LTE_EPC

a (m N + 0 ) a (m N + 1 ) a (m N + 2 ) m Tu
tim e
( m + 1 )T u
frequency
. . .
IF F T
s m (0 ), s m (1 ), s m (2 ), … , s m ( N -1 )
sm
a ( m N + N -1 )
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抵抗窄带干扰

OFDM通过把高速串行数据映射到并行的多个子载波上，窄带干扰只能影响一部分子载波，接收
端可以通过纠错译码恢复干扰引起的错误 。
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OFDM系统的主要缺点

对频率偏差敏感

OFDM的子载波互相交叠，只有保证接收端精确的频率取样才能避免子
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OFDMA
S y s te m B a n d w id th S u b -c a rrie rs
T T I： 1 m s
F re q u e n c y
T im e fre q u e n c y r e s o u r c e fo r U s e r 1 T im e fre q u e n c y r e s o u r c e fo r U s e r 2
T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 2
T im e
T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 3
T im e
T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 3
T im e
S u b -b a n d ： 1 2 S u b -c a rrie rs
T im e fre q u e n c y r e s o u r c e fo r U s e r 3
LTE下行采用OFDMA多址技术，不同用户可以根据需要灵活地分配不同的时频资源
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LTE设计目标

带宽灵活配置：支持1.25MHz-20MHz带宽

实际支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz 实际实现峰值速率比目标高

峰值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上行50Mbps


控制面时延小于100ms，用户面时延(单向)小于5ms 能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务
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Charter 1 LTE背景介绍
Charter 2 LTE网络架构及协议栈介绍 Charter 3 LTE物理层结构介绍 Charter 4 LTE层2结构介绍
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SC-FDMA
LTE上行采用SC-FDMA多址技术，即所谓的单载波FDMA技术


相比OFDMA，SC-FDMA降低了PAPR，降低终端的复杂度从而降低成本，延长待机时间
SC-FDMA采用频域实现的方式：DFT-S-OFDM（下图） 相比OFDMA，SC-FDMA多了一个DFT运算
ltdhuaweiconfidentialpage18mimo系统的极限容量的本质?mimo信道容量的本质等效于多个正交并行子信道发射机接收机12rnxvuy????????????????hr00000001??????????????nxy00000001??????????????????????????????rnhxysvd分解为信道矩阵的奇异值代表每个子信道衰落的幅度ihuaweitechnologiesco
关键物理层技术
OFDMA & SC-FDMA MIMO & Beamforming HARQ AMC ICIC& Comp 更好地支持更大系统带宽 小区覆盖与容量增益的最重要来源 更鲁棒的链路性能
描述
Adaptive Modulation and Coding，充分利用信道质量，引入高阶调制，提升小区容量 Inter-Cell-Interference-Coordination， 更好的同频干扰控制性能与覆盖提升
f0 Df
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f1
f2
f3
f4
f
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OFDM符号的调制
OFDM调制利用IFFT/FFT代替传统多载波的逐个载波调制解调
QAM modulator
. . .
e
j 0t
QAM modulator

s (t )

频谱利用率高

传统FDM是用滤波器把整个频带分割成互不重叠的子载波，子载波之间的保护频带很宽，OFDM
允许子载波频谱交叠，从而提高频谱利用效率。

可利用FFT实现调制解调

OFDM用IFFT和FFT实现信号的调制与解调，目前FFT易于用DSP或FPGA实现，比之用传统的滤
波器实现容易，体积小。

减小ISI

OFDM把高速串行数据变成低速并行数据传输，增加每个符号的周期长度，从而有效对抗无线信
道的时延扩展，减小ISI。

受频率选择性衰落影响小

单个子载波信道是平坦的，而整个系统带宽是呈现频率选择性 由于无线信道的频率选择性衰落，不可能所有的子载波都处于比较深的衰落中，因此可以通过动
态比特分配和动态子信道分配，充分利用信噪比高的子信道，提高系统性能。
FSS
Power control Semi-persistent TTI bundling
Frequency Selective Scheduling，更好提升覆盖/容量性能
更鲁棒的链路性能 节省下行VOIP调度的信令开销，提高VOIP容量 上行覆盖增强 Huawei Confidential
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（概念难严格区分，理解就好）

为什么需要LTE？

保持 3GPP与WIMAX/3GPP2的竞争优势

顺应宽带移动数据业务的发展需要

移动通信数据化，宽带化，IP化 高吞吐率 = 高频谱效率 + 大带宽 低时延 = 扁平化的网络架构


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这个DFT运算使得进行OFDM调制前的所有频域星座点都是UE所有发送数据的线性关系，相比频域星座点由独
立的数据决定，降低了PAPR
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Charter 1 LTE背景介绍
1.1 LTE的概念 1.2 LTE设计目标 1.3 LTE的关键技术介绍
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什么是LTE，为什么需要LTE

什么是LTE？

长期演进LTE (Long Term Evolution) 是3GPP主导的无线通信技术的演进 LTE与SAE是3GPP当年的两大演进计划， LTE负责无线空口技术演进，SAE (System Architecture Evolution)负责整个 网络架构的演进
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OFDM保护间隔

保护间隔(Guard Interval)用于消除OFDM符号间的ISI (Inter-Symbol Interference) 保护间隔要大于信道的时延扩展 一般在保护间隔时间内填充Cyclic Prefix（CP，循环前缀），以保证子载波间的正交性


支持增强型MBMS（E-MBMS）
取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIP 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作 系统结构简单化，低成本建网
3GPP的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑 高性能数据业务的，“确保在未来10年内领先”。
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O FD M sym bol sm
P r e fix le n g t h U s e f u l O F D M s y m b o l d u r a tio n
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OFDM系统的主要优点
0
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传统多载波
R/N b/s QAM QAM
filter
d 0(t) d 1(t) d N-1(t) f0 RF f1 fN-1 D(t)
Transmitter
R/N b/s
filter
R/N b/s

E-UTRAN: Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，LTE的接入网 EPC： Evolved Package Core，LTE的核心 网 EPS： Evolved Packet System，演进的分 组系统 狭义来讲： LTE=E-UTRAN, SAE = EPC EPS = E-UTRAN + EPC
OFDM基本概念
OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing

传统多载波的缺陷

Requires filter bank
Spectrally inefficient

OFDM 通过子载波交叠的方式提升频谱效率 正交性通过以下方式实现：
f n f o nf , f N Tu
F re q u e n c y
F re q u e n c y
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T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 1 T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 2
LTE关键技术Overview
MIMO
64QAM
LTE
OFDMA
S ys te m B a n d w id th S u b-c a rrie rs
SC-FDMA
S ys te m B a n d w id th
S in g le C a rrie r S u b-fra m e
S u b-fra m e
QAM
filter
Bandlimited signals
f0
f1
f2
filter f0 filter f1
QAM f0 QAM f1
Receiver
RF
filter f N-1
QAM fN-1 Page 9
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Tu
1 f

1 15 KHz
66 . 7 s
. . .
QAM modulator
e
j n t
Symbol rate = 1/ symbols/sec
Tu
s
e
j N 1t
n n 1
2
( m + 1 )T u
f ,
n [ 0 , N 1]
m Tu
tim e
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LTE关键组网技术与物理层关键技术
关键组网技术
HetNet 异构网） Relay CA
描述
标准化的PICO/FEMTO特性，提升系统容量的同时，更利于互联互通 无线中继技术，更灵活的网络覆盖方案 Carrier Aggregation，载波聚合技术使得系统可以支持更大的系统带宽，实现更好的用 户高速业务体验
载波间干扰。无线终端移动引起的Doppler频移也会使接收端发生频率偏 移，接收端本地振荡器与发射端的频率偏差也是一种频率偏移。频率偏 移会引起子载波间干扰（ICI），对频率偏移敏感是OFDM的缺点之一。

较高的峰均比（PAPR）

OFDM发送端输出信号是多个子载波相加的结果，目前应用的子载波数 量从几十个到几千个，如果各个子载波同相位，相加后就会出现很大的 幅值，即调制信号的动态范围很大，这对后级RF功率放大器提出了很高 的要求。
2012-12-28
Security Level:
LTE原理

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了解LTE产生的背景及网络架构 掌握LTE物理层和物理层的基本过程 了解LTE空口关键技术
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