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1、TD-LTE 基本原理及关键技术 中兴通讯学院 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LTE FDD的区别 TD-LTETD-LTE概述概述 nLTE简介 nLTE相关组织介绍 LTE背景 nLTE表示3GPP长期演进 ( Long Term Evolution ) n2004年11月3GPP TSG RAN workshop启动LTE项 目 移动通信技术的演进路线 n多种标准共存、汇聚集中 n多个频段共存 n移动网络宽带化、IP化趋势 2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9G GPRSEDGE HSDPA R5
2、HSUPA R6 MBMS4G MBMS CDMA 2000 1X EV-DO 802.16 e802.16 m HSDPA HSPA+ R7 FDD/ TDD 4G GSM TD- SCDMA WCDMA R99 802.16 d CDMA IS95 CDMA 2000 1x LTE EV-DO Rev. A EV-DO Rev. B HSUPA HSPA+ R7 更好的覆盖 峰值速率 DL: 100Mbps UL: 50Mbps 低延迟 CP: 100ms UP: 5ms 更低的 CAPEX u 对信道的自适应能力较低 u 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
3、高 优势: u 更高的系统传输效率; u 自动错误纠正，无需反馈及重传; u 低时延. ARQ 通信系统 劣势: u 连续性和实时性较低; u 传输效率较低; 优势: u 复杂性较低; u 可靠性较高; u 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 TD-LTETD-LTE关键技术关键技术 n频域多址技术 OFDM/SC-FDMA nMIMO技术 n高阶调制技术 nHARQ技术 n链路自适应技术 AMC n快速MAC调度技术 链路自适应 AMC原理 nQPSK, 16QAM 和64QAM. n“连续”的编码速率（0.07 0.93 ）. TD-LTETD
4、-LTE关键技术关键技术 n频域多址技术 OFDM/SC-FDMA nMIMO技术 n高阶调制技术 nHARQ技术 n链路自适应技术 AMC n快速MAC调度技术 MAC 调度 nMAC 调度只在 eNodeB内 nMAC 调度不仅控制复用、优先 级处理和HARQ, 也控制资源分 配、天线映射和MCS in PHY. n调度原理 lDL: to dynamically determine which UEs are supposed to receive DL- SCH transmission and on what resources lUL:to dynamically determin
5、e which UEs are to transmit data on UL-SCH and on which uplink resources MAC 调度 MAC 调度算法呢 n常用的分组调度算法 l最大 C/I算法 l轮询算法 (Round Robin ：RR) l正比公平算法 (PF) n其他调度算法 l持续调度算法( Persistent scheduling ：PS) l半持续调度算法( Semi-persistent scheduling ：SPS) l动态调度算法( Dynamical scheduling：DS) illustration of UL scheduling H
6、andover nHard handover. That is, break before new radio connection with other serving base station. nHandover to / from other RTTs: possible for multiple modes terminal. nA short interruption time in the range of 20ms. It is helpful for real time services. 课程内容 TD-LTE概述 TD-LTE网络架构 TD-LTE协议栈 TD-LTE关键
7、技术 TD-LTE与LTE FDD的区别 TD-LTE与LTE FDD技术综合对比 技术术体制TD-LTELTE FDD 采用的相同的关键键技术术 信道带宽灵活配置 1.4M，3M，5M，10M，15M ，20M 1.4M，3M，5M，10M，15M ，20M 帧长10ms (半帧5ms，子帧1ms)10ms (子帧1ms) 信道编码卷积码、Turbo码卷积码、Turbo码 调制方式QPSK，16QAM，64QAMQPSK，16QAM，64QAM 功率控制开环结合闭环开环结合闭环 MIMO多天线技术支持支持 技术术差异 双工方式TDDFDD 子帧上下行配置 无线帧中多种子帧上下行配置 方式 无
8、线帧全部上行或者下行配置 HARQ 个数与延时随上下行配置方式 不同而不同 个数与延时固定 调度周期 随上下行配置方式不同而不同 ，最小1ms 1ms 双工方式对比 上行/下行 频 率 上行/下 行 时间 保护间隔 下行上行下行 时间 频率下行上行 双工滤波 器 保护 带 n用时间来分离接收和发送信道，时间 资源在两个方向上进行分配，基站和 移动台之间须协同一致才能顺利工作 n在支持对称业务时，能充分利用 上下行的频谱，但在支持非对称 业务时，频谱利用率将大大降低 TDDTDDFDDFDD TD-LTE 特有技术 lFDD仅支持1:1上下行配比 lTDD可以根据不同的业务类型调整上下行时间配比
9、，以满足上下行非 对称业务需求 周期上下行配比 5 ms1DL:3UL，2DL:2UL，3DL:1UL 10 ms6DL:3UL，7DL:2UL，8DL:1UL ，3DL:5UL 上下行配比可调 多子帧调度/反馈 特殊时隙的应用 u 为了节省网络开销，TD-LTE允许利用特殊时隙DwPTS和UpPTS传输系统控制信息 uTDD系统中，上行sounding RS和PRACH preamble可以在UpPTS上发送，DwPTS可用于传 输PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道和控制信息 n TDD当下行多于上行时，存在一个上行子帧反馈多个下行子帧，TD-LTE提出的
10、解决方案有 ：multi-ACK/NAK，ACK/NAK捆绑（bundling）等 n 当上行子帧多于下行子帧时，存在一个下行子帧调度多个上行子帧（多子帧调度）的情况 TDD与FDD同步信号设计差异 nLTE 同步信号的周期是5ms，分为主同步信号（PSS）和辅同步信号（SSS） nTD-LTE和LTE FDD帧结构中，同步信号的位置/相对位置不同 n利用主、辅同步信号相对位置的不同，终端可以在小区搜索的初始阶段识别系 统是TDD还是FDD TDD与FDD组网对比 lFDD和TDD 采用的链路级关键技术基本一致，解调性能相近 lTDD系统多天线技术的灵活运用，能够较好的抗干扰并提升性能和覆 盖
11、 覆盖方面的对比覆盖方面的对比 同频组网能力的对比同频组网能力的对比 具体机制的不同具体机制的不同 系统内干扰来源系统内干扰来源 频率规划，时隙规划频率规划，时隙规划 u 均可做到业务信道基于ICIC基础上的同频组网 u 信令信道和控制信道有大体相同的链路增益，理论上都能够支持同频组网 u 切换、功控机制相同，同步、重选、物理层信道编解码等能力上没有本质区别 u TDD系统是时分系统，上下行时隙之间可能有干扰，需要通过时隙规划来进行协调 u FDD只有频率规划，结合ICIC来完成 u TDD系统有频率规划和时隙规划，频率规划结合ICIC来完成，时隙规划根据业务分布、 干扰隔离等方面在组网中进行
12、考虑 TD-LTE的优势 n频谱配置更具优势 n支持非对称业务 n智能天线的使用 lTD-LTE系统能有效的降低终端的处理复杂性 l具有上下行信道互易性（reciprocity），能够更好的采用 发射端预处理技术，如预RAKE 技术、联合传输(Joint Transmission)技术、智能天线技术等，能有效地降低终 端接收机的处理复杂性 TD-LTE的不足 n使用HARQ技术时，TD-LTE使用的控制信令比LTE FDD更复杂，且平均RTT 稍长于LTE FDD的8ms n由于上下行信道占用同一频段的不同时隙，为了保 证上下行帧的准确接收，系统对终端和基站的同步 要求很高 n为了补偿TD-LTE系统的不足，TD-LTE 系统采用了 一些新技术，如：TDD支持在微小区使用更短的 PRACH，以提高频谱利用率；采用multi- ACK/NACK的方式，反馈多个子帧，节约信令开销 等 n要求全网同步
