TD-LTE 基本原理及关键技术-67
td lte技术原理
td lte技术原理TD-LTE技术是一种通信技术，其原理主要涉及以下几个方面：1. 时间分割多址（Time Division Multiplexing, TDM）TD-LTE利用时间分割多址技术，将时间分成多个时隙，不同用户在不同的时隙内传输数据。
通过时间的划分，实现不同用户之间的并行传输，提高频谱的利用效率。
2. 频分多址（Frequency Division Multiplexing, FDM）TD-LTE采用频分多址技术，将可用的频谱资源划分为多个频段，每个频段被分配给不同的用户进行数据传输。
通过频率的划分，实现不同用户之间的分离传输，避免互相干扰，提高系统的容量和性能。
3. 空分多址（Space Division Multiplexing, SDM）TD-LTE利用空分多址技术，通过天线波束成形和多天线信号处理，将同一个时隙内的数据在空间上进行分离传输。
通过空间的划分，实现不同用户之间的独立数据传输，提高系统的容量和数据速率。
4. 自适应调制与编码（Adaptive Modulation and Coding, AMC）TD-LTE根据信道质量的变化，采用不同的调制和编码方式进行数据传输。
在信道质量好的时候，采用高阶调制和编码，提高数据传输速率；在信道质量差的时候，采用低阶调制和编码，保证数据的可靠传输。
5. 多天线技术（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）TD-LTE利用多天线技术，通过在基站和终端之间增加多个发射和接收天线，实现多信道的数据传输。
通过多天线的利用，可以同时传输多个数据流，提高系统的容量和覆盖范围。
通过以上原理的综合应用，TD-LTE技术能够实现高速数据传输、高容量通信和较好的覆盖性能，使得移动通信系统在大容量和高速率的应用场景下具备更好的性能和用户体验。
TD-LTE无线原理与关键技术_李青春LTE系列教材
与FDD技术优势
1、频谱效率高、配置灵活 2、上下行转换时刻设置灵活
系统不足
1、终端移动速度受限 2、干扰问题更加复杂
3、OFDM\MIMO技术理论成熟
பைடு நூலகம்
3、利用信道性能对称性，提升系统性能
4、设备成本相对较低
3、同步要求高
TD-LTE发展进程
LTE帧结构融合，TDLTE发展提速。
形成“Type II”帧结构：包 括DwPTS/GP/UpPTS特殊 子帧; 工信部正式将LTE TDD命 名为TD-LTE，定位为TDSCDMA的后续演进
R9 TD-LTE:增强版本
支持双流波束赋形，增强性能 Home eNB增强 实现自组织网络(SON)功能 实现混合载波 eMBMS功能.
概念名词
LTE=Long Term Evolution=长期演进，是3GPP制定的高数据率、低时延、面向分组域优化的新一代宽带移动通信标准项目。 E-UTRA=LTE空口；E-UTRAN=LTE接入网；EPC=3GPP的演进分组核心网；EPS=3GPP的演进分组系统=E-UTRAN+EPC； SAE=系统架构演进项目；LTE是3.9G技术，构成了LTE-Advanced（4G）的技术核心。
TD-LTE关键技术-OFDM技术
子载波为4时，四 个独立的载波形 和叠加后的信号
正交频分复用技术
宽频信道分成正交子信道 高速数据信号转换成并行的低速子数据流 每个子信道上传输低速子数据流
OFDM技术带来挑战
1、较高的峰均比(PAPR)，对RF功率放大器要求高 2、受频率偏差的影响:子载波间干扰(ICI） 3、受时间偏差的影响:ISI(符号间干扰）&ICI 从理论上思考，精确正交无干扰，但由于电子工艺、复 杂无线环境还是不可避免地有各种类型干扰。
TD LTE原理及关键技术
优化方法：优化网络架构、传输技术、网络负载等
抖动：TD LTE的抖动性能主要取决于网络负载和传输技术
频谱效率：TD LTE的频谱效率较高能够有效利用频谱资源
能源效率：TD LTE的能源效率较高能够降低能耗减少碳排放
网络覆盖：TD LTE的网络覆盖范围较广能够提供更好的网络服务
调制方式：OFDM、SC-FDM、MIMO等
编码方式：Turbo码、LDPC码等
多址接入方式：OFDM、SC-FDM等
网络拓扑结构：星型、环型、网状等
EUTRN是TD LTE网络的核心部分负责无线接入和移动性管理
EUTRN由eNodeB（基站）和UE（用户设备）组成
eNodeB负责无线资源的分配和管理UE负责无线接入和移动性管理
添加项标题
5G技术的未来：将成为未来通信技术的主流推动各行各业的数字化转型和智能化升级
添加项标题
6G应用场景：智能城市、自动驾驶、远程医疗等
6G技术：下一代移动通信技术预计在2030年左右商用
潜在技术：太赫兹通信、人工智能、量子通信等
6G挑战：频谱资源、能耗、网络安全等
汇报人：
测试方法：可以通过模拟测试、实际测试等方式来评估TD LTE的峰值速率和平均吞吐量
TD LTE覆盖范围：TD LTE的覆盖范围取决于基站的密度和功率以及无线环境的影响。
小区边缘速率：TD LTE的小区边缘速率是指在小区边缘的用户能够达到的最大速率它受到无线环境的影响以及基站的调度策略和功率控制等因素的影响。
物联网：支持低功耗、低速率的物联网设备如智能家居和智能农业
公共安全：支持公共安全通信如应急响应和灾难救援
工业自动化：支持工业自动化和控制如智能制造和智能物流
TD-LTE基本原理与关键技术
EV-DO Rel.0
D0 Rel .A
• 峰值速率：1.8/3.1Mbps • 小区吞吐量：0.4/0.8Mbps
Mobile WiMAX 802.16m 峰值速率： 500M~1Gbps
标准演进路线
WiMAX阵营
峰值速率： 75Mbps
4
总体架构
2G
Gb
SGSN
Gn
GGSN
Gi
BTS
BSC/PCU
3
覆盖
增强MBMS
TD-LTE概述
2G
TDMA GPRS/EDGE • 峰值速率(UL:DL) 0.47/0.47Mbps • 小区吞吐量(UL:DL) 0.23/0.23Mbps 3GPP阵营(GSM) CDMA WCDMA HSPA
3G
3.9G
OFDM LTE FDD 峰值速率 (20MHz)： 50M/150Mbps (注：假设上行 最高16QAM） LTE TDD 峰值速率 (20MHz)： 10M/110Mbps (注：3:1配比下， 且假设上行最高 16QAM） Mobile WiMAX 802.16e
NAS信令 RRC PDCP RLC MAC PHY eNodeB
13 Page13
eNB实现的功能
无线资源管理：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性 控制、UE上下行的动态资源分配 IP头压缩和用户数据流加密 UE连接期间，选择MME，当无路由信息可用时，可以根据UE 提供的信息来间接确定到达MME的路径 路由用户平面数据到S-GW
频率 传统频分复用(FDM)多载波调制技术
节省带宽资源 频率 正交频分复用(OFDM)多载波调制技术
图
FDM和OFDM带宽利用率的比较
TD-LTE技术原理介绍
LTE传输模式-概述
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
Mode
1 2
传输模式
单天线传输 发射分集
技术描述
信息通过单天线进行发送 同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立 的信道进行发送 终端不反馈信道信息，发射端根据预定义的信道信息来确 定发射信号 需要终端反馈信道信息，发射端采用该信息进行信号预处 理以产生空间独立性 基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户，接 收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷。 终端反馈RI=1时，发射端采用单层预编码，使其适应当前 的信道 发射端利用上行信号来估计下行信道的特征，在下行信号 发送时，每根天线上乘以相应的特征权值，使其天线阵发 射信号具有波束赋形效果 结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提 高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率
逻辑、传输、物理信道
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
下行信道映射关系
PCCH BCCH CCCH DCCH DTCH MCCH MTCH
上行信道映射关系
CCCH DCCH DTCH
Downlink Logical channels
Uplink Logical channels
PCH
BCH
DL- SCH
UpPTS
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
• UpPTS可以发送短RACH（做随机接入用）和SRS （Sounding参考信号，详细介绍见后）
• 根据系统配置，是否发送短RACH或者SRS都可以用独立的开关控制
• 因为资源有限（最多仅占两个OFDM符号），UpPTS不能传输上行信 令或数据 • TD-SCDMA的UpPTS承载Uppch，用来进行随机接入
TDLTE通信基础知识
一. 基础与原理
3、TD-LTE系统性能目标有哪些？
高速率：20MHz带宽内实现下行峰值速率超过100Mbps,上行 峰值速率超过50Mbps。 低时延：TD-LTE系统要求业务传输的单向时延低于5ms,控制 平面从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。 频谱利用率明显提高：支持1.25 -20MHz的多种系统带宽对称 或非对称灵活配置。提高了频谱利用率，是3G的2-4倍，下行 链路5bit/s/Hz，上行链路2.5bit/s/Hz。
ห้องสมุดไป่ตู้
一. 基础与原理
５、TD-LTE所采用的关键技术有哪些？ OFDM（orthogonal frequency division multiplexing, 正交 频分复用），是一种多载波正交调制技术，主要思想：将高速 串行数据流转换成低速并行数据流，每路数据流经调制后在不 同的子载波上分别传输，各子载波频谱重叠但相互正交。 MIMO (multiple input multiple output, 多天线)，是收发段 都采用多个天线进行传输的方式，可以提高通信质量和数据速 率。 链路自适应技术:由于移动通信的无线传输信道是一个多径衰落 、随机时变的信道，使得通信过程存在不确定性。AMC（自适 应编码调制）链路自适应技术能够根据信道状态信息确定当前 信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式，以便最大限 度的发送信息，提高系统资源的利用率。 网络架构扁平化：TD-LTE去掉了BSC/RNC（基站控制器/无线 网络控制器）这个网络层，从根本性的改善了业务时延。
全分组交换：取消电路交换域，采用基于全分组的包交换，语 音由VoIP实现。
一. 基础与原理
4、TD-LTE与LTE-FDD主要区别是什么？哪个更适合移动互联网业务？
TD-LTE技术基本原理课件
小区半径30 km时，允许少许性能损失，但仍能提供常规服务。
也考虑小区半径高达100 km的情况。
支持灵活带宽配置：
支持六种带宽配置：1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz及20MHz。
LTE的需求和基本技术
TD-LTE关键技术
演进，LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4
G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进
并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为
其无线网络演进的唯一标准，这种以OFDM/FDMA为
核心的技术可以被看作“准4G”技术。在20MHz频
谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s
的优势相结合同时又具有非常小的PAPR值；
MIMO技术
关键技术
帧结构
物理信道
物理层过程
•
在发送端和接收端同时使用多根天线进行数据的发送和接收；
•
在发送端每根天线上发送的数据比特不同；
•
在多散射体的无线环境中，来自每个发射天线的信号在每个接收天线中是不相关
的，并在接收机端利用这种不相关性对多个天线发送的数据进行分离和检测；
2
•
•
•
•
•
•
•
下行OFDM技术
上行SC-FDMA技术
MIMO技术
多天线技术
链路自适应:速率控制
动态调度：信道调度、HARQ
支持FDD和TDD两种双工方式
OFDM发展历史
关键技术
帧结构
物理信道
物理层过程
OFDM应用于 802.11a, 802.16, LTE
中国移动通信系统第四代技术——TD-LTE
中国移动通信系统第四代技术——TD-LTE编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（中国移动通信系统第四代技术——TD-LTE）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为中国移动通信系统第四代技术——TD-LTE的全部内容。
中国移动通信系统第四代技术——TD—LTE 从GSM、GPRS到第4代移动通信技术,需要不断演进，而且这些技术可以同时存在.人们都知道最早的移动通信电话用的模拟蜂窝通信技术，这种技术只能提供区域性语音业务，而且通话效果差、保密性能也不好，用户的接听范围也是很有限。
随着移动电话迅猛发展，用户增长迅速，传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求，在这种情况下就出现了GSM通信技术，该技术用的是窄带TDMA，允许在一个射频(即‘蜂窝’）同时进行8组通话。
它是根据欧洲标准而确定的频率范围在900～1800MHz之间的数字移动电话系统，频率为1800MHz的系统也被美国采纳。
GSM是1991年开始投入使用的.到1997年底，已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准。
GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性,音质清晰,通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。
不过它能提供的数据传输率仅为9.6kbit/s,和以前固定电话拨号上网的速度相当，而当时的internet几乎只提供纯文本的信息。
数字移动通信手机是第二代（2G）,一般采用GSM或CDMA技术。
第二代手机除了可提供所谓“全球通”话音业务外，已经可以提供低速的数据业务了,也就是收发短消息之类。
虽然从理论上讲，2G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准,各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。
TD—LTE的关键技术及其应用
TD—LTE的关键技术及其应用作者：刘湘明来源：《科学与财富》2017年第03期摘要：TD-LTE作为未来科技发展的重要组成部分，对未来科技会有很大的贡献。
因此，人们需要对TD-LTE的关键技术进行明确的划分和探索，掌握TD-LTE的关键技术，可以对TD-LTE未来技术的发展有着重要的作用。
本文对TD-LTE的关键技术和应用能力做了简要分析和探讨。
关键词：TD-LTE；关键技术；应用因为TD-LTE系统对未来科技发展有着至关重要的作用，并且其能推动我国互联网业务更新和升级，所以TD-LTE在这个层面起着关键性的作用。
因此，相关工作人员应当对TD-LTE 的关键技术进行探讨和分析，对TD-LTE技术进行详细的介绍和阐释，对于未来TD-LTE的发展有着非常重要的作用。
以下是针对TD-LTE的关键技术和TD-LTE的应用做了简要的分析和研究。
一、TD-LTETD-LTE全称是Time Division Long Term Evolution，其意思是分时长期演进，这个系统是由3GPP组织涵盖了世界各大企业和运营商，也是其共同制定的。
TD-LTEDE的标准是FDD 与TDD这两个模式，并且这两个模式的性质基本一致，相似度达到百分之九十。
TD-LTE作为TDD的版本的LTE中涵盖的技术，其拥有正交频分复用的技术。
（一）TD-LTE所具备的优点首先TD-LTE可以避免呼吸效应和TD不相同的业务，其对覆盖地区的大小没有直接的影响，并且很容易进行网络规划。
其次，TD-LTE采用了相当智能的天线与联合测试，并引入了空中分级。
不过其效果还没有进行有效地确认。
TD-LTE还对功能控制的要求非常低，其功能控制TD是零到两百MZW和一千五百MZ，其频谱的利用程度也高于TD，一个载频大概是一点六MW。
（二）TD-LTE所具备的缺点TD-LTE系统干扰比较严重，其存在的干扰问题是上下行和本小区以及邻近的小区，这些地方很容易受到TD-LTE的干扰。
TD-LTE技术 报告
通信新技术专题结课报告TD-LTE技术学院：专业班级：姓名：学号：指导老师：TD-LTE技术1.TD-LTE的基本概念TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，宣传是指TD-SCDMA的长期演进。
TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDDLTE的技术是FDD版本的LTE 技术。
TDD和FDD的差别就是TD采用的是不对称频率是用时间进行双工的，而FDD是采用一对频率来进行双工。
TD-SCDMA是CDMA技术，TD-LTE是OFDM技术，不能对接。
LTE将大大提升用户对移动通信业务的体验，为运营商带来更大的技术优势和成本优势，大大提升了运营商的利润空间，巩固蜂窝移动技术的主导地位，有助于改善目前通信业务的IPR格局。
无论是后续市场的需求还是作为未来十年一个具有较长竞争力的技术需求，TD—LTE都得到了大家的一致关注。
2. TD-LTE的发展历史及现状早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上，3GPP决定开始3G系统的长期演进（Long Term Evolution）的研究项目。
世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式，开始形成对LTE系统的初步需求；在2005年6月在法国召开的3GPP会议上，以大唐移动为龙头，联合国内厂家，提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案，在同年11月，在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。
到2006年6月，LTE的可行性研究阶段基本结束，规范制定阶段开始启动。
在2007年9月，3GPP RAN37次会议上，几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构，同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案，基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD（TD-SCDMA LCR/HCR）模式。
在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过，被正式写入3GPP标准中。
LTE基本原理及关键技术
LTE
NMTS
FDD
4G IMT-Advanced Likely
TACS TD-SCDMA R4 AMPS HSPA MC-HSPA MBMS
OFDMA
TDD
Based Technology
IS95
CDMA 2000
CDMA 2000 1X-ED-DO
EV-DO Rev. A
EV-DO Rev. B
UE 等级 下行最大比 下行空间复 上行最大比 上行是否支 特数/TTI 用最大层数 特数/TTI 持 64QAM
1
10296
1
5160
SGW 功能
• • • • • • • eNodeB间切换时作为本地锚定点 3GPP内不同接入技术之间的移动性锚点---终结在S4接口，在2G/3G系统和PGW间实现业务路由 E-UTRAN空闲模式下为下行数据提供缓存，并触发网络侧服务请求流程 合法侦听 数据包的路由与前转 IP包标记 计费
PDN GW 功能-----连接外部数据网的网关
X2接口支持的功能
• 支持连接态的UE在LTE系统内移动性管理功能
– 源eNodeB和目的eNodeB之间上下文的传输 – 源eNodeB和目的eNodeB之间用户面隧道控制功能 – 切换取消功能
• 负荷管理 • 小区间干扰协调
– 上行干扰负荷管理
• X2接口管理和错误处理功能 • 跟踪功能
UE
Gateway
全IP
网络结构扁平化 媒体面控制面分离 与传统网络互通
E-UTRAN和EPC的划分
无线接入网
核心网
eNodeB 功能
• 无线资源管理： （1）无线承载控制 ； （2）接纳控制； （3）连接移动性控制； （4）上下行链路的动态资源分配（即调度）等
TD-LTE基本原理与关键技术
信令流
数据流
目录
TD-LTE导入TD-LTE系统架构介绍TD-LTE基本原理介绍TD-LTE关键技术介绍
TD-LTE基本原理介绍TD-LTE物理资源分配TD-LTE物理信道与信号TD-LTE物理层过程
子目录
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。目前LTE下行定义了六类天线端口：小区专用参考信号天线端口：0；0,1；0,1,2,3MBSFN参考信号天线端口：4PDSCH终端专用参考信号天线端口：5；7；8；7,8,9,10,11,12,13,14ePDCCH解调用参考信号天线端口：107,108,109,110定位用参考信号天线端口：6CSI参考信号天线端口：15；15,16；15,16,17,18；15,16,17,18,19,20,21,22天线端口与实际的物理天线端口没有一一对应的关系
S10x
S10x
3GPPCS Core
Mobility based on MIP
Handover Optimization
扁平化, 多接入, 控制与承载分离，全IP
MME
Serving GW
PDN GW
NAS信令处理NAS信令的安全保护3GPP内不同节点之间的移动性管理空闲移动终端的跟踪和可达TA List管理PDN GW和Serving GW选择MME和SGSN的选择合法监听漫游控制安全认证承载管理
UP: 用户平面接口位于E-NodeB和S-GW之间，传输网络层建立在IP传输之上，UDP/IP之上的GTP-U用来携带用户平面的PDU CP： S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之间，传输网络层是利用IP传输，这点类似于用户平面；为了可靠的传输信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；应用层的信令协议为S1-AP
TD-LTE系统基础知识讲解
O_MACRRC_CRNTI_FREE_IND（释放新CRNTI） O_MACRRC_RANDOM_ACCESS_IND
O_RRCMAC_RL_RECONFIG_REQ（重配pucch/srs资源）
O_MACCC_PCFICH_DATA_INFO
O_MACCC_PDCCH_PARA_DATA_INFO（DCI 0）
LTE网络构架
EPS（演进分组系统）架构
E－UTRAN架构
E－UTRAN和EPC的功能划分
E－UTRAN和EPC的功能划分（eNode B）
eNB功能 无线资源管理 IP头压缩和用户数据流加密 UE附着时的MME选择 用户面数据向S-GW的路由 寻呼消息和广播信息的调试和发送 移动性测量和测量报告的配置
应用OFDM的多址接入技术及其传输方式；
引入先进的多天线技术（分集技术；MIMO技术；Beamforming技术）提升系 统容量；
优化和提升基于分组域数据调试传输特点的物理层过程；
目录
2、TD-LTE网络架构
LTE网络构架
EPS（演进分组系统）架构 eUTRAN架构 E－UTRAN和EPC的功能划分
O_MACDE_PUSCH_INFO
RRC
RLC
O_RLCMAC_BO_REPORT
MAC
PHY
发现TA超时，且RLC更新 了非零的BO O_MACRRC_CRNTI_ALLOC_REQ O_RRCMAC_PREAMBLE_ALLOC_RSP（专用preamble） O_MACCC_PCFICH_DATA_INFO
为应对ITU的4G标准征集做准备
移动通信技术的演进路线
多种标准共存，汇骤集中 多个频段共存 移动网络宽带化，IP化趋势
TD_LTE技术原理的介绍_图文
TD-LTE技术原理介绍课程内容 TD-LTE概述 TD-LTE网络架构 TD-LTE协议栈 TD-LTE关键技术 TD-LTE与LTE FDD的区别 1TD-LTE概述 TD- LTE概述 LTE简介 LTE相关组织介绍 LTE背景 LTE表示3GPP长期演进 ( Long Term Evolution 2004年11月3GPP TSG RAN workshop 启动LTE项目 2移动通信技术的演进路线 GSM GPRS EDGE LTE HSPA+ R7 MBMS WCDMA R99 HSDPA R5 HSUPA R6 MBMS HSPA+ R7 FDD/ TDD TDSCDMA HSDPA HSUPA 4G CDMA IS95 CDMA 2000 1x CDMA 2000 1X EV-DO EV-DO Rev. A EV-DO Rev. B 802.16 d 802.16 e 802.16 m 2G 2.5G 2.75G 3G 3.5G 3.75G 3.9G 4G 多种标准共存、汇聚集中多个频段共存移动网络宽带化、IP化趋势 LTE的目标更好的覆盖峰值速率 DL: 100Mbps UL: 50Mbps 更高的频谱效率 LTE 低延迟CP: 100ms UP: 5ms 频谱灵活性更低的 CAPEX & OPEX 3峰值数据率 1 实现峰值速率的显著提高，峰值速率与系统占用带宽成正比2 在20MHz 带宽内实现100Mbit/s的下行峰值速率(频谱效率5 bit/s/Hz 3 在20MHz 带宽内实现50Mbit/s的上行峰值速率(频谱效率2.5 bit/s/Hz 目标中兴通讯是业界唯一支持TD-LTE 20MHz带宽的系统厂商中兴通讯是业界唯一支持TD20MHz带宽的系统厂商移动性 E-UTRAN系统应能够支持: 对较低的移动速度( 0 - 15 km/h 优化在更高的移动速度下 (15 - 120 km/h 可实现较高的性能在120 - 350 km/h的移动速度 (在某些频段甚至应该支持500 km/h 下要保持网络的移动性在各种移动速度下，所支持的语音和实时业务的服务质量都要达到或超过UTRAN下所支持的中兴通讯业界首家通过LTE高速（90Km/h）移动测试，吞吐量非常稳定！中兴通讯业界首家通过LTE高速（90Km/h）移动测试，吞吐量非常稳定！ 4频谱频谱灵活性 E-UTRA系统可部署在不同尺寸的频谱中，包括1.4、 3、5、10、15 和 20 MHz, 支持对已使用频率资源的重复利用上行和下行支持成对或非成对的频谱共存与GERAN/3G系统在相同地区邻频与其他运营商在相同地区邻频在边境两侧重合的或相邻的频谱内与 UTRAN 和 GERAN切换与非 3GPP 技术 (CDMA 2000, WiFi, WiMAX切换频谱规划和整合700/1900/850/… AWS LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2100 LTE2100LTE2100 LTE2100 LTE2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 LTE1800 GSM1800 GSM1800 GSM1800 LTE900GSM900 2008 GSM900 2009 GSM900 2010 LTE1800 GSM1800 LTE900GSM900 2011 LTE1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2012 LTE1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2015 Y LTE900 LTE1800 5LTE关键技术频谱灵活支持更多的频段灵活的带宽灵活的双工方式先进的天线解决方案分集技术 MIMO技术 Beamforming技术新的无线接入技术OFDMA SC-FDMA TD-LTE概述 TD- LTE概述 LTE简介 LTE相关组织介绍 6LTE标准组织功能需求标准制定技术验证 PCG TSG GERAN TSG RAN TSG SA TSG CT 3GPP组织架构 Project Co-ordination Group (PCG TSG GERAN GSM EDGE Radio Access Network TSG RAN Radio Access Network TSG SA Service & Systems Aspects TSG CN Core Network & Terminals RAN WG1 Radio Layer 1 spec SA WG1 Services CT WG1 MM/CC/SM (lu GERAN WG1 Radio Aspects RAN WG2 Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR spec SA WG2 Architecture CT WG3 Interworking with external networks GERAN WG2 Protocol Aspects SA WG3 Security GERAN WG3 Terminal Testing RAN WG3 lub spec, lur spec, lu spec UTRAN O&M requirements CT WG4 MAP/GTP/BCH/SS SA WG4 Codec CT WG6 Smart Card Application Aspects RAN WG4 Radio Performance Protocol aspects SA WG5 Telecom Management RAN WG5 Mobile Terminal Conformance Testing 7LTE标准化进展 LTE start Work Item Start Work Item Stage 3 Finish 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Study Item Stage 1 Finish Work Item Stage 2 Finish First Market Application 3GPP R8 定义了LTE的基本功能，该版本已于2009年3月冻结， 3GPP R9 主要完善了LTE家庭基站、管理和安全方面的性能，以及LTE微微基站和自组织管理功能，预计将于2009年年底冻结 NGMN简介无线宽带创新的发动机 1、NGMN（ 是2006年初由全球7家主流运营商发起成立的 NGMN简介非营利性组织 2、NGMN ：Next Generation Mobile Networks （Beyond HSPA&EVDO 1、使全球移动通信产业链聚集在统一需求之下，引导、驱动标准研究、产品研发，促进HSPA&EVDO之后的移动网络健康发展 2、推动IPR改革，使IPR透明和费率可预见性 NGMN 愿景 NGMN 时间表 1、2008年底完成LTE（R8）标准 2、2009年测试 3、2010 提供商用 1、运营商（Members 20家 2、制造商(Sponsors 34家,包括设备制造商,芯片厂家和测试设备厂家 3、研究机构和大学(Advisors 3家 NGMN 成员 8NGMN工作组介绍寻找可统一利用的频谱与ITU、国家、地区频谱管理部门协调、沟通 Spectrum ( 频谱）对技术进行早期验证向LSTI提测试需求 Trial （试验） TWG (技术组） NGMN IPR （知识产权）推动IPR改革，使IPR 透明和费率可预见从运营的角度，提出各种需求并与制造商讨论可行性驱动标准Ecosystem （生态系统）与互联网行业合作，构建“多方共赢”生态环境从5个方面推动下一代移动宽带发展 LSTI 组织架构 Steering Board Steering Group Program Office NSN WG PR WG PoC1 WG PoC2 WG IODT WG IOT FCT 9LSTI 工作计划 2007 2008 2009 2010 POC IODT EPC IOT/Trials : Test start Applications Proof of Concept partially compliant Vendor + test UE or UE partner IODT Compliant over key subset Vendor + UE partner pairs IOT Compliant Multiple Partners Vendors and UE Trials Compliant +form factor UE Operator + Vendor + UE partner LSTI各组活动里程碑 2007 2008 2009 2010 Proof of Concept M1 SIMO M2 MIMO M3 RRM M4 Mobility M2 M3 M4 TDD M1 IODT M5 start M6a Feature set M6b Agree baseline reporting M7 IODT Complete IOT M8 Tests defined reporting M9 IOT Complete Current projections for FCT Friendly Customer Trials LTE Asia LTE USA LTE London IEEE Comms M1M2 Webcast CTIA Website LTE Berlin NGMN Conf IODT PR Launch PR M1 PR M10 Tests defined M11 M12a Setup Radio M12b End toend trials complete ATIS MWC09 CTIA LTE Berlin LTE Americas LTE Asia MWC10 PR/Marketing 10LTE无线接口—控制平面 UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY RRC PDCP RLC MAC PHY eNB MME NAS LTE/SAE的协议结构 MME UE NAS APP RRC PDCP RLC MAC PHY RRC PDCP RLC MAC PHY GTPU UDP S1AP X2AP eNB NAS S1AP SCTP IP SCTP IP SGW GTPU UDP IP 信令流数据流 16无线帧结构——类型1 1个无线帧 Tf = 307200 TS = 10 ms 1个时隙Tslot=15360×TS=0.5ms #0#1 #2 …… …… #17 #18 #19 1个子帧每个10ms无线帧被分为10个子帧每个子帧包含两个时隙，每时隙长0.5ms Ts=1/(1500*2048 是基本时间单元任何一个子帧即可以作为上行，也可以作为下行无线帧结构——类型2 1个无线帧 Tf = 307200 Ts = 10 ms 1个半帧 153600 TS = 5 ms 1个时隙 Tslot=15360TS 30720TS 子帧#0 … 子帧 #4 子帧 #5 … 子帧 #9 1个子帧DwPTS GP UpPTS 1个子帧 DwPTS GP UpPTS 每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS，GP和UpPTS，总长度为1ms 支持5ms和10ms上下行切换点子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送 17上下行配比方式“D”代表此子帧用于下行传输，“U” 代表此子帧用于上行传输，“S”是由DwPTS、GP 和UpPTS组成的特殊子帧。
td-lte基本原理
td-lte基本原理
TD-LTE是一种4G移动通信技术，其基本原理是通过将无线
电资源进行动态分配，实现高效的数据传输和通信。
该技术采用时分双工（TDD）方式，即上行和下行数据在同一频段内
交替传输，通过精确的时间调度可以避免上、下行信号之间的干扰。
在TD-LTE系统中，用户设备（UE）通过与基站进行通信来
发送和接收数据。
基站负责分配和管理无线电资源，它可以根据网络的需求和用户的需求来动态调整资源的分配。
当UE需
要发送数据时，在预定的时间片中，UE会向基站发送其需求
资源的请求。
基站收到UE的请求后，根据优先级和通信负载情况，对资源
进行分配。
基站会将可用的资源划分为子载波，每个子载波可以用于上行或下行通信。
基站会向UE发送资源分配信息，包
括分配的子载波、时隙和传输参数等。
UE接收到资源分配信息后，根据所分配的资源进行数据传输。
对于上行数据传输，UE将数据分割成小的数据块，并在指定
的时隙中将数据发送到基站。
对于下行数据传输，基站将数据分割成小的数据块，通过所分配的子载波和时隙发送给UE。
通过上述步骤，TD-LTE系统可以实现高速的数据传输和通信。
由于采用了时分双工技术，TD-LTE系统具有较高的频谱利用率。
此外，动态资源分配技术还可以根据网络负载和用户需求进行优化，从而提高整体系统的性能和效率。
TD-LTE关键技术(OFDMMIMO)简介(苏华鸿2013.08.09)
MIMO的基本原理
MIMO技术提升信道容量
增加信道数（秩）
增加带宽
提高信噪比
3.LTE关键技术(MIMO)技术--
MIMO技术基本原理
MIMO技术应用模式 MIMO系统实现方法 MIMO多天线组网策略
MIMO的工作模式
传输 分集
•可以提高链路传输性能， •提高边缘用户吞吐量 •要求天线间相关性小
其中H的元素是任意一对收发天线之间的增益。
MIMO的基本原理
这M个子流由M个天线同时发送出去，各发射信号占用同一个频 带，因而并未增加带宽。若各发射天线间的通道响应独立，则 MIMO系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行的信道独立 传输信息，必然可以提高数据传输速率。对于信道矩阵参数确定 的MIMO信道，假定发射端总的发射功率为P，与发送天线的数量M 无关；接收端的噪声用 矩阵n表示，其元素是独立的零均值 高斯复数变量，各个接收天线的噪声功率均为 ；ρ为接收端 平均信噪比。此时，发射信号是M维统计独立，能量相同，高斯 分布的复向量。发射功率平均分配到每一个天线上，则容量公式 为： det代表行列式
1、 什么是TD-LTE
LTE名为演进（Evolution），实为―革命‖（Revolution） 创新一：正交频分多址系统（OFDM）
下行OFDM：用户在一定时间内独享一段―干净‖的带宽 上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM系统（低峰平比）
创新二： 多天线技术 （多入多出技术MIMO）
空间 复用
•显著提高用户的峰值速率 •提高系统有效性 •要求天线间相关性小 扩大系统的覆盖区域 提高接收信噪比 提高边缘用户吞吐量 利用天线阵间的相关性小
• MIMO • 波束赋型 • •
TDLTE基本原理
TDLTE基本原理TD-LTE（Time Division-Long Term Evolution）是一种4G移动通信标准，是一种采用时分复用（TDM）技术的高速数据传输技术。
它是TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）的演进版本，可以支持更高的数据传输速率和更低的延迟。
TD-LTE的基本原理可以分为以下几个方面：1.频段和时隙划分：TD-LTE采用时分信道复用技术，将整个频段进行划分，并将其中的每个频段都分为不同的时隙。
这些时隙可以被不同的用户或者传输任务所共享，通过时分信道复用技术，实现多用户同时传输数据。
2.时频资源分配：TD-LTE将整个频谱划分为小的时间间隔，称为子帧。
每个子帧包含多个时隙，每个时隙可以分配给不同的用户或服务。
这种时频资源分配方式可以根据用户需求和网络资源情况进行灵活配置，以满足不同用户的传输需求。
3.多天线技术：TD-LTE支持多输入多输出（MIMO）技术，即在发送端和接收端都配备多个天线。
通过使用多天线，可以提高信号质量和传输速率，并增强系统容量和抗干扰能力。
4.先进的调制解调技术：TD-LTE采用先进的调制解调技术，如16QAM、64QAM甚至256QAM。
这些调制技术可以在相同的频谱带宽下实现更高的数据传输速率，提高系统的吞吐量和效率。
5.资源分配和调度算法：TD-LTE采用先进的资源分配和调度算法来优化系统性能。
通过动态分配网络资源，可以根据用户需求和网络条件实现高效的网络资源利用，并最大限度地提供服务质量和用户体验。
6.自适应调整功率控制：TD-LTE利用功率控制技术来优化系统的无线链接和传输质量。
通过根据信道质量和干扰情况自适应调整发射功率，可以提高覆盖范围和系统的容量。
总之，TD-LTE采用时分复用技术，通过划分频段和时隙，实现多用户同时传输数据。
同时，它还利用多天线、先进的调制解调技术、资源分配和调度算法以及自适应功率控制等技术来提高系统的传输速率、容量和效率。
LTE基本原理与关键技术
华信学院专业课程体系HuaXin Learning Institute1华信设计无线网培训课程华信设计LTE无线网培训课程——LTE基本原理与关键技术华信邮电咨询设计研究院有限公司华信设计2013.1目录1LTE基本原理2LTE关键技术与的差异3LTE FDD与TD-LTE的差异LTE是什么LTE（Long Term Evolution）长期演进•3GPP主导的无线通信技术标准，目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能3GPP主导的无线通信技术标准，目标是打造新代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据业务；•接入网将演进为E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)，连同核心网的系统架构将演进为SAE (System Architecture Evolution)。
峰值速率更好的覆盖DL: 100Mbps UL: 50Mbps低延迟CP: 100ms UP: 5ms更高的频谱效率LTE目标移动性350 km/h 频谱灵活性移动通信网络演进HSPA+DL>40MBpsUL>10Mbps WCDMA HSDPA 18/36Mbps HSDPA 7.2Mbps LTE FDDDL:100Mbps384Kbps 1.8/3.6Mbps HSUPA 1.4~5.8Mbps1Gbps LTE+TD-HSPA+DL 252MbUL:50MbpsGSM EDGE 120Kbps GSM GERAN 240K-2Mbps TD-HSDPA 2.8Mbps TD-HSUPA 2.2Mbps TD-LTE1TD-LTE2TD-LTEDL:100MbpsUL:50MbpsDL:>25.2Mbps UL:>19.2Mbps TD-SCDMA 384Kbps EV-DO Rel. 0DL: 2.4Mbps UL:153.6kbp cdma2000 1x 153.6kbps D0 Rel. ADL:3.1MbpsUL:Do Rev B(Multi CarrierDO)DL ：46.5Mbps s 1.8Mbps pUL: 27MbpsN d BS6aHSSPCRFeNodeBS1-US1-CControl PlaneUser PlaneMMESGiS1-CS11Operator’sS5RxGxX2UuS1-UeNodeBOperator sIP ServiceS-GW PDN-GW功能扁平化，去掉RNC的物理实体，把部分功能下移到E-NodeB，以减少时延和增强调度能力采用全IP技术，继续实行用户面和控制面分离，部分功能上移到核心网，以加强移动交换管理网络架构更趋扁平化和简单化减小网络部署真正的网络控LTE网络特点和维护成本制和承载分离减少网络节点，降低系统复杂支持多种制式度以及传输和无线接入时延共接入LTE网元的功能e-NodeB的主要功能：无线资源管理功能即实现无线承载控制无线许可控制无线资源管理功能，即实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性控制，在上下行链路上完成UE上的动态资源分配（调度）；S-GW的主要功能： 分组数据路由及转发；移动性 用户数据流的IP报头压缩和加密；UE附着状态时MME的选择；实现S-GW用户面数据的路由选择；执行由MME发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输及切换支持；合法监听；计费。
TFL浅谈TD-LTE技术
浅谈TD-LTE技术摘要：本文阐述了TD-LTE的基本概念和TD-LTE的技术特点及优势，并探讨了TD-LTE的关键技术，最后阐述了LTE技术的发展现状并对未来的发展进行了展望。
关键词：TD-LTE，OFDM，MIMO引言TD-SCDMA作为中国拥有完全自主知识产权的3G标准，在世界上获得了广泛的关注，在中国移动通信事业的发展中将起到至关重要的推动作用。
随着通信技术在应用领域的快速发展，用户对数据传输速率和服务质量的要求也与日递增，促使TD-SCDMA必须加快演进速度以满足越来越高的数据传输速率需求。
为了提高3G的系统性能并将现有的成熟的技术应用于后3G系统，3GPP组织研究并标准化了LTE。
TD-LTE的基本概念及技术特征LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。
LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。
在20MHz 频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s 与上行86Mbit/s 的峰值速率。
改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。
包括FDD-LTE（通常简称LTE）和TD-LTE两种技术标准。
TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，宣传是是指TD-SCDMA的长期演进。
实际上没有关系。
TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDDLTE的技术是FDD版本的LTE技术。
TDD和FDD的差别就是TD采用的是不对称频率是用时间进行双工的，而FDD是采用一对频率来进行双工。
TD-SCDMA是CDMA 技术，TD-LTE是OFDM技术，不能对接。
LTE将大大提升用户对移动通信业务的体验，为运营商带来更大的技术优势和成本优势，大大提升了运营商的利润空间，巩固蜂窝移动技术的主导地位，有助于改善目前通信业务的IPR格局。
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第2章 LTE主要指标和需求 ......................................................................................................................... 7 2.1 频谱划分 ............................................................................................................................................. 8 2.2 峰值数据速率 ..................................................................................................................................... 9 2.3 控制面延迟 ......................................................................................................................................... 9 2.4 用户面延迟 ......................................................................................................................................... 9 2.5 用户吞吐量 ......................................................................................................................................... 9 2.6 频谱效率 ........................................................................................................................................... 10 2.7 移动性 ............................................................................................................................................... 10 2.8 覆盖 ................................................................................................................................................... 11 2.9 频谱灵活性 ....................................................................................................................................... 11 2.10 与现有3GPP系统的共存和互操作................................................................................................ 11 2.11 减小CAPEX和OPEX ................................................................................................................
了解移动通信的发展过程以及 LTE 的位置和网络结构 了解 E-UTRAN 的协议结构和基本技术 了解 LTE 应用的关键技术
目录
第1章 概述 ..................................................................................................................................................... 1 1.1 背景介绍 ............................................................................................................................................. 1 1.1.1 移动通信演进过程概述 ........................................................................................................... 1 1.1.2 WCDMA、TD-SCDMA与CDMA2000制式对比 .................................................................. 2 1.1.3 WCDMA技术演进过程 ........................................................................................................... 2 1.1.4 TD-SCDMA技术演进过程 ...................................................................................................... 3 1.1.5 CDMA2000技术演进过程 ....................................................................................................... 4 1.2 LTE简介和标准进展 .......................................................................................................................... 4
i
3.3.2 X2接口.....................................................................................................................................24
第4章 物理层................................................................................................................................................27 4.1 帧结构................................................................................................................................................27 4.2 物理资源............................................................................................................................................27 4.3 物理信道............................................................................................................................................29 4.4 传输信道............................................................................................................................................31 4.5 传输信道与物理信道之间的映射....................................................................................................32 4.6 物理信号............................................................................................................................................33 4.7 物理层模型........................................................................................................................................34 4.8 物理层过程........................................................................................................................................37 4.8.1 同步过程..................................................................................................................................37 4.8.2 功率控制..................................................................................................................................37 4.8.3 随机接入过程..........................................................................................................................37