LTE相关技术及演进.ppt

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1、,LTE 相关技术及演进,Potevio Co.,Ltd.,1,目录,关于多址与双工的基础知识,LTE概述,TDD-LTE与FDD-LTE,TDD-LTE关键技术,通信网发展的演进过程（1）,通信网发展的演进过程（2）,通信网发展的演进过程（3）,电信网络的变化总结,分组核心,Wireless Access,Other Access,Broadband Access,PSTN,Applications,ASON/WDM骨干,基于OTN的智能城域传送网,软交换/IMS,集成业务网关,集成SCP,Service Control Layer,L2 FR/ATMCES,宽带化 分组化融合化 智能化,电

2、路交换单一网络单一业务,IP,PSTN,分组交换、电路交换多网络、多业务相对独立,PSTN,过去,近代,网络设想,整体网络演进进程,IP网,GPRS/CDMA/3G,会议电视,2.5G POS,GE,语音、数据、图象、视频、多媒体,10G POS/LAN/WAN,全网IP梦想成真,分组技术 多业务 功能分离服务质量 平等接入 广泛的移动性,电信界、IT界几十年探索网络融合的历程,LTE,90%,10%,20%,80%,人所能获得信息与目前电信服务能力的差距,人们对通信需求的变化,人们对通信需求的变化,宽带与融合 未来网络发展趋势,电话交换机,1876年,1904年,1882年中国第一个电话局,

3、电话交换网的基本模型,交换机,交换机,中继线,用户线,电话,电话,用户线,移动电话网概念,蜂窝移动通信系统发展历程,第一代(80年代)模拟,第三代(2000)宽带多媒体,IMT-2000,移动通信的蜂窝概念,未来的无线通信将是各种接入手段的并存,3G标准化组织,ETSI：欧洲电信标准协会(European Telecommunications Standards)TIA：电信工业协会T1P1：美国通信一个标准化组织，负责于欧洲标准协调CWTS：中国无线通信标准研究组TTA：是韩国目前唯一的标准制定和研究非官方非赢利性组织TTC：日本电信技术委员会ARIB：日本无线工业及商贸联合会,UMTS,什

4、么是UMTS：上世纪90年代初，欧洲电信标准协会(ETSI)开始为3G标准征求技术方案并把3G技术统称之UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)，即通用移动通信系统ETSI利用UMTS做了些什么事选择FDD(频分双工)频段作为空中接口技术方案，称为WCDMA，W即宽带，以有别于北美CDMA引入了TD-SCDMA和HSDPA技术核心网引入IMS(IP Multimedia Service，IP多媒体服务),WCDMA/TD-SCDMA网络,CDMA2000网络,核 心 网(Core Network),IS-41核心网(CDMA网络),cdm

5、a2000,GSM MAP核心网,WCDMA,TD-SCDMA,UWC-136,DECT,无 线 接 口,移动通信的发展,IMT-2000系统接口概述,不同3G 系统的主要区别在于空中接口的无线传输技术 空中接口=无线接口=Uu,MT,UIM,RAN,CN,其他IMT-2000家庭成员的CN,UIM-MT接口,UNI接口空中接口Uu,RAN-CN接口,NNI接口,UTRAN,Iu,3GPP标准的研究进展,3GPP Rel99,3GPP Rel4,3GPP Rel5,2000,2001,2002,GSM/GPRS核心网WCDMA FDD,电路域IP话音承载电路域CS/MGWTD-SCDMAVoI

6、P QoS是关键,由TAM核心网转到IPIP多媒体子系统HSDPA,3GPP Rel6,2005,MBMSMIMO支持WLAN接入,1999年12月冻结,2001年3月冻结,2002年12月冻结,2005年3月冻结,Rel9/10重点在LTE-Advanced,3GPP Rel7,2007,加强了对固定、移动融合的标准化制订考虑了LTE的演进增加ADSL和cable接口,2007年6月冻结,3GPP Rel8,2009年3月冻结,2009,对TISPAN和3GPP现有的IMS core的研究成果的合并PBX接入IMSIMS集中控制Cable接入 LTE功能完成,R8是一个基础的版本，R9和R1

7、0是非常小的版本，包括在了智能天线波流赋形的方面和增强管理的功能 R9针对R8有一个比较强的性能方面的增强，一个是整个的带宽从原来的20兆，增强到100兆，此外在LTE-Advanced这个阶段，进一步增强了上行的整体性能,已经在2009年公布预计R10的版本会在2011年的3月份冻结,2010,3GPP Rel9,3GPP2标准发展,CDMA2000在核心网标准和技术方面相对滞后,IS-95A,规范完成时间点,1995,1998,2000,QCELP话音编码9.6kbps,115.2kbps 8码道捆绑,307.2kbps话音容量加倍,cdma20001xEV-DO/DVRev.D,2002

8、,DO:高速数据业务DV:高速数据业务话音业务,IS-95B,Cdma20001xEV-DO Rev.0/A/B,2004,Cdma20001xEV-/DV Rev.C,IMT-2000无线接口标准,CDMA TDMA FDMA,IMT-DSDirectSpread,IMT-MCMultiCarrier,IMT-TDTime-Code,IMT-SCSingleCarrier,IMT-FTFrequencyTime,IMT-2000无线接口技术,10个地面技术8种FDD技术、5种TDD技术主要技术体制WCDMACDMA2000UWC-136TD-SCDMA 6个卫星技术共16种侯选技术,IMT-

9、2000无线接口技术,10个地面技术,IMT-2000无线接口技术,2000年的6个推荐标准,2007年的WiMAX技术的802.16e被推荐为3G标准,IMT-2000 三种制式基本参数,移动通信的3G标准（IMT-2000）,WCDMA：全称为Wideband CDMA，也称为CDMA Direct Spread，意为宽频分码多重存取，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同（基于CDMA）CDMA2000：是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，也称为CDMA Multi-Carrier，它

10、是由美国高通北美公司为主导提出（基于CDMA）TD-SCDMA：全称为Time Division-Synchronous CDMA(时分同步码分多址)，该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU-T提出（基于CDMA）WiMax：全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，又称为80216无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案（基于OFDM）,2000s 第三代移动通信（3G）UMTS/IMT-2000：WCDMA、

11、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax数字传输，移动多媒体业务、多速率、多种QoS 要求 多址方式：CDMA为主高速率：室内或静止（10km/h）：2.048 Mbps；市内（60 km/h）：384 kbps；郊区（200 km/h）：144 kbps;微蜂窝结构，QPSK/自适应调制，分组交换（IPv4/IPv6）标准化正在进一步提高业务需求也在提高（关键在数据域）HSPA,3G的业务模型,HSDPA/HSUPA标准化情况,2002.6,2004.6,2005.10-12,标准冻结,最新标准版本,2004.12,2008,HSDPA,HSUPA,标准稳定,标准冻结,2006,200

12、7,E-HSPA28M/12M,LTE（4G）100M/50M,HSDPA的技术背景,Basic WCDMA Technology,HSDPA增强,HSDPA引入,HSDPA扬弃,AMC,H-ARQ,TTI=5 ms,Advanced PS,SHO,PC,Variable SF,Multi-code operation,自适应调制编码,快速混合自动请求重传,2ms的短帧,更好的PS信道,码复用技术可以使峰值吞吐量得到提高,动态扩频因子,功率控制,软 切换,HSDPA技术概述,3个新物理信道,假设条件：SF=1，采用16QAM调制，HARQ的损耗情况暂时不考虑：1）若采用1：5的配置，每时隙传输

13、的比特数为2）7044（16QAM调制）2816bits每个子帧3）28165（5个时隙传下行）14080bits则：传输速率：14080/0.0052.816Mbps,HSDPA关键技术,自适应调制编码,快速混合自动请求重传,快速无线信道调度,更高阶的调制方式,HSUPA技术概述,HSUPA,HSUPA关键技术汇总,HSPA的局限性,CDMA无法提供更高速率，否则系统复杂度急剧增加,为什么会出现LTE？,总体成本更低,系统容量更大,网络部署灵活,终端全球漫游,传输速度更高,响应时间更短,无线网络，有线体验下行 100Mbps 上行 50Mbps时延 10ms,业务运营优势大50%的比特成本降

14、低5倍的网络容量增加端到端的QoS灵活的带宽和频段全IP网络媒体移动属性,市场呼唤全新移动宽带技术的出现,宽带移动通信和宽带无线接入的融合,产业与业务发展,降低每比特成本是产业的必然发展方向,3G LTE概述,WiMax技术的迅猛崛起时，3GPP也开始了UMTS技术的长期演进（Long Term Evolution，LTE）技术的研究这项受人瞩目的技术被称为“演进型3G”（Evolved3G，E3G）。但只要对这项技术稍作了解，就会发现，这种以OFDM为核心的技术，与其说是3G技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution）它和3GPP2AIE（空中接口演进）、W

15、iMAX以及最新出现的IEEE802.20 MBFDD/MBTDD等技术，由于已经具有某些“4G”特征，甚至可以被看作“准4G”技术极大地提高峰值比特率,3G LTE概述,3G LTE（3G Long Term Evolution：3G长期演进）3.9G目标：极大地提高峰值比特率改善用户吞吐量提高小区边缘比特率提高频谱利用率可变带宽最优化低移动速率性能，支持对高移动速率的高性能与R6等以前版本和其他系统的兼容性,3G与WiMAX的本质区别在于它们的无线数据传输的实现方法 3G是一项声音的技术，向数据方向演进 WiMAX是一项数据的技术，向移动化演进 3G和WiMAX都能适应无线宽带的需要，3G

16、和WiMAX互为补充、相互竞争并共存 由于技术进步，LTE能够实现降低资本支出(CAPEX，Capital Expenditure)和运营支出(OPEX，Operation Expenditure)的成本。在3G演进到4G过程中，投资还应当考虑长期演进（LTE）和HSPA演进方式，如果初期投资比较大，需要采用内部报酬率(IRR)和年成本方法（AC）进行比较研究,3G与WiMax,OFDM技术奠定了移动宽带的基础,LTE 关键性能指标和关键技术,OFDM技术,2,智能天线技术,3,扁平化网络结构,1,3G到4G的演进路线,三大组织IMT-Advanced演进路线,在2005年10月的ITU-RW

17、P8F第17次会议上，ITU给了4G技术一个正式的名称IMT-Advanced 2009年10月14日至21日，国际电信联盟（ITU）在德国德累斯顿举行ITU-R WP5D工作组第6次会议，启动了4G标准的征集工作，遴选新一代移动通信（IMT-Advanced，又称4G）候选技术。国际电信联盟收到来自中国、日本、韩国、欧洲标准化组织3GPP和北美标准化组织IEEE的共6项4G候选技术提案 ITU-R WP 5D工作组下一次会议将于2010年2月17日至2月24日召开，会议地点定在除日内瓦以外的地方。在接下来的4个月里，已设立在世界各国的外部评估工作组，将对LTE-Advanced和802.16

18、m两大候选4G标准进行严格的评估,4G标准的征集（IMT-Advanced）,第四代（2010年）（IMT-Advanced；技术基础OFDM正交频分复用+MIMO多输入多输出）北美标准化组织IEEE(802.16m)日本(两项分别基于LTE-A和802.16m)3GPP(LTE-A)韩国(基于802.16m)中国(TDD-LTE-Advanced)技术路线（应用OFDM和MIMO）LTE（TDD、FDD）802.16m（TDD）,第四代移动通信,全球IMT-Adv.频率,57,目录,关于多址与双工的基础知识,LTE概述,TDD-LTE与FDD-LTE,TDD-LTE关键技术,所谓多址通信是指

19、处于不同地址的多个用户共享信道资源实现各用户之间相互通信的一种方式。由于用户来自不同的地址，区分用户和区分地址是一致的。多址方式的典型应用是卫星通信和蜂窝移动通信。在卫星通信中，多个地球站通过公共的卫星转发器来实现各地球站之间的相互通信。在移动通信中，则是多个移动用户通过公共的基站来实现各用户的相互通信,多址技术,基站,MS1,MS2,MS3,MS4,多址技术,频分多址（FDMA）：频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA）是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道（或称信道），分配给不同的用户使用 OFDMA：即正交频分多址，英文全称：Ort

20、hogonal Frequency Division Multiple Access 时分多址（TDMA）：时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）是把无线频谱按时隙划分，若干个时隙组成一帧码分多址（CDMA）：码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）是使用扩展频谱技术的一种多址技术空分多址（SDMA）：空分多址（Space Division Multiple Access，SDMA）是通过控制用户的空间辐射能量来提供多址接入能力的，通过分割空间信道分离同一时隙和同一频道上的多个用户信号波分多址（WDMA）：波分多

21、址（Wave Division Multiple Access，）主要用于光通信，不同的信源使用不同波长的光波来传输数据，各路光波经过一个棱镜（或衍射光栅）合成一个光束在光纤干道上传输，在接收端利用相同的设备将各路光波分开。这样复用后，可以使光纤的传输能力成几倍几十倍的提高,无线接入的技术基础-多址接入,无线接入的技术基础-多址接入,无线接入的技术基础-多址接入,f,t,FDMA频分多址,Code,FDMA：每个用户分配一个频率,FDMA,f,t,TDMA时分多址,Code,TDMA：几个用户共享同一个频率，只是在时间上区分,频率,时间,B,C,D,B,C,D,B,C,D,B,C,D,A 在

22、TDM 帧中的位置不变,TDMA,f,CDMA码分多址,Code,t,CDMA：几个用户同时共享同样的频率，时间，但采用不同的码字（地址）,CDMA技术,SDMA空分多址,SDMA：几个用户在空间上加以区分，这是由于智能天线的采用而引入的一种多址方式。不同空间的用户可以复用频率、时隙码道和功率资源,没有智能天线.能量分布于整个小区在没有移动用户活动的区域，干扰不会下降,TD-SCDMA技术基础：智能天线,空分多址大大增加系统容量,降低发射功率波束赋形时可以克服 多径传播问题,基带数字信号处理为每条信道提供一条赋形天线发射波束,WDMA波分多址,WDMA：目前一根单模光纤的传输速率可达到 2.5

23、Gb/s、10Gb/s，如能采用色散补偿技术解决光纤传输中的色散问题(指光脉冲中由于不同频率分量传输速率不同导致信号失真产生误码的现象)，则一根单模光纤的传输速率可达到40Gb/s，这已是当前单个光载波信号传输的极限值,DWDM,DWDMA：由DWDM光纤系统组成的光纤网可迅速增加网络容量，还具有透明性，可传送语音、数据、图像等多媒体信息。由于多个光信道共用光放大器而显著降低了网络成本。在用DWDM系统构成的光网络中，可采用光线路保护技术，以提高可靠性与可用性,OFDM与FDM比较,ADSL中的多子载波通信,DMT(DiscreteMultiTone,离散多信道调制)总带宽1.1MHz划分为2

24、56条独立信道(256*4312.5Hz)信道0:传统简单电话服务(POTS)信道1-5:避免干扰一条上行控制,一条下行控制,其余全部用于数据,OFDMA正交频分多址,OFDMA：OFDMA是OFDM技术的演进。在利用OFDM对信道进行子载波化后，在部分子载波上加载传输数据的传输技术。用户可以选择信道条件较好的子通道（subchannel）进行数据传输，一组用户可以同时接入到某一信道,OFDMA,OFDMA的运作原則是将所有子載波分割成若干群組，称为子通道(Subchannel)，分配給不同用戶使用，並根据环境传输状态决定各個子通道的子載波數,从FDM/FDMA到OFDM/OFDMA,双工方式

25、：双向通信传统的FDD仍是主要的双工方式TDD方式受到更大关注，TD-SCDMA的亮点,移动通信系统的双工方式,图中的送话器、受话器、消测音电路和混合电路等构成了电话机，完成声、电转换和电、声转换的任务,FDD方式需要成对频段适合于大区制全国性组网适合于上下行对称业务；TDD方式可用于任何频段适合于小区/微微小区组网适合于上下行非对称及对称业务其他,双工方式,TDD与FDD双工方式对比,上行5MHZ,下行5MHZ,FDD,TDD,5M+5M=10M带宽,1.6M带宽,TDD的优势 易于使用非对称频段，无需具有特定双工间隔的成对频段 适合传输上下行不对称的数据业务上行和下行使用相同频率载频，有利

26、于智能天线技术的实现,FDD,t,f,Code,TDD,t,f,Code,TDD高效支持非对称业务,FDD+FDMA,t,f,Code,模拟移动通信,FDD+TDMA,t,f,Code,GAM移动通信,f,Code,FDD+CDMA,CDMA IS95/2000/WCDMA移动通信,f,Code,TDD+CDMA,TD-SCDMA移动通信,t,从FDM/FDMA到OFDM/OFDMA,从FDM/FDMA到OFDM/OFDMA,OFDM与OFDMA,3G三种制式的相同点和不同,92,目录,关于多址与双工的基础知识,LTE概述,TDD-LTE与FDD-LTE,TDD-LTE关键技术,LTE=Lon

27、g Term Evolution，又称E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2 UMB合称E3G（Evolved 3G）LTE是以OFDM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）。与其说是3G技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution）这场“革命”是系统不可避免的丧失了大部分后向兼容性，也就是说，从网络侧和终端侧都要做大规模的更新换代。因此从技术归属上，可以将LTE看作4G范畴 LTE的起因：在2004年WiMAX对UMTS技术产生挑战（尤其是HSDPA技术）时，3GPP急于开发和WiMAX抗衡的、以OFDM/FDMA为核心技术、支持

28、20MHz系统带宽的、具有相似甚至更高性能的技术。长期上也可以在IMT-Advanced标准化上先发制人,什么是LTE？,3GPP组织从2004年12月开始LTE标准研究工作，LTE的研究工作按照3GPP的工作流程分为2个阶段SI（Study Item，技术可行性研究阶段）WI（Work Item，具体技术规范的撰写阶段）3GPP在2008年9月完成SI阶段工作 2009年6月完成WI阶段的主要工作2006年9月3GPP正式批准了LTE工作阶段（WI），LTE标准的起草正式开始 3GPP已于2007年3月完成第2阶段（Stage 2）的协议 3GPP于2007年9月最终完成第3阶段（Stage

29、 3）协议，测试规范将于2008年3月完成 在2009年之后开始LTE的商用，成熟的大规模商用预计开始于2011年之后 为了推动LTE更快更好地得以商用，2006年全球7大运营商成立了NGMN组织，以促进LTE的商用化进程。2007年5月，运营商和部分设备制造商又成立了LSTI组织，组织进行前期NGMN推动下的LTE测试进程,LTE发展的历程,LTE项目首先用了6个月的时间完成系统需求指标的制定，并于2005年6月TSG RAN#28的加拿大魁北克会议上，通过了LTE的需求报告，并将需求指标写入TR25.913RAN1：结合需求（TR25.913）对物理层技术进行评估。目前在LTE的多址方式上

30、，下行采用OFDMA已经达成共识，上行经过激烈讨论后决定采用SC-FDMA，并在具体方案上确认采用频域的DFT-SOFDMA。此外，RAN1在LTE的帧结构（FDD/TDD），导频设计、小区搜索等方面也取得大部分的共识。RAN1的研究报告为TR25.814RAN2：负责LTE MAC层技术和网络层无线资源控制方面的研究。目前RAN2工作组在接入网系统架构、信道划分、协议状态定义以及重传机制方面取得了很大的进展。RAN2的研究报告为TR25.813RAN3：负责网络层协议、信令方面的研究，并且与SA2(Service&System Aspects WG2)紧密合作，共同制定新的系统演进架构SAE

31、（System Architecture Evolution）。SA2定义了SAE的需求，确定了SAE的关键问题，并初步给出了解决方案，非漫游情况下的网络架构已经给出。RAN3的研究报告为TR R3.018RAN4：负责系统性能评估方面的研究，主要是对无线射频以及接入网的性能评估,LTE研究工作组,LTE完成的标准,LTE的特征和技术优势,TDD-LTE双工：TDD多址：下行OFDMA、上行OFDMA/单载波频分多址(SC-FDMA)FDD-LTE双工：FDD多址：下行OFDMA、上行OFDMA/单载波频分多址(SC-FDMA)WiMax：TDD+OFDMA,TDD-LTE、FDD-LTE、W

32、iMax,LTE的技术要点,LTE体系结构将3GPP Release 6 中的RNC部分功能、Node B融合为一体，即图中所示的eNB。eNB提供E-UTRA的RLC/MAC/PDCP/物理层协议的功能和控制面RRC协议的功能，整个体系趋于扁平化。这种系统结构和体系的改变使LTE与现有UTRAN结构相比，接口减少，降低了成本，对设备进行维护管理更方便，从性能上来说，有利于减少数据传输延迟,LTE的体系架构,LTE 高效无线传输技术,从3G的CDMA技术演进到OFDM技术 正交频分复用，频谱效率高 抗干扰能力强 没有“小区收缩”效应,多天线技术有效提高数据传输质量和速度 发射分集传输相同内容，

33、增强传输可靠性 空间复用MIMO 多流同时传输，增强传输效率 波束赋型Beamforming 多个窄波束动态调整跟踪用户，提高传输质量,数据调度有效提高系统资源使用率 多用户共享资源，灵活分配，动态调整 频域时域二维资源分配结构 调度可综合考虑信号质量、传输需求、QoS等因素,All IP的LTE 扁平化网络结构,特点：不在需要RNC,大部分功能转移到基站实现 IP连接延伸到基站 全IP网络结构 以数据业务为主 系统时延低 建设成本低,GGSN,MSC/VLR,PSTN,IP,SGSN,Iu,NodeB,NodeB,UTRAN,RNC,RNC,Iub,Iur,GMSC,数据,话音,分组域,电路

34、域,Gi,Gs,eNodeB,eNodeB,S1,E-UTRAN,X2,MME,ServingGW,EPC,S11,S5,C-plane,IP,PDN GW,扁平化结构、数据应用为主,层次化结构、语音数据并重,LTE/EPC网络架构演进,演进系统的核心网被称为EPC（Evolved Package Core）具备更高的接入带宽，更快的接入速度，无缝移动性以及更低成本是运营商对下一代移动网络的必然要求。LTE/EPC网络的全IP承载，控制面与用户面分离的扁平架构并支持各种网络共接入的特点满足了如上要求 LTE/SAE统称为EPS（Evolved Package System），即演进的分组系统L

35、TE提供无线接口，EPC提供核心网络，LTE+EPCEPS 网络元素被分成扩充的无线接入网(Evolve-UTRAN，E-UTRAN)、核心网(Core Network，CN)和用户设备(User Equipment，UE)，其中E-UTRAN负责处理所有与无线通信相关的功能；CN负责对浯音和数据业务进行交换和路由查询，以便将业务连接到外部网络,LTE和EPS的关系,LTE和EPS的关系,LTE/EPC网络架构演进及组网,107,目录,关于多址与双工的基础知识,LTE概述,TDD-LTE与FDD-LTE,TDD-LTE关键技术,FDD和TDD的工作原理,能够灵活配置频率，使用FDD 系统不易使

36、用的零散频段 可以通过调整上下行时隙转换点，提高下行时隙比例，能够很好的支持非对称业务 具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，降低了设备成本 接收上下行数据时，不需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度 具有上下行信道互惠性，能够更好的采用传输预处理技术，如预RAKE 技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等,能有效地降低移动终端的处理复杂性,TDD-LTE优势,由于TDD方式的时间资源分别分给了上行和下行，因此TDD方式的发射时间大约只有FDD的一半，如果TDD要发送和FDD同样多的数据，就要增大TDD的发送功率 TDD系统上行受限，因此TDD基站的覆盖

37、范围明显小于FDD基站 TDD系统收发信道同频，无法进行干扰隔离，系统内和系统间存在干扰 为了避免与其他无线系统之间的干扰，TDD需要预留较大的保护带，影响了整体频谱利用效率,TDD-LTE的不足,不同制式过渡到LTE路线,为了使不同制式3G标准过渡到LTE尽量进行较小的改变,因此LTE支持TDD与FDD两种模式。这也使得现阶段中国移动正在运营的TD-SCDMA网络更加方便的融入到LTE的大家庭中。不至于像现阶段TD-SCDMA与WCDMA的产业链差距这么大。既然要使TDD与FDD模式更好的融合，那么就应该同时支持成对以及非成对的频谱。并且应该让这两种不同的双工模式的区别减小到最低，即只在物理

38、层会出现较大的区别（尤其是帧结构），而对于高层来讲则可以忽略不计,LTE物理层帧格式,LTE物理层帧格式,帧结构TypeI(FDD),帧结构TypeI(FDD)的分层结构,LTE物理层帧格式,LTE 支持两种类型的无线帧结构：类型1 适用于FDD 模式；类型2 适用于TDD 模式 帧结构类型1 适用于全双工和半双工的FDD 模式，每一个无线帧长度为10ms,由20 个时隙构成，每一个时隙的长度为Tslot 15360Ts 0.5ms。这些时隙分别编号为0 19。一个子帧定义为两个相邻的时隙，其中第i 个子帧由第2i 个和第2i 1 个时隙构成 对于FDD，在每一个10ms 中，有10 个子帧可

39、以用于下行传输，并且有10 个子帧可以用于上行传输，上下行传输在频域上进行分开,FDD与TDD帧结构和频率占有对比,FDD与TDD的双工方式,FDD与TDD帧结构说明,虽然两种双工形式的无线帧长都为10ms，但FDD子帧相对TDD来说要简单，在TDD模式下的帧会引入特殊子帧，而且可以在一个帧长之中同时进行上下行的传输 对于FDD由于其有两条载波频率，则可以分别在每条载波中单独进行上行/下行的传输，并且可以同时发生。此外，在两种双工模式下，同步信号的设计也是有区别的。在FDD中，其主同步信号（primary synchronization signals,PSS）和辅同步信号（secondary

40、 synchronization signals,SSS）的位置是连续的，均在第一个子帧内对于TDD，这两个信号被放置在不同的子帧中，并且被两个OFDM符号所分开。利用两个同步信号在两种双工方式中的不同位置，可以在快速搜索的阶段来判断是TDD还是FDD,OFDM关键参数,TDD-LTE与TD-SCDMA帧结构对比,TDD-LTE与TD-SCDMA的共存,TDD-LTE与TD-SCDMA的共存,LTE TDD系统还有一个LTE FDD无法比拟的优势，就是LTE TDD系统能够与TD-SCDMA系统共存 对现有通信系统来说，目前的数据传输速率已经无法满足用户日益增长的需求，运营商必须提前规划现有通

41、信系统向B3G/4G系统的平滑演进由于LTE TDD帧结构基于我国TD-SCDMA的帧结构，能够方便的实现TD-LTE系统与TD-SCDMA系统的共存和融合。如图所示，以5ms 的子帧为基准，TD-SCDMA有7个子帧，且特殊时隙是固定的，TD-LTE通过调整特殊时隙的长度，就能够保证两个系统的GP时隙重合（上下行切换点），从而实现两个系统的融合,124,目录,关于多址与双工的基础知识,LTE概述,TDD-LTE与FDD-LTE,TDD-LTE关键技术,2种TDD帧结构的融合,TDD-LTE的时隙结构,TDD-LTE的时隙结构,TDD-LTE帧结构和上下行配比,TDD-LTE帧结构和上下行配比

42、,物理层、MAC层关键技术,适应性调变与编码,混合自动重传请求,OFDM主要参数,多天线技术MIMO,多天线技术MIMO,小区间干扰协调ICIC,小区间干扰协调ICIC,无线资源管理RRM,LTE的下行物理信道,LTE的下行物理信道,LTE的上行物理信道,LTE的潜在问题,3G频段上的4G技术：后向兼容性被弱化，HSPA+日益重要 5MHz频谱效率和LTE相同并可使用MIMO 2009年峰值速率达42Mbps（2天线MIMO+16QAM）后向兼容（有利于保护现有HSPA运营商的投资）SC-FDMA的性能限制（调度灵活性，MIMO复杂度？）小区边缘性能尚有隐忧小区间干扰协调在复杂网络规划/优化中实现困难小区间加扰/干扰消除性能有限：无扩频增益没有针对TDD系统单独优化：过度强调FDD/TDD兼容性对室内覆盖能力考虑不足70%语音业务发生在室内，宽带数据业务比例更高（90%？）仍沿用室外覆盖室内假设（对2500MHz频段过于乐观）,更大的带宽：最大至100MHz更多的天线：84或88天线新的网络架构：Relay、分布式天线（Relay的特例）、P2P频谱共享重新考虑LTE的某些技术决定多址技术：OFDMA到底有没有固有的PAPR问题更彻底的解决小区间干扰对FDD和TDD同时优化，应比FDD/TDD兼容性优先级更高,LTE向IMT-Advanced的演进,谢谢大家 THANKS,