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文档简介
TD-LTE基本原理及关键技术课程目标掌握LTE无线网络架构掌握LTE无线网络各网元的功能和接口了解LTE无线网络协议架构及特点掌握LTE物理层帧结构和资源块划分掌握LTE关键技术及其带来的收益了解LTE两种制式之间的异同及各自特点课程内容TD-LTE概述TD-LTE网络架构TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTEFDD的区别TD-LTE概述LTE简介LTE相关组织介绍LTE背景LTE表示3GPP长期演进(LongTermEvolution)2004年11月3GPPTSGRANworkshop启动LTE项目为什么要LTELTE:LongTermEvolution为什么要LTE?基于CDMA技术的3G标准在通过HSDPA以及EnhancedUplink等技术增强之后,可以保证未来几年内的竞争力。但是,需要考虑如何保证在更长时间内的竞争力应对来自于WiMAX的市场压力为应对ITU的4G标准征集做准备为什么要LTE——LTE使移动业务更丰富
移动宽带改变未来生活移动Email网络会议高清视频会议视频点播在线游戏高清视频流手机购物手机银行手机证券视频共享视频博客视频聊天信息服务移动办公移动社区移动娱乐移动商务LTE通过大容量、快速响应、高速率和更好的QoS提升用户体验移动通信技术的演进路线多种标准共存、汇聚集中多个频段共存移动网络宽带化、IP化趋势2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS4GMBMSCDMA20001XEV-DO802.16e802.16mHSDPAHSPA+R7
FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16dCDMAIS95CDMA20001xLTEEV-DORev.AEV-DORev.BHSUPAHSPA+R7更好的覆盖峰值速率DL:100MbpsUL:50Mbps低延迟CP:100msUP:5ms更低的
CAPEX&OPEX频谱灵活性更高的频谱效率LTELTE的目标峰值数据率1实现峰值速率的显著提高,峰值速率与系统占用带宽成正比2在20MHz
带宽内实现100Mbit/s的下行峰值速率(频谱效率5bit/s/Hz)3在20MHz
带宽内实现50Mbit/s的上行峰值速率(频谱效率2.5bit/s/Hz)目标移动性E-UTRAN系统应能够支持:对较低的移动速度(0-15km/h
)优化在更高的移动速度下(15-120km/h)可实现较高的性能在120-350km/h的移动速度(在某些频段甚至应该支持500km/h)下要保持网络的移动性在各种移动速度下,所支持的语音和实时业务的服务质量都要达到或超过UTRAN下所支持的频谱频谱灵活性E-UTRA系统可部署在不同尺寸的频谱中,包括1.4、3、5、10、15和20MHz,支持对已使用频率资源的重复利用上行和下行支持成对或非成对的频谱共存与GERAN/3G系统在相同地区邻频与其他运营商在相同地区邻频在边境两侧重合的或相邻的频谱内与UTRAN和GERAN切换与非3GPP技术(CDMA2000,WiFi,WiMAX)切换LTE频段划分TD-LTE概述LTE简介LTE相关组织介绍LTE标准组织功能需求标准制定技术验证TSGRANTSGSATSGCTPCGTSGGERAN3GPP组织架构ProjectCo-ordinationGroup(PCG)
TSGGERANGSMEDGE
RadioAccessNetwork
GERANWG1
RadioAspects
GERANWG2ProtocolAspectsGERANWG3
TerminalTestingTSGRANRadioAccessNetworkRANWG1
RadioLayer1specRANWG2
RadioLayer2spec
RadioLayer3RRspecRANWG3
lubspec,lurspec,luspec
UTRANO&MrequirementsRANWG4
RadioPerformance
ProtocolaspectsRANWG5
MobileTerminal
ConformanceTestingTSGSAService&SystemsAspectsSAWG1
ServicesSAWG2
ArchitectureSAWG3
SecuritySAWG4
CodecSAWG5
TelecomManagementTSGCNCoreNetwork&TerminalsCTWG1
MM/CC/SM(lu)CTWG3
InterworkingwithexternalnetworksCTWG4
MAP/GTP/BCH/SSCTWG6SmartCardApplication
Aspects20052006200720082009LTE标准化进展LTEstartWorkItemStartStudyItemStage1FinishWorkItemStage3FinishWorkItemStage2FinishFirstMarketApplication3GPPR8定义了LTE的基本功能,该版本已于2009年3月冻结,3GPPR9主要完善了LTE家庭基站、管理和安全方面的性能,以及LTE微微基站和自组织管理功能,在2009年12月冻结3GPPR10定义了LTE-A的关键技术如relay,载波聚合,8*8MIMO,已在2011年3月冻结20102011LTE-A
startLTE关键技术演进课程内容TD-LTE概述TD-LTE网络架构TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTEFDD的区别LTE网络构架MME/S-GWMME/S-GWX2S1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB的接口EPCE-UTRANeNodeB间的接口NodeBRNC+=eNodeBEPSeNodeBX2X2eNodeBeNodeBUuE-UTRAN中只有一种网元——eNodeB演进分组核心网——EPC演进分组系统——EPSLTE全网架构SGi
S4
S3
S1-MME
PCRFS7
S6a
HSSS10
UEGERAN
UTRAN
SGSN
LTE-Uu
E-UTRAN
MMES11
S5
ServingGateway
PDN
Gateway
S1-U
Operator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+
网络结构扁平化
E-UTRAN只有一种网元—E-NodeB
全IP媒体面控制面分离与传统网络互通E-UTRAN和EPC的功能划分3GPPTS36.300E-UTRAN和EPC的功能划分(续)eNB功能:无线资源管理IP头压缩和用户数据流加密UE附着时的MME选择用户面数据向S-GW的路由寻呼消息和广播信息的调度和发送移动性测量和测量报告的配置MME功能:分发寻呼信息给eNB安全控制空闲状态的移动性管理SAE承载控制非接入层(NAS)信令的加密及完整性保护S-GW功能:终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包支持由于UE移动性产生的用户面切换课程内容TD-LTE概述TD-LTE网络架构TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTEFDD的区别LTE/SAE的协议结构信令流数据流与UMTS的PS域相同eNBPHYUEPHYMACRLCMAC
S-GWPDCPPDCPRLCLTE无线接口—用户平面LTE无线接口—控制平面eNBMACUEMACRLCPDCPRLCMMEPDCPNASNASRRCRRCPHYPHY无线帧结构——类型1每个10ms无线帧被分为10个子帧每个子帧包含两个时隙,每时隙长0.5msTs=1/(15000*2048)是基本时间单元任何一个子帧即可以作为上行,也可以作为下行#01个无线帧Tf=307200TS=10ms1个时隙Tslot=15360×TS=0.5ms#11个子帧…………#2#17#18#191个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS…子帧#91个半帧153600TS=5ms1个子帧子帧#0DwPTSGPUpPTS30720TS…子帧#41个时隙Tslot=15360TS1个无线帧Tf=307200Ts=10ms无线帧结构——类型2每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧,每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成特殊子帧包括3个特殊时隙:DwPTS,GP和UpPTS,总长度为1ms支持5ms和10ms上下行切换点子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送Uplink-downlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD上下行配比方式“D”代表此子帧用于下行传输,“U”代表此子帧用于上行传输,“S”是由DwPTS、GP和UpPTS组成的特殊子帧。特殊子帧中DwPTS和UpPTS的长度是可配置的,满足DwPTS、GP和UpPTS总长度为1ms。ConfigurationNormalcyclicprefixExtendedcyclicprefixDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101OFDMsymbols381OFDMsymbols1948321039231121014121372OFDMsymbols5392OFDMsymbols82693917102---8111---系统占用带宽分析占用带宽=子载波宽度x每RB的子载波数目xRB数目子载波宽度=15KHz每RB的子载波数目=12名义带宽(MHz)1.435101520RB数目615255075100实际占用带宽(MHz)1.082.74.5913.518LTE物理资源分配——天线端口概念天线端口LTE使用天线端口来区分空间上的资源。天线端口的定义是从接收机的角度来定义的,即如果接收机需要区分资源在空间上的差别,就需要定义多个天线端口。天线端口与实际的物理天线端口没有一一对应的关系。由于目前LTE上行仅支持单射频链路的传输,不需要区分空间上的资源,所以上行还没有引入天线端口的概念。目前LTE下行定义了三类天线端口,分别对应于天线端口序号0~5。小区专用参考信号传输天线端口:天线端口0~3MBSFN参考信号传输天线端口:天线端口4终端专用参考信号传输天线端口:天线端口5LTE物理资源分配——RE/RBRE(ResourceElement)最小的资源单位,时域上为1个符号,频域上为1个子载波用(k,l)标记RB(ResourceBlock)业务信道的资源单位,时域上为1个时隙,频域上为12个子载波LTE物理资源分配——REG/CCE/RBGREGRBGREG(ResourceElementGroup)为控制区域中RE集合,用于映射下行控制信道,每个REG中包含4个数据RERBG(ResourceBlockGroup)为业务信道资源分配的资源单位,由一组RB组成,分组大小与系统带宽有关CCE(ChannelControlElement)为PDCCH资源分配的资源单位,由9个REG组成。SystemBandwidth(RB)RBGSize
(P)≤10111–26227–63364–1104CCE34LTE物理信道概述物理层周围的无线接口协议结构LTE上行/下行信道BCCHPCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHPCHDL-SCHMCHBCHPBCHPDSCHPMCH逻辑信道传输信道物理信道CCCHDCCHDTCHUL-SCHPRACHPUSCHRACHPUCCH下行信道上行信道逻辑信道传输信道物理信道逻辑信道MAC向RLC以逻辑信道的形式提供服务。逻辑信道由其承载的信息类型所定义,分为CCH和TCH,前者用于传输LTE系统所必需的控制和配置信息,后者用于传输用户数据。LTE规定的逻辑信道类型如下:BCCH信道,广播控制信道,用于传输从网络到小区中所有移动终端的系统控制信息。移动终端需要读取在BCCH上发送的系统信息,如系统带宽等。PCCH,寻呼控制信道,用于寻呼位于小区级别中的移动终端,终端的位置网络不知道,因此寻呼消息需要发到多个小区。DCCH,专用控制信道,用于传输来去于网络和移动终端之间的控制信息。该信道用于移动终端单独的配置,诸如不同的切换消息MCCH,多播控制信道,用于传输请求接收MTCH信息的控制信息。DTCH,专用业务信道,用于传输来去于网络和移动终端之间的用户数据。这是用于传输所有上行链路和非MBMS下行用户数据的逻辑信道类型。MTCH,多播业务信道,用于发送下行的MBMS业务传输信道对物理层而言,MAC以传输信道的形式使用物理层提供的服务。LTE中规定的传输信道类型如下:BCH:广播信道,用于传输BCCH逻辑信道上的信息。PCH:寻呼信道,用于传输在PCCH逻辑信道上的寻呼信息。DL-SCH:下行共享信道,用于在LTE中传输下行数据的传输信道。它支持诸如动态速率适配、时域和频域的依赖于信道的调度、HARQ和空域复用等LTE的特性。类似于HSPA中的CPC。DL-SCH的TTI是1ms。MCH:多播信道,用于支持MBMS。UL-SCH:上行共享信道,和DL-SCH对应的上行信道物理信道和信号上行物理信道PUSCHPUCCHPRACH上行物理信号参考信号(ReferenceSignal:RS)下行物理信道PDSCH:PBCHPMCHPCFICHPDCCHPHICH下行物理信号同步信号(SynchronizationSignal)参考信号(ReferenceSignal)物理信道一系列资源粒子(RE)的集合,用于承载源于高层的信息物理信号一系列资源粒子(RE)的集合,这些RE不承载任何源于高层的信息下行RS上行RSUL-SCH传输的物理层模型BCH传输的物理层模型DL-SCH传输的物理层模型物理层过程——小区搜索Step1、搜索PSCH,确定5ms定时、获得小区IDStep2、解SSCH,取得10ms定时,获得小区ID组;Step3、检测下行参考信号,获取BCH的天线配置;然后UE就可以读取小区广播消息(PCH配置、RACH配置、邻区列表等)SCH结构基于1.4MHz固定带宽。UE必需的小区信息有:小区总发射带宽、小区ID、小区天线配置、CP长度配置、BCH带宽物理层过程——随机接入通过PRACH发送RACHpreambleUE监控PDCCH获得相应的上下行资源配置;从相应的PDSCH获取随机接入响应,包含上行授权、定时消息和分配给UE的标识
UE从PUSCH发送连接请求eNB从PDSCH发送冲突检测2UEeNBMsg1:preambleonPRACHMsg2:RAresponseonPDCCHandPDSCHmindelay2ms1Msg3:connectionrequirement,ect3Delayabout5msMsg4:contentionresolution4DelayBasedoneNBCellreselectionCellupdateLTEintra-systemmobilityIntra-frequencyhandoverInter-frequencyhandover(sameband)Inter-frequencyhandover(diffband)LTE<->UTRANinter-workingReselectionLTE<->UTRANPShandoverLTE->UTRANPShandoverUTRAN->LTELTE<->GERANinter-workingReselectionLTE<->GERANeNACCLTE->GERANPShandoverGERAN->LTELTEGERANLTE->GERANGERAN->LTELTEUTRANLTE->UTRANUTRAN->LTEeNodeBLTEIntra-systemHOeNodeBLTE移动性管理LTE移动性管理课程内容TD-LTE概述TD-LTE网络架构TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTEFDD的区别TD-LTE关键技术频域多址技术—OFDM/SC-FDMAMIMO技术高阶调制技术HARQ技术链路自适应技术—AMC快速MAC调度技术小区干扰消除LTE多址技术的要求更大的带宽和带宽灵活性随着带宽的增加,OFDMA信号仍将保持正交,而CDMA的性能会受到多径的影响.
在同一个系统,使用OFDMA可以灵活处理多个系统带宽.
扁平化架构当分组调度的功能位于基站时,可以利用快速调度、包括频域调度来提高小区容量。频域调度可通过OFDMA实现,而CDMA无法实现.
便于上行功放的实现
SC-FDMA相比较OFDMA可以实现更低的峰均比,有利于终端采用更高效率的功放.
简化多天线操作
OFDMA相比较CDMA实现MIMO容易.多址方式概述LTE采用OFDMA(正交频分多址:OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)作为下行多址方式LTE采用DFT-S-OFDM(离散傅立叶变换扩展OFDM:DiscreteFourierTransformSpreadOFDM)、或者称为SC-FDMA(单载波FDMA:SingleCarrierFDMA)作为上行多址方式OFDM基本思想OFDM即正交频分多路复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing),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OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流,在N个子载波上同时进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符号,构成一个OFDM符号OFDM的正交性—时域描述OFDM的正交性—频域描述OFDM——循环前缀各个子载波之间要求完全正交,各个子载波收发完全同步发射机和接收机要精确同频、同步多径效应会引起符号间干扰以及载波间干扰—积分区间内信号不具有整数个周期多径情况下空闲保护间隔在子载波间造成的干扰带循环前缀的OFDM符号保护间隔(GuardInterval)和循环前缀(cyclicprefix)信道带宽(MHz)1.435101520子载波数目721803006009001200LTE系统中,利用NFFT=2048的采样周期定义基本时间单元:Ts=1/Fs=1/(15000x2048)秒OFDM——OFDMA主要参数子载波间隔15kHz,用于单播(unicast)和多播(MBSFN)传输
7.5kHz,仅仅可以应用于独立载波的MBSFN传输子载波数目循环前缀长度一个时隙中不同OFDM
符号的循环前缀长度不同OFDM——上行SC-FDMA多址方式利用DFTS-OFDM的特点可以方便的实现SC-FDMA多址接入方式。通过改变不同用户的DFT的输出到IDFT输入端的对应关系,输入数据符号的频谱可以被搬移至不同的位置,从而实现多用户多址接入。基于DFTS-OFDM的集中式、分布式频分多址信道带宽(MHz)1.435101520子载波数目721803006009001200OFDM——DFTS-OFDM关键参数子载波间隔
15kHz
子载波数目循环前缀长度一个时隙中不同DFTS-OFDM
符号的循环前缀长度不同OFDMA与SC-FDMA的对比TD-LTE关键技术频域多址技术—OFDM/SC-FDMAMIMO技术高阶调制技术HARQ技术链路自适应技术—AMC快速MAC调度技术小区干扰消除LTE的基本配置是DL2*2和UL1*2,最大支持4*4多天线技术上行多天线技术上行传输天线选择(TSTD)MU-MIMO下行多天线技术传输分集:SFBC,SFBC+FSTD,闭环Rank1预编码
空间复用:开环空间复用,闭环空间复用以及MU-MIMO
波束赋形多天线技术分类MIMOSISOSIMOMISO多天线技术SU-MIMO:空分复用两个数据流在一个TTI中传送给UESU-MIMO:发射分集只传给UE一个数据流MU-MIMO结合SDM.给每个UE传送两个数据流.MU-MIMO结合发射分集.给每个UE传送一个数据流.上行支持MU-MIMO目前支持的配置是1x2或1x4将来支持2x2或4x4LTE下行MIMO模式1单天线端口,端口0
2发射分集
3开环空分复用457闭环空分复用多用户MIMO单天线端口,端口5
6闭环Rank=1预编码
LTE定义了7种下行MIMO传输模式(由高层通过传输模式通知UE)
提高用户峰值速率提高小区吞吐量增强小区覆盖兼容单发射天线TD-LTE关键技术频域多址技术—OFDM/SC-FDMAMIMO技术高阶调制技术HARQ技术链路自适应技术—AMC快速MAC调度技术小区干扰消除高阶调制高阶调制可提高峰值速率.LTE支持BPSK,QPSK,16QAM和64QAM.TD-LTE关键技术频域多址技术—OFDM/SC-FDMAMIMO技术高阶调制技术HARQ技术链路自适应技术—AMC快速MAC调度技术小区干扰消除混合自动重传请求(HARQ)FEC:前向纠错编码(ForwardErrorCorrection)ARQ:自动重传请求(AutomaticRepeatreQuest)HARQ=FEC+ARQFEC通信系统劣势:
可靠性较低;
对信道的自适应能力较低为保证更高的可靠性需要较长的码,因此编码效率较低,复杂度和成本较高优势:
更高的系统传输效率;
自动错误纠正,无需反馈及重传;
低时延.ARQ通信系统劣势:
连续性和实时性较低;
传输效率较低;优势:
复杂性较低;
可靠性较高;
适应性较高;HARQ机制HARQ实际上整合了ARQ的高可靠性和FEC的高效率TDDUL/DL
ConfigurationDLsubframeindexn0123456789046---46---176--476--4276-4876-483411---7665541211--87765451211-98765413677---77--5TDDUL/DL
ConfigurationULsubframeindexn0123456789047647614646266366646656646647ACK/NACKPDSCH
ACK/NACKPUSCH
HARQ——定时关系ACK/NACK定时:对于子帧n中的数据传输,其ACK/NACK在n+k子帧中传输,对于FDD,k=4,对于TDD,k>3。ConfigurationDL/ULallocationProcessnumber(UL)Processnumber(DL)01DL+DwPTS:3UL7412DL+DwPTS:2UL4723DL+DwPTS:1UL21036DL+DwPTS:3UL3947DL+DwPTS:2UL21258DL+DwPTS:1UL11563DL+2DwPT:5UL66HARQ——RTT与进程数对于TDD来说,其RTT(RoundTripTime,环回时间)大小不仅与传输时延、接收时间和处理时间有关,还与TDD系统的时隙比例、传输所在的子帧位置有关。
TDD系统的进程数目:HARQ——定时关系
重传与初传之间的定时关系:同步HARQ协议;异步HARQ协议
LTE上行为同步HARQ协议:如果重传在预先定义好的时间进行,接收机不需要显示告知进程号,则称为同步HARQ协议根据PHICH传输的子帧位置,确定PUSCH的传输子帧位置与PDCCHPUSCH的定时关系相同
LTE下行为异步HARQ协议:如果重传在上一次传输之后的任何可用时间上进行,接收机需要显示告知具体的进程号,则称为异步HARQ协议HARQ——自适应/非自适应HARQ自适应HARQ:自适应HARQ是指重传时可以改变初传的一部分或者全部属性,比如调制方式,资源分配等,这些属性的改变需要信令额外通知。非自适应HARQ:非自适应的HARQ是指重传时改变的属性是发射机与接收机实现协商好的,不需要额外的信令通知。
LTE下行采用自适应的HARQLTE上行同时支持自适应HARQ和非自适应的HARQ
非自适应的HARQ仅仅由PHICH信道中承载的NACK应答信息来触发自适应的HARQ通过PDCCH调度来实现,即基站发现接收输出错误之后,不反馈NACK,而是通过调度器调度其重传所使用的参数HARQ——HARQ与软合并单纯HARQ机制中,接收到的错误数据包都是直接被丢掉的HARQ与软合并结合:将接收到的错误数据包保存在存储器中,与重传的数据包合并在一起进行译码,提高传输效率HARQ技术主要有两种实现方式:一种是在重传时,重传数据与初次传输时相同,这种方式称为ChaseCombine(CC)或软合并;另一种是重传时的数据与初次传输的有所不同,这种方式称为增量冗余(IR:IncrementalRedundancy)。IR又分为部分增量冗余(PIR:PartialIncrementalRedundancy)和全增量冗余(FIR,FullIncrementalRedundancy)。PIR指重传时校验比特与初次传输不同,系统比特不变,重传的数据是可以自译码的。FIR则优先传输校验比特,系统比特不完整,故不可以自译码。IR合并LTE支持使用IR合并的HARQ,其中CC合并可以看作IR合并的一个特例
HARQ——HARQ与软合并CC合并TD-LTE关键技术频域多址技术—OFDM/SC-FDMAMIMO技术高阶调制技术HARQ技术链路自适应技术—AMC快速MAC调度技术小区干扰消除链路自适应技术链路自适应技术可以通过两种方法实现:功率控制和速率控制。一般意义上的链路自适应都指速率控制,LTE中即为自适应编码调制技术(AdaptiveModulationandCoding),应用AMC技术可以使得eNodeB能够根据UE反馈的信道状况及时地调整不同的调制方式(QPSK、16QAM、64QAM)和编码速率。从而使得数据传输能及时地跟上信道的变化状况。这是一种较好的链路自适应技术。对于长时延的分组数据,AMC可以在提高系统容量的同时不增加对邻区的干扰。链路自适应AMC原理QPSK,16QAM和64QAM.“连续”的编码速率(0.07~0.93).功率控制可以很好的避免小区内用户间的干扰
链路自适应技术——功率控制通过动态调整发射功率,维持接收端一定的信噪比,从而保证链路的传输质量当信道条件较差时需要增加发射功率,当信道条件较好时需要降低发射功率,从而保证了恒定的传输速率链路自适应技术——速率控制(即AMC)时域AMC。频域AMC。空域AMC。调制方式自适应编码效率自适应充分利用信道条件有效发送用户数据信道条件好:高速率传送用户数据信道条件坏:低速率传送用户数据调制方式、编码方式等各项参数组合,使得AMC技术更加高效、灵活速率控制可以充分利用所有的功率链路自适应技术——速率控制(即AMC)保证发送功率恒定的情况下,通过调整无线链路传输的调制方式与编码速率,确保链路的传输质量当信道条件较差时选择较小的调制方式与编码速率,当信道条件较好是选择较大的调制方式,从而最大化了传输速率CQIindexmodulationcodingratex1024efficiency0outofrange1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.60165QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.5547链路自适应技术——LTE上下行方向链路自适应LTE上行方向的链路自适应技术基于基站测量的上行信道质量,直接确定具体的调制与编码方式LTE下行方向的链路自适应技术基于UE反馈的CQI,从预定义的CQI表格中具体的调制与编码方式(如右图)TD-LTE关键技术频域多址技术—OFDM/SC-FDMAMIMO技术高阶调制技术HARQ技术链路自适应技术—AMC快速MAC调度技术小区干扰消除多用户分集信道调度基本思想对于某一块资源,选择信道传输条件最好的用户进行调度,从而最大化系统吞吐量下行:基于公共参考信号上行:基于探测参考信号信道调度
LTE系统支持基于频域的信道调度相对于单载波CDMA系统,LTE系统的一个典型特征是可以在频域进行信道调度和速率控制MAC调度算法常用的分组调度算法最大C/I算法轮询算法(RoundRobin:RR)正比公平算法(PF)其他调度算法持续调度算法(Persistentscheduling:PS)半持续调度算法(Semi-persistentscheduling:SPS)动态调度算法(Dynamicalscheduling:DS)illustrationofULscheduling快速调度基于时间的轮循方式基于流量的轮循方式最大C/I方式部分公平方式每个用户被顺序的服务,得到同样的平均分配时间,但每个用户由于所处环境的不同,得到的流量并不一致每个用户不管其所处环境的差异,按照一定的顺序进行服务,保证每个用户得到的流量相同系统跟踪每个用户的无线信道衰落特征,依据无线信道C/I的大小顺序,确定给每个用户的优先权,保证每一时刻服务的用户获得的C/I都是最大的综合了以上几种调度方式,既照顾到大部分用户的满意度,也能从一定程度上保证比较高的系统吞吐量,是一种实用的调度方法TD-LTE关键技术频域多址技术—OFDM/SC-FDMAMIMO技术高阶调制技术HARQ技术链路自适应技术—AMC快速MAC调度技术小区干扰消除小区间干扰消除小区间干扰消除技术方法包括:加扰跳频传输发射端波束赋形以及IRC
小区间干扰协调功率控制小区间干扰消除——加扰LTE系统充分使用序列的随机化避免小区间干扰一般情况下,加扰在信道编码之后、数据调制之前进行即比特级的加扰PDSCH,PUCCHformat2/2a/2b,PUSCH:扰码序列与UEid、小区id以及时隙起始位置有关PMCH:扰码序列与MBSFNid和时隙起始位置有关PBCH,PCFICH,PDCCH:扰码序列与小区id和时隙起始位置有关PHICH物理信道的加扰是在调制之后,进行序列扩展时进行加扰扰码序列与小区id和时隙起始位置有关小区间干扰消除——跳频传输目前LTE上下行都可以支持跳频传输,通过进行跳频传输可以随机化小区间的干扰除了PBCH之外,其他下行物理控制信道的资源映射均于小区id有关PDSCH、PUSCH以及PUCCH采用子帧内跳频传输PUSCH可以采用子帧间的跳频传输小区间干扰消除——发射端波束赋形提高期望用户的信号强度降低信号对其他用户的干扰特别的,如果波束赋形时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下行上行小区间干扰消除——IRC当接收端也存在多根天线时,接收端也可以利用多根天线降低用户间干扰,其主要的原理是通过对接收信号进行加权,抑制强干扰,称为IRC(InterferenceRejectionCombining)频率资源协调(example)小区间干扰消除——小区间干扰协调基本思想:以小区间协调的方式对资源的使用进行限制,包括限制哪些时频资源可用,或者在一定的时频资源上限制其发射功率静态的小区间干扰协调不需要标准支持频率资源协调/功率资源协调小区间干扰消除——小区间干扰协调半静态小区间干扰协调:需要小区间交换信息,比如资源使用信息目前LTE已经确定,可以在X2接口交换PRB的使用信息进行频率资源的小区间干扰协调(上行),即告知哪个PRB被分配给小区边缘用户,以及哪些PRB对小区间干扰比较敏感。同时,小区之间可以在X2接口上交换过载指示信息(OI:OverloadIndicator),用来进行小区间的上行功率控制小区间干扰消除——功率控制小区间功率控制(Inter-CellPowerControl)一种通过告知其它小区本小区IoT信息,控制本小区IoT的方法
小区内功率控制(Intra-CellPowerControl)补偿路损和阴影衰落,节省终端的发射功率,尽量降低对其他小区的干扰,使得IoT保持在一定的水平之下功率控制对于上行PUSCH、PUCCH以及SRS都需要进行功率控制
PUSCH的功率控制命令字由该PUSCH的调度信令(DCIformat0)给出,或者与其他用户的功率控制命令字复用在一起,由DCIformat3/3A给出
PUCCH的功率控制命令字由调度PDSCH(与PUCCH对应)的调度信令(DCIformat1/1A/2)给出,或者与其他用户的功率控制命令字复用在一起,由DCIformat3/3A给出SRS没有具体的功率控制命令字,借用PUSCH的功率控制命令字,并由高层通知功率偏差课程内容TD-LTE概述TD-LTE网络架构TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTEFDD的区别TD-LTE与LTEFDD技术综合对比技术体制TD-LTELTEFDD采用的相同的关键技术信道带宽灵活配置1.4M,3M,5M,10M,15M,20M1.4M,3M,5M,10M,
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