《GSM-R第17章 TD-LTE 网络原理及关键技术(2017)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GSM-R第17章 TD-LTE 网络原理及关键技术(2017)（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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2课程内容 LTE概述概述 LTE简介简介 LTE相关组织介绍 LTE网络架构 LTE协议栈 LTE关键技术 TD-LTE与LTE FDD的区别3LTE背景 3GPP:( 3rd Generation Partnership Project )第三代合作伙伴计划。 LTE:( Long Term Evolution )，3GPP制定的UMTS长期演进系列标准
2、。4为什么要LTE 为什么要LTE? 基于CDMA技术的3G标准在通过HSDPA以及Enhanced Uplink 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5为什么要LTELTE 使移动业务更丰富6移动宽带改变未来生活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7多种标准共存、汇聚
3、集中多个频段共存移动网络宽带化、IP化趋势2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPA R5HSUPA R6MBMS4GMBMSCDMA 2000 1X EV-DO802.16 e802.16 mHSDPAHSPA+ R7FDD/ TDD4GGSMTD- SCDMAWCDMA R99802.16 dCDMA IS95CDMA 2000 1xLTEEV-DO Rev. AEV-DO Rev. BHSUPAHSPA+ 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 对信道的自适应能力
4、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67Data SendingChannelData ReceivingACK/NA CK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68HARQ实际上整合了ARQ的高可靠性和FEC的高效率FEC CodingIf receive ACK, then send the next code group; If receive NACK, so re-send the original code g
5、roup.FEC Error Correction & DetectionReceive code group without error, and feedback ACK, otherwise feedback NACK.Forward ChannelFeedback ChannelHARQ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HAR
6、Q LTE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69HARQHARQ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Chase Combine（CC）或软合并； 另一种是重传时的数据
7、与初次传输的有所不同，这种方式称为增 量冗余（IR ：Incremental Redundancy)。IR又分为部分增量冗余 （PIR：Partial Incremental Redundancy)和全增量冗余（FIR，Full Incremental Redundancy)。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。70课程内容 LTE概述 LTE网络架构 LTE协议栈 LTE关键技术关键技术 频域多址技术 OFDM/SC-FDMA MIMO技术 高阶调制技术 HARQ技术 链路自适应技术链路自
8、适应技术 AMC 快速MAC调度技术 小区干扰消除 TD-LTE与LTE FDD的区别71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（Adaptive Modulation and Coding），应用AMC技术可 以使得eNode B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。72链路自
9、适应 AMC原理73 QPSK, 16QAM 和64QAM. “连续”的编码速率（0.07 0.93）.eNode BUE1. CQI, PMI, Rank6. Data2. To check buffer.3. To schedule a UE4. To issue a HARQ ProcessUE5. To set modulation, RBs, RV, etc.CQI indexmodulationcoding rate x 1024efficiency0out of range1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.601
10、65QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.5547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）74
11、74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75链路自适应技术速率控制(即AMC)76 时域AMC。 频域AMC。 空域AMC。SINRFrequencyUE 1UE 2UE 3SubBand 1SubBand 2SubBand 3 SubBand kSubBand m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
12、各项参数组合，使得AMC技术更加高效、灵活SINRTimeUE 1UE 2UE 3TTI 1TTI 2TTI 3TTI kTTI m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)77课程内容 LTE概述 LTE网络架构 LTE协议栈 LTE关键技术关键技术 频域多址技术 OFDM/SC-FDMA MIMO技术 高阶调制技术 HARQ技术 链路自适应技术 AMC 快速快速MAC调度技术调度技术 小区干扰消除 TD-LTE与LTE FDD的区别78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
13、型特征是可以在频域进行信 道调度和速率控制79MAC 调度算法 常用的分组调度算法 最大 C/I算法 轮询算法 (Round Robin ：RR) 正比公平算法 (PF) 其他调度算法 持续调度算法( Persistent scheduling ：PS) 半持续调度算法( Semi-persistent scheduling ：SPS) 动态调度算法( Dynamical scheduling：DS)80illustration of UL scheduling课程内容 LTE概述 LTE网络架构 LTE协议栈 LTE关键技术关键技术 频域多址技术 OFDM/SC-FDMA MIMO技术 高阶
14、调制技术 HARQ技术 链路自适应技术 AMC 快速MAC调度技术 小区干扰消除小区干扰消除 TD-LTE与LTE FDD的区别81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82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，PUCCH format 2/2a/2b，PUSCH：扰码序列与UE id、小区id以及 时隙起始位置有关 PMCH：扰码序列与MBSFN id和时隙起始位置有关 PBCH，PCFICH，PDCCH：扰码序列
15、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83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与小区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84期望用户被干扰期望用户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85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（Interference Rejection Combining）86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
