2TD-LTE原理及关键技术

后面两页只介绍下“扁平网络”,其他三个技术(频分多址、MIMO、ICIC)在第二章有详
从上表中可以看到，宽带无线接入和宽带移动通信系统的基本传输和多址技术趋于一致，均基于OFDM技术。

LTE在上行采用了SC-FDMA以降低信号峰平比（PAPR），但其主要实现方式为离散傅立叶变换扩展OFDM（DFT-S-OFDM）技术。

IEEE802.20采用基于调度或跳频的OFDMA，同时在上行采用半正交OFDMA以提高系统容量。

在参数设计方面，IEEE802.20采用了最小的子载波间隔9.6kHz，有利于得到较高的频谱效率。

LTE出于对高移动性的考虑，采用了最大的子载波间隔（15kHz）。

IEEE802.16e子载波间隔居中（11.16kHz）。

为了实现很小的传输延迟，LTE和MBFDD/MBTDD都采用了很小的子帧长度（0.911～1ms），相对而言，802.16e子帧长度较大。

LTE和IEEE802.20都采用长、短两种CP，其中短CP用于正常小区大小的单播业务，长CP用于MBSFN或超大小区。

IEEE802.16e采用4中可选的CP长度。

从资源分配的角度上说，LTE和IEEE802.16e支持集中式（Localized）和分布式（Distributed）子载波分配方式。

IEEE802.20支持频域调度和跳频方式。

在调制技术方面，3种技术均采用QPSK、16QAM和64QAM，IEEE802.16e还支持BPSK调制，IEEE802.20还在上行考虑了可以获得低PAPR的8PSK调制。

在多天线技术方面，3个标准均采用了基于预编码的空间复用、SDMA（空分多址）及开环发射分集技术。

所不同的是，LTE只在下行支持单用户的多流空间复用，上行仅采用多用户MIMO。

另外，LTE还采用了下行波束赋形技术，IEEE802.16e 则采用了类似的自适应天线系统。

在链路自适应技术方面，3种技术均采用了频域调度、自适应调制编码（AMC）、HARQ和功率控制。

802.16e标准种并没有使用“调度”的概念，单可以通过“子信道化”技术实现频域调度。

IEEE802.20支持调制阶数递减的自适应HARQ，而LTE仅在下行采用自适应HARQ。

IEEE802.16e利用外部时钟（如GPS）取得系统同步，但短时间内同步丢失，系统仍可工作。

LTE系统要求支持小区间的异步操作，但相对同步网络，系统性能会由明显下降。

另外，IEEE802.20也支持半同步和异步系统。

在小区干扰抑制方面，IEEE802.20和LTE均考虑了干扰协调技术，IEEE802.20采用部分频率复用方式实现，LTE在上行支持基于干扰指示和过载指示的动态协调，在下行只支持半静态协调。

另外，LTE系统也采用加扰的方式进行干扰随机化等方法。

相对而言，IEEE802.16e对小区间干扰问题的重视程度较低，只采用跳频技术对干扰进行随机化。

就系统切换而言，3种系统都主要采用硬切换和快速小区选择实现系统内切换，不采用宏分集技术。

虽然802.16e标准定义了宏分集切换选项，但WiMAX论坛没有选择这个选项。

另外，在IEEE802.20支持的切换方法中，上下行可同时连接于不同的基站。

ISI:Inter-Symbol Interference符号间干扰频率选择性衰落：多径干扰的频率响应呈现周期性的衰落，在通信中称为“频率选择性衰落”。

DFT-S-OFDM:Discrete Fourier Transform-spread OFDM
PAPR:peak-to-average power ratio峰均比
MIMO设计思想：通过多天线技术获得各式各样的增益，实现提高信号速率或改善信噪比的目的。

分集的目的是提高链路质量（BLER），而非提高链路容量，但可以通过改进链路预算，增大小区覆盖。

接收分集：采用多个天线接收一个信号流，避免单个天线陷入深度衰落。

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—最广泛采用的MIMO技术
发射分集：采用多个天线发送一个信号流，避免单个天线陷入深度衰落。

简单分集：多个天线发送完全相同的样本（不需要标准化）
编码分集：多个天线发送一个数据流的不同版本（如不同相位）
选择分集：在同一时间只选择一个信道较好的天线发送（经常用于终端
侧，适于只有一个发射功放的终端）
波束分集：由预编码赋形波束，而非实体天线进行分集操作
发射分集一般采用开环方式，所以非常适合在广播信道/控制信道中及高速移动场景中采用（此时尚无法获得信道反馈）。

利用较小间距的天线阵元之间的相关性，集中能量于某个特定方向上，形成波束，从而实现更大的覆盖和干扰抑制效果。

功率资源协调方法如下图所示，频率资源被划分为3部分，所有小区都可以使用全部的频率资源，但是不同的小区类型只允许一部分频率可以使用较高的发射功率，比如位于小区边缘的用户可以使用这部分频率，而且不同小区类型的频率集合不同，从而降低小区边缘用户的干扰。

在RAN1和RAN4定义的工作带宽是不一致的在RAN1，例如20M对应的最大PRB个数是110 MIB:Main Information Block
SIB:Systerm Information Block
TD-SCDMA与TD-LTE中子帧的概念不同，其中，在TD-SCDMA中一个10ms的无线帧可以分成两个长度为5ms的子帧，一个子帧又被分成了7个常规时隙和3个特殊时隙；而TD-LTE中，一个无线帧同样是10ms,但一个无线帧被分成两个长度为5ms的半帧，一个半帧又被分成5个子帧，一个子帧又被分成了两个时隙。

有关TD-LTE中子帧的配置，规范中总共定义了7(0-6)种配置。

TD-LTE中子帧配置的原则：子帧0，子帧5及DwPTS总是用于下行传输，UpPTS以及与它相邻的第一个子帧固定用于上行传输。

TD-LTE中，常规子帧和特殊子帧持续的时间是相同的，都持续1ms。

TD-SCDMA 中三个特殊时隙持续的时间是固定的，但是TD-LTE中三个特殊时隙持续的时间是可变，具体时隙配置参照下一张表格。

DwPTS的长度可配置为3～12个OFDM符号，其中，主同步信道位于第三个符号，相应的，在这个特殊的subframe中PDCCH的最大长度为两个符号（与MBSFN subframe 相同）。

UpPTS的长度可配置为1～2个OFDM符号，可用于承载随机接入信道和/或者Sounding参考信号。

GP用于上下行的转换保护，主要由“传输时延”和“设备收发转换时延”构成。

LTE使用天线端口来区分空间上的资源。

天线端口的定义是从接收机的角度来定义的，即如果接收机需要区分资源在空间上的差别，就需要定义多个天线端口。

天线端口与实际的物理天线端口没有一一对应的关系。

由于目前LTE上行仅支持单射频链路的传输，不需要区分空间上的资源，所以上行还没有引入天线端口的概念。

目前LTE下行定义了如下三类天线端口，分别对应于天线端口序号0~5。

小区专用（Cell-specific）的参考信号传输天线端口：天线端口序号分别满足如下关系0-3。

CRS：Cell-specific Reference Signals
MBSFN参考信号传输天线端口：天线端口4MBSFN：MBMS Single Frequency Network
终端专用（UE-specific）参考信号：天线端口5DRS:UE-specific reference signals
RE：Resource Element资源单元
RB:Resource Block资源块
控制区域中RE集合，用于映射下行控制信道，映射时PDCCH是以CCE为单位映
射的，PCFICH和PHICH是以REG为粒度分配的；
标准中PHICH资源分配时，必须首先除掉PCFICH占用资源；PDCCH资源分配时，必须首先除掉PCFICH和PHICH占用资源。

即这三个信道的资源分配顺序为：PCFICH→PHICH→PDCCH。