TD-LTE基本原理與關(guān)鍵技術(shù)

TD-LTE基本原理與關(guān)鍵技術(shù)培訓(xùn)專(zhuān)用膠片中興通訊TDD產(chǎn)品支持團(tuán)隊(duì)姓名:徐濟(jì)乾E-mail:Xu.Jiqian@目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹第三代移動(dòng)通信技術(shù)：WCDMACDMA2000TD-SCDMAWiMAX(IEEE802.16d-802.16n)移動(dòng)通信的發(fā)展AMPSTACSNMT其它模擬技術(shù)GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC需求驅(qū)動(dòng)數(shù)字技術(shù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)UMTSWCDMACDMA2000需求驅(qū)動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA第一代80年代模擬第二代90年代數(shù)字第三代IMT-2000移動(dòng)通信發(fā)展的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)任何人(whoever)可以在任何時(shí)候(whenever)、任何地方(wherever)與其它任何人(whomever)以任何方式(whatever)進(jìn)行通信！演進(jìn)之路——無(wú)線(xiàn)技術(shù)演進(jìn)路徑LTE成為移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)的主流方向，多種技術(shù)體制將長(zhǎng)期并存，并最終演進(jìn)到單一網(wǎng)絡(luò)為什么要LTELTE

LongTermEvolution4G漸行漸近，什么樣的技術(shù)能獲得ITU的青睞而成為4G標(biāo)準(zhǔn)？GSM—>WCDMA\TD-SCDMA—>?IEEE輸出了強(qiáng)勁對(duì)手，怎么在于WiMAX市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝？WiMAX吞吐量>>WCDMA\TD-SCDMA!數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求快速增加，如何保證3GPP在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力？UL50Mbps\DL100Mbps?什么是LTELTE分FDD和TDD兩種模式采用OFDM和MIMO技術(shù)，用戶(hù)峰值速率DL100MbpsUL50Mbps扁平、全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)減少系統(tǒng)時(shí)延CP：駐留—激活小于100ms，休眠—激活小于50msUP：最小可達(dá)到5ms控制面處理能力：?jiǎn)涡^(qū)5M帶寬內(nèi)不少于200用戶(hù)頻譜利用率：1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz頻譜利用率相對(duì)于3G提高2-3倍LTE頻譜（TDD）E-UTRABand

Uplink/downlink[MHz]

DuplexMode

331900-1920TDD342010-2025TDD351850-1910TDD361930-1990TDD371910-1930TDD382570-2620TDD391880-1920TDD402300-2400TDD412496-2690TDD423400-3600TDD433600-3800TDD公網(wǎng)市場(chǎng)比較主流的TD-LTE頻段是2.3G及2.6G頻段專(zhuān)網(wǎng)市場(chǎng)比較主流的TD-LTE頻段是1.4G（1447M-1467M）和1.8G（1785M-1805M）頻段全球市場(chǎng)中國(guó)TDD頻段分析和使用頻段A2010-2025MHz頻段F1880-1920MHz頻段E2320-2370MHz中國(guó)移動(dòng)TDD頻譜室外TD-LTE20M(1880-1900MHz）

室外TDS15M(1900-1915MHz）頻段D2575-2635MHz室外TD-LTE20M->35M15M50M60M室內(nèi)+室外：TDS15M室內(nèi)TDS/TD-LTE50M室內(nèi)TD5M(2010-2015MHz)室外TD10M(2015-2025MHz)室內(nèi)TD10M(1880-1890MHz)室外TD10M(1890-1900MHz)室內(nèi)TD10M(2320-2330MHz)頻段E2300-2320MHz室內(nèi)TD-LTE20M中國(guó)聯(lián)通TDD頻譜頻段D2555-2575MHz20M室外TD-LTE頻段E2370-2390MHz室內(nèi)TD-LTE20M中國(guó)電信TDD頻譜頻段D2635-2655MHz20M室外TD-LTE預(yù)留1.4G、3.5G、3.6G頻段尚未分配目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹TD-LTE整網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)無(wú)線(xiàn)側(cè)接入承載網(wǎng)絡(luò)提供無(wú)線(xiàn)基站傳輸IP規(guī)劃提供無(wú)線(xiàn)基站指向核心網(wǎng)和網(wǎng)管中心路由EPC核心網(wǎng)核心網(wǎng)層功能接入用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和鑒權(quán)業(yè)務(wù)平臺(tái)提供多樣化業(yè)務(wù)2\3GRNC\BSCOMCB通道2\3G核心網(wǎng)視頻監(jiān)控多媒體會(huì)議PGM業(yè)務(wù)MRS服務(wù)器PORTAL無(wú)線(xiàn)網(wǎng)NodeB+eNodeBPTN網(wǎng)絡(luò)CE1CE2MMES-GWHSS/HLRDNSCGFWFW計(jì)費(fèi)中心CMNETIP承載網(wǎng)GPRS其他EPCEPC核心網(wǎng)eNodeBeNodeB+BTS單\雙\多模網(wǎng)管業(yè)務(wù)平臺(tái)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——無(wú)線(xiàn)側(cè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通E-UTRAN只有一種節(jié)點(diǎn)網(wǎng)元—E-NodeB全I(xiàn)P媒體面控制面分離RNC+NodeB=eNodeB網(wǎng)絡(luò)扁平化使得系統(tǒng)延時(shí)減少，從而改善用戶(hù)體驗(yàn)，可開(kāi)展更多業(yè)務(wù)網(wǎng)元數(shù)目減少，使得網(wǎng)絡(luò)部署更為簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)更加容易取消了RNC的集中控制，避免單點(diǎn)故障，有利于提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性eNodeB基本功能eNodeB負(fù)責(zé)LTE無(wú)線(xiàn)接入，具有3GPP3G網(wǎng)絡(luò)中NodeB全部和RNC大部分功能，包括：物理層功能MAC、RLC、PDCP功能RRC功能資源調(diào)度無(wú)線(xiàn)資源管理無(wú)線(xiàn)接入控制移動(dòng)性管理UP: 用戶(hù)平面接口位于E-NodeB和S-GW之間，傳輸網(wǎng)絡(luò)層建立在IP傳輸之上，UDP/IP之上的GTP-U用來(lái)攜帶用戶(hù)平面的PDU

CP： S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之間，傳輸網(wǎng)絡(luò)層是利用IP傳輸，這點(diǎn)類(lèi)似于用戶(hù)平面；為了可靠的傳輸信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；應(yīng)用層的信令協(xié)議為S1-AP控制面LTES1接口協(xié)議用戶(hù)面UP:

X2用戶(hù)平面接口是E-NodeB之間的接口，用戶(hù)平面協(xié)議伐如下圖所示，E-UTRAN的傳輸網(wǎng)絡(luò)層是基于IP傳輸?shù)?，UDP/IP之上是利用GTP-U來(lái)傳送用戶(hù)平面PDUCP： X2控制平面接口是E-NodeB之間的接口，控制平面協(xié)議伐如下圖所示。傳輸網(wǎng)絡(luò)層是利用IP和SCTP協(xié)議，而應(yīng)用層信令協(xié)議為X2接口應(yīng)用協(xié)議X2-AP用戶(hù)面控制面LTEX2接口協(xié)議UP：完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在空中接口的收發(fā)處理，協(xié)議棧包括PDCP、RLC、MAC和PHY四個(gè)協(xié)議子層LTEX1接口介紹（Uu）業(yè)務(wù)面控制面CP：E-UTRAN控制面主要包括NAS、RRC、PDCP、RLC、MAC和PHY，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的協(xié)議終止點(diǎn)除NAS在MME中外，其他的協(xié)議層都終止于eNodeBLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——Femto組網(wǎng)HeNBFemto無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)

，完成無(wú)線(xiàn)口接入的相關(guān)流程SeGW安全網(wǎng)關(guān)，確保非安全傳輸網(wǎng)絡(luò)上S1口數(shù)據(jù)的安全傳送HeNBGWFemto網(wǎng)關(guān)，完成S1口上控制面/用戶(hù)面相關(guān)流程的代理服務(wù)功能HeMSFemto網(wǎng)管系統(tǒng)，提供對(duì)HeNB的接入認(rèn)證、告警、性能等的管理功能AAA+HSS與SeGW連接，實(shí)現(xiàn)HeNBUSIM卡安全認(rèn)證CN-OSS實(shí)現(xiàn)對(duì)SeGW、HeNBGW、AAA、HSS等設(shè)備管理，與BOSS對(duì)接目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE物理資源分配TD-LTE物理信道與信號(hào)TD-LTE物理層過(guò)程子目錄LTE使用天線(xiàn)端口來(lái)區(qū)分空間上的資源。天線(xiàn)端口的定義是從接收機(jī)的角度來(lái)定義的，即如果接收機(jī)需要區(qū)分資源在空間上的差別，就需要定義多個(gè)天線(xiàn)端口。目前LTE下行定義了三類(lèi)天線(xiàn)端口，分別對(duì)應(yīng)于天線(xiàn)端口序號(hào)0~5。小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)傳輸天線(xiàn)端口：天線(xiàn)端口0~3MBSFN參考信號(hào)傳輸天線(xiàn)端口：天線(xiàn)端口4終端專(zhuān)用參考信號(hào)傳輸天線(xiàn)端口：天線(xiàn)端口5天線(xiàn)端口與實(shí)際的物理天線(xiàn)端口沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系空域資源——天線(xiàn)端口19ANTPort2ANTPort1頻域資源——子載波LTE使用正交的子載波來(lái)區(qū)分頻域上的資源，子載波間隔為15KHz或7.5KHz。信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目常規(guī)載波721803006009001200多播載波144360600120018002400LTE系統(tǒng)中，利用NFFT=2048的采樣周期，定義基本時(shí)間單元：Ts=1/Fs=1/(15000x2048)秒=32.55208ns，

所有時(shí)域資源均通過(guò)時(shí)間單元Ts表示時(shí)域資源——LTE無(wú)線(xiàn)幀

LTE支持兩種無(wú)線(xiàn)幀結(jié)構(gòu)：Type1，適用于FDD；Type2，適用于TDD幀結(jié)構(gòu)Type1——FDD

Type1幀結(jié)構(gòu)每個(gè)10ms無(wú)線(xiàn)幀，分為20個(gè)時(shí)隙，10個(gè)子幀每個(gè)子幀1ms，包含2個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙0.5ms上行和下行傳輸在不同頻率上進(jìn)行時(shí)域資源——LTE無(wú)線(xiàn)幀幀結(jié)構(gòu)Type2——TDD時(shí)域上，每個(gè)1ms子幀，分為若干個(gè)符號(hào)（Symbols），

符號(hào)之間有保護(hù)間隔CP，每個(gè)子幀中符號(hào)個(gè)數(shù)根據(jù)符號(hào)之間的保護(hù)間隔CP決定：常規(guī)CP時(shí)1ms有14個(gè)符號(hào)，擴(kuò)展CP時(shí)1ms有12個(gè)符號(hào)。

（做時(shí)域資源估算時(shí)，通常忽略CP，按一個(gè)符號(hào)長(zhǎng)度為2192Ts計(jì)算）Type2幀結(jié)構(gòu)每個(gè)10ms無(wú)線(xiàn)幀，分為2個(gè)長(zhǎng)度為5ms的半幀每個(gè)半幀由8個(gè)長(zhǎng)度為0.5ms的時(shí)隙和3個(gè)特殊區(qū)域DwPTS,GP,UpPTS組成(“8+3方案”)DwPTS,GP和UpPTS的總長(zhǎng)度等于1ms，其中DwPTS和UpPTS的長(zhǎng)度可配置IndexDL-to-ULSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD“D”代表此子幀用于下行傳輸，“U”代表此子幀用于上行傳輸，“S”是由DwPTS、GP和UpPTS組成的特殊子幀。特殊子幀中DwPTS\GP\UpPTS的長(zhǎng)度可配置，DwPTS+GP+UpPTS總長(zhǎng)度=1ms=30720Ts。時(shí)域資源——TDD無(wú)線(xiàn)幀配比IndexNormalcyclicprefixinDLExtendedcyclicprefixinDLDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03(6592Ts)10(21936Ts)1OFDMSymbols2192Ts\2560Ts3(7680Ts)8(20848Ts)1OFDMSymbols2192Ts\2560Ts19(19760Ts)4(8768Ts)8(20480Ts)3(8048Ts)210(21952Ts)3(6576Ts)9(23040Ts)2(5488Ts)311(24144Ts)2(4384Ts)10(25600Ts)1(2928Ts)412(26336Ts)1(2192Ts)3(7680Ts)7(18656Ts)2OFDMSymbols4384Ts\5120Ts53(6592Ts)9(19744Ts)2OFDMSymbols4384Ts\5120Ts8(20480Ts)2(5856Ts)69(19760Ts)3(6576Ts)9(23040Ts)1(3296Ts)710(21952Ts)2(4384Ts)5(12800Ts)5(13536Ts)811(24144Ts)1(2192Ts)---96(13168Ts)6(13168Ts)---共存要求：上下行沒(méi)有交疊（圖中Tb>Ta）時(shí)域資源——與TD-SCDMA

鄰頻共存（最終選定采用3:9:2或6:6:2（R11）配比模式，6:6:2的DwPTS可以用來(lái)承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）TD-S=4:2TD-LTE=3:1+?TD-LTE的DwPTS<2000us-Ta=525us=16128Ts≈7.4符號(hào)，因此，DwPTS可取≤7

個(gè)符號(hào)的配置!時(shí)域資源——與TD-SCDMA

鄰頻共存（最終選定采用9:3:2配比模式，

DwPTS可以用來(lái)承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）TD-S=4:2TD-LTE=3:1+?共存要求：上下行沒(méi)有交疊（圖中Tb>Ta）TD-LTE的DwPTS可以用來(lái)承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，因此為了獲得更高下行吞吐量，需DwPTS占用更多符號(hào)資源。鑒于此，將TD-S的UpPTS偏移到TS1，從而將Ta縮短為1350us，因此DwPTS<2000us-Ta=650us=19968Ts≈9.1符號(hào)，因此，DwPTS可取≤9

個(gè)符號(hào)的配置!LTE物理資源分配——RELTEOFDM系統(tǒng)里，時(shí)域信號(hào)是K路子載波信號(hào)的疊加，每路子載波都是一個(gè)調(diào)制波形，體現(xiàn)為一個(gè)I/Q數(shù)據(jù)（symbol），并且子載波之間是相互正交的。那么這個(gè)時(shí)域信號(hào)就叫OFDMsymbol。將一個(gè)OFDMsymbol定義為一個(gè)RE（ResourceElement），為L(zhǎng)TE里最小的資源單位，對(duì)于每一個(gè)天線(xiàn)端口，時(shí)域上為一個(gè)OFDMsymbol（下行）或者SC-FDMAsymbol（上行），頻域上為一個(gè)子載波。一個(gè)RE在BPSK調(diào)制下可以承載一個(gè)bit的數(shù)據(jù)量。資源塊概念:一個(gè)物理資源塊（PRB）由時(shí)域上連續(xù)的個(gè)符號(hào)，頻域上連續(xù)的個(gè)子載波組成。其中和由CP類(lèi)型和子載波間隔決定。LTE物理資源分配——RB子載波間隔CP長(zhǎng)度子載波數(shù)目符號(hào)個(gè)數(shù)RE個(gè)數(shù)15KHz常規(guī)CP12784擴(kuò)展CP126727.5KHz常規(guī)CP24372REGRBGLTE物理資源分配——REG/CCE/RBGSystemBandwidth（RB）RBGSize(P)≤10111–26227–63364–1104CCERBG（ResourceBlockGroup）為業(yè)務(wù)信道資源分配的資源單位，由一組RB組成，分組大小與系統(tǒng)帶寬有關(guān)REG（ResourceElementGroup）為控制區(qū)域中RE集合，用于映射下行控制信道，每個(gè)REG中包含4個(gè)數(shù)據(jù)RECCE（ChannelControlElement）為PDCCH資源分配的資源單位，由9個(gè)REG組成下行Unicast/MBSFN子幀控制區(qū)域OFDM符號(hào)數(shù)目幀結(jié)構(gòu)類(lèi)型2中的子幀1和子幀61,2存在MBSFN傳輸?shù)淖訋?,2不存在MBSFN傳輸?shù)淖訋?,2,3,4常規(guī)子幀：常規(guī)子幀由兩個(gè)時(shí)隙組成，包括下行Unicast/MBSFN子幀、下行MBSFN專(zhuān)用載波子幀和上行常規(guī)子幀特殊子幀：特殊子幀由三個(gè)特殊域組成，分別為DwPTS、GP和UpPTS。LTE物理資源分配——控制區(qū)域與數(shù)據(jù)區(qū)域1、下行Unicast/MBSFN子幀：控制區(qū)域與數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行時(shí)分，控制區(qū)域OFDM符號(hào)數(shù)目可配置2、下行MBSFN專(zhuān)用載波子幀中不存在控制區(qū)域3、上行子幀控制區(qū)域與數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行頻分TD-LTE基本原理介紹TD-LTE物理資源分配TD-LTE物理信道與信號(hào)TD-LTE物理層過(guò)程子目錄信道類(lèi)型功能PRACH(隨機(jī)接入信道\PhysicalRandomAccessChannel)隨機(jī)接入時(shí)發(fā)送preamble信息PUCCH(上行物理控制信道\PhysicalUplinkControlChannel)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PUSCH(上行物理共享信道\PhysicalUplinkSharedChannel)承載上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)\用戶(hù)控制信息CQI\PMI\RI反饋LTE物理信道信道類(lèi)型功能PBCH(物理廣播信道\PhysicalBroadcastChannel)MIB(主信息塊)PDCCH(下行物理控制信道\PhysicalDownlinkControlChannel)EPDCCH(增強(qiáng)型PDCCH\Enhanced-PDCCH)——R11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\RACH響應(yīng)調(diào)度授權(quán)信令PDSCH(下行物理共享信道\PhysicalDownlinkSharedChannel)承載下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)\RRC相關(guān)信令\SIB\paging消息PCFICH(控制格式指示信道\PhysicalCFIChannel)指示同一子幀中PDCCH占用的符號(hào)數(shù)信息PHICH(HARQ指示信道\PhysicalHybridARQIndicatorChannel)傳輸控制信息HI（ACK/NACK)PMCH(物理多播信道\PhysicalMulticastChannel)在支持MBMS業(yè)務(wù)時(shí)，承載多小區(qū)的廣播信息下行物理信道上行物理信道頻域：對(duì)于不同的帶寬，都占用中間的1.08MHz（72個(gè)子載波）進(jìn)行傳輸時(shí)域：映射在每個(gè)5ms無(wú)線(xiàn)幀的子幀0里的第二個(gè)slot的前4個(gè)OFDM符號(hào)上周期：PBCH周期為40ms，每10ms重復(fù)發(fā)送一次，終端可以通過(guò)4次中的任一次接收解調(diào)出BCHPBCH(廣播信道)LTE物理信道——PBCH頻域：占用6RB（1.08MHz），864個(gè)子載波（子載波帶寬1.25kHz）時(shí)域：位于UpPTS（format4）及普通上行子幀中（format0~3）。每無(wú)線(xiàn)幀接入0.5~6次，每子幀采用頻分方式可傳輸多個(gè)隨機(jī)接入資源。建議：考慮初期應(yīng)用場(chǎng)景為城區(qū)，F(xiàn)ormat0和4即可滿(mǎn)足覆蓋要求，故初期僅要求格式0和4PRACH前導(dǎo)序列是由長(zhǎng)度為839的ZC（Zadoff-Chu）序列組成，每個(gè)前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)一個(gè)根序列，共838個(gè)（Format4有138個(gè)）。單小區(qū)需要64個(gè)前導(dǎo)序列，由一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的根序列通過(guò)多次的循環(huán)移位產(chǎn)生，隨機(jī)接入循環(huán)位移偏移（Ncs）大小取決于小區(qū)UE移動(dòng)速度場(chǎng)景類(lèi)型，一個(gè)小區(qū)只需廣播第一個(gè)根序列的編號(hào)（Logicalrootsequencenumber）即可。小區(qū)的Preamble設(shè)計(jì)示例：

1、小區(qū)的覆蓋場(chǎng)景為低速場(chǎng)景；Preamble

format選擇format

0；Ncs

Configuration選擇8，對(duì)應(yīng)Ncs長(zhǎng)度等于46；

產(chǎn)生64個(gè)循環(huán)前綴的Logical

root

sequence

number起始索引號(hào)為766。2、Preamble

Format為0，Ncs

Configuration為8，對(duì)應(yīng)根序列長(zhǎng)度為839，則一個(gè)根序列可以生成839/46≈18個(gè)前導(dǎo)序列，所以至少需要4個(gè)根μ才能產(chǎn)生64個(gè)前導(dǎo)序列。3、該小區(qū)使用的Logical

root

sequence

number為766~769。PRACH(物理隨機(jī)接入信道)LTE物理信道——PRACHFormat時(shí)間長(zhǎng)度Tcp(Ts)Tseq(Ts)GI序列長(zhǎng)度覆蓋范圍01ms316824576297615km12ms21024245761584077km22ms62402*24576604880km33ms210242*2457621984100km4≈157.3us44840962881.4km頻域：占用所有的子載波時(shí)域：占用每個(gè)子幀的前n個(gè)OFDM符號(hào)，n<=4（PDCCH\EPDCCH\的信息映射到控制域中除了參考信號(hào)、PCFICH、PHICH之外的RE中，因此需先獲得PCFICH和PHICH的位置之后才能確定其位置）作用：用于發(fā)送上/下行資源調(diào)度信息、功控命令等，通過(guò)下行控制信息塊DCI承載，不同用戶(hù)使用不同的DCI資源LTE物理信道——PDCCH\EPDCCH

PDCCH\EPDCCH(物理下行控制信道\增強(qiáng)型物理下行控制信道)DCI占用的物理資源可變，

PDCCHDCI范圍為1~8個(gè)CCE，EPDCCHDCI范圍為1~32個(gè)CCE，如右表PDCCH受到諸多因素影響：CCE聚合度、DCIFormat、鄰小區(qū)干擾、天線(xiàn)數(shù)及發(fā)送方式等DCI占用資源不同，則解調(diào)門(mén)限不同，資源越多，需求的解調(diào)門(mén)限越低，覆蓋范圍越大PDCCH可用資源有限，單個(gè)DCI占用資源越多，將導(dǎo)致PDCCH支持用戶(hù)容量下降針對(duì)每個(gè)DCI可以進(jìn)行功控，以達(dá)到降低小區(qū)間干擾和增強(qiáng)覆蓋的目的PDCCHformatCCE個(gè)數(shù)REG個(gè)數(shù)PDCCH的bit數(shù)01972121814424362883872576EPDCCHformatNumberofECCEsforoneEPDCCHCaseACaseBLocalizedtransmissionDistributedtransmissionLocalizedtransmissionDistributedtransmission02211144222884431616884-32-16頻域：占用為UE分配的所有的子載波時(shí)域：一個(gè)控制信道由1個(gè)RBpair組成，位于上行子幀的兩邊邊帶上作用：傳輸上行用戶(hù)的控制信息UCI，包括CQI,ACK/NAK反饋，調(diào)度請(qǐng)求等PUCCH在子幀的兩個(gè)slot上下邊帶跳頻，獲得頻率分集增益；PUCCH重復(fù)編碼，獲得接收分集增益，增加解調(diào)成功率PUCCHACK反饋模式：Bundling模式，下行子幀多于上行子幀時(shí)，多個(gè)ACK/NACK通過(guò)邏輯與運(yùn)算生成上行子幀中的反饋，單碼字生成一個(gè)Bit，雙碼字生成兩個(gè)bitMultiplexing，允許最多4個(gè)下行子幀的ACK/NACK復(fù)用到一起，可以反饋1到4個(gè)Bit的ACK/NACKLTE物理信道——PUCCHPUCCH格式承載信息內(nèi)容每子幀bit數(shù)調(diào)制方式1SRIUE是否有調(diào)度請(qǐng)求N/AN/A1a1bitACK傳輸HARQ信息1BPSK1b2bitACK2QPSK2CQIPMI+RI+CQI20QPSK2aCQI+1比特ACK混合傳輸CQI及HARQ信息21QPSK+BPSK2bCQI+2比特ACK22QPSK+BPSK3CQI+ACK48QPSKPUCCH（上行物理控制信道）控制信道示意圖PHICH承載eNodeB對(duì)上行發(fā)射信號(hào)做出的NAK/ACK響應(yīng)信息HI信息為1bit，0表示ACK，1表示NAK；經(jīng)過(guò)重復(fù)后變?yōu)?bitPHICH的傳輸以PHICH組的形式，PHICH組的個(gè)數(shù)由PBCH指示，PHICH組數(shù)=Ng*(100/8)（整數(shù)，取上限）={3，7，13，25}，

其中控制參數(shù)因子Ng={1/6,1/2,1,2}多個(gè)PHICH形成一個(gè)PHICH組映射到同一資源粒子組（REG），組內(nèi)的PHICH通過(guò)正交序列（orthogonalsequence）進(jìn)行來(lái)區(qū)分頻域：占用4個(gè)REG，均勻分布在整個(gè)系統(tǒng)帶寬時(shí)域：CFI在子幀的第一個(gè)OFDM符號(hào)上發(fā)送，小區(qū)級(jí)shift，隨機(jī)化干擾每個(gè)子幀中都發(fā)射PCFICH，eNodeB通過(guò)PCFICH將一個(gè)子幀中PDCCH占用的OFDM符號(hào)數(shù)通知給UE，這個(gè)OFDM符號(hào)數(shù)由CFI來(lái)指示，CFI取值為1,2,3,4，分別對(duì)應(yīng)四組不同的32bits二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過(guò)QPSK調(diào)制后輸出為16個(gè)符號(hào)，然后被分成4個(gè)符號(hào)Quadruplet，而每一個(gè)符號(hào)Quadruplet被映射到一個(gè)REG上LTE物理信道——PCFICH&PHICHPCFICH(物理層控制格式指示信道)PHICH(物理HARQ指示信道)頻域：占用所有的子載波時(shí)域：占用每個(gè)子幀除PDCCH\EPDCCH之外的所有符（特殊子幀的DwPTS上也可以由PDSCH）作用：既傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)，也傳輸尋呼、控制信息，因?yàn)槭枪蚕硇诺?，因此其資源使用有上層動(dòng)態(tài)調(diào)配，其占用優(yōu)先級(jí)最低，僅能使用其他物理信道不用的資源LTE物理信道——PDSCH\PUSCH\PMCH

PDSCH(物理下行共享信道)PMCH用于承載Multicast數(shù)據(jù)信息，只在MBSFN（MulticastBroadcastSingleFrequencyNetwork，多播廣播單頻網(wǎng)絡(luò)）的子幀上的MBSFN區(qū)域傳送，并使用擴(kuò)展前綴（extendedcyclicprefix）

MBSFN，在一個(gè)單頻網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多播或者廣播，這個(gè)單頻網(wǎng)絡(luò)指的是網(wǎng)絡(luò)中的同一頻點(diǎn)上。在一個(gè)單頻網(wǎng)上進(jìn)行廣播或者多播，有利于增強(qiáng)覆蓋（終端可以接收來(lái)自不同基站的同一頻段的廣播，形成接收分集等

PMCH(物理多播信道)頻域：占用分配給UE的上行頻域資源，只能是連續(xù)的PRB，且PRB個(gè)數(shù)滿(mǎn)足2、3、5的倍數(shù)時(shí)域：占用分配給UE的子幀作用：用于承載上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

PUSCH(物理上行共享信道)LTE物理信道與邏輯信道、傳輸信道對(duì)應(yīng)關(guān)系下行信道映射關(guān)系上行信道映射關(guān)系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)或者是不同的功用傳輸信道的信道編碼傳輸信道編碼方案編碼速率UL-SCH/DL-SCHTurbocoding1/3PCH/MCHBCHTailbitingconvolutionalcoding1/3RACHN/AN/A控制信息編碼方案編碼速率DCITailbitingconvolutionalcoding1/3CFIBlockcode1/16HIRepetitioncode1/3UCIBlockcodevariableTailbitingconvolutionalcoding1/3LTE物理信道——編碼調(diào)制方式控制信息的信道編碼上下行物理信道調(diào)制方式下行物理信道PDSCHQPSK,16QAM,64QAMPMCHQPSK,16QAM,64QAMPDCCHQPSKPBCHQPSKPCFICHQPSKPHICHBPSK上行物理信道PUSCHQPSK,16QAM,64QAMPUCCHBPSK，QPSKPRACHN/A上下行物理信道調(diào)制方式LTE物理信號(hào)下行物理信號(hào)包括參考信號(hào)（Referencesignal）和同步信號(hào)（Synchronizationsignal）下行參考信號(hào)包括下面6種：小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)：Cell-specificreferencesignals(CRS)MBSFN參考信號(hào)：MBSFNreferencesignalsUE專(zhuān)用參考信號(hào)：UE-specificreferencesignals(DM-RS)，associatedwithPDSCH解調(diào)用參考信號(hào)：Demodulationreferencesignals(DM-RS)，associatedwithEPDCCH定位用參考信號(hào)：Positioningreferencesignals(PRS)信道狀態(tài)信息參考信號(hào)：CSIreferencesignals(CSI-RS)下行同步信號(hào)包括下面2種：主同步信號(hào)：Primarysynchronizationsignal(PSS)輔同步信號(hào)：Secondarysynchronizationsignal

(SSS)上行物理信號(hào)僅有參考信號(hào)（Referencesignal）上行參考信號(hào)包括下面2種：解調(diào)用參考信號(hào)：Demodulationreferencesignal(DM-RS)，

associatedwithtransmissionofPUSCHorPUCCH探測(cè)用參考信號(hào)：Soundingreferencesignal

(SRS),notassociatedwithtransmissionofPUSCHorPUCCHLTE物理信號(hào)——小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)(CRS)作用用于下行信道估計(jì)，及非beamforming模式下的解調(diào)調(diào)度上下行資源用作切換測(cè)量小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)(CRS)位置小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)(CRS)位置與小區(qū)天線(xiàn)單端口個(gè)數(shù)和PCI配置相關(guān)。LTE物理信號(hào)——小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)單天線(xiàn)端口模式——PCI模6多天線(xiàn)端口模式——PCI模3RS干擾將影響信道估計(jì)的準(zhǔn)確度，如果RS干擾嚴(yán)重，將使得小區(qū)搜索失敗，或者造成切換失敗，從而影響業(yè)務(wù)性能。規(guī)避RS信號(hào)在頻域上的重疊，從而消除小區(qū)間RS信號(hào)的干擾LTE物理信號(hào)——MBSFN參考信號(hào)extendedcyclicprefixΔf=15kHzextendedcyclicprefixΔf=7.5kHzMBSFN參考信號(hào)在分配給MBSFN傳輸?shù)淖訋蟼魉?，用于下行MBMS業(yè)務(wù)信號(hào)估計(jì)使用天線(xiàn)端口4LTE物理信號(hào)——UE專(zhuān)用參考信號(hào)UE專(zhuān)用參考信號(hào)用于PDSCH信道估計(jì)，支持PDSCH的單天線(xiàn)傳輸，由高層配置使用方法使用天線(xiàn)端口5：TM7-BF使用天線(xiàn)端口7；8；7,8,9,10,11,12,13,14：TM9LTE物理信號(hào)——解調(diào)\定位\CSI用參考信號(hào)下行解調(diào)用參考信號(hào)(下行DM-RS)用于EPDCCH信道估計(jì)使用天線(xiàn)端口107,108,109,110，每個(gè)端口對(duì)應(yīng)一個(gè)由+1和-1組成的序列定位用參考信號(hào)(PRS)用于中端定位使用天線(xiàn)端口6信道狀態(tài)信息參考信號(hào)(CSI-RS)用于信道信息CQI，PMI，RI等信息的測(cè)量，最大可以支持8個(gè)端口的測(cè)量。使用天線(xiàn)端口15；15,16；15,16,17,18；15,16,17,18,19,20,21,22LTE物理信號(hào)——下行同步信號(hào)主同步信號(hào)（PSS）：一個(gè)小區(qū)中的主同步信號(hào)在3個(gè)不同序列中選擇3個(gè)序列和一個(gè)物理層小區(qū)id組下的3個(gè)物理層小區(qū)id有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系由頻域Zadoff-Chu序列產(chǎn)生輔同步信號(hào)（SSS）兩個(gè)長(zhǎng)度為31的二進(jìn)制交錯(cuò)級(jí)聯(lián)產(chǎn)生二進(jìn)制序列是由生成長(zhǎng)31的M序列循環(huán)移位得到級(jí)聯(lián)的序列由主同步信號(hào)給出的擾碼序列進(jìn)行加擾LTE物理層小區(qū)ID(PCI)有504個(gè)，分為168個(gè)，對(duì)應(yīng)168個(gè)SSS序列，每組3個(gè)PCI，對(duì)應(yīng)3個(gè)PSS序列對(duì)于TDD系統(tǒng)，主同步信號(hào)在DwPTS域第三個(gè)符號(hào)發(fā)送，輔同步信號(hào)在子幀0\5的最后一個(gè)OFDM符號(hào)發(fā)送LTE物理信號(hào)——上行參考信號(hào)47PUSCH用解調(diào)參考信號(hào)（上行DM-RS）用作求取信道估計(jì)矩陣使用Zad-offChu序列生成，產(chǎn)生之后直接映射到資源元上，不作任何編碼的處理不同用戶(hù)使用參考信號(hào)序列的不同循環(huán)移位值進(jìn)行區(qū)分占用每一個(gè)Slot中的第4個(gè)SC-FDMA符號(hào)，其頻域?qū)挾扰cPUSCH占用的PRB一致，頻域上連續(xù)Sounding參考信號(hào)（上行SRS）用作上行信道質(zhì)量的估計(jì)與信道選擇計(jì)算上行信道的CINR，用于上行信道調(diào)度，獨(dú)立進(jìn)行發(fā)射占用每個(gè)子幀的最后一個(gè)SC-FDMA符號(hào)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)確定資源總量，先映射固定信息，再映射待分配信息：參考信號(hào)的物理資源映射同步信號(hào)的物理資源映射PBCH符號(hào)的物理資源映射PCFICH的物理資源映射PHICH的物理資源映射PDCCH的物理資源映射PDSCH或PMCH的物理資源映射LTE物理資源的總體映射TD-LTE基本原理介紹TD-LTE物理資源分配TD-LTE物理信道與信號(hào)TD-LTE物理層過(guò)程子目錄物理信道的基本處理過(guò)程（以下行為例）物理信道調(diào)制方法PDSCH/PMCHQPSK,16QAM,64QAMPBCH/PCFICH/PDCCHQPSKPHICHN/A1、加擾對(duì)將在一個(gè)物理信道上傳輸?shù)拿恳粋€(gè)碼字中的編碼比特進(jìn)行加擾加擾前后的比特?cái)?shù)不變2、調(diào)制對(duì)加擾后的比特進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生復(fù)值調(diào)制符號(hào)編碼效率根據(jù)不同的調(diào)制方法而不同。

QPSK:L=2；16QAM:L=4；64QAM:L=63、層映射將復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到一個(gè)或者多個(gè)傳輸層碼字?jǐn)?shù)為q，層數(shù)為v，天線(xiàn)端口數(shù)為P，每層的符號(hào)數(shù)，層映射的輸入為 ，輸出，。A、單天線(xiàn)的層映射(v=1)B、傳輸分集的層映射(q=1，v=P)C、空間復(fù)用的層映射(q=1,2，v≤P)51物理信道的基本處理過(guò)程（以下行為例）4、預(yù)編碼將每層上的復(fù)值調(diào)制符號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼，用于天線(xiàn)端口上的傳輸層映射的輸出作為輸入，每個(gè)天線(xiàn)端口p上的輸出表示為，。在單天線(xiàn)上傳輸?shù)念A(yù)編碼(p=1)

，，空間復(fù)用的預(yù)編碼(p=2,4)物理信道的基本處理過(guò)程（以下行為例）（CDD較小或等于0）（CDD較大）傳輸分集的預(yù)編碼（P=2）（P=4）5、映射到資源元素將每一個(gè)天線(xiàn)端口上的復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到資源單元上每個(gè)天線(xiàn)端口處，復(fù)值符號(hào)從開(kāi)始，映射到指定的虛擬傳輸塊上先k后l，然后按照時(shí)隙和子幀依次映射物理信道的基本處理過(guò)程（以下行為例）

6、生成信號(hào)對(duì)于上行，為每個(gè)天線(xiàn)端口生成復(fù)值時(shí)域的SC-FDMA符號(hào)對(duì)于下行，為每個(gè)天線(xiàn)端口生成復(fù)值時(shí)域的OFDMA符號(hào)上行物理信道基本處理過(guò)程與下行基本一致小區(qū)搜索小區(qū)搜索是UE接入網(wǎng)絡(luò)，為用戶(hù)提供各種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。

小區(qū)搜索步驟：搜索PSS，確定5ms定時(shí)、獲得PCI組內(nèi)ID解調(diào)SSS，取得10ms定時(shí)，獲得PCI組ID計(jì)算得出小區(qū)物理層小區(qū)標(biāo)識(shí)檢測(cè)小區(qū)下行參考信號(hào)，獲取BCH的天線(xiàn)配置讀取PBCH上的MIB消息（下行鏈路系統(tǒng)帶寬、PHICH配置信息、系統(tǒng)幀號(hào)）讀取DL-SCH上的SIBs消息（小區(qū)接入相關(guān)信息、小區(qū)選擇信息、SIB調(diào)度信息、TDD參數(shù)配置等等2UEeNBMsg1:preambleonPRACHMsg2:RAresponseonPDCCHandPDSCHmindelay2ms1Msg3:connectionrequirement,ect，PUSCH3Delayabout5msMsg4:contentionresolutionPDCCH4DelayBasedoneNB隨機(jī)接入應(yīng)用場(chǎng)景接入類(lèi)型IDLE態(tài)初始接入競(jìng)爭(zhēng)無(wú)線(xiàn)鏈路失敗后初始接入競(jìng)爭(zhēng)連接態(tài)上行失步后發(fā)送上行數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)小區(qū)切換競(jìng)爭(zhēng)/非競(jìng)爭(zhēng)連接態(tài)上行失步后接收下行數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)/非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入的目的：UE通過(guò)接入過(guò)程獲得時(shí)間同步,保證數(shù)據(jù)發(fā)送在系統(tǒng)接收窗口內(nèi);并獲取UE標(biāo)識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行接納控制隨機(jī)接入過(guò)程：通過(guò)PRACH發(fā)送rachpreambleUE監(jiān)控PDCCH獲得相應(yīng)的上下行資源配置，并從相應(yīng)的PDSCH獲取隨機(jī)接入響應(yīng)，包含上行授權(quán)、定時(shí)消息和C-RNTIUE從PUSCH發(fā)送連接請(qǐng)求eNB從PDCCH發(fā)送沖突檢測(cè)尋呼Paging消息由網(wǎng)絡(luò)向空閑態(tài)或連接態(tài)的UE發(fā)起，在UE注冊(cè)TA范圍內(nèi)的所有小區(qū)發(fā)送：在S1AP接口消息中，MME對(duì)eNB發(fā)paging消息，每個(gè)paging消息攜帶一個(gè)被尋呼UE信息；eNB讀取Paging消息中的TA列表，并在其下屬于該列表內(nèi)的小區(qū)進(jìn)行空口尋呼，如有相同尋呼時(shí)機(jī)的UE尋呼內(nèi)容，則匯總在一條尋呼消息里EPC觸發(fā)：通知UE接收尋呼請(qǐng)求（被叫\(zhòng)數(shù)據(jù)推送）eNB觸發(fā)：通知SI更新\通知UE接收ETWS等信息LTE默認(rèn)DRX尋呼周期由eNB通過(guò)廣播通知UE；也可由UE將終端特定DRX消息通過(guò)NAS告訴MME，MME再將該信息通過(guò)paging消息告訴eNB。UE尋呼消息的接收遵循DRX的原則：UE根據(jù)DRX周期在特定時(shí)刻根據(jù)P-RNTI讀取PDCCHUE根據(jù)PDCCH的指示讀取相應(yīng)PDSCH，并將解碼的數(shù)據(jù)通過(guò)尋呼傳輸信道（PCH）傳到MAC層。PCH傳輸塊中包含被尋呼UE標(biāo)識(shí)（IMSI或S-TMSI），若未在PCH上找到自己的標(biāo)識(shí)，UE再次進(jìn)入DRX狀態(tài)UE在隨機(jī)接入信道上發(fā)送preamble碼eNodeB根據(jù)preamble碼的到達(dá)位置，將調(diào)整信息反饋給UEUE根據(jù)該信息進(jìn)行后續(xù)的發(fā)送時(shí)間調(diào)整上行初始同步上下行同步eNodeB可以根據(jù)上行信號(hào)估計(jì)接收時(shí)間生成上行時(shí)間控制命令字TAUE在子幀n接收到的時(shí)間控制命令字TA，UE在n+x子幀按照該值對(duì)發(fā)送時(shí)間提前量進(jìn)行調(diào)整上行同步保持初始下行同步是小區(qū)搜索過(guò)程。UE通過(guò)檢測(cè)小區(qū)的主要同步信號(hào)獲得5ms同步，以及輔助同步信號(hào)獲得10ms同步，從而實(shí)現(xiàn)與小區(qū)的時(shí)間同步下行初始同步小區(qū)搜索成功后，UE周期性測(cè)量下行信號(hào)的到達(dá)時(shí)間點(diǎn)，并根據(jù)測(cè)量值調(diào)整下行同步，以保持與eNB之間的時(shí)間同步下行同步保持目錄TD-LTE導(dǎo)入TD-LTE系統(tǒng)架構(gòu)介紹TD-LTE基本原理介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹OFDM技術(shù)介紹MIMO技術(shù)介紹其他關(guān)鍵技術(shù)介紹后續(xù)演進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介子目錄OFDM是什么如何實(shí)現(xiàn)載波間的正交?50年前提出，為什么直到近20年才逐漸實(shí)用？依賴(lài)FFT（快速傅立葉變換）依賴(lài)數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片的發(fā)展OFDM（正交頻分復(fù)用）的本質(zhì)就是一個(gè)頻分系統(tǒng)，而頻分是無(wú)線(xiàn)通信最樸素的實(shí)現(xiàn)方式，可以多采用幾個(gè)頻率并行發(fā)送，實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸：傳統(tǒng)FDM系統(tǒng)中，載波之間需要很大的保護(hù)帶，頻譜效率很低OFDM系統(tǒng)允許載波之間緊密相臨，甚至部分重合，可以實(shí)現(xiàn)很高的頻譜效率BandwidthLTE中的OFDM原理LTE中的OFDM原理是將高速的數(shù)據(jù)流分解為N個(gè)并行的低速數(shù)據(jù)流，在N個(gè)子載波上同時(shí)進(jìn)行傳輸。這些在N子載波上同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)，構(gòu)成一個(gè)OFDM符號(hào)。決定OFDM成敗的CP保護(hù)間隔(GuardInterval)：無(wú)線(xiàn)電信號(hào)從發(fā)射天線(xiàn)抵達(dá)接收天線(xiàn)，一般都會(huì)經(jīng)過(guò)多個(gè)路徑，多徑會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰落和相移。因此，在LTE無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸時(shí)，前一個(gè)符號(hào)的多徑分量信號(hào)可能會(huì)與后一個(gè)符號(hào)的主徑信號(hào)疊加從而造成干擾。為了最大限度地消除符號(hào)間干擾，在OFDM符號(hào)之間插入保護(hù)間隔，保護(hù)間隔長(zhǎng)度大于無(wú)線(xiàn)信道的最大時(shí)延擴(kuò)展，這樣一個(gè)符號(hào)的多徑分量不會(huì)對(duì)下一個(gè)符號(hào)造成干擾。循環(huán)前綴(cyclicprefix)：多徑會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰落和相移，相移將造成子載波間的正交性破壞，從而帶來(lái)子載波間的干擾。為了解決多徑傳播造成子載波間的正交性破壞，將每個(gè)OFDM符號(hào)的后時(shí)間中的樣點(diǎn)復(fù)制到OFDM符號(hào)的前面，形成循環(huán)前綴(cyclicprefix)。決定OFDM成敗的CPLTE下行OFDM多址方式64LTE下行采用的OFDM多址方式是OFDMA多址接入技術(shù)（正交頻分多址OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess），存在兩種子載波間隔：15kHz，用于單播（unicast）和多播（MBSFN）傳輸

7.5kHz，僅僅可以應(yīng)用于獨(dú)立載波的MBSFN傳輸信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目（15KHz）721803006009001200子載波數(shù)目（7.5KHz）144360600120018002400下行子載波數(shù)目CP長(zhǎng)度OFDM優(yōu)缺點(diǎn)OFDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：各子信道上的正交調(diào)制和解調(diào)可以采用IDFT和DFT實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算量小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單OFDM系統(tǒng)可以通過(guò)使用不同數(shù)量的子信道，實(shí)現(xiàn)上下行鏈路的非對(duì)稱(chēng)傳輸所有的子信道不會(huì)同時(shí)處于頻率選擇性深衰落，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)子信道分配充分利用信噪比高的子信道，提升系統(tǒng)性能OFDM系統(tǒng)的缺點(diǎn)：對(duì)頻率偏差敏感：傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的頻率偏移，如多普勒頻移，或者發(fā)射機(jī)載波頻率與接收機(jī)本地振蕩器之間的頻率偏差，會(huì)造成子載波之間正交性破壞存在較高的峰均比(PARA)：OFDM調(diào)制的輸出是多個(gè)子信道的疊加，如果多個(gè)信號(hào)相位一致，疊加信號(hào)的瞬間功率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)的平均功率，導(dǎo)致較大的峰均比，這對(duì)發(fā)射機(jī)PA的線(xiàn)性提出了更高的要求LTE上行OFDM多址方式66為解決較高峰均比問(wèn)題，LTE上行采用的SC-FDMA多址接入技術(shù)（單載波FDMA：SingleCarrierFDMA），也稱(chēng)為DFT-S-OFDM多址接入技術(shù)（離散傅立葉變換擴(kuò)展OFDM：DiscreteFourierTransformSpreadOFDM）信道帶寬（MHz）1.435101520子載波數(shù)目721803006009001200下行子載波數(shù)目CP長(zhǎng)度OFDMA與SC-FDMA的對(duì)比67TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹OFDM技術(shù)介紹MIMO技術(shù)介紹其他關(guān)鍵技術(shù)介紹后續(xù)演進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介子目錄MIMO多天線(xiàn)技術(shù)的基本思想是在收\(chéng)發(fā)雙端采用多根天線(xiàn)，分別同時(shí)發(fā)射與接收，通過(guò)空時(shí)處理技術(shù)，充分利用空間資源，在無(wú)需增加頻譜資源和發(fā)射功率的情況下，成倍地提升通信系統(tǒng)的容量與可靠性，提高頻譜利用率MIMO多天線(xiàn)技術(shù)數(shù)學(xué)模型在發(fā)射器端配置Nt個(gè)發(fā)射天線(xiàn)，在接收器端配置了Nr接收天線(xiàn)，xj（j＝1,2,……Nt）表示第j號(hào)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)，

ri（i＝1,2,……Nr）表示第i號(hào)接收天線(xiàn)接收的信號(hào)，hij表示第j號(hào)發(fā)射天線(xiàn)到第i號(hào)接收天線(xiàn)的信道衰落系數(shù)。在接收端，噪聲信號(hào)ni是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的復(fù)零均值高斯變量，而且與發(fā)射信號(hào)獨(dú)立，不同時(shí)刻的噪聲信號(hào)間也相互獨(dú)立，每一個(gè)接收天線(xiàn)接收的噪聲信號(hào)功率相同，假設(shè)信道是準(zhǔn)靜態(tài)的平坦瑞利衰落信道，模型圖如右MIMO多天線(xiàn)技術(shù)TM1單天線(xiàn)端口（端口0）外場(chǎng)廣泛應(yīng)用的模式TM2TM3TM4TM5多用戶(hù)MIMOTM6TM7TM8TM9TM10LTE-A發(fā)射分集開(kāi)環(huán)空分復(fù)用閉環(huán)空分復(fù)用閉環(huán)預(yù)編碼秩等于1單流波束賦形（端口5）雙流波束賦形（R9）最大8*8傳輸（R10）CoMP技術(shù)MASSIVEMIMO兼容單天線(xiàn)發(fā)射，BCH,PHICH,PDSCH都采用這種發(fā)射方式提高小區(qū)吞吐量提升小區(qū)的覆蓋半徑提高小區(qū)吞吐量提高峰值吞吐量提高邊緣用戶(hù)吞吐量大規(guī)模提高小區(qū)吞吐量LTEMIMO模式傳輸分集（TM2）多天線(xiàn)技術(shù)——傳輸分集發(fā)射分集：發(fā)射分集就是在發(fā)射端使用多幅發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射信息，通過(guò)對(duì)不同的天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行編碼達(dá)到空間分集的目的，接收端獲得比單天線(xiàn)高的信噪比接收分集：個(gè)天線(xiàn)接收來(lái)自多個(gè)信道的承載同一信息的多個(gè)獨(dú)立的信號(hào)副本，由于信號(hào)不可能同時(shí)處于深衰落情況中，因此在任一給定的時(shí)刻至少可以保證有一個(gè)強(qiáng)度足夠大的信號(hào)副本提供給接收機(jī)使用，從而提高了接收信號(hào)的信噪比接收發(fā)射分集：綜合發(fā)射分集和接收分集功能空時(shí)發(fā)射分集STTD空頻發(fā)射分集SFTD循環(huán)延遲分集CDD發(fā)射分集將接收到的多徑信號(hào)合并，獲得分集增益對(duì)抗衰落，從而在不改變接收信號(hào)功率的情況下降低誤碼率，提升用戶(hù)速率STBCSFBCLTE系統(tǒng)中在2天線(xiàn)端口發(fā)送情況下的傳輸分集技術(shù)確定為SFBC多天線(xiàn)技術(shù)——傳輸分集LTE系統(tǒng)上行天線(xiàn)選擇技術(shù)可以看作是TSTD的一個(gè)特例

SFBC+FSTD

LTE系統(tǒng)中在4天線(xiàn)端口發(fā)送情況下的傳輸分集技術(shù)采用SFBC與FSTD結(jié)合的方式多天線(xiàn)技術(shù)——傳輸分集LTE系統(tǒng)并沒(méi)有直接采用FSTD技術(shù)，而且與其他傳輸分集技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用空間復(fù)用（TM3\TM4）多天線(xiàn)技術(shù)——空間復(fù)用空間復(fù)用技術(shù)的基本原理是，將用戶(hù)數(shù)據(jù)分解為多個(gè)并行的數(shù)據(jù)流，在指定的帶寬內(nèi)由多個(gè)發(fā)射天線(xiàn)上同時(shí)刻發(fā)射，經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)信道后，由多個(gè)接收天線(xiàn)接收，并根據(jù)各個(gè)并行數(shù)據(jù)流的空間特性（SpatialSignature），利用解調(diào)技術(shù)，最終恢復(fù)出原數(shù)據(jù)流。LTE空間復(fù)用采用多碼字，最大的碼字?jǐn)?shù)目為2接收到訓(xùn)練序列之后，系統(tǒng)會(huì)從已有的碼字集合里選出最佳的預(yù)編碼矩陣，被選出來(lái)的矩陣和信噪比等信息通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)送給終端這種方式通常用在信道變化比較慢的場(chǎng)景，例如：室內(nèi)環(huán)境、終端慢速移動(dòng)場(chǎng)景等，從而提升單位帶寬的吞吐量，提高頻譜利用率MIMOChannelModelusedforSMMIMOx1x2y1y2HTXRXh11h12h21h22Twostreamofsingleuser多天線(xiàn)技術(shù)——空間復(fù)用閉環(huán)空間復(fù)用（TM4）系統(tǒng)不需要反饋信道信息當(dāng)RI=1，發(fā)射分集(SFBC)當(dāng)RI>1，采用CDD的預(yù)編碼技術(shù)DD通常應(yīng)用在高速移動(dòng)的場(chǎng)景開(kāi)環(huán)空間復(fù)用（TM3）

吞吐量未加載系統(tǒng)上行小區(qū)吞吐量(Mbps)加載系統(tǒng)上行小區(qū)吞吐量(Mbps)UL

MU_MIMO功能關(guān)閉UL

MU_MIMO功能啟用UL

MU_MIMO功能關(guān)閉UL

MU_MIMO功能啟用18.4434.4918.1530.88ULSU-MIMOULMU-MIMO多個(gè)用戶(hù)使用相同的時(shí)頻資源該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要不同用戶(hù)間的相互協(xié)作完成有效提升上行吞吐量主要用于小區(qū)中心區(qū)域的用戶(hù)ULMU-MIMO技術(shù)使上行的小區(qū)吞吐量提升了70%-87%多天線(xiàn)技術(shù)——ULMU-MIMOULMU-MIMO（TM5）多天線(xiàn)技術(shù)——MIMO對(duì)比SU-MIMO:空分復(fù)用兩個(gè)數(shù)據(jù)流在一個(gè)TTI中傳送給UESU-MIMO:發(fā)射分集只傳給UE一個(gè)數(shù)據(jù)流MU-MIMO結(jié)合SDM.給每個(gè)UE傳送兩個(gè)數(shù)據(jù)流MU-MIMO結(jié)合發(fā)射分集給每個(gè)UE傳送一個(gè)數(shù)據(jù)流上行支持MU-MIMO目前支持的配置是1x2或1x4將來(lái)支持2x2或4x4多天線(xiàn)技術(shù)——波束賦形78波束賦形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式是，利用較小間距的天線(xiàn)陣元之間的相關(guān)性（天線(xiàn)間距小于λ/2），將一個(gè)單一的數(shù)據(jù)流通過(guò)加權(quán)后經(jīng)由天線(xiàn)陣元發(fā)射，各天線(xiàn)陣元發(fā)射波之間形成干涉，集中能量于某個(gè)（或某些）特定方向上，形成波束，從而實(shí)現(xiàn)更大的覆蓋和干擾抑制效果。波束賦形技術(shù)可以充分的利用TDD系統(tǒng)的信道對(duì)稱(chēng)性，要求使用小間距的天線(xiàn)陣列，且天線(xiàn)單元數(shù)目要足夠多降低干擾

提高容量

擴(kuò)大覆蓋面積

提升通信質(zhì)量降低發(fā)射功率多天線(xiàn)技術(shù)——波束賦形基于碼本的波束賦形(DLTM6)終端選擇系統(tǒng)推薦的PMI信息并上報(bào)給基站需要使用小區(qū)參考信號(hào)(CRS)，不需要使用終端參考信號(hào)非碼本的波束賦形(DLTM7)利用上下行信道的互易性使用上行信道的測(cè)量值來(lái)估計(jì)下行發(fā)射的參數(shù)基站計(jì)算好各個(gè)天線(xiàn)陣子的權(quán)值，控制各個(gè)陣子發(fā)射信號(hào)的幅度和相位，使信號(hào)同相疊加需要使用小區(qū)參考信號(hào)(CRS)和終端參考信號(hào)雙流波束賦形（TM8）多天線(xiàn)技術(shù)——增強(qiáng)型MIMO技術(shù)增強(qiáng)型MIMO技術(shù)（TM9）下行最大支持8天線(xiàn)，最大支持8層傳輸，即8x8MIMO提高下行吞吐量和頻譜效率基于CSI-RS進(jìn)行閉環(huán)TM9碼本測(cè)量TDD方式支持開(kāi)環(huán)TM9多流業(yè)務(wù)發(fā)射上行最大支持4天線(xiàn)，最大支持4層傳輸，即4x4MIMO大幅提高吞吐量和頻譜效率PUCCH支持基于SORTD的發(fā)射分集，提高上行控制信息的傳輸質(zhì)量SRS支持多端口發(fā)射，配合PUSCH進(jìn)行空間復(fù)用的碼本測(cè)量TDD模式可用于TM9開(kāi)環(huán)SU-MIMO增強(qiáng)MU-MIMO進(jìn)一步增強(qiáng)，如SU-MU的動(dòng)態(tài)切換、UE專(zhuān)用導(dǎo)頻的引入等，用來(lái)提高M(jìn)U-MIMO的性能CSIfeedbackCoMP(CoordinatedMultiplePoint,協(xié)同多點(diǎn)傳輸)（TM10）多天線(xiàn)技術(shù)——CoMP通過(guò)多個(gè)地理位置相互獨(dú)立分散的傳輸點(diǎn)之間的動(dòng)態(tài)協(xié)作來(lái)改善小區(qū)邊緣用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量，提高小區(qū)吞吐量尤其是邊緣用戶(hù)吞吐量的一項(xiàng)重要技術(shù)手段CoMP協(xié)作傳輸點(diǎn)不僅包括同構(gòu)網(wǎng)宏小區(qū)基站單元，還包括異構(gòu)網(wǎng)中的RRH,RRU,LPN等射頻單元CoMP技術(shù)于2009年在3GPPTR36.814中首次被正式提出，后被正式寫(xiě)入R11協(xié)議，是LTE-A的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)場(chǎng)景1同構(gòu)網(wǎng)中的CoMP應(yīng)用異構(gòu)網(wǎng)中的CoMP應(yīng)用eNB協(xié)同區(qū)域站內(nèi)CoMP場(chǎng)景2

高發(fā)射功率RRU光纖站間CoMP低發(fā)射功率RRU

(全向天線(xiàn))eNB光纖宏小區(qū)覆蓋的區(qū)域，由于業(yè)務(wù)熱點(diǎn)或補(bǔ)盲的需要，加入了低功率節(jié)點(diǎn)

場(chǎng)景3中，低功率節(jié)點(diǎn)具有與宏小區(qū)不同的小區(qū)ID場(chǎng)景4中，低功率節(jié)點(diǎn)具有與宏小區(qū)相同的小區(qū)ID場(chǎng)景3/4多天線(xiàn)技術(shù)——CoMP技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景在同一時(shí)頻資源上，協(xié)作集中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以獲得數(shù)據(jù)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)合進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，包括JT和DPS：JT(JointTransmission):一個(gè)UE的數(shù)據(jù)同時(shí)在多個(gè)點(diǎn)（CoMP協(xié)作集合的一部分或全部點(diǎn)）進(jìn)行傳輸，以改善接收信號(hào)質(zhì)量，或消除對(duì)其它UE的干擾DPS(Dynamicpointselection)：一個(gè)時(shí)刻，CoMP協(xié)作點(diǎn)集合中只有一個(gè)點(diǎn)傳輸U(kuò)E的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)僅僅在服務(wù)小區(qū)可以獲得，并由服務(wù)小區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，但是用戶(hù)的調(diào)度和波束的確定由協(xié)作集合中的多個(gè)小區(qū)共同確定：CS(CoordinatedScheduling):通過(guò)調(diào)度使其他協(xié)作節(jié)點(diǎn)避免與目標(biāo)小區(qū)相同的資源上調(diào)度用戶(hù)，或者讓協(xié)作節(jié)點(diǎn)在相同的資源上以低功率發(fā)送CB(CoordinateBeamforming):通過(guò)協(xié)作的方式使鄰小區(qū)選擇恰當(dāng)?shù)腂F權(quán)值來(lái)抑制鄰小區(qū)對(duì)該UE的干擾聯(lián)合處理JP(JointProcessing)協(xié)同調(diào)度/協(xié)同波束賦形(CS/CB)多天線(xiàn)技術(shù)——DLCoMPFFT小區(qū)1IDFT解調(diào)解碼CP消除基帶板1聯(lián)合信道估計(jì)兩用戶(hù)均衡軟合并FFT小區(qū)2IDFT解調(diào)解碼CP消除

基帶板2聯(lián)合信道估計(jì)兩用戶(hù)均衡軟合并UE1UE2FFTIDFT解調(diào)解碼小區(qū)1小區(qū)2CP消除

FFTIDFT解調(diào)解碼CP消除

UE1UE2聯(lián)合均衡一塊基帶板聯(lián)合均衡軟合并聯(lián)合信道估計(jì)聯(lián)合信道估計(jì)BackhaulUE上行發(fā)數(shù)據(jù)同時(shí)由多個(gè)協(xié)作小區(qū)接收，接收后通過(guò)小區(qū)間信息和數(shù)據(jù)交互，最終得到UE的解調(diào)性能。可分為多小區(qū)聯(lián)合均衡和軟合并兩類(lèi)：JE(JointEqualization):將CoMP協(xié)作集的所有天線(xiàn)和流統(tǒng)一進(jìn)行均衡處理，相對(duì)而言復(fù)雜度更高SC(SoftCombing)：每個(gè)小區(qū)將解析出的鄰小區(qū)用戶(hù)數(shù)據(jù)傳遞到鄰小區(qū)，用于信息的軟合并聯(lián)合接收J(rèn)R(JointReception)多天線(xiàn)技術(shù)——ULCoMPLTE-A中對(duì)多天線(xiàn)技術(shù)的需求天線(xiàn)能力波束賦形2*2

MIMO

4*2

MIMO

4*4

MIMOTM8SU-MIMOTM8MU-MIMO下行

8*8MIMO（R10）上行

4*4MIMO（R10）

2天線(xiàn)NYNNNNNN4天線(xiàn)YYYYYYNY

8天線(xiàn)YYYYYYYY

單流波束賦形、雙流波束賦形4*2MIMO、4*4MIMOSU-MIMO、MU-MIMO下行8*8MIMO、上行4*4MIMOCoMP更優(yōu)質(zhì)的覆蓋更多的吞吐量更大的帶寬LTE向LTE-A演進(jìn)的主要技術(shù)更高的傳輸效率TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)介紹OFDM技術(shù)介紹MIMO技術(shù)介紹其他關(guān)鍵技術(shù)介紹后續(xù)演進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介子目錄AMC(AdaptiveModulationandCoding)通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，維持接收端一定的信噪比，從而保證鏈路的傳輸質(zhì)量當(dāng)信道條件較差時(shí)需要增加發(fā)射功率，當(dāng)信道條件較好時(shí)需要降低發(fā)射功率，從而保證了恒定的傳輸速率保證發(fā)送功率恒定的情況下，通過(guò)調(diào)整無(wú)線(xiàn)鏈路傳輸?shù)恼{(diào)制方式與編碼速率，確保鏈路的傳輸質(zhì)量當(dāng)信道條件較差時(shí)選擇較小的調(diào)制方式與編碼速率，當(dāng)信道條件較好是選擇較大的調(diào)制方式，從而最大化了傳輸速率功率控制可以很好的避免小區(qū)內(nèi)用戶(hù)間的干擾速率控制可以充分利用所有的功率功率控制自適應(yīng)速率控制自適應(yīng)一般意義上的鏈路自適應(yīng)都指速率控制，LTE中即為自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)，應(yīng)用AMC技術(shù)可以使得eNodeB能夠根據(jù)UE反饋的信道狀況及時(shí)地調(diào)整不同的調(diào)制方式（QPSK、16QAM、64QAM）和編碼速率。從而使得數(shù)據(jù)傳輸能及時(shí)地跟上信道的變化狀況。這是一種較好的鏈路自適應(yīng)技術(shù)。AMC(AdaptiveModulationandCoding)LTE上行方向的鏈路自適應(yīng)技術(shù)基于基站測(cè)量的上行信道質(zhì)量，直接確定具體的調(diào)制與編碼方式LTE下行方向的鏈路自適應(yīng)技術(shù)基于UE反饋的CQI，從預(yù)定義的CQI表格中具體的調(diào)制與編碼方式（如上表）CQIindexmodulationcoderatex1024efficiency0outofrange1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.60165QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.554789HARQ（HybridAutomaticRepeatreQuest）混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)（HARQ）是一種前向糾錯(cuò)FEC和重傳ARQ相結(jié)合的技術(shù)。HARQ針對(duì)每個(gè)傳輸塊（TB）進(jìn)行重傳，與AMC配合使用，為L(zhǎng)TE的HARQ進(jìn)程提供精細(xì)的彈性速率調(diào)整。LTE中的HARQ技術(shù)采用增量冗余（IncrementalRedundantcy，IR）HARQ,即通過(guò)第一次傳輸發(fā)送信息bit和一部分冗余bit，而通過(guò)重傳（Retransmission）發(fā)送額外的冗余bit，如果第一次傳輸沒(méi)有成功解碼，則可以通過(guò)重傳更多冗余bit降低信道編碼率，從而實(shí)現(xiàn)更高的解碼成功率。如果加上重傳的冗余bit仍然無(wú)法正常解碼，則進(jìn)行再次重傳。隨著重傳次數(shù)的增加，冗余bit不斷積累，信道編碼率不斷降低，從而可以獲得更好的解碼效果。對(duì)于子幀n中的數(shù)據(jù)傳輸，其ACK/NACK在n+k子幀中傳輸，對(duì)于FDD，k=4，對(duì)于TDD，k>3ULACK/NACKPDSCH

DLACK/NACKPUSCH

HARQ（HybridAutomaticRepeatreQuest）TDD

UL/DLULsubframeindexnDLsubframeindexnProcessnumber

(UL)Processnumber(DL)012345678901234567890--476--47646---46---741--46---46-76--476--4472--6----6--76-4