并進(jìn)行其他活動(dòng)。TD-SCDMA中主要依靠中主要依靠Sync_DL進(jìn)行下行同步進(jìn)行下行同步UE在DWpts上粗搜SYNC_DL位置（與TD-LTE相同每5ms幀發(fā)送一次），與可能的32個(gè)sync_DL做相關(guān)，確定SYNC_DL的碼型（每個(gè)Sync_DL對(duì)應(yīng)4個(gè)midamble碼和擾碼序列）通過(guò)相關(guān)運(yùn)即可找到當(dāng)前系統(tǒng)所用的midamble

53、碼，同時(shí)可以估計(jì)出當(dāng)前無(wú)線(xiàn)信道，用于UE對(duì)系統(tǒng)的擾碼進(jìn)行解碼獲取擾碼后，便可建立TS0同步并讀取P-CCPH信息發(fā)送的，讀取小區(qū)廣播信息TD-LTETD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程55物理層過(guò)程物理層過(guò)程-隨機(jī)接入隨機(jī)接入S1核心網(wǎng)Preamble PRACH信道可以承載在UpPTS上，但因?yàn)閁pPTS較短，此時(shí)只能發(fā)射短Preamble碼。短Preamble碼能用在最多覆蓋1.4公里的小區(qū)。 PRACH信道也可承載在正常的上行子幀。這時(shí)可以發(fā)射長(zhǎng)preamble碼。長(zhǎng)preamble碼有4種可能的配置，對(duì)應(yīng)的小區(qū)覆蓋半徑從14公里到100公里不等。 PRACH信道在每個(gè)子幀上

54、只能配置一個(gè)?？紤]到LTE中一共有64個(gè)preamble碼，在無(wú)沖突的情況下，每個(gè)子幀最多可支持64個(gè)UE同時(shí)接入。 實(shí)際應(yīng)用中，64個(gè)preamble碼有部分會(huì)被分配為僅供切換用戶(hù)使用（叫做：非競(jìng)爭(zhēng)preamble碼），以提高切換用戶(hù)的切換成功率。所以小區(qū)內(nèi)用戶(hù)用于初始隨機(jī)接入的preamble碼可能會(huì)少于64個(gè)。子幀0(下行)特殊子幀子幀2(上行)長(zhǎng)Preamble短Preamble在UE收取了小區(qū)廣播信息之后，當(dāng)需要接入系統(tǒng)時(shí)，UE即在PRACH信道發(fā)送Preamble碼，開(kāi)始觸發(fā)隨機(jī)接入流程關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程56物理層過(guò)程物理層過(guò)程-隨機(jī)接入信令流程隨機(jī)接入信令流程UEe

55、NBPreamblePRACH信道信道Random Access ResponsePDSCH(公共業(yè)務(wù)信道公共業(yè)務(wù)信道)RRC連接請(qǐng)求PUSCH(公共業(yè)務(wù)信道公共業(yè)務(wù)信道)RRC連接建立PDSCH(公共業(yè)務(wù)信道公共業(yè)務(wù)信道)發(fā)送preamble，請(qǐng)求接入確認(rèn)收到請(qǐng)求，并指示UE調(diào)整上行同步UE發(fā)送IMSI或TMSI，正式請(qǐng)求RRC連接確認(rèn)收到請(qǐng)求并返回該UE的IMSI(TMSI)以解決競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題(如果兩個(gè)UE都以為自己能獲得接入，那么通過(guò)此消息的IMSI就能挑出真正獲準(zhǔn)接入的UEUENodeBSYNC-ULUppch信道信道Sync_UL ResponseFPACH信道信道RRC 連接請(qǐng)求PRA

56、CH信道信道RRC連接建立DCCH信道信道TD-LTETD-SCDMA對(duì)比來(lái)看，TD-SCDMA和TD-LTE的隨機(jī)接入在理念上是類(lèi)似的，這里只列出區(qū)別： TD-SCDMA中Uppch的SYNC-UL可在UpPTS上發(fā)射，為避免Up干擾開(kāi)啟Up-shifting后Uppch在上行業(yè)務(wù)時(shí)隙發(fā)送，但不占用業(yè)務(wù)時(shí)隙碼道資源 典型3載波小區(qū)，偏移1個(gè)時(shí)隙，本小區(qū)容量損失17%，但通過(guò)干擾消除算法可消除、抑制Up與業(yè)務(wù)共時(shí)隙的干擾 TD-LTE可以用UpPTS，也可以占用常規(guī)時(shí)隙資源，在上行業(yè)務(wù)時(shí)隙傳輸PRACH配置為非Format 4，20MHz載波帶寬，上下行時(shí)隙比2:2情況下，PRACH配置為Fo

57、rmat 4上行理論吞吐量損失1.5%關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程57降低小區(qū)間干擾降低小區(qū)間干擾補(bǔ)償路徑損耗和陰影衰落，適應(yīng)信道變化補(bǔ)償路徑損耗和陰影衰落，適應(yīng)信道變化 上行功控概述上行功控概述功控方案功控方案功控信道功控信道n PUSCH/PUCCH/SRS/PRACH開(kāi)環(huán)功控開(kāi)環(huán)功控 (補(bǔ)償路徑損耗和陰影衰落）補(bǔ)償路徑損耗和陰影衰落） 確定確定UE發(fā)射功率的一個(gè)起始發(fā)射功率，作為閉環(huán)功控調(diào)整的基礎(chǔ)發(fā)射功率的一個(gè)起始發(fā)射功率，作為閉環(huán)功控調(diào)整的基礎(chǔ);閉環(huán)功控（適應(yīng)信道變化）閉環(huán)功控（適應(yīng)信道變化） eNodeB通過(guò)測(cè)量通過(guò)測(cè)量PUCCH/PUSCH/SRS信號(hào)的信號(hào)的SINR，和目標(biāo)值

58、，和目標(biāo)值SINRtarget比較比較，調(diào)整相應(yīng)子幀的上行發(fā)送信號(hào)的發(fā)射功率；，調(diào)整相應(yīng)子幀的上行發(fā)送信號(hào)的發(fā)射功率；外環(huán)功控外環(huán)功控 根據(jù)根據(jù)BLER的統(tǒng)計(jì)值動(dòng)態(tài)調(diào)整閉環(huán)功控中使用的目標(biāo)值的統(tǒng)計(jì)值動(dòng)態(tài)調(diào)整閉環(huán)功控中使用的目標(biāo)值SINRtarget功控目的功控目的關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程58PUSCH功控流程功控流程eNB廣播小區(qū)特定功控參數(shù)（廣播小區(qū)特定功控參數(shù)（P0-nominal，alpha);eNB通過(guò)通過(guò)RRC通知通知UE特定的功控參數(shù)（特定的功控參數(shù)（P0_UE）;UE結(jié)合結(jié)合eNB提供的參數(shù)計(jì)算提供的參數(shù)計(jì)算pathloss;eNB通過(guò)通過(guò)PDCCH（DCI Format

59、 0 （UE標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)C-RNTI） or DCI Format 3/3A（UE標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)TPC-PUSCH-RNTI） )通知通知UE TPC命令，進(jìn)行閉環(huán)校命令，進(jìn)行閉環(huán)校正功率；正功率；UE測(cè)量并上報(bào)自己的測(cè)量并上報(bào)自己的headroom。范圍：范圍： 40;-23dB（ class 3）作用：確定具體的功控策略（調(diào)高或調(diào)低）作用：確定具體的功控策略（調(diào)高或調(diào)低）上報(bào)機(jī)制：上報(bào)機(jī)制：上次上報(bào)上次上報(bào)headroom后路損有了較大改變；后路損有了較大改變；UE發(fā)射功率已接近最大發(fā)射功率；發(fā)射功率已接近最大發(fā)射功率；較長(zhǎng)時(shí)間未上報(bào)較長(zhǎng)時(shí)間未上報(bào)headroom。headroom關(guān)鍵技術(shù)幀結(jié)構(gòu)物理信道物理層過(guò)程59PUSCH功控參數(shù)（各廠(chǎng)商實(shí)配值）功控參數(shù)（各廠(chǎng)商實(shí)配值）Vendor 1Vendor 2Vendor 3Ven