四川移动讲课材料-TD-LTE技术原理介绍

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TD-LTE关键技术及特点讲义(PPT 53页)

2004
2005
Rel-8 2006 2007
2008
Rel-9 Rel-10 Rel-11 2009 2010 2011 2012
LTE设计目标与需求
设计高速率、低时延和包交换优化的无线接入技术
指标
LTE (TS25.913)
LTE-Advanced (TS36.913)
传输带宽
可扩展至20MHz
用户C
受限于终端的处
时间
理能力和成本及
功耗
考虑到多载波带来的高PAPR会影响终端的射频成本和电池寿命，LTE上行采用Single Carrier-FDMA （即SC-FDMA）以改善峰均比。
SC-FDMA的特点是，在采用IFFT将子载波转换为时域信号之前，先对信号进行了FFT转换，从而引入部分单载波特性，降低了峰均比。
复杂度影响有限
处理的技术，大大增加接收机复杂度。
带宽扩展性强，LTE支持多种载波带宽 •在实现上，通过调整IFFT尺寸即可改变载波带宽，系统复杂度增加不明显。
频域调度灵活 •频域调度颗粒度小（180kHz）。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。
带宽扩展性差 •需要通过提高码片速率或多载波CDMA来支持更大带宽，接收机复杂度大幅提升。
– 时延大幅缩短：用户接入时延从2S →100ms，业务端到端时延100ms→20ms – 减少网络建设投资
TD-LTE网络结构
TD-SCDMA网络结构
核心网（CN）
Iu Iur
RNC
Iu RNC
Iub Node B
Iub Node B
Iub Node B
Iub Node B
Uu
Uu

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原理及关键技术

影响因素：网络架构、传输技术、网络负载等
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

四川移动讲课材料-TD-LTE技术原理介绍

控制信道
PHICH
PDCCH PBCH
REG
CCE N/A RB
业务信道
PUCCH PDSCH\PUSCH
多天线技术：分集、空间复用和波束赋形
关键技术
帧结构物理信道
发射分集
物理层过程
多路信道传输同样信息
空间复用
•包括时间分集，空间分集和频率分集
分集合并
•提高接收的可靠性和提高覆盖
•适用于需要保证可靠性或覆盖的环境
时间
CCE：Control Channel Element。CCE = 9 REG
RB：Resource Block。LTE系统最常见的调度单位，上下行业务信道都以RB为单位进行调度。RB = 84RE。左图即为一个RB。时域上占7个OFDM符号，频域上占12个子载波
信道类型
信道名称
PCFICH
TD-LTE 技术原理介绍
中移动研究院无线所
毛剑慧 2012.9.5
内容：
• TD-LTE关键技术-物理层
– 基本原理
– 帧结构及物理信道
– 物理层过程
• TD-LTE关键技术-高层 • LTE-A技术的引入分析
OFDM概述
关键技术帧结构物理信道物理层过程
概念正交频分复用技术，多载波调制的一种。将一个宽频信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。宽频信道
资源调度单位
REG
资源位置
占用4个REG，系统全带宽平均分配时域：下行子帧的第一个OFDM符号最少占用3个REG 时域：下行子帧的第一或前三个OFDM符号下行子帧中前1/2/3个符号中除了PCFICH、PHICH、参考信号所占用的资源频域：频点中间的72个子载波时域：每无线帧subframe 0第二个slot 位于上行子帧的频域两边边带上除了分配给控制信道及参考信号的资源

无线TD-LTE技术专题之：技术原理关键技术介绍

LTE设计目标和关键技术
设计目标
下行速率上行速率用户面时延 100Mbps 50Mbps <5ms
关键技术
空口关键技术下行正交频分多址 OFDMA 上ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单载波频分多址 SC-FDMA 多天线技术 MIMO 干扰抑制技术异小区干扰协同 ICIC 自组织网络
控制面时延
频谱分配灵活高速移动支持速率高网络扁平
包括S-GW,P-GW和MME
TD-SCDMA架构
S1
IP transmission network
S1, X2 S1, X2
SGSN S/PGW
User Plane
MME
Control Plane
X2
GGSN
eNodeB
User Plane
eNodeB
eNodeB
RNC
Control Plane
NodeB
LTE协议栈
用户面：负责用户数据
PDCP：完整性保护、IP头压缩、加密等功能 RLC：数据分段，ARQ等功能 MAC：调度，HARQ等功能 PHY：提供物理层过程以及物理信道与UTRAN相比，取消了Iub口，ARQ重传时延降低。另外网络整体结构简单话，有利于整体协议处理
用户面协议栈
选择多条路固定频率承载数据：当有干扰时，只能通过对这一个频率载波进行干扰处理，自由度低支持频率维度的链路自适应和调度：当有干扰时，通过不同子载波调度，有效规避干扰
LTE关键技术：OFDMA
LTE通过子载波实现正交性，与MIMO很好结合
System Bandwidth Sub-carriers
控制面：负责信令
RLC和MAC层功能与用户面中的功能一致 PDCP层完成加密和完整性保护

TD-LTE技术基本原理课件

一般情况，小区半径5 km,满足所有的性能要求。
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

TD-LTE技术原理和基础概念

内容：• 技术背景和技术需求• 关键技术原理和概念• 系统设计–帧结构–资源分配与调度–参考信号与信道估计– MIMO模式自适应–物理过程
小结： LTE采用了OFDMA、MIMO等先进无线通信技术，但这并不是它的核心创新所在。

LTE的核心创新，是设计了一个空前灵活的宽带移动通信系统。

依靠各种软件自适应操作，系统可以自由地使用时、频、码、空、用户、小区多维度资源池，最大化发挥无线信道的潜力。

这契合了设备硬件和软件的各自升级、各自演进的“软件无线电”的潮流。

目前产业界已经实现了满足LTE基本功能实现的硬件平台和标准协议，但对软件算法的持续优化，对系统潜力的不断发掘，将是一个长期的过程。

3G系统像个傻瓜相机，LTE系统更像个专业手调相机。

现在我们虽然已经能用它拍出照片，但远还没有掌握使用这台相机的各种“高深技巧”。

随着在实践中不断摸索，相信我们将用它拍出越来越美的景色。

谢谢谢谢。

TD-LTE原理及关键技术V.1.0.0

S1
X2
S1
S1
S1
E-UTRAN
X2
5
TD-LTE原理及关键技术
1 TD-LTE概述
E-UTRAN扁平网络架构
MME/SAE Gateway MME/SAE Gateway
eNB Inter Cell RRM
S1
S1
RB Control Connection Mobility Cont. MME Radio Admission Control NAS Security eNB Measurement Configuration & Provision Dynamic Resource Allocation (Scheduler) RRC PDCP S-GW RLC MAC S1 PHY Mobility Anchoring P-GW Idle State Mobility Handling
TD-LTE原理及关键技术
1. TD-LTE概述
，
2.
3. 4.
TD-LTE 核心技术
帧结构和物理信道映射 TD-LTE物理层过程
5.
TD-LTE面临的挑战
2
TD-LTE原理及关键技术
1 TD-LTE概述
LTE技术演进 <10kbps <200kbps 300kbps-10Mbps <50Mbps 50M-1Gbps
TD-LTE原理及关键技术
大唐移动通信设备有限公司
客服中心培训中心 1
课程目标
了解LTE的网络架构掌握物理层帧结构理解TD-LTE的三个核心技术理解TD-LTE物理层过程
参考书目
《TD-LTE技术原理与系统设计》人民邮电出版社《3GPP长期演进技术原理与系统设计》人民邮电出版社

TD-LTE原理及关键技术

• 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)
• 峰值速率：5.76/14.4Mbps • 小区吞吐量：1.5/3Mbps TD-SCDMA TD-HSPA
LTE-Adv (包括FDD和 TDD) 峰值速率： 500M~1Gbps
17
2. TD-LTE核心技术
2.1 频分多址技术之OFDMA/SC-FDMA
什么是OFDM？
Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交频分复用

OFDM的本质就是一个频分系统，而频分是无线通信最朴素的实现方式。与传统的多载波调制（MCM）相比，OFDM调制的各个子载波间可相互重叠，并且能够保持各个子载波之间的正交性
是3G技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”
（revolution）。
6
TD-LTE原理及关键技术
1 TD-LTE概述
LTE需求导入
成本和业务需求系统容量系统部署系统性能无线接入网框架和演进复杂度
无线资源管理
LTE需求
7
TD-LTE原理及关键技术
1 TD-LTE概述
系统容量和性能需求
0 S/P 0
f
xn IDFT xnTs ak e jkwu nTs
k 0
CP insertion
TCP Tu
Nc 1
From coding & modulation
Size-N IFFT
M subcarriers
to RF tx
Tu = 1/f
OFDM实现（接收）

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。

TDLTE技术原理介绍

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线路 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 3.5G3.75G 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度 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 实现峰值速度的显著提高，峰值速度与系统占用带宽成正比 2 在20MHz带宽内实现100Mbit/s的下行峰值速度(频谱效率5 bit/s/Hz 3 在20MHz 带宽内实现50Mbit/s的上行峰值速度(频谱效率2.5 bit/s/Hz 目标中兴通信是业界唯一支持TD-LTE20MHz带宽的系统厂商中兴通信是业界唯一支持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 (在某些频段乃至应该支持500 km/h 下要维持网络的移动性在各类移动速度下，所支持的语音和实时业务的效劳质量都要达到或超过UTRAN下所支持的中兴通信业界首家通过LTE高速（90Km/h）移动测试，吞吐量超级稳固！中兴通信业界首家通过LTE高速（90Km/h）移动测试，吞吐量超级稳固！ 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、五、10、15 和20 MHz, 支持对已利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系统在相同地域邻频与其他运营商在相同地域邻频在边境两偏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切换频谱计划和整合700/1900/850/… AWS LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2100 LTE2100 LTE2100 LTE2100 LTE2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 LTE1800 GSM1800 GSM1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2020 GSM900 2020 GSM900 2020 LTE1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2020 LTE1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2021 LTE1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2021 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 2020 2020 2020 Study Item Stage 1 Finish Work Item Stage 2 Finish First Market Application 3GPP R8 概念了LTE的大体功能，该版本已于2020年3月冻结， 3GPP R9 要紧完善了LTE家庭基站、治理和平安方面的性能，和LTE微微基站和自组织治理功能，估量将于2020年年末冻结 NGMN简介无线宽带创新的发动机一、NGMN（是2006年初由全世界7家主流运营商发起成立的 NGMN简介非营利性组织二、NGMN ：Next Generation Mobile Networks （Beyond HSPA&EVDO 一、使全世界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，增进HSPA&EVDO以后的移动网络健康进展二、推动IPR改革，使IPR透明和费率可预见性 NGMN 愿景 NGMN 时刻表一、2020年末完成LTE（R8）标准二、2020年测试3、2020 提供商用一、运营商（Members 20家二、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工作组介绍寻觅可统一利用的频谱与ITU、国家、地域频谱治理部门和谐、沟通Spectrum ( 频谱）对技术进行初期验证向LSTI提测试需求 Trial （实验） 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进展 LSTI 组织架构 Steering Board Steering Group Program Office NSN WG PR WG PoC1 WG PoC2 WG IODT WG IOT FCT 9LSTI 工作打算 2007 2020 2020 2020 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 2020 2020 2020 Proof of Concept M1 SIMO M2 MIMO M3 RRM M4Mobility 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 to end trials complete ATIS MWC09 CTIA LTE Berlin LTE Americas LTE Asia MWC10 PR/Marketing 10LTE无线接口—操纵平面 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个子帧每一个10ms无线帧被分为10个子帧每一个子帧包括两个时隙，每时隙长0.5ms Ts=1/(1500*2048 是大体时刻单元任何一个子帧即能够作为上行，也能够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 每一个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每一个半帧由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老是用于下行发送 17上下行配例如式“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ppt课件

较高的峰均比（PARP）
• OFDM输出信号是多个子载波时域相加的结果，子载波数量从几十个到上千个，如果多个子载波同相位，相加后会出现很大幅值，造成调制信号的动态范围很大。因此对RF功率放大器提出很高的要求
受频率偏差的影响
子载波间干扰(ICI）
• 高速移动引起的Doppler频移 • 系统设计时已通过增大导频密度（大致为每0.25ms发送一次导频，时域密度大于TD-S）
来减弱此问题带来的影响
受时间偏差的影响
ISI(符号间干扰）& ICI
• 折射、反射较多时，多径时延大于CP(Cyclic Prefix，循环前缀)，将会引起ISI及ICI • 系统设计时已考虑此因素，设计的CP能满足绝大多数传播模型下的多径时延要求
（4.68us)，从而维持符号间无干扰
OFDM符号间保护间隔-CP
统复杂度增加不明显。
机复杂度大幅提升。
频域调度
频域调度灵活
• 频域调度颗粒度小（180kHz）。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。
频域调度粗放
• 只能进行载波级调度（1.6MHz)，调度的灵活性较差。
考虑到系统设计的复杂程度及成本，OFDM更适用于宽带移动通信
OFDM不足
LTE传输模式-概述
Mode
1 2 3 4 5 6 7
8
传输模式
单天线传输
发射分集
开环空间复用
闭环空间复用
多用户MIMO 单层闭环空间复用单流
Beamforming 双流
Beamforming
技术描述
应用场景
信息通过单天线进行发送
无法布放双通道室分系统的室内站
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信道质量不好时，如小区边

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基本原理与关键技术培训教材

14
演进之路——TDD频谱
频段指示
上行
33
1900 MHz – 1920 MHz
34
2010 MHz – 2025 MHz
35
1850 MHz – 1910 MHz
36
1930 MHz – 1990 MHz
37
1910 MHz – 1930 MHz
38
2570 MHz – 2620 MHz
39
1880 MHz – 1920 MHz
5
移动通信的发展——移动数据业务将主导未来
Vodafone移动数据业务收入增长
Vodafone于2004年开始在欧洲提供3G 数据业务
2004～2008年数据业务高速增长
数据业务弥补语音ARPU值下滑，成为拉动整体业绩增长的引擎
Verizon 率先推出美国全国性的无线宽带网络，并持续升级
国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种，它们分别是：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。CDMA技术是3G 的主流技术，其中，CDMA2000和WCDMA属于FDD方式；TDSCDMA属于TDD方式，其上、下行工作于同一频率。
WiMAX（IEEE 802.16d- IEEE 802.16e ）
S1用户面
SCTP IP
Data link layer Physical layer
GTP-U UDP
IP Data link layer Physical layer
S1控制面
X2用户面
27
SCTP IP
Data link layer Physical layer
X2控制面
LTE网络接口协议
Layer 3 Layer 2 Layer 1

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。

TD-LTE技术原理介绍

1ms
1ms DwPTS GP UpPTS
特殊子帧配置
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Normal CP
DwPTS GP UpPTS
3
10
1
9
4
1
10
3
1
11
2
1
12
1
1
3
9
2
9
3
2
10
2
2
11
1
2
DwPTS GP UpPTS
• TD-LTE的特殊子帧配置和上下行时隙配置没有制约关系，可以相对独立的进行配置
7
单流
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
Beamforming 射信号具有波束赋形效果
信道质量不好时，如小区边缘
8
双流
结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提
Beamforming 高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率
TD-LTE技术原理介绍
2019.9.5
内容：
• TD-LTE关键技术-物理层
– 基本原理 – 帧结构及物理信道 – 物理层过程
• TD-LTE关键技术-高层 • LTE-A技术的引入分析
OFDM概述
关键技术帧结构物理信道物理层过程
概念正交频分复用技术，多载波调制的一种。将一个宽频信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。
•适合密集城区信号散射多地区，不适合有直射信号的情况
波束赋形（Beamforming）
多路天线阵列赋形成单路信号传输

TD-LTE基本原理、网络架构及关键技术

802.16 e
2.5G
2.75G
3G
3.5G
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
EV-DO Rev. B
3.75G
802.16 m
3.9G
4G
TD-LTE基本原理、网络架构及关键技术
LTE的目标
更好的覆盖
峰值速率 DL:
100Mbps UL: 50Mbps
更高的频谱效率
M7 reporting IODT Complete
M8 Tests defined
reporting
M9 IOT Complete
Friendly Customer Trials
Current projections for FCT
M10 Tests defined
M11 Setup
M12a Radio
TD-LTE基本原理、网络架构及关键技术
TD-LTE 基本原理、网络架构及关键技术
课程内容
TD-LTE基本原理、网络架构及关键技术
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
TD-LTE基本原理、网络架构及关键技术
TD-LTE概述
TD-LTE基本原理、网络架构及关键技术
NGMN工作组介绍
对技术进行早期验证向LSTI提测试需求
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
Trial
（试验）
Spectrum
( 频谱）
TWG
(技术组）
NGMN
Ecosystem
（生态系统）
IPR