LTE-TDD技术原理与网络规划V4

资源调度技术：根据无线信道的测

AMC(Adaptive Modulation and Coding):
量结果，资源分配时选择信道条件较好 的空时频资源进行数据传输。调度算法 有Max CIR、RR、PF等。
AMC 技术
根据无线信道的变化调整传输系统的调制方式与编 码速率，LTE共定义29种MCS方案供选择。当信道 质量较好时，提高调制等级与编码速率；当信道质 量较差时，降低调制等级和信道编码速率。
三种接口(与E-UTRAN有关)：

S1接口：连接eNB与EPC； X2接口：连接eNB与eNB ； LTE-Uu接口：连接eNB与UE
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TD-LTE网元功能划分
eNodeB
小区间无线资源管理 无线承载控制 连接移动性控制 无线准入控制 eNodeB 测量配置与提交 动态资源分配 （调度）
闭环反馈可得时采用波束赋形（比分集效果更佳）条件 更好采用双流或者回落单流，闭环反馈不可得时回落到 提高系统容量 发送分集（根据RI反馈），无法分集回落到单天线。
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TD-LTE 关键技术—链路自适应技术

链路自适应技术：系统根据当前获取的信道质量信息，自适应地调整系统传输参数（调制方式、
编码方式、冗余信息、发射功率、时频资源等），用以克服或适应当前信道变化带来的影响。
SC-FDMA示意图
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TD-LTE 关键技术—MIMO

多天线：在发射机和接收机处设置两根或多根天线的技术，亦称为MIMO，即Multiple
InputMultipleOutput。 基于发射、接收端的天线数目异同，可以分为SISO、SIMO、 MISO、MIMO等四类：
SISO
发射机 接收机
）
原理：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)
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TD-LTE 关键技术—OFDM
OFDM优点

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 抗多径干扰：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。 当CP长度大于无线信道的最大时延扩展时，前一个符号的多径分量不会对下一个符号 造成干扰。 抗频率选择性衰落：由于无线信道的频率选择性衰落，OFDM系统可以通过动态子载 波分配，充分利用信噪比高的子载波，提高系统性能。
TM编号
TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 TM6 TM7 TM8(R9新增)
传输模式
单天线发射 开环发送分集 开环空间复用 闭环空间复用 多用户空间复用 单层闭环空间复用 单流BF （小天线间距阵列） 双流BF （小天线间距阵列）
多天线增益
分集增益 分集增益 复用增益 复用增益 复用增益 分集增益 复用增益 赋形增益 赋形增益 复用增益
SIMO
发射机 接收机
MISO
发射机 接收机
MIMO
发射机 接收机

基于MIMO的用途，多天线可以分为三类：发送分集、空间复用、波束赋形三类。
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TD-LTE 关键技术—MIMO

发送分集：利用较大间距的天线阵元之间的不相关
性，发射或接收一个数据流或与该数据流有一定相关 性的数据，避免单个信道衰落对整个链路的影响。
信道选 择性调 度技术
链路自适 应技术
HARQ
HARQ(Hybrid Automatic Repeat-reQuest):
功率控制技术：根据无线信道的变化
通过调整数据传输的冗余信息，在接收端获得重传
调整系统的发射功率。当信道条件较好时， 降低发射功率；当信道条件较差时，提高 发射功率。
功率控 制技术
干扰协调技术
机序列达到干扰随机化的目的，如PCI规 划
半静态干扰协调：小区间通过X2口慢
据在时、频域的位置实现干扰随机化。
速交互小区间用户功率信息、小区负载信 息、资源分配信息、干扰信息等，协调资 源分配和功率分配，达到干扰协调的目的。 例如：ICIC为典型的半静态干扰协调技术， 交互周期为几十毫秒到几百毫秒。


OFDM缺点

对频率偏移敏感：OFDM系统对载波的正交性有严格要求。当多普勒频移，或发射机载 波频率与接收机本地振荡器之间存在的频率偏差，都会使得OFDM系统子载波之间的正 交性遭到破坏，从而导致子信道间的信号相互干扰。 PAPR较高：由于OFDM的输出是多个子信道信号的叠加，因此当多个信号的相位一致 时，叠加信号的瞬时功率就会远远大于信号的平均功率，导致出现较大的峰值平均功率 比（PAR）。
3
提纲
1 2 3 4
TD-LTE网络架构 TD-LTE关键技术 TD-LTE空中结构 TD-LTE物理层过程
4
2G/3G网络架构
MGW/MSC PDSN
A10/A11接口
网元：

MGW/MSC: CS域，处理语音 业务； PDSN: PS域，处理数据业务; BSC/RNC： 基站控制器，实现 无线系统到交换系统的集线功能、 无线资源管理功能以及其它与无 线相关的控制功能，控制CS域和

小区间干扰抑制技术
发射端干扰抑制：发射端在获取干扰用户信道特征的基
础上，通过联合信号发送，达到被干扰用户干扰抑制的 目的。例如：波束赋形。
接收端干扰抑制：接收端在获取干扰信号特征的基础上，
动态干扰协调：小区间实时地进行协
调调度，调度周期通常为毫秒级。但是X2 口的时延为10-20ms，因此无法实现真正 意义的动态干扰协调。
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GSM/CDMA/TD-LTE对比
更高的峰值速率 GSM(EDGE) • 下行384kbps； • 上行384kbps 更高的频谱利用率 GSM(EDGE) • 下行1.92bps； • 上行1.92bps CDMA2000EVDO（Rev.A） • 下行3.1Mbps； • 上行1.8Mbps CDMA2000EVDO（ Rev.A ） • 下行2.48bps； • 上行1.44bps TD-LTE(20MHz,2x2) • 下行100Mbps； • 上行50Mbps TD-LTE(20MHz,2x2) • 下行5bps； • 上行2.5bps

小区间干扰随机化技术
将小区间的同频干扰信号转换为随机的 干扰，使窄带的干扰等效为白噪声干扰。 干扰随机化方法通常分为两种：

静态干扰协调：通过预配置或网络规
序列加扰：在时频域将数据加入伪随
划办法固定限制各小区的资源调度和分配 策略，避免小区间干扰。例如：部分频率 复用技术为典型静态干扰协调方法。


EPC(Evolved Packet Core ): 核心 网网元，其中EPC信令处理部分称 MME，数据处理部分称为Serving Gateway(简称S-GW)； eNB(Evolved NodeB): 基站网元， 负责接入网部分; UE(User Equipment):用户设备网元


LTE新技术培训 之一
TDD技术原理与网络规划
中国通信服务集团 市场部 2013年5月
课程概述
课程目的 1、熟悉TD-LTE网络结构 2、了解TD-LTE网络关键技术 3、掌握TD-LTE空中接口 4、了解TD-LTE物理层过程 5、掌握TD-LTE网络规划内容和方法
2
目录
主要内容
TD-LTE技术原理 TD-LTE网络规划
系统增益
提高系统覆盖 提高系统容量 提高系统容量 提高系统容量 提高系统覆盖 提高覆盖 用于单天线基站
应用场景
固定发送分集，应用于信道质量不好场景，如小区边缘、 高速移动环境，提升传输的可靠性， 信道质量好时采用开环复用，应用于对数据速率要求较 高的场景，信道不好时回落到发送分集（根据RI反馈） 信道质量好时采用闭环复用（根据PMI选择预编码向 量），信道质量不好时回落到发送分集（根据RI反馈） 信道质量好时多用户MIMO，信道质量不好时回落到发 送分集（根据RI反馈） 闭环反馈可得时采用单层闭环复用（比分集效果更佳）； 闭环反馈不可得时回落到发送分集（根据RI反馈）。
Data
S F B C
UE

波束赋形:利用较小间距的天线阵元之间的相关
性，通过阵元发射的波之间形成干涉，集中能量 于某个（或某些）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。
UE1
Layer 1, CW1, AMC1

空间复用:利用较大间距的天线阵元之间的不
MIMO Encoder and layer mapping
MME（控制平面）
NAS(非接入层)安全性 空闲状态移动性管理 EPS承载控制
RRC
S-GW（用户平面）
分组数据的路由与转发
协 议 层
PDCP RLC MAC PHY
S1
移动性管理接入点
E-UTRAN
EPC
7
提纲
1 2 3 4
TD-LTE网络架构 TD-LTE关键技术 TD-LTE空中结构 TD-LTE物理层过程

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TD-LTE 关键技术—OFDM

下行多址技术：OFDMA，是一种资源分配 粒度更小的多址方式，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。 OFDMA示意图

上行多址技术：SC-FDMA（单载波频分多 址），主要为了克服高PAPR而引入。和 OFDMA相同，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。与OFDMA不同的 是任一终端使用的子载波必须连续分配。
A1/A2接口

BSC/RNC