LTE及LTE-A关键技术
LTE常见知识点汇总
LTE常见知识点汇总LTE（Long Term Evolution）是一种无线通信技术，用于4G移动通信网络。
以下是一些关于LTE的常见知识点：1.LTE的基本原理：LTE使用OFDMA（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）技术，提供高速数据传输和更好的信号质量。
OFDMA将频谱划分为多个子载波，每个子载波可以为多个用户提供独立的传输通道。
MIMO利用多个天线发送和接收多个数据流，提高传输速度和信号可靠性。
2. LTE的网络架构：LTE网络由基站（eNodeB），核心网和终端设备（UE）组成。
基站负责无线信号的传输和接收，核心网处理用户数据和控制信息的传输，终端设备是用户使用的移动设备。
3.LTE的带宽：LTE系统使用不同的频段和带宽，包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz等。
较大的带宽可提供更高的数据传输速度和容量。
4. LTE的速度和性能：LTE网络可以提供高速的数据传输速度，通常在几十兆比特每秒（Mbps）到几百兆比特每秒（Gbps）之间。
LTE-A（LTE-Advanced）还可以提供更高的速度，达到几千兆比特每秒。
5.LTE的传输方式：LTE使用分时传输和分频传输的混合方式。
下行链路使用OFDMA进行频分复用，上行链路使用SC-FDMA（单载波频分多址）进行频分复用。
6.LTE的频段：LTE系统在不同的频段中运行，包括700MHz、800MHz、1800MHz、2600MHz等。
较低频段的信号可以更好地穿透建筑物，较高频段的信号具有更高的容量。
7.LTE的切换：LTE支持平滑的切换，包括小区间切换（频域、时域和小区间的切换）和宏小区—微小区切换等。
切换可以提供更好的网络覆盖和容量管理。
8.LTE的QoS（服务质量）：LTE支持多种QoS级别，以满足不同应用的需求。
QoS包括延迟、带宽、可靠性和优先级等。
9.LTE的安全性：LTE使用多种安全机制来保护用户的数据和通信隐私。
LTE及LTE-A系统预编码技术的研究
LTE及LTE-A系统中预编码技术的研究Xx摘要：本文首先概述了预编码技术的发展历史、基本原理和研究意义。
重点介绍了预编码技术在LTE及LTE-A系统中的应用，最后对预编码技术的发展趋势做出预测及综合评论。
关键词：预编码；LTE；CoMPThe Research of LTE and LTE-APrecoding TechnologyxxAbstract: This paper first outlines the precoding technology of development history, basic principle and research significance., focusedly introducing the application of precoding techniques in LTE and LTE-A system., and finally forecasting the development trend of precoding technique and reviewing comprehensively.Key words: precoding; LTE; CoMP1 前言近十多年来，随着对基于多天线的多输入多输出（MIMO）技术研究的不断进步，无线通信取得了新一轮的蓬勃发展。
在现有的商用移动通信系统中，用户数的增加和业务对速率要求的不断提高，使频谱资源日益紧张。
在这样的背景下，理论界和工业界都积极地研究和推进MIMO 技术。
MIMO 研究的最初期，主要是侧重利用多接收天线的接收检测算法，实现对数据流的正确解调。
但由于MIMO 系统中常常是多路数据同时传输，信道比较复杂，仅仅依靠接收端的接收信号处理，难以达到工程需求的性能。
在这样的背景下，MIMO 研究的侧重点转向了把更多的信号处理推向发射端，这就引出了MIMO预编码的研究。
预编码技术就是在已知信道状态信息(channel states Information，CSI)的情况下，发送端利用CSI对发送信号进行预处理操作，从而进一步提高用户和系统的吞吐量[1]。
LTE和LTE-A的区别
电子与通信工程前沿技术系列讲座之LTE和LTE-A的区别姓名：XXX学号：XXXXXXX院系：信息工程学院指导老师：XXXLTE和LTE-A的区别LTE是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP 多伦多会议上正式立项并启动。
LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。
LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。
LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。
根据双工方式不同LTE 系统分为FDD-LTE和TDD-LTE，二者技术的主要区别在于空口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。
FDD系统空口上下行采用成对的频段接收和发送数据，而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，较FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。
LTE基于旧有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA网络技术，是GSM/UMTS标准的升级, LTE的当前目标是借助新技术和调制方法提升无线网络的数据传输能力和数据传输速度，如新的数字信号处理（DSP）技术，这些技术大多于2000年前后提出。
LTE网络有能力提供300Mbit/s的下载速率和75 Mbit/s的上传速率。
在E-UTRA环境下可借助QOS技术实现低于5ms的延迟。
LTE可提供高速移动中的通信需求，支持多播和广播流。
LTE频段扩展度好，支持1.4MHZ至20MHZ的时分多址和码分多址频段。
全IP基础网络结构，也被称作核心分组网演进，将替代原先的GPRS核心分组网，可向原先较旧的网络如GSM、UMTS和CDMA2000提供语音数据的无缝切换。
简化的基础网络结构可为运营商节约网路运营开支。
LTE-A_关键技术_2024102
LTE-A_关键技术_2024102LTE-A（LTE-Advanced）是一种高级长期演进技术，是第四代移动通信技术的发展。
它在LTE（Long Term Evolution，长期演进）的基础上进行改进和增强，提供了更高的数据传输速率、更好的网络容量和更快的响应时间。
本文将介绍LTE-A的关键技术。
1. 载波聚合（Carrier Aggregation）：载波聚合技术是LTE-A最重要的技术之一、它允许同时使用多个不同的频段进行数据传输，从而提高了传输速率和网络容量。
通过载波聚合，可以将多个频段的传输资源进行有效的利用，实现更高的带宽和更快的数据传输速率。
2. MIMO技术（Multiple-Input Multiple-Output）：MIMO技术利用多个天线进行数据传输和接收，通过多径效应的利用，实现了空间多样性和频谱效率的提高。
LTE-A支持4x4 MIMO和8x8 MIMO，可以同时传输多个数据流，提高了网络的覆盖范围和传输速率。
3. CoMP技术（Coordinated Multi-Point）：CoMP技术通过多个基站之间的协作，实现了更好的网络覆盖和更高的网络容量。
它可以减少边缘区域的干扰和增强网络的覆盖范围，提高用户的传输速率和服务质量。
4. Relay技术：Relay技术可以通过添加中继节点来扩展网络覆盖范围，提高网络的容量和传输速率。
中继节点可以接收和转发其他节点的数据，从而实现多跳传输，解决信号衰减和覆盖盲区的问题。
5. CA技术（Carrier Aggregation）：CA技术是对频谱资源的利用进行优化的一项技术。
它可以通过动态分配和管理多个频段的资源，实现更好的系统容量和网络性能。
CA技术可以对不同频段的资源进行灵活的配置和动态切换，提高用户体验和网络的容量。
6. HetNet技术（Heterogeneous Network）：HetNet技术是一种将不同类型的基站（如宏基站、微基站、室内基站等）组合在一起的网络部署方式。
MIMO技术在LTE／LTE—A系统中的应用
第 ３ 期 １
Ｓ ＩＮＣ Ｃ Ｅ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｆ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ ＧＹＩ ＯＲ ＴＯ Ｎ
Ｏ Ｉ Ｔ论坛０
科技信息
ＭＩ ＭＯ技术在 Ｌ ＥＬ Ｅ Ａ系统中的应用 Ｔ ／Ｔ —
卢 敏 （ 南京 邮 电大 学通信 与信 息 工程学 院
【 摘
江苏
南京
２０ ０ ） １ ０ ３
【 ｂｔ ｃ１ ｕｉｌＩｐｔ ｕｉｌＯ ｔ ｔ （ Ｉ Ｏ ｔ ｈｏ ｇ， ｈ ｈｎｔｎ ｈｎｅ ｔ ｏｖｎｏａ ｐｉ—ｏｐｉ ｎ， ｕ ａｏｅａｌ Ａ ｓ ａｔＭ ｌｐ ｕ Ｍ ｌ ｅ ｕ ｕ Ｍ Ｍ ）ｅ ｎｌ ｙ ｗ ｉ ｏ ｏｌ ｅ ａｃｓｈ ｃｎｅｔ ｎｌ ｏ ｔ — ｏ ｔｉ ｂｔ ｌ ｂ ｓ ｒ ｔ ｅｎ ｔ ｐ ｐ ｃ ｏ ｃ ｙｎ ｅ ｉ ｎｔ ｎ ｌｋ ｓ ｎ ｅ
【 ｅ ｏｄ］ Ｉ ；Ｔ ；Ｔ － Ｋ ｙ ｒｓＭＭＯ ＬＥ Ｌ Ｅ Ａ ｗ
０ 前 言
移动互联 网和物联 网的兴起 与发展提 高了对 于移动宽带业务 的 需 求 。为 了达 到甚 至超过 国际电信联盟 （ Ｕ 定义 的 Ｉ Ｔ Ａ ｖｎ ｅ Ｉ ） Ｔ Ｍ — ｄ ａｃｄ 的需求 ｆ 第三代合作伙伴计划 （Ｇ Ｐ 正在 基于 Ｌ ＥＲ 和 Ｌ ＥＲ 进 １ ＿ ， ３Ｐ） Ｔ ８ Ｔ ９ 步研究和开发 Ｌ Ｅ Ａ ｖｎ ｅ 标准 （ Ｌ Ｅ Ａ或 Ｒ Ｏｍ Ｔ — Ｔ — ｄ ａｃｄ 即 Ｔ— Ｉ） Ｌ Ｅ Ａ作 为 Ｌ Ｅ的演进版本 ， Ｔ 在保持 良好 的后 向兼容 的基础 上。 将实现下行 ｌＯ ｂ 、 Ｏ Ｇ ／ 上行 ５ ０ ｂ 的吞吐量 。 ｓ ０Ｍ ／ ｓ 在有限 的频谱 资源 ． 多输入 多输 出（ Ｉ Ｏ 技术可 以用 于提 高小 ＭＭ ） 区的频谱利用率 、 峰值频谱效率 、 区边缘用 户频谱效率 。与 Ｌ ＥＲ 小 Ｔ ８ 相似， Ｉ Ｍ Ｍ０技术仍然是 Ｌ Ｅ Ａ的特征技术之一。 Ｔ— 是实现更 高需求 的 关键 。相对于 Ｌ Ｅ Ｒ ． ＭＯ技术在 Ｌ Ｅ Ａ中得以增强 Ｔ ８ ＭＩ Ｔ— 本 文详 细讨论 了 ＭＩ ＭＯ技术在 Ｌ Ｅ以及 Ｌ Ｅ Ａ系统 中的配置， Ｔ Ｔ— 并总结 了开环 ＭＩ ＭＯ与闭环 ＭＩ ＭＯ的实现方案
LTE—A中载波聚合技术研究进展
按 照频谱 的 连续 性 ，载 波 聚合 可 以分 为 连续 载 了一 些 新 的候 选 技 术 ， 载 波 聚合 技 术 、 强 型 多 波 聚合 与 非连 续 载波 聚 合 。按 照 系统 支 持业 务 的对 如 增
天 线 技术 、无 线 网络 编 码 技 术 和 无 线 网络 Ｍ ＭＯ技 称关 系 ， 为对 称 载波 聚 合 与非 对称 载 波 聚合 。图 １ Ｉ 分 术等 。 示意 了连续载 波聚合方式与非 连续 载波聚合方式 。 个 ５
新 的需 求Ⅲ 。其 中 ，Ｔ — Ｌ Ｅ Ａ系统 支 持 的 系统 带 宽 最 小 了广泛 的讨 论 分 析 ， Ｎ ｏ ｏ 、 ｒ ｓ ｎ Ｈ ａ ｅ等 。 ￣ Ｄ Ｃ Ｍｏ Ｅ ｉ ｓ 、 ｕｗ ｉ ｃｏ 为２ ＭＨ ， 大带 宽 达到 １０ ｚ 它支 持 的下行 峰 值 ０ ｚ最 ０ ＭＨ 。 Ｌ Ｅ Ａ系 统 的 潜 在 应 用 频 段 包 括 ４ ０ ｚ～ Ｔ— ５ ＭＨ 速率 为 １ ｂｆ ， Ｇ ｉｓ上行 峰值 速率 为５ ０ ｉｓ下 行 频谱 ０Ｍｂｔ ， ／ 效 率 提 高 到 ３ｂｔ／ ｚ 上 行 频 谱 效 率 提 高 到 ０ｉｓ ， ／Ｈ
２ １ ． 数据通信 ０ ０２
Ｎ ｗ ｅ Ｔｅｃ ｏ ｈｎ
一
董 曩 ｌ 豳 ｏ ｇ ｙ
Ｌ Ｅ Ａ中载波聚合技术研究进展 — Ｔ
一 ～ ． ． ． ． ＿ ． ． 一 ～ 一
龚 凌 曹华孝 华为技术有 限公 司成 都研究所 成 都 ６ ０ １ （ １ ４ ０
重庆邮 电大学移 动通信重点 实验 室 重庆 ４ ０ ６ ） ０ ０ ５
摘 要 ：介 绍 了Ｌ Ｅ Ａｄ ａ ｃｄ Ｔ ～ ｖｎ ｅ 系统 中载 波 聚合 的 关键技 术 ，重 点分 析 了载 波 聚 合技 术 的应 用现 状 及 Ｌ Ｅ Ａ￣与载 波聚合 结合 的热 门技术 ， Ｔ－ 并探讨 了载 波聚合技 术进 一步发展 的 工作 。
LTE基础原理及关键技术
LTE的网络架构
• LTE的主要网元
– – LTE的接入网E-UTRAN由e-NodeB组成。 LTE的核心网EPC由MME，S-GW和P-GW组成。
•
LTE的网络接口
–
–
e-NodeB间通过X2接口相互连接，支持数据和信令的直接传输。
S1接口连接e-NodeB与核心网EPC。其中，S1-MME是e-NodeB连接MME的控制面接口，S1U是e-NodeB连接S-GW 的用户面接口与传统3G网络比较，LTE的网络结更加简单扁平，降低 组网成本，增加组网灵活性，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。
载波带宽 [MHz]
RE数目 (每个OFDM符号) RB数目 （每个slot）
1.4
72 6
3
180 15
5
300 25
10
600 50
15
900 75
20
1200 100
自适应调制和编码（AMC）
信道质量的信息反馈，即Channel Quality Indicator （CQI） UE测量信道质量，并报告（每1ms或 者是更长的周期）给eNodeB eNodeB基于CQI来选择调制方式，数 据块的大小和数据速率
的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。 • 2)MIMO:不相关的各个天线上分别发送多个数据流，利用多径衰落， 在不增加带宽和天线发送功率的情况下，提高信道及频谱利用率，下 行数据的传输质量。 • 3) 高阶调制：16QAM、64QAM • 4) HARQ:下行：异步自适应HARQ • 5) AMC：TD-LTE支持根据上下行信道互易性进行AMC调整
Subframe #4
Subframe #5
Subframe #7
LTE-A的载波聚合
N*SC-FDMA SC-FDMA是单波载（Single-carrier），与OFDMA 相比之下具有的较低的PAPR，因此，LTE-A上行 链路多址接入备案中的OFDMA被排除。 与DFT-S-OFDMA相比，SC-FDMA有助于提高链路 的自适应，另外，DFT-S-OFDMA还不能兼容LTE, 因此，在多址接入备案中SC-FDMA被采用。
参考信号设计
CAZAC(Const Amplitude Zero Auto-Corelation)， 即为恒包络零自相关序列。CAZAC序列特性:1. 恒包络特性 2.理想的周期自相关特性 3.良好 的互相关特性 4.低峰均比特性 5.傅里叶变换 后仍or four aggregated component carriers
Table 1.CM improvement
LTE-A 载波聚合 参考信号的设计 控制信号的设计 上行链路的频偏性能 上行链路在快衰中的性能
控制信号的设计
OCC不能确保带宽分配不均时的正交性
LTE-A 载波聚合 参考信号的设计 控制信号的设计 上行链路的频偏性能 上行链路在快衰中的性能
上行链路在快衰中的性能
LTE-A的载波聚合： 上行多址接入和传输增强功能
汇报人：何旭萌 导师：张立志
载波聚合 参考信号的设计 上行链路的频偏性能 上行链路在快衰中的性能
背景：LTE-ADVANCE 技术：载波聚合 解决问题：上行多址接入、传输增强功能
载波聚合 参考信号设计 上行链路的频偏性能 上行链路在快衰中的性能
载波聚合
载波聚合(CA)作为一个LTE-A的关键技术——即 多载波分量(CC)可以根据需求灵活地进行聚合, 以支持不同的高数据率和较宽的带宽。 载波聚合技术合理复用了多个频带，使LTEAdvanced的用户能够同时接收带宽超过20 MHz的数据。
LTE-A系统的载波聚合技术-田骥
2.研究方向
载波聚合的应用场景
F1
F2
Thank you！
V1'
' R1,2
V1''
V2'
' R2,2
V2''
' R2 K k0 ,1
...
' R2, k0
...
V2' K k0
R
' 2 K k0 , k0
Vk''0
Figure 3. An example for the “friend match”
Simulation results
SNR=6dB
A Two-step Matching Algorithm for Carrier Assignment in Downlink Coordinated Multi-point in LTE-A
Background
In LTE-A system, an efficient carrier assignment algorithm in CoMP is very important to improve the throughput of network.
Model and problem
Coherent JP:
SINRk ( w1,k ,l H1,k ,l v1,k ,l ( w1,k ,l
P
LTE—A系统中分层网关键技术的研究
LTE—A系统中分层网关键技术的研究作者：丁胜高来源：《电脑知识与技术》2013年第36期摘要：为应对移动互联网带来的海量数据流量的承载需求，LTE-Advance网络引入分层网的新型组网形态，在考虑带宽需求的同时又满足了信号覆盖要求。
该文基于3GPP R10协议，对LTE-A分层网结构、RN和HeNodeB的组网方式进行分析。
关键词：LTE-A；分层网；异构网；中继；家庭基站中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8229-02随着移动接入网的广泛应用，运营商对高无线接入速率和低建设成本的要求更加苛刻，对LTE的发展提出了更高的要求。
LTE-Advanced（3GPP R10）通过引入分层网-这一新型组网形态，改善LTE 网络的深度覆盖问题并提高其频谱利用率。
该文对LTE-Advanced分层网（HetNet，hierarchical networking）结构、HeNB（home eNodeB家庭基站）和RN（relay node，中继节点）组网方式进行说明，针对分层网在后续LTE部署中的应用进行展望。
1 分层组网当前无线接入技术研究的目标是在香农信道容量的条件下，通过更大的带宽实现更高的传输速率，目前低频段频谱资源由于其提供的带宽有限且大部分已在使用， LTE网络采用的主要是2GHz的特高频频段。
由于高频段信号传播能力相对较弱，且LTE网络面向的是主要是视频点播、视频下载等高速率高流量业务，若采用传统宏基站单层组网方式将会产生严重的盲点和热点问题，将无法实现覆盖目标和速率要求。
因此，LTE-A（3GPP R10）中提出了HetNet （heterogeneous network，异构网或分层网），通过射频拉远（remote radio head，RRH）、微微蜂窝基站（Pico eNodeB）、中继节点（relay node，RN）及家庭基站（home eNodeB，HeNB）等新的基站形态，更好的实现4G网络的覆盖。
移动通信原理与系统(第4版)第七章 第四代移动通信系统 — LTE及LTE-Advanced
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7.1.2 LTE需求
无线资源管理需求
（1）增强无线资源管理机制，以便实现更好的端到端QoS； （2）E-UTRAN系统应提供在空口有效的传输和高层协议操作方式， 如支持IP头压缩； （3）E-UTRAN系统应支持在不同的无线接入系统间的负载均衡机制 和管理策略。
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7.1.2 LTE需求
7.4 LTE-Advanced介绍
7.5 载波聚合技术
7.1.1 载波聚合简介 7.1.2 载波聚合部署场景 7.1.3 载波聚合关键技术
7.6 中继技术
7.1.1 概述 7.1.2 中继分类 7.1.3 LTE-Advanced中继系
统的中继时隙配置
7.1.4 协作中继技术
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2
学习重点与要求
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7.1.3 LTE关键技术
❖多载波技术
对抗时间弥散无线信道的健壮性。由于把宽带传输信号细分为多个 窄带子载波，从而使得符号间干扰主要限制在每个符号起始的保护 带内； 通过频域均衡实现的低复杂度接收机； 广播网络中多重发射机发射信号的简单合并；
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7.1.3 LTE关键技术
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7.1.2 LTE需求
业务相关需求
E-UTRA系统应能够有效支持各种类型的业务，包括现有的网页浏览、 FTP业务、视频流业务和VoIP业务，并能够以分组域方式支持更先进 的业务（如实时视频或一键通）。VoIP业务的无线接口和回程效率以 及时延性能不低于现有的UMTS系统电路域话音实现方式。
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7.1.2 LTE需求
（1）在相同的地理区域内实现与GERAN/3G系统的邻频、共站址共 存； （2）在相同的地理区域内实现不同运营商系统间的邻频、共站址共 存； （3）在国境线上的系统间可实现相互重叠和相邻频段情况下共存； （4）可在所有的频段内独立进行部署。
LTE与LTE—A的不同
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未来移动通信系统在传统的蜂窝网的基础上需要对城市热点地区容量优化，并且在需要扩展盲区、地铁及农村的覆盖。目前在3GPP的标准化工作集中在低功率可以部署在电线杆或者外墙上的带内回程的接力传输上，其体积小重量轻，易于选址。一般来说，带内回程的接力传输相比传统的微波回程的接力传输性能要低，但带内回程不需要LTE频谱之外的回程频段而进一步节省费用，因此二者各自有其市场需求和应用场景。
无线中继s3a21fdK:JFD()本文来自移动通信网,版权所有
LTE系统容量要求很高，这样的容量需要较高的频段。为了满足下一代移动通信系统的高速率传输的要求，LTE-A技术引入了无线中继技术。用户终端可以通过中间接入点中继接入网络来获得带宽服务。减小无线链路的空间损耗，增大信噪比，进而提高边缘用户信道容量。无线中继技术包括Repeaters和Relay。Repeaters是在接到母基站的射频信号后，在射频上直接转发，在终端和基站都是不可见，而且并不关心目的终端是否在其覆盖范围，因此它的作用只是放大器而已。它的作用仅限于增加覆盖，并不能提高容量。Relay技术是在原有站点的基础上，通过增加一些新的Relay站（或称中继节点、中继站），加大站点和天线的分布密度。这些新增Relay节点和原有基站（母基站）都通过无线连接，和传输网络之间没有有线的连接，下行数据先到达母基站，然后再传给Relay节点，Relay节点再传输至终端用户，上行则反之。这种方法拉近了天线和终端用户的距离，可以改善终端的链路质量，从而提高系统的频谱效率和用户数据率。
LTE-A关键技术及标准化进展分析
区 Ｉ 也 不 能 产 生 新 的小 区 ； Ｒ Ｄ， 对 ８的 Ｕ 是 透 明 Ｅ
的， Ｒ 即 ８的 Ｕ Ｅ不 知 道 Ｔｐ ＩＲ ｌ ｙｅＩ ｅａ ｙ的存 在 ； 以 可 传输 业 务信道 ， 不能传 输 Ｃ Ｓ和 Ｐ Ｃ Ｈ。 但 Ｒ ＤＣ
Hale Waihona Puke 的需求 在 Ｌ Ｅ基 础 上 的 技 术 演进 ， 是 ４ 的首 选 Ｔ 也 Ｇ 技术 。为 了进一 步 提 高 Ｌ Ｅ 的性 能 以保 证 Ｌ Ｅ在 Ｔ Ｔ 未来市 场竞 争 中的 优势 地 位 ，Ｔ —ｄａｃｄ采 用 了 Ｌ Ｅ Ａ ｖｎｅ 载波 聚合 、 中继 、 同多 点 和 多 天 线 增 强 等 关 键 技 协
摘
要 ：Ｔ — Ｌ Ｅ Ａ是 Ｌ Ｅ技术 的平 滑演进 ， Ｔ 引入 了多载 波聚合 、 中继、 协作 多点传输 等关键技 术。其 中， 多载波聚合是
在频域上进行扩展 ， 以满足 Ｌ ＥＡ对高带宽的 需求 ； Ｔ— 中继技 术能带来更广的覆盖 范围和更 高的 系统容量 ， 同时也 面
临干扰复杂化 问题 ； 作 多点传输技 术能提 高小区边缘 的吞 吐量 ； 协 多天线技术通过增加 上下行 天线端 口的数 量， 来 提 高峰值速 率和频谱 效率。
关键词 ：Ｔ Ｌ ＥＡ； Ｌ Ｅ；Ｔ ． 多载波聚合 ； 中继 ； 协作 多点传输技 术
’
０ 引 言
Ｌ Ｅ Ａ ｖｎ ｅ Ｔ — ｄ ａｃ ｄ是 ３ Ｐ Ｐ为 了满足 Ｉ Ｔ Ａ ｖｎ ｅ Ｇ Ｍ — ｄａ ｃｄ
载波 聚合 就 是 通 过 联 合 调 度 并 使 用 多 个 成 员 载 波上 的资源 ， 得 Ｌ ＥＡ ｖｎｅ 使 Ｔ — ｄａｃｄ系统可 以最 大支 持 １０ＭＨ ０ ｚ的带 宽 ， 而能 够 实现 更 高 的系 统 峰值 从
LTE—A系统多点协作传输技术研究
（．北 京 北 方烽 火有 限 公 司 ， 京 １０ ８ ；．武汉 邮 电科 学研 究院 ， 北 武 汉 ４ ００ ） Ｉ 北 ００５ ２ 湖 ３００
【 摘 要】 多点协作传 输技 术作为 Ｌ Ｅ Ａ 中的关键技 术 ， Ｔ— 可显著提 升小 区边 缘用 户 的速 率和 吞 吐量。介绍 了多点协作 的厚 理， 给出 了相关 系统模型 ， 分析 了多点协作的首要 问题—— 协作节点 的选择。针对 多度协作会造成的系统性能下降， 出了适合 的最 大 提
ｃ ｖ ｒｇ ｎ ｈ ｈｏ ｇ ｐｕ ｆｃ ｌ－ ｄｇ ｓｒ ｖｄ ｎ ｌ． Ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｒｎ ｉｌｓａ ｄ ｓ ｓｅ ｍｏ ｅ ｆＣｏ ａｅ ｆ ｓ ｎｒ ｄ ｃ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｏ ｅａ ｅ ａ ｄｔ ｅｔ ｒｕ ｈ ｔｏ ｅｌ ｅ ｅ ｕ ｅｓｅ ｉｅ ｔ ｙ ｎ ｔｉ ａ ｅ ，ｐｉ ｃｐｅ ｎ ｙ ｔｍ ｄ ｌｏ ＭＩ ｒ ｉ ｔｉｔｏ ｕ ｅ ｒ ｎ ｈｅｓｌｃｉ ｆ ｏ Ｃｏ ｏ ｐ ！ｔ ｇ ｓ ｔｉ ｎ ｌｚｄ． Ｉ ｒｅ ｏ ａ ｏｄ ｓｓｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ｙｏ ｅ ＭＩ，ａｒ ａｏ ａ ｅｍａ ｉ ｍ ｉｅ ｏ ｏ ｓｇｖ ｎ Ａｎ ＭＰ ｅ ｏ ｅ ｉ ｅ ｓａ ａｙ ｅ ａｎ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｖ ｉ ｙ ｔｍ ｅｆｒ ｎ ｅｄ ｇａ ａｉｎ ｂ ｖ ｒＣｏ ｅ ｓｎ ｂｌ ｘｍｕ ｓｚ ｆＣ ＭＰ ｉ ｉｅ ． ｄ ｃ ｎ ｉ ｒｎ ｈ ｒｄｔｏ ａ Ｐ、ｓｈ ｄ ｌ ｇ ｍａ ａ ｓ ｅ ｔｒｔｒ ｕ ｈ ｕ ｅ ｒａ ｅ．ａｐｏ ｅ ｃ ｅ ｕ ｉｇｍｅ ｈ ｎｓ ｗｈｃ ｓ（ ｉ ｄ ｎ ｒ ｌｚｄ ＰＩｔｒＣ Ｍ ｏ ｓｄｅｉｇｔ ｅｔａ ｉ ｎ ｌ ｝ ｃ ｅ ｕｉ ｙ ｅ ｕ ｅ ｓｃｏ ｈ ｏ ｇ ｐ ｔｄ ｃｅ ｓ ｉ ｎ ｒｐ ｒｓ ｈ ｄ ｌｎ ｃ ａ ｉｍ ｉｈ ｉ ： ｌ ｏ ｍａｉｅ ， ｏ ｏ Ｐ ａｅ
LTE-A网络中M2M随机接入技术研究
LTE-A网络中M2M随机接入技术研究LTE-A网络中M2M随机接入技术研究随着物联网的迅猛发展，机器对机器（M2M）通信技术也越来越受到关注。
LTE-A（LTE-Advanced）网络作为当前最先进的移动通信技术之一，具有更高的带宽、更低的延迟和更强的可靠性，为M2M通信提供了更好的支持。
本文将对LTE-A网络中的M2M随机接入技术进行深入研究。
首先，我们需要了解什么是M2M随机接入技术。
M2M随机接入是指大量设备同时接入网络，并通过随机接入过程来获取网络资源。
在M2M通信中，设备通常是低功率的传感器、智能家居设备或工业自动化设备等，这些设备具有低成本、低功耗和低传输数据量的特点。
M2M随机接入技术的研究旨在提高设备接入网络的速度和效率，以满足大规模M2M通信的需求。
在LTE-A网络中，M2M随机接入技术可以通过以下方式实现：1. 随机接入信道分配：LTE-A网络中引入了新的随机接入信道（Random Access Channel，RACH），设备可以通过RACH通道向基站发送接入请求。
为了提高网络容量和效率，LTE-A网络引入了随机接入信道优化算法，通过优化信道资源的分配和调度，可以减少信道冲突和竞争，提高设备接入成功率。
2. 随机接入控制：LTE-A网络中的基站通过基站控制器（Base Station Controller，BSC）对随机接入过程进行控制和管理。
基站控制器可以根据网络负载情况和设备接入需求，动态调整随机接入参数，如接入概率、重传次数等。
通过合理的随机接入控制策略，可以有效地提高设备接入成功率和网络容量。
3. 随机接入资源分配：LTE-A网络中，基站可以根据设备接入需求和网络负载情况动态分配网络资源。
通过智能的资源分配算法，可以根据设备类型、数据量和传输延迟等因素，合理分配网络带宽、功率和传输速率，以满足不同设备的通信需求。
4. 随机接入优化算法：为了进一步提高M2M随机接入效率，研究人员还提出了各种随机接入优化算法。
001 LTE及LTE-Advanced标准介绍
20MHz
Option 1
20MHz
Option 2
Option 3
2012-6-21
下行MIMO
下行MIMO增强 • 空间复用技术
– 8天线码本设计 • 以高相关信道，尤其是小间距双极化天线阵为最主要的优化场景； • 以Rank ≤4码本优化设计为主要优化目标； • 以SU-MIMO和MU-MIMO的性能作为主要优化参考指标；
TDD帧结构
BF 帧结构融合 R10/9起动
R8标准奠定了LTE发展的基石
LTE-A R10标准进展里程碑
LTE-Advanced是LTE后向兼容的演进系统，作为IMT-Advanced技术 提案提交到ITU。
R10标准满足ITU规定的IMT-Advanced的最小需求
LTE/LTE-Advanced标准综述 LTE A R10标准化介绍 LTE-A CCSA LTE行标介绍 ITU IMT-Advanced介绍
transport block Channel Ch l coding Modulation RB mapping
Component carrier 1
transport block Channel Ch l coding Modulation RB mapping
Component carrier 2
下行MIMO-BF
智能天线增强型技术
– 双流Beamforming 在R9版本中已经实现，支持最多4用户单流MU-MIMO和 两流SU-MIMO; – 利用TDD信道对称性，基于专用导频的信道估计，优化MU-MIMO的实现 性能； – 性能已经在现有系统中得到初步验证。 波束赋形（BF） 降低干扰 提升覆盖半径 双流BF技术
LTE-A的性能和关键技术
LTE-A的性能和关键技术摘要:LTE-A在频点、带宽、峰值传输速率及兼容性等方面都有新的需求,其主要目标是满足并超过ITU-R关于IMT-A(4G)标准的需求,并具有后向兼容性,以提高技术竞争力,降低运营商网络升级版本。
本文阐述了LTE-A的性能要求,对载波和频谱聚合、多点协作传输技术,中继和MIMO增强技术进行了分析。
关键词:CoMP eNodeB LTE-A;MIMO1 LTE-A性能要求LTE-A系统在关键技术方面有了很大的增强,引入了一些新的候选技术,如载波聚合技术、增强型多天线技术、无线网络编码技术和无线网络MIMO技术等,其支持的系统带宽最小为20MHZ,最大带宽达到100MHZ。
因此性能指标得到很大改善,具体表现为:(1)使用4×4MIMO且传输带宽大于70MHZ时,下行峰值传输速率为1Gbit/s,上行峰值传输速率为500Mbit/s。
(2)下行8×8天线配置时峰值频谱效率为30bit/s/Hz,上行4×4天线配置时峰值频谱效率为15bit/s/Hz。
(3)下行4×4MIMO配置下小区平均频谱效率为3.7bit/s/Hz,上行2×4MIMO配置下小区平均频谱效率为 2.0bit/s/Hz。
(4)下行4×4MIMO配置下小区边缘频谱效率为0.12bit/s/Hz,上行2×4MIMO配置下小区边缘频谱效率为0.07bit/s/Hz。
(5)在系统容量方面,LTE-A要求每5MHz带宽内支持200～300个并行的V oIP用户。
(6)LTE-A对时延的控制更加严格,具体为:控制层从空闲状态转换到连接状态的时延低于50ms,从休眠状态转换到连接状态的时延低于10ms;用户层在FDD模式的时延小于5ms,在TDD模式的时延小于10ms。
2 LTE-A关键技术LTE-A中,为了满足更高的性能指标,引入了一系列关键技术,包括上下行MIMO扩展、载波聚合技术、接力通信和协作的多点传输与接收技术。
LTE-LTE-A技术及标准进展
LTE/LTE-A技术及标准进展1 引言随着无线数据业务的迅速增长和新空口技术的不断引入，传统的网络架构在对实时数据业务和大数据量业务的支持方面面临挑战，需要不断演进。
无线接入网向两个可能的方向演进：一是空口能力不断增强，但网络构架不变，继续维持RNC和NodeB的二层架构；二是RNC和NodeB功能合并为增强型NodeB，即eNodeB，UTRAN向扁平化方向发展。
而在核心网方面，正朝着扁平化和全IP的方向演进。
作为下一代移动通信系统当前主流的候选技术方案，LTE给业界留下了巨大的想象空间，全新的理念、网络架构、技术指标和技术方案将应用于这一面向未来的移动宽带通信系统中。
2 LTE/LTE-A需求 3GPP LTE 项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbit/s，上行50Mbit/s的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间＜100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供＞100kbit/s的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置 1.25~20MHz多种带宽。
IMT-Advanced要求未来的4G通信在满足高的峰值速率和大带宽之外还要保证用户在各个区域的体验。
有统计表明，未来80%~90%的系统吞吐量将发生在室内和热点游牧场景，室内、低速、热点将可能成为移动互联网时代更重要的应用场景。
因此，需要通过新技术增强传统蜂窝在未来热点场景的用户体验。
3GPP认为，LTE本身已经可以作为满足IMT-Advanced需求的技术基础和核心，只是纯粹从指标上来讲，LTE较IMT-Advanced的要求还有一定差距。
因此当将LTE升级到4G时，并不需要改变LTE标准的核心，只需在LTE基础上进行扩充、增强、完善，就可以满足IMT-Advanced的要求。
LTE-A关键技术
LTE-Advanced 关键技术及标准进展 ( 2010/6/13 14:13 )1 2 3 下一页摘要对LTE-A采用的载波聚合（Carrier Aggregation）、上/下行多天线增强（Enhanced UL/DLMIMO）、多点协作传输（Coordinated Multi-point Tx&Rx）、中继（Relay）、异构网干扰协调增强（Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network）等关键技术及其标准进展进行了介绍。
1 引言LTE-Advanced（LTE-A）是LTE的演进版本，其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，满足和超过IMT-Advanced的需求，同时还保持对LTE较好的后向兼容性。
LTE-A采用了载波聚合（Carrier Aggregation）、上/下行多天线增强（Enhanced UL/DL MIMO）、多点协作传输（Coordinated Multi-point Tx&Rx）、中继（Relay）、异构网干扰协调增强（Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network）等关键技术，能大大提高无线通信系统的峰值数据速率、峰值谱效率、小区平均谱效率以及小区边界用户性能，同时也能提高整个网络的组网效率，这使得LTE和LTE-A系统成为未来几年内无线通信发展的主流，本文将对这些关键技术及其标准进展进行介绍。
2 3GPP LTE-Advanced需求分析IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8版本对需求的满足度参见表1。
表1 IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8性能为满足这些需求，3GPP在LTE-A SI（Study Item）阶段对载波聚合、上下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术进行了性能评估。
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解决方法:下行使用高性能功放解决，上行使用SC-FDMA解决。
关键技术之OFDM
下行多址技术：OFDMA
OFDMA 是一种资源分配粒度更小（最小资源：RB）的多址方式，同时支持 多个用户。它将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载 波资源分配给不同的用户实现多址。 实际上是TDMA+FDMA的多址方式。
大纲
1 LTE关键技术之OFDM 2 LTE关键技术之MIMO 3 LTE关键技术之AMC 4 LTE其它关键技术 5 LTE-A关键技术 6 致谢
关键技术之OFDM
OFDM技术发展历史
20世纪的五六十年代，美国军方创建了世界上第一个多载波调制并行数据传输 的系统，即OFDM的雏形。
1971年，Weinstein和Ebert把离散傅里叶变换（DFT）应用到并行传输系统
系统带宽
TTI：1ms 单载波
频率
在任一调度周期中，一个用户 分得的子载波必须是连续的
OFDM通信系统组成
IFFT(逆FFT)：将大量的窄带（子载波）频域信号，经过IFFT后形成时 域信号 加入CP(循环前缀)，将每个OFDM符号的尾部的一段复制到符号之前
OFDM发射机
s (t )
S/P
IFFT
插入CP
P/S
信道 OFDM接收机
n (t )
r (t )
P/S
FFT
并行数据符号
Ts Td N c
f Nc
串并变换
关键技术之OFDM
保护间隔 • 符号间无保护间隔时，多径会造成ISI和ICI
• •
ISI: Inter-symbol Interference，符号间干扰（时域上） ICI: Inter-Carrier Interference，载频间干扰（频域上） 接收端同时收到前一个符号的多 径延迟信号（虚线）和下一个符 号的正常信号（实线），影响了 正常接收。时域上看受到了ISI ，频域上看受到了ICI。
某UE可用频率
频率资源分配图 ：
关键技术之OFDM
OFDM缺点1：对频率偏移特别敏感
OFDM技术最大的缺点是对频率偏移特别敏感，收发两端晶振的不一致会引 起ICI，虽然在接收端可以通过频率同步来获取频率偏移并进行校正，但 由于频偏估计的不精确而引起的残留频偏将会使信号检测性能下降。
A（f）
没有偏差
MCM OFDM
ƒ
ƒ1 ƒ2 ƒn
OFSK
ƒ ƒ1 ƒ2 ƒn
关键技术之OFDM
OFDM技术原理
②
频率=f1 的正弦和 余弦波
①
③
频率=f2 的正弦和 余弦波
数据 并
转 串
Σ
OFDM 信号
频率=fn 的正弦和 余弦波
相对于单载波传输而言，多载波传输是使用 多个载波并行传输数据，步骤有三： 1：把一串高速数据流分解为若干个低速的 子数据流——每个子数据流，将具有低得多 的速率； 2：将子数据流放置在对应的子载波上； 3：将多个子载波合成，一起进行传输；
e j 2f N 1t
d N 1
e j 2 f N 1 t
d N 1
积分
S (t ) d k e j 2f k ( t ts )
k 0
N 1
OFDM调制可以用用IDFT实现
S (t ) 0
t t s或 t t s T
关键技术之OFDM
关键技术之OFDM
优点1：频谱利用率高
OFDM系统中各个子载波之间是彼此重叠、相互正交的，从而极大提 高了频谱利用率
频谱效率低：单位带宽内载波数量少，且载波间需 要保护间隔，通过滤波器区分载波
频谱效率高：单位带宽内载波数量多，通过不同频率 子载波积分为零确保正交性
关键技术之OFDM
优点2：有效抵抗多径衰落
幅度
前一个符号
下一个符号
一个OFDM符号
时间
关键技术之OFDM
为了最大限度地消除符号间干扰，在OFDM符号之间插入保护间隔，保护间隔长 度大于无线信道的最大时延扩展，这样一个符号的多径分量不会对下一个符号 造成干扰。 每个OFDM符号前所加的保护间隔可以有两种不同的形式 一种是不发射信号的GI(Guard Interval)，也就是有保护间隔，但保护间隔 不传输任何信号
OFDM优势3：有效抵抗频率选择性衰落
动态子载波分配技术:在衰落子载波上不传数据或者采用较低阶调制。 频域调度灵活。频域调度颗粒度小（180kHz/RB=12*15KHz）。随时为用户 选择较优的时频资源进行传输，从而获得频选调度增益。
频 率 选 择 性 衰 落
某UE不用的频率或低MCS
深 衰 落
为了最大限度地消除符号间干扰，在OFDM符号之间插入循环前缀CP （Cyclic Prefix），CP长度大于无线信道的最大时延扩展，这样一个符号 的多径分量不会对下一个符号造成干扰。
Data
CP
Data FFT积分时间 符号N
CP
Data 时间 符号N+1
Tcp
符号N-1
TFFT
关键技术之OFDM
时域
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -0.8
关键技术之OFDM
OFDM正交性解释
数学定理：对于任意两个函数S1(t)和S2(t)，如果有 则函数S1(t)和S2(t)在区间(0,T)上正交。 对于OFDM，设相邻子载波的频率间隔
f
j 2 k1 t T
T
0
S1 (t ) S 2 (t )dt 0,
1 T
，T是符号的持续时间。
那么，任意一对子载波可以分别表示为
交流课程总体概述
交流课程共九个专题，涉及移动通信基础、网络规划、设计、组网等内容 1、移动通信网络规划与设计基础 2、LTE概述及规模试验网简介 3、LTE及LTE-A关键技术 4、LTE 组网技术 5、TD-S向TD-L演进方案
6、TD-LTE室外无线网络规划及实例
7、TD-LTE室内覆盖解决方案及实例 8、TD-LTE工程设计及实例
移除CP
S/P
Pag e13
关键技术之OFDM
OFDM处理基本流程
Pag e14
关键技术之OFDM
CDMA时域扩频调制
扩频序列 扩频后信号 信息符号 1 2 ．L 载波fc
1 2 ．L 1 2 ．L 1 2 ．L 1 2 ．L
OFDM调制示意图
子 载 子 波 载 子 f1 波 载 f2 . 波
矩形函数
OFDM符号周 期内，4个 子载波
关键技术之OFDM
OFDM系统基本模型图
e j 2 f 0 t
d0
e j 2 f 0 t
d0
d0
积分
e
d1
j 2 f1t
e j 2 f 1t
+
S (t )
信道 积分
d1
d0 , d1, d2 dN1
串/并
并ห้องสมุดไป่ตู้串
d 0 , d 1 , d 2 d N 1
FFT积分周期 OFDM符号
时间
符号间保护间隔－CP
每个OFDM符号前所加的保护间隔可以有两种不同的形式 一种是将OFDM符号周期内的后面一部分拷贝到前面去，形成循环前缀 CP(Cyclic Prefix) 既可以消除多径的ISI,又可以消除ICI
保护间隔
幅度
CP使一个符号周期内因多径产 生的波形为完整的正弦波，因 此不同子载波对应的时域信号 及其多径积分总为0 ，消除载 波间干扰(ICI)
可以有效消除多径的ISI，但引入了ICI
保护间隔
幅度
符号之间空出一段时间做为 保护间隔，这样做可以消除 ISI（因为前一个符号的多径 信号无法干扰到下一个符号 ），但同时引起符号内波形 无法在积分周期内积分为0， 导致波形在频域上无法和其 它子载波正交。
应用于CDMA系统。因为 CDMA载波间采用传统FDM 分隔，所以频域信号即使有 一定偏差也没有问题。
LTE/LTE-A关键技术概述
LTE 需求指标
可变带宽
高速率
高效率
低时延
1.4、3.0、5、10、 15、20MHz
下行：100Mbps 上行：50Mbps
下行：5bit/s/Hz 上行：2.5bit/s/Hz
控制面：100ms 用户面：10ms
LTE/LTE-A关键技术概述
目标实现手段: Advanced Transmission Technologies 先进传输技术：MIMO、OFDM、SC-FDMA、QAM、SON、Relay、CoMP、CA
关键技术之OFDM
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是一种特殊的多载波传输方案， 结合了多载波调制(MCM)和频移键控(OFSK)，把高速的数据流分成多个平行的低速数 据流，把每个低速的数据流分到每个单子载波上,在每个子载波上进行FSK。