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1、提纲,2004年11月，3GPP RAN Further Evolution Workshop 2004年12月，3GPP通过Evolved UTRA/UTRAN SI立项 (RAN#26, RP-040461) 2006年6月，3GPP通过3G Long-Term Evolution WI立项 (RAN#32, RP-060426) 2007年10月，ITU-R征集IMT-Advanced(4G)技术方案 2008年3月，3GPP通过LTE-Advanced SI立项(RAN#39, RP-080137) 2008年4月，3GPP workshop on IMT-Advanced 2010年
2、11月，3GPP LTE-Advanced (Rel-10)被ITU-R接受为4G技术 2012年6月，3GPP Workshop on Release 12 and Onward,LTE起源与里程碑,LTE设计目标与需求,设计高速率、低时延和包交换优化的无线接入技术,3GPP LTE/LTE-A 标准化时间表,LTE/LTE-A 各版本关键技术演进,LTE Rel-8,LTE Rel-9,LTE-A Rel-10,LTE-A Rel-11,LTE增强版本,LTE基本版本,LTE-A基本版本,LTE-A增强版本,Positioning,DL MIMO Enhancement,UL MIMO,R
3、elay,CoMP,Mobile Relay,Heterogeneous Network,CA enhancement,MIMO enhancement,TDD enhancement,Dual layer beamforming,TD-LTE网络结构,TD-L与TD-S网络结构比较 TD-L没有基站控制器（RNC，BSC），E-NodeB完成RNC+Node B的功能 扁平化网络结构的优点 时延大幅缩短：用户接入时延从2S 100ms，业务端到端时延100ms20ms 减少网络建设投资,TD-LTE网络结构,TD-SCDMA网络结构,提纲,OFDM发展历史,受制于数字信号处理能力的相应芯片成
4、熟度,OFDM概述,正交频分复用技术，多载波调制的一种。将一个宽频信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。,概念,宽频信道,正交子信道,FDM,OFDM,传统FDM:为避免载波间干扰，需要在相邻的载波间保留一定保护间隔，大大降低了频谱效率。,OFDM:各(子)载波重叠排列，同时保持(子)载波的正交性（通过FFT实现）。从而在相同带宽内容纳数量更多(子)载波，提升频谱效率。,实质就是频谱效率的显著提升,OFDM优势-对比 TD-CDMA,考虑到系统设计的复杂程度及成本，OFDM更适用于宽带移动通信,OFDM不足,OFDM输出信号是多个子载波时域
5、相加的结果，子载波数量从几十个到上千个，如果多个子载波同相位，相加后会出现很大幅值，造成调制信号的动态范围很大。因此对RF功率放大器提出很高的要求,较高的峰均比（PARP）,受频率偏差的影响,高速移动引起的Doppler频移 系统设计时已通过增大导频密度（大致为每0.25ms发送一次导频，时域密度大于TD-S）来减弱此问题带来的影响,子载波间干扰(ICI）,折射、反射较多时，多径时延大于CP(Cyclic Prefix，循环前缀)，将会引起ISI及ICI 系统设计时已考虑此因素，设计的CP能满足绝大多数传播模型下的多径时延要求（4.68us)，从而维持符号间无干扰,受时间偏差的影响,ISI(符
6、号间干扰） 2与3传送相应的交换信号,亦为FSTD。,发射分集利用了天线间的弱相关性，在天线对上传送原始信号及其变换符号（一般为原始符号的共轭），提高信号传输的可靠性。 既可用于业务信道，又可用于控制信道。,两天线端口-SFBC,四天线端口-SFBC+FSTD,LTE传输模式-空间复用（Mode 3,4,6）,普通的空间复用，接收端和发送端无信息交互,基于非码本的预编码： 基于终端提供的SRS(探测参考信号)或DMRS(解调参考信号)获得的CSI，基站自行计算出预编码矩阵 基于码本的预编码： 基于终端直接反馈的PMI(预编码矩阵索引号)从码本中选择预编码矩阵,空间复用利用了天线间空间信道的弱相
7、关性，在相互独立的信道上传送不同的数据流，提高数据传输的峰值速率 只应用于下行业务信道（为了确保传输，控制信道普遍采用发送分集）,开环空间复用,闭环空间复用,LTE传输模式-波束赋形（Mode 7，8）,波束赋型只应用于业务信道 控制信道仍使用发射分集保证全小区覆盖（类比于TD-SCDMA中PCCPCH也是广播发射） 可以不需要终端反馈信道信息 平均路损和来波方向可通过基站测量终端发射的SRS（Sounding Reference Signal，探测参考信号，类比于TD-SCDMA里的midamble码）,两个波束传递相同信息，获得分集增益+赋型增益,两个波束传递不同信息， 获得复用增益+赋型
8、增益,产生定向波束，获得赋型增益,定义,波束赋型是发射端对数据先加权再发送，形成窄的发射波束，将能量对准目标用户，提高目标用户的信噪比，从而提高用户的接收性能。,特点,单流beamforming,双流beamforming,TD-LTE帧结构,TD-LTE帧结构特点： 无论是正常子帧还是特殊子帧，长度均为1ms。FDD子帧长度也是1ms。 一个无线帧分为两个5ms半帧，帧长10ms。和FDD LTE的帧长一样。 特殊子帧 DwPTS + GP + UpPTS = 1ms,TD-LTE上下行配比表,转换周期为5ms表示每5ms有一个特殊时隙。这类配置因为10ms有两个上下行转换点，所以HARQ的
9、反馈较为及时。适用于对时延要求较高的场景,转换周期为10ms表示每10ms有一个特殊时隙。这种配置对时延的保证略差一些，但是好处是10ms只有一个特殊时隙，所以系统损失的容量相对较小,TD-LTE帧结构和TD-SCDMA帧结构对比,子帧: 1ms,#0,特殊子帧: 1ms,#2,#3,#4,GP,UpPTS,TD-LTE 半帧: 5ms,TD-LTE和TD-SCDMA帧结构主要区别： 时隙长度不同。TD-LTE的子帧（相当于TD-S的时隙概念）长度和FDD LTE保持一致，有利于产品实现以及借助FDD的产业链 TD-LTE的特殊时隙有多种配置方式，DwPTS,GP,UpPTS可以改变长度，以适
10、应覆盖、容量、干扰等不同场景的需要。 在某些配置下，TD-LTE的DwPTS可以传输数据，能够进一步增大小区容量 TD-LTE的调度周期为1ms，即每1ms都可以指示终端接收或发送数据，保证更短的时延。而TD-SCDMA的调度周期为5ms,特殊子帧,TD-LTE特殊子帧继承了TD-SCDMA的特殊子帧设计思路，由DwPTS，GP和UpPTS组成。 TD-LTE的特殊子帧可以有多种配置，用以改变DwPTS，GP和UpPTS的长度。但无论如何改变，DwPTS + GP + UpPTS永远等于1ms,TD-LTE的特殊子帧配置和上下行时隙配置没有制约关系，可以相对独立的进行配置 目前厂家支持10:2
11、:2（以提高下行吞吐量为目的）和3:9:2（以避免远距离同频干扰或某些TD-S配置引起的干扰为目的），随着产品的成熟，更多的特殊子帧配置会得到支持,物理信道简介,下行信道映射关系,上行信道映射关系,逻辑信道定义传送信息的类型，这些数据流是包括所有用户的数据。 传输信道是在对逻辑信道信息进行特定处理后再加上传输格式等指示信息后的数据流。 物理信道是将属于不同用户、不同功用的传输信道数据流分别按照相应的规则确定其载频、 扰码、扩频码、开始结束时间等进行相关的操作，并在最终调制为模拟射频信号发射出去； 不同物理信道上的数据流分别属于不同的用户或者是不同的功用。,逻辑、传输、物理信道,信的内容,平信、
12、挂号或快递,写上地址，贴好邮票的信件,物理信道配置,PCFICH & PHICH配置,PHICH的传输以PHICH组的形式，PHICH组的个数由PBCH指示。 Ng=1/6,1/2,1,2 PHICH组数=Ng*(100/8)（整数，取上限） =3，7，13，25 PHICH min=3 PHICH max=25 采用BPSK调制，传输上行信道反馈信息。,指示PDCCH的长度信息（1、2或3），在子帧的第一个OFDM符号上发送， 占用4个REG，均匀分布在整个系统带宽。 采用QPSK调制，携带一个子帧中用于传输PDCCH的OFDM符号数，传输格式。 小区级shift，随机化干扰。,PCFICH
13、(物理层控制格式指示信道),PHICH(物理HARQ指示信道),PDCCH配置-覆盖,频域：占用所有的子载波 时域：占用每个子帧的前n个OFDM符号，n=3 PDCCH的信息映射到控制域中除了参考信号、PCFICH、PHICH之外 的RE中，因此需先获得PCFICH和PHICH的位置之后才能确定其位置。 用于发送上/下行资源调度信息、功控命令等，通过下行控制信息块DCI承载，不同用户使用不同的DCI资源。,PDCCH(物理下行控制信道),DCI占用的物理资源可变，范围为18个CCE（ 36个RE/CCE ） DCI占用资源不同，则解调门限不同，资源越多，需求的解调门限越低，覆盖范围越大 PDC
14、CH可用资源有限，单个DCI占用资源越多，将导致PDCCH支持用户容量下降 针对每个DCI可以进行功控，以达到降低小区间干扰和增强覆盖的目的,PDCCH配置-容量,以3 symbol , PHICH组数=3为例，可计算出用于PDCCH的CCE总数：（3600-16-12-400）/ 36 =88CCE, 根据用户占用不同CCE个数，可计算出每毫秒可调度次数： 88/1=88 ； 88/2=44 88/4=22 ； 88/8=11,PDCCH可用资源有限，单个DCI占用资源越多，将导致PDCCH支持用户容量下降,以两天线端口为例计算PDCCH在20MHz带宽下可调度用户数,支持用户数的计算假定：
15、 用户每10ms被调度一次 用户分布如下： 10%用户采用1CCE 20%用户采用2CCE 20%用户采用4CCE 50%用户采用8CCE,PRACH配置,初期引入建议：考虑初期应用场景为城区，Format 0和4即可满足覆盖要求，故初期仅要求格式0和4,频域：1.08MHz带宽（72个子载波），与PUCCH相邻 时域：位于UpPTS（format 4）及普通上行子帧中（format 03）。每10ms无线帧接入0.56次，每个子帧采用频分方式可传输多个随机接入资源。,长度配置,LTE中有两种接入类型（竞争和非竞争），两种类型共享接入资源（前导码，共64个），需要提前设置。 初期建议：竞争/非
16、竞争两种接入类型均要求，配置保证在切换场景下使用非竞争接入。,PRACH(物理随机接入信道),接入类型建议,PUCCH配置,传输上行用户的控制信息，包括CQI, ACK/NAK反馈，调度请求等。 一个控制信道由1个RB pair组成，位于上行子帧的两边边带上 在子帧的两个slot上下边带跳频，获得频率分集增益 PUCCH重复编码，获得接收分集增益，增加解调成功率 通过码分复用，可将多个用户的控制信息在同一个PDCCH资源上发送。 上行容量与吞吐量是PUCCH个数与PUSCH个数的折中,PUCCH（上行物理控制信道）,控制信道示意图,参考信号,用于估计上行信道频域信息，做频率选择性调度 用于估计上行信道，做下行波束赋形,用于上行控制和数据信道的相关解调,信道估计、测量。 位于每个时隙数据部分之间,下行导频，用作信道估计。 用作同步,仅出现于波束赋型模式，用于UE解调,用于下行信道估计，及非 beamforming模式下的解调。 调度上下行资源 用作切换测量,TD-LTE,TD-SCDMA,下行参考信号,上行
