DTM.PX3.016.001-TD-LTE原理及关键技术v5.0.0

1、大唐移动通信设备有限公司大唐移动通信设备有限公司客服中心客服中心 培训中心培训中心1TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术DTM.PX3.016.001-v5.0.0课程目标课程目标参考书目参考书目n了解LTE的网络架构n理解TD-LTE的三个核心技术n掌握物理层帧结构n理解TD-LTE物理层过程TD-LTE技术原理与系统设计 人民邮电出版社3GPP长期演进技术原理与系统设计 人民邮电出版社2一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术1.TD-LTE概述概述2.TD-LTE核心技术核心技术3.帧结构和物理信

2、道映射帧结构和物理信道映射4.TD-LTE物理层过程物理层过程35. 后续演进后续演进1 TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术GPRS/EDGE 峰值速率(UL:DL)0.47/0.47Mbps 小区吞吐量(UL:DL)0.23/0.23Mbps3GPP阵营(GSM)WCDMA 峰值速率：5.76/14.4Mbps 小区吞吐量：1.5/3MbpsHSPATD-SCDMA 峰值速率：0.55/1.68Mbps 小区吞吐量：0.36/1MbpsTD-HSPAEV-DO Rel.0 峰值速率：1.8/3.1Mbps 小区吞吐量：0.4/0.8MbpsD0 Rel .ACDMA

3、 2000 1x3GPP阵营(CDMA)LTE FDD峰值速率(20MHz)：50M/150Mbps(注：假设上行最高16QAM）LTE TDD峰值速率(20MHz)：10M/110Mbps(注：3:1配比下，且假设上行最高16QAM）LTE-Adv(包括包括FDD和和TDD)峰值速率：500M1GbpsMobile WiMAX802.16e峰值速率：75MbpsMobile WiMAX802.16m峰值速率：500M1GbpsWiMAX阵营TDMACDMAOFDM2G3G3.9G4G标准演进路线标准演进路线41 TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术LTE是3GPP指定

4、的下一代无线通信标准。TD-LTE是LTE的TDD模式。LTE是以OFDMA为核心的技术，为了降低用户面延迟，取消了无线网络控制器(RNC)，采用了扁平网络架构。与其说是3G技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution）。什么是什么是LTE？Long Term Evolution，长期演进，长期演进 51 TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术系统容量系统容量无线接入网无线接入网框架和演进框架和演进系统部署系统部署系统性能系统性能复杂度复杂度无线资源管理无线资源管理LTE需求需求成本和业务需求成本和业务需求LTE需求导入需求导入61 TD-

5、LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术系统容量和性能需求系统容量和性能需求名称名称需求需求峰值数据率峰值数据率20MHz系统带宽下，下行瞬间峰值速率100Mbps（频谱效率5bit/Hz），上行瞬间峰值速率50Mbps（频谱效率2.5bit/Hz）。控制面延迟控制面延迟从驻留状态转换到激活状态的时延小于100ms。从睡眠状态转换到激活状态的时延小于50ms。用户面延迟用户面延迟零负载（单用户、单数据流）、小IP分组条件下时延小于5ms。控制面容量控制面容量每个小区在5MHz带宽下最少支持200个用户。用户吞吐量用户吞吐量下行每兆赫兹平均用户吞吐量为R6 HSDPA的34倍；上行

6、每兆赫兹平均用户吞吐量为R6 HSUPA的23倍。频谱效率频谱效率在真实负载的网络中，下行频谱效率为R6 HSDPA的34倍；上行频谱效率为R6 HSUPA的23倍。移动性移动性015km/h低速移动优化，15120km/h高速移动下实现高性能，在120350km/h（在某些频段甚至应支持500km/h）下能保持蜂窝网络的移动性。覆盖覆盖吞吐率、频谱效率和移动性指标在半径5km以下的小区中应全面满足，在半径30km的小区中性能可有小幅下降，不应排除半径达到100km的小区。增强增强MBMS为了降低终端复杂度，应和单播操作采用相同的调制、编码和多址方法；可向用户同时提供MBMS和专用话音业务；可

7、用于成对和非成对频谱。71 TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术系统部署和无线资源管理需求系统部署和无线资源管理需求名称名称需求需求频谱灵活性频谱灵活性支持不同大小的频带尺寸，从1.420MHz；支持成对和非成对频谱中的部署；支持基于资源整合（Resource Aggregation）的内容提供，包括一个频段内部、不同频段之间、上下行之间、相邻和不相邻频段之间的整合。与与3GPP无无线接入技术线接入技术的共存和互的共存和互操作操作和GERAN/UTRAN系统可以邻频共站址共存；支持UTRAN、GERAN操作的E-UTRAN终端应支持对UTRAN/GERAN的测量，以及E

8、-UTRAN和UTRAN/GERAN之间的切换。实时业务在E-UTRAN和UTRAN/GERAN之间的切换中断时间小于300ms。系统架构和系统架构和演进演进单一基于分组的E-UTRAN系统架构，通过分组架构支持实时业务和会话业务；最大限度的避免单点失败（Single Point of Failure）；支持端到端QoS；优化回转（Backhaul）通信协议。无线资源管无线资源管理理增强的端到端QoS；有效支持高层传输；支持不同的无线接入技术之间的负载均衡和政策管理。复杂度复杂度尽可能减少选项，避免多余的必选特性。降低多模（如支持GERAN、UTRAN和E-UTRAN系统）UE的复杂度。81

9、TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术TD-LTE核心技术核心技术91 TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术E-UTRAN扁平网络架构扁平网络架构n扁平网络架构，减少设备投入n减少接口数量，IP的网络接口n增强的端到端QoSl取消RNC（中央控制节点），只保留一层RAN节点eNodeBlNodeB和核心网采用基于IP路由的灵活多重连接S1-flex接口l相邻eNodeB采用Mesh连接X2接口10InterneteNode B小区间RRM无线承载控制连接移动性控制无线许可控制eNodeB测量配置与提供动态资源分配（调度集）RRCPDCPRLCMAC

10、PHYS-GW移动性锚定MMEEPS承载控制Idle状态移动性管理NAS安全性S1E-UTRANEPCP-GWUE IP地址分配包过滤1 TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术E-UTRAN和和EPC的功能划分的功能划分PDCPRLCMACPHYUERRCNASPDCPRLCMACPHYeNode BRRCMMENASE-UTRAN控制面协议栈控制面协议栈111 TD-LTE概述概述TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术频段双工方式FDL_low/FUL_low(MHz)FDL_high/FUL_high(MHz)33TDD1900192034TDD2010202535

11、TDD1850191036TDD1930199037TDD1910193038TDD2570262039TDD1880192040TDD2300240041TDD24962690(非连续）42TDD3400360043TDD36003800LTE应用应用频带：详细频带：详细请参考请参考 36.101协议协议12小小 结结1.为什么要发展为什么要发展LTE？2.什么叫什么叫LTE？3.LTE有哪些具体的需求有哪些具体的需求/要求？为满足这些需求，要求？为满足这些需求，要求要求LTE引入哪些核心技术？引入哪些核心技术？4.LTE的网络架构是怎样的？占用的频段是哪些？的网络架构是怎样的？占用的频段是

12、哪些？13一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术1.TD-LTE概述概述2.TD-LTE核心技术核心技术3.帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射4.TD-LTE物理层过程物理层过程145. 后续演进后续演进一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。2. TD-LTE核心技术核心技术2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC152.1 频分多址技术之频分多

13、址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术TD-LTE频分多址技术频分多址技术l下行OFDMA：用户在一定时间内独享一段“干净”的带宽l上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM系统（低峰均比）FDMACDMAOFDMA162.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术lOFDM的本质就是一个频分系统，而频分是无线通信最朴素的实现方式。l与传统的多载波调制（MCM）相比，OFDM调制的各个子载波间可相互重叠，并且能够保持各个子载波之间的正交性传统FDM频谱OFDM频谱什么是什么是OFDM？Orthogonal F

14、requency Division Multiplexing 正交频分复用172.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术OFDMA基本原理基本原理将信道分成若干正交正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输，正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开。由于每个子信道的带宽很小，因此每个子信道上的衰落可以看成是平坦性衰落，能够有效的消除符号间干扰；而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡也变得相对容易。18OFDMA的优点的优点l时域上抵抗多径衰落l频域上抵抗频率选择性衰落，简化接

15、收机的信道均衡操作2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术192.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术OFDM实现（发送）实现（发送）20to RF txSize-NIFFTCPinsertionM symbols TuTCPTu = 1/f00fM subcarriersS/PFrom coding & modulationSize-NFFTCPremovalM symbols00from RF rxP/STo demodulation & decoding 10N

16、cknTjkwksnsueanTxIDFTxOFDM实现（接收）实现（接收）10NcknTjkwksnsueanTxDFTx2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术OFDM子载波时域图子载波时域图21OFDM子载波频域图子载波频域图2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术OFDM循环前缀循环前缀 CP （Cyclic Prefix）CP能够克服时延扩展，最大限度消除符号间干扰（ISI）。CP越长，能够抵抗的多径时延越长，但相应的，系统开销也越大。配置CP长度 NCP ,f常规CPf=

17、15kHz5.2 s for l=04.7 s for l=1,2,6扩展CPf=15kHz16.7 s for l=0,1,5f=7.5kHz33.3 s for l=0,1,222时间幅度时间幅度时间幅度FFT积分周期保护间隔OFDM符号Tcp2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术OFDM循环前缀循环前缀 CP CP使一个符号周期内因多径产生的波形为完整的正弦波，因此不同子载波对应的时域信号及其多径积分总为0 ，消除载波间干扰(ICI)232.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技

18、术OFDM 与与CDMA的技术比较的技术比较OFDMCDMA抗多径干扰能力可不采用或采用简单时域均衡器对均衡器的要求较高与MIMO结合每个子载波可看作平坦衰落信道，天线增加对系统复杂度影响有限需选择可将MIMO接收和信道均衡混合处理的接收机，大大增加接收机复杂度带宽扩展性带宽扩展性强，LTE支持多种载波带宽带宽扩展性差频域调度频域调度灵活频域调度颗粒度小（180KHz）频域调度粗放只能进行载波级调度242.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术OFDM 技术缺点技术缺点时频同步要求高PAPR高同频干扰大252.1 频分多址技术之频分多址技术

19、之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术什么是什么是SC-FDMA？Single Carrier Frequency Division Multiple Access 单载波频分多址接入l SC-FDMA类似于OFDMA，但SC-FDMA可以降低PAPR。262.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术OFDMA vs. SC-FDMAlOFDMA导致高PAPR，影响UE的成本和电池寿命lSC-FDMA采用单载波技术，峰均比（PAPR）低，有效提高RF功率放大器的效率，降低终端成本和耗电量峰均比示意图时域波形tpower

20、272.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术28分布式：分配给用户的分布式：分配给用户的RB不连续不连续集中式：连续集中式：连续RB分给一个用户分给一个用户 优点：调度开销小 优点：频选调度增益较大在这个调度周期中，用户A是分布式，用户B是集中式频率用户A用户B用户C时间下行多址下行多址方式方式OFDMA2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2. TD-LTE核心技术核心技术29和OFDMA相同，将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。注意不同的是：任一终端使用的子载波必

21、须连续。在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是连续的上行多址上行多址方式方式SC-FDMA频率时间用户A用户B用户C一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。2. TD-LTE核心技术核心技术2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA2.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC302.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术l在多个天线上分别发送多个数据流；l利用多径衰落，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，提高信道容量及频谱利用率，或提高数据的传输质量

22、。什么是什么是MIMO？Multiple Input Multiple Output 多输入多输出312.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术MIMO的优点的优点lMIMO多种模式带来多种增益。 分集增益 波束赋形增益 空间复用增益l提高频谱效率要求TD-LTE的下行频谱效率达到5bps/Hz（Rel-10为30bps/Hz），上行频谱效率达到2.5bps/Hz（Rel-10为15bps/Hz）32MIMO天线收发分集：天线收发分集：提高通信质量提高通信质量2.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术开环模式中的STTD分集332

23、.2 多天线技术之多天线技术之MIMO MU-MIMO 基站将占用相同时频资源的多个数据流发送给不同用户基站将占用相同时频资源的多个数据流发送给不同用户 下行同时支持下行同时支持SU-MIMO和和MU-MIMO SU-MIMO(SDM)MU-MIMO(SDMA)MIMO天线空间复用：天线空间复用：提高系统容量提高系统容量2. TD-LTE核心技术核心技术34MIMO天线波束赋形：天线波束赋形：增强抗干扰能力增强抗干扰能力 传统波束赋形传统波束赋形l小间距的天线阵列，使用较多天线单元l提高峰值速率，小区覆盖，降低小区间干扰 2.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技

24、术35LTE创新技术：创新技术：双流波束赋形双流波束赋形波束赋形（波束赋形（BF）MIMOp 降低干扰p 提升覆盖半径p 提升吞吐量双流波束赋形技术双流波束赋形技术p 提升吞吐量p 提升覆盖半径p 降低小区间干扰 双流波束赋形技术是TD-LTE的多天线增强型技术，是TD-LTE建网的主流技术，结合了智能天线波束赋形技术与MIMO空间复用技术，是运营商与厂商共同创新的成果，也是中国通信产业技术能力的体现。2.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术362.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术传输模式传输模式PDSCH传输方案传输方案

25、优点优点典型应用场景典型应用场景TM1单天线传输模式 产生的CRS开销小各类场景TM2发送分集提高链路传输质量，提高小区覆盖半径作为其它MIMO模式的回退模式TM3开环空间复用提高小区平均频谱效率和峰值速率高速移动场景TM4闭环空间复用提高小区平均频谱效率和峰值速率低速移动场景TM5多用户MIMO提高小区平均频谱效率和峰值速率密集城区TM6Rank=1的预编码提高小区的覆盖仅支持rank=1的传输TM7单流波束赋形提高链路传输质量，提高小区覆盖郊区、大范围覆盖场景TM8双流波束赋形提高小区覆盖，提升小区中心用户吞吐量小区中心吞吐量需求大的场景37TD-LTE中中MIMO的应用（的应用（PDSC

26、H传输方案）传输方案）2.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术PDSCH物理层处理过程物理层处理过程l “码字”通过“传输块”实现传输，LTE目前最大传输2个码字或2个传输块；l 层与秩（rank）的概念相同，秩为1，2，3，4，表示任一时刻终端和基站间的独立传播信道的个数；l 公共导频的逻辑天线端口有1、2、4三种情况。382.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术TM1：单天线端口传输：单天线端口传输l最简单的传输方案。lPDSCH使用单天线端口传输时，根据Port0上的CRS进行解调。l可用于各种场景。注：CRS：Cell

27、-specific Reference Signal小区专用参考信号小区专用参考信号用户专用参考信号用户专用参考信号392.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术用户专用参考信号用户专用参考信号常规CP,15kHz扩展CP，15kHz402.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术l用于增强小区覆盖。l作为TM3/4/5/6/7的回退模式。lLTE中的实现方式SFBC+FSTD。 eNB侧 2TX 配置 eNB侧 4TX 配置注： SFBC：Space Frequency Block Code FSTD：Frequency Swit

28、ched Transmit Diversity TM2：发送分集：发送分集412.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术l一种大延迟(CDD)空间复用，接收端不需给发送端反馈预编码矩阵信息。l 用于提高小区平均频谱效率和峰值速率。l 适用于高速移动场景。注：CDD：Cyclic Delay DiversityTM3：开环空间复用：开环空间复用422.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术l发送端需要给接收端反馈预编码矩阵信息。l用于提高小区平均频谱效率和峰值速率。l适用于低速移动场景。TM4：闭环空间复用：闭环空间复用432.2

29、多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术l只支持每个用户单层的传输，而且最大支持两层。l用于提高小区平均频谱效率和峰值速率。TM5：多用户：多用户MIMO442.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术l用于增强小区覆盖。 l尽可能减小承载相关的控制信令。l仅支持rank=1的传输。TM6：闭环：闭环RANK=1的预编码的预编码452.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术lPDSCH 是依据port5上DRS （ Dedicated Reference Signal）进行解调的。l用于提高小区边缘用户的覆

30、盖。l单流波束赋形是基于专用导频的非码本波束赋形。l主要用于TD-LTE系统。TM7：单流波束赋形：单流波束赋形462.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术l双流波束赋形将波束赋形技术与空间复用技术相结合。l既提高小区边缘用户的覆盖，也可以提升小区中心用户的吞吐量。l双流波束赋形是基于专用导频的非码本波束赋形。l双流波束赋形是TD-LTE Rel-9中的增强型技术。TM8：双流波束赋形：双流波束赋形472.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2. TD-LTE核心技术核心技术终端类型终端类型12345峰值速率DL1050100150300UL525505075

31、调制方式DLQPSK，16QAM，64QAMULQPSK，16QAMQPSK，16QAM，64QAM2天线接收分集DL支持（以RAN4性能指标来强制要求）2*2 MIMODL不支持支持4*4 MIMODL不支持支持Tx Mode主要主要MIMO技术技术适用场景适用场景说明说明TM1单天线传输UE配置了单个发射机，小区边缘Rel-8/9TM2闭环空分复用高噪声比、低相关性、低速移动Rel-10终端终端LTE多天线多天线48一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。2. TD-LTE核心技术核心技术2.1 频分多址技术之频分多址技术之OFDMA/SC-

32、FDMA2.2 多天线技术之多天线技术之MIMO2.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC492.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术小区间干扰抑制技术小区间干扰抑制技术小区间的干扰主要来自于同频组网带来的同频干扰。小区间干扰抑制技术有：l干扰随机化技术l干扰消除技术l干扰协调技术（ICIC）502.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术小区间干扰随机化技术：加扰小区间干扰随机化技术：加扰lLTE系统充分使用序列的随机化避免小区间干扰l一般情况下，加扰在信道编码之后、数据调制之前进行；即比特级的加扰比特级的加扰 Tur

33、bo Coding Interleaver Scrambling A User A 512.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术lLTE系统充分使用序列的随机化避免小区间干扰l一般情况下，交织在信道编码之后、加扰之前小区间干扰随机化技术：交织小区间干扰随机化技术：交织522.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术l目前LTE上下行都支持跳频传输，通过跳频传输可以随机化小区间的干扰l除了PBCH之外，其他下行物理控制信道的资源映射均与小区id有关lPDSCH、PUSCH以及PUCCH采用子帧内跳频传输lPUSCH可以采用子

34、帧间的跳频传输小区间干扰随机化技术：跳频传输小区间干扰随机化技术：跳频传输532.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术l提高期望用户的信号强度l降低信号对其他用户的干扰l已经知道被干扰用户的方位，可以主动降低对该方向辐射能量小区间干扰消除技术：发射端波束赋形小区间干扰消除技术：发射端波束赋形542.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术l接收端利用多根天线对接收信号进行加权，抑制强干扰，称为IRC（Interference Rejection Combining）下行下行小区间干扰消除技术：小区间干扰消除技术：IRC上行

35、上行55小区间干扰协调（小区间干扰协调（ICI CoordinationICIC）l是一种考虑多个小区中资源使用和负载等情况而进行的多小区无线资源管理方案。l基本思想：通过管理无线资源使得小区间干扰得到控制l限制的无线资源：l时频资源l一定时频资源上的功率资源l是目前研究的一项热门技术，可以应用于各种带宽的业务。2.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术56小区间干扰协调小区间干扰协调ICIC的实现方式很多，分类丰富：的实现方式很多，分类丰富：l从资源调度的方式区分：部分频率复用、软频率复用和全频率复用l从资源调度的周期区分：静态分配、半静态分配、动态分配和

36、协调调度ICIC部分频率复用软频率复用全频率复用 按资源调度方式分类ICIC静态分配半静态分配动态分配协调调度 按资源调度周期分类2.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术57n在某些子频带上的频率复用因子为1，而在另外一些子频带上的频率复用因子大于1n相邻小区使用正交频段，但是小区中心使用同一频段复用系数 = 1复用系数 = 3f1f2f3f4频率功率f1f4功率f2f4功率f3 f4扇区1扇区2扇区3频率频率扇区3扇区4扇区6扇区7扇区2扇区5扇区12.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术部分频率复用（部分频率复用（

37、 Fractional Frequency Reuse）582.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC1 复用系数 N扇区3扇区4扇区6扇区7扇区2扇区5扇区1频率功率f主载波频率功率f主载波频率功率f主载波f辅载波f辅载波f辅载波f辅载波扇区1扇区2扇区32. TD-LTE核心技术核心技术软频率复用（软频率复用（Soft Frequency Reuse）59n可用频带分成N个部分，对于每个小区，一部分作为主载波，其他作为辅载波。主载波的功率门限高于辅载波n相邻小区的主载波不重叠n主载波可用于整个小区，辅载波只用于小区内部n通过调整辅载波与主载波的功率门限的比值，可以适应负载在小区内部和小区

38、边缘的分布l对时频资源的使用和发射功率的限制以PRB 为单位，而与SFR 和FFR 中对一组连续的PRB 采用统一的资源使用和发射功率限制不同。l对于上行和下行，都是基站根据一定的原则进行调度，没有本质区别。2.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术全部频率复用（全部频率复用（Full Frequency Reuse）60l静态静态ICIC：对无线资源的使用重新配置的时间以天为单位。几乎不需要基站之间交互信息l半静态半静态ICIC：对无线资源的使用重新配置的时间以秒为单位。基站之间信息传递的频率类似。l动态动态ICIC：对无线资源的使用重新配置的时间以十毫秒

39、或百毫秒为单位，基站之间信息传递的频率类似。l协调调度：协调调度：对无线资源的使用重新配置的时间以TTI为单位，由于X2接口的时延限制，在基站间无法实时传递信息，协调调度在LTE-advanced 阶段实现。半静态 分配动态分配协调调度静态分配性能、设计、实现复杂度弱强2.3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术61静态调度静态调度半静态调度半静态调度动态调度动态调度协作调度协作调度软频率复用部分频率复用全部频率复用nICIC 方案对应关系图方案对应关系图nICIC解决方案解决方案基于基于SFR半静态半静态ICIC扇区3扇区4扇区6扇区7扇区2扇区5扇区12.

40、3 干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC2. TD-LTE核心技术核心技术62小小 结结1.频分多址技术频分多址技术OFDMA/SC-FDMA2.多天线技术之多天线技术之MIMO3.干扰抑制技术之干扰抑制技术之ICIC概念、优缺点、基本原理和实现方式概念、优缺点、在LTE中的应用l干扰随机化技术l干扰消除技术l干扰协调技术（ICIC）63一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。TD-LTE原理及关键技术原理及关键技术1.TD-LTE概述概述2.TD-LTE核心技术核心技术3.帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射4.TD-LTE物理层过程物理层

41、过程645. 后续演进后续演进一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射3.1 TD-LTE物理层概述物理层概述3.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3.4 TD-LTE上行物理信道和信号上行物理信道和信号653.1 TD-LTE物理层概述物理层概述3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射下行采用OFDM上行采用SC-FDMA支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种模式基于分组交换思想，使用共享信道支持多输入多输出（MIM

42、O）传输663.1 TD-LTE物理层概述物理层概述3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射支持多种带宽配置：支持多种带宽配置：l1.4MHzl3.0MHzl5MHzl10MHzl15MHzl20MHz系统带宽（MHz）1.43 5101520子载波数目（个）72180 300600900120067物理层主要功能物理层主要功能3.1 TD-LTE物理层概述物理层概述3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射p传输信道的错误检测，并向高层提供指示传输信道的错误检测，并向高层提供指示p传输信道的纠错编码传输信道的纠错编码/译码译码pHARQ软合并软合并p编码的传输信道向物理信道映射编码

43、的传输信道向物理信道映射p物理信道功率加权物理信道功率加权p物理信道调制与解调物理信道调制与解调p频率与时间同步频率与时间同步p无线特征测量，并向高层提供指示无线特征测量，并向高层提供指示pMIMO天线处理天线处理p射频处理（射频处理（射频相关规范）射频相关规范）683.1 TD-LTE物理层概述物理层概述3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射p传输信道的错误检测，并向高层提供指示传输信道的错误检测，并向高层提供指示p传输信道的纠错编码传输信道的纠错编码/译码译码pHARQ软合并软合并p编码的传输信道向物理信道映射编码的传输信道向物理信道映射p物理信道功率加权物理信道功率加权p物理信道

44、调制与解调物理信道调制与解调p频率与时间同步频率与时间同步p无线特征测量，并向高层提供指示无线特征测量，并向高层提供指示pMIMO天线处理天线处理p射频处理（射频处理（射频相关规范）射频相关规范）69物理层相关协议物理层相关协议TS 36.201Physical layer General description物理层综述协议，讲述物理层在协议结构中的位置和作用，物理层4个规范的主要内容和相关关系TS 36.211Physical channels and modulation主要描述了物理层信道和调制方法，包括物理信道的定义、结构、帧格式，下行OFDM和上行SC-FDMA描述，预编码设计，定

45、时关系等内容TS 36.212Multiplexing and channel coding描述传输信道和控制信道的数据处理，包括复用、交织、速率匹配，信道编码，层1/层2控制信息编码TS 36.213Physical layer procedures描述物理层过程特性，包括同步，功率控制，随机接入，上下行共享信道相关过程等TS 36.214Physical layer: Measurements描述物理层测量特性，包括UE和E-UTRAN的物理层测量，测量结果上报，切换测量和空闲模式测量等一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。3. 帧结构和物

46、理信道映射帧结构和物理信道映射3.1 TD-LTE物理层概述物理层概述3.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3.4 TD-LTE上行物理信道和信号上行物理信道和信号703.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射l一个长度为10ms的无线帧由10个长度为1ms的子帧构成；l每个子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成；FDD帧结构帧结构一个无线帧，Tf=307200*Ts=10ms一个时隙，Tslot=15360*Ts=0.5ms一个子帧#1#0#3#2#19#18713.2

47、 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源1个10ms的无线帧由2个5ms的半帧构成l每个半帧由5个1ms的子帧构成常规子帧：由2个0.5ms的时隙构成特殊子帧：由DwPTS、GP以及UpPTS构成l支持5ms和10ms DLUL切换点周期3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射TDD帧结构帧结构72DWPTS3.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射D：S：U = 1：1：3D：S：U = 2：1：2D：S：U = 3：1：1D：S：U = 3：2：5D：S：U = 6：1：3D：S：U = 7：1：2D：S：U = 8：1：

48、15ms10msTDD帧结构：上下行配置和特殊时隙结构帧结构：上下行配置和特殊时隙结构 1msDwPTSGPUpPTS特殊时隙的结构特殊时隙的结构733.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射特殊子帧配置常规CP扩展CPDwPTSGP UpPTSDwPTSGP UpPTS031013811948321039231121014121372539282693917102-8111-TDD帧结构：特殊子帧配置帧结构：特殊子帧配置743.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射设备规范指标设备

49、规范指标 【DL:S:UL】【 DwPTS:GP:UpPTS 】配置选项12: S: 210: 2: 2 配置选项23: S: 13: 9: 2 DUDDTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6DL:UL=4:2DUUUDL:UL=1:5DUUDDL:UL=3:3TD-SCDMA：TD-LTE：子帧配置：3:S:1特殊子帧配置：3:9:2子帧配置：2:S:2特殊子帧配置：10:2:2子帧配置：1:S:3特殊子帧配置：3:9:2TD-L与TD-S同频组网TD-LTE时隙规划需考虑与同频段TD-SCDMA共存需要进行设置 753.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3. 帧结构和物理

50、信道映射帧结构和物理信道映射无线帧无线帧OFDM符号符号天线端口天线端口基本时间基本时间单位单位时隙时隙-slot子帧子帧物理资源物理资源接收机用来区分资源在空间上的差别，包括三类天线端口：CRS： 天线端口03MBSFN：天线端口4DRS： 天线端口5秒2048150001sTTD-LTE空口物理资源概念空口物理资源概念763.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射一个时隙中，频域上连续的宽度为180kHz的物理资源称为一个资源块。l资源单元（资源单元（RE，Resource Element）l资源块（资源块（RB，Resource B

51、lock）对于每一个天线端口，一个OFDM或者SC-FDMA符号上的一个子载波对应的一个单元叫做资源单元。773.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射l资源单元组资源单元组 （REG，Resource Element Group）每个REG中包含4个数据REl控制信道单元（控制信道单元（CCE，Control Channel Element）36RE，9REG组成第一个OFDM符号第二个OFDM符号（两公共天线端口）第二个OFDM符号（四公共天线端口）第三个OFDM符号78一级目录一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充

52、色62/156/199。3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射3.1 TD-LTE物理层概述物理层概述3.2 TD-LTE帧结构和物理资源帧结构和物理资源3.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3.4 TD-LTE上行物理信道和信号上行物理信道和信号793.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射下行子帧结构（以子载波间隔下行子帧结构（以子载波间隔15kHz和常规和常规CP为例）为例）803.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射下行物理信道一般处理流程

53、下行物理信道一般处理流程81加扰加扰调制调制层映射层映射预编码预编码RE映射映射OFDM信信号号产生产生3.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射823.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射l频域：对于不同的系统带宽，都占用中间的1.08MHz （72个子载波）l时域：每5ms 无线帧的subframe0的第二个slot的前4个OFDM符号上l周期：40ms。每10ms重复发送一次，终端可以通过4次中的任一次接收解调出BCH物理广播信道物理广播信道PBCH（Physical

54、 Broadcast Channel）83常规CP扩展CP3.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射84MIB在PBCH上传输，包含了接入LTE系统所需要的最基本的信息：系统带宽 （3bit）系统帧号SFN（8bit）PHICH配置 （3bit）SIB承载在PDSCH ，携带信息和TD-S的类似，例如：PLMN、TA code、小区IDUE公共的无线资源配置信息同、异频或不同技术网络的小区重选参数、切换参数SIB 1SIB 2SIB 38广播消息广播消息3.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射

55、帧结构和物理信道映射PCFICH用于指示在一个子帧中控制域所使用的OFDM个数l CFI：2bit信息l 1/16编码，QPSK调制l PCFICH映射到控制区域的第一个OFDM符号上的4个REG上l 第一个REG的位置取决于小区idl 4个REG之间相差1/4带宽物理控制格式指示信道物理控制格式指示信道（PCFICH，Physical Control Format Indication Channel）853.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射lPHICH用于承载HARQ应答信息 (HI)l多个用户的PHICH叠加之后可以映射到

56、相同的RE集合上，形成一个PHICH group，同一组中的PHICH通过不同的正交序列来区分l对于常规CP配置，一个PHICH group包括8个PHICH；对于扩展CP配置，一个PHICH group包括4个PHICHl每个PHICH group占用3个REG，PHICH group的个数由系统带宽和用户数共同决定物理物理HARQ指示信道指示信道（PHICH，Physical HARQ Indication Channel）863.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射87上下行配置子帧号0123456789021-21-101-

57、101-1200-1000-10310-00011400-000011500-0000010611-11-1PHICH配置信息配置信息3.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射PDCCH用于承载下行控制信息DCI（Downlink Control Information），包括上下行资源调度信息、功控信息、系统消息、寻呼、随机接入响应指示信息等l物理映射：物理映射：多个用户的PDCCH进行复用和加扰等操作，映射到没有用于传输PCFICH和PHICH的REG上。l 逻辑映射逻辑映射一个DCI对应一个用户，占用资源数与PDCCH格式有关

58、占用资源越多，解调门限越低，覆盖范围越大，但总用户容量下降PDCCH格式CCE个数REG个数PDCCH比特数目01972121814424362883872576物理下行控制信道物理下行控制信道（PDCCH，Physical Downlink Control Channel）883.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射物理下行控制信道物理下行控制信道（PDCCH，Physical Downlink Control Channel）DCI格式使用场景Format 0用于对上行PUSCH调度Format 1用于单天线和发射分集的情况下P

59、DSCH调度Format 1A用于单天线和发射分集情况下，压缩格式的PDSCH调度Format 1B用于TM6模式下的PDSCH调度Format 1C下行寻呼信息、随机接入响应和小型BCCH的发送以及MCCH更改通知。Format 1D用于TM5模式下的PDSCH调度 Format 2用于TM4模式下的PDSCH调度 Format 2A用于TM3模式下的PDSCH调度 Format 2B用于TM8下的PDSCH调度Format 32bit功控，调整PUCCH和PUSCH多用户发射功率Format 3A1bit功控，调整PUCCH和PUSCH多用户发射功率893.3 TD-LTE下行物理信道和信

60、号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射lPDSCH用于承载用户数据信息以及小区公共控制信息l没有DRS时，使用以下参考信号Port 组合0 0,1 0,1,2,3l发射DRS时，按照port 5 映射l双流波束赋形时，按照port 7，port 8映射物理下行共享信道物理下行共享信道（PDSCH，Physical Downlink Share Channel）903.3 TD-LTE下行物理信道和信号下行物理信道和信号3. 帧结构和物理信道映射帧结构和物理信道映射l用于承载Multicast数据信息；l对于混合载波（PMCH+PDSCH）时，PMCH在MBSFN子帧传输；lMBSF