TD—LTE关键技术和引入策略研究(2)
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。
TD-LTE的关键技术
下行传输延迟
PDSCH
UE处理延迟2ms左右
上行同步非自适应HARQ流程
• eNodeB通过PHICH(物理HARQ指示信道)向UE反馈上次传输的 ACK/NACK信息,经过一定的延迟到达UE • UE对PHICH的ACK/NACK信息进行解调和处理,并根据ACK/NACK信息 在预定义的时域位置通过PUSCH发送重传数据,并经过一定的上行 传输延迟到达eNodeB端 • eNodeB经过一定的处理延迟对上行重传完成处理,并通过PHICH再 次反馈针对此次的重传信息 • 结束一个上行HARQ RTT传输。
OFDM
OFDM优势-对比 CDMA
OFDM TD-SCDMA
抗多径 干扰能力
• Incremental Redundancy ( IR ) 重传方式举例
多进程“停-等”HARQ
• “停-等”(Stop-and-Wait,SaW)HARQ • 对于某个HARQ进程,在等到ACK/NACK反馈之前,此进程暂时中止, 待接收到ACK/NACK后,在根据是ACK还是NACK决定发送新的数据还 是进行旧数据的重传。
•接收端要求发送端重发 •接收端将暂存的数据块和重发的数据混合 后再解编码
HARQ with Soft Combining eNode B Transmitter
Packet 1
Packet 1
Packet2
UE Receiver
Packet1?
N
Packet 1 + Packet1?
A
eNodeB中物理层的H-ARQ操作
下行异步自适应HARQ流程
• UE通过PUCCH向eNodeB反馈上次传输的ACK/NACK信息。经 过一定的延迟到达eNodeB。 • eNodeB对PUCCH的ACK/NACK信息进行解调和处理,并根据 ACK/NACK信息和下行资源分配情况对重传数据进行调度。 • PDSCH按照下行调度的时域位置发送重传数据,并经过一定 的下行传输延迟到达UE端。 • UE经过一定的处理延迟对下行重传完成处理,并通过 PUCCH再次反馈ACK/NACK信息。 • 结束一个下行HARQ RTT流程
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关键技术和引入策略研究
为了发展 T D — S C D MA, 累计投资已经超过一千八百个亿 , 补 贴也 已 到 目前 为止 , 移动通信系统主要经过了三个发展 阶段 , 第一个 经超过 3 2 0亿。现在中国各大中型城市都已经被 T D — S C D MA网络 并且 T D — S C D M A网络利用率也在逐年增长 , T D — S C D MA手机 阶段是模拟通信系统 ,这主要是指仅仅具备语音功能的蜂窝电话 , 覆盖 , 它存在很多缺陷 , 各个系统之间处于一个相对孤立 的状态等 。第二 已经超过六千万部。 在T D — L T E技术方面 , 全国 l 5 个大型城市已经 个阶段是数字通信系统 , 这主要是指 T D M A技术和 C D M A技术 , 它 展开扩大规模 测试 , 并且 已经取得较大进展 , 国家也对 此表示 大力 T D — L T E已经推出了多频段商用芯片 , 纳米芯片 实现了模拟技术到数字技术 的转变,但因其本身局限性 比较大 , 也 支持 。在终端方面 , 无法满足消费者 日益增长的数据需求。 第三个阶段是多媒体通信技 也已经实现来量产 , 4 款多频段手机也 已经推出 ,并且支持多种模 全 国将 有 一 百 个城 市 被 T D — L T E覆 盖 , 不 久 的将 来 , 术 , 它 主 要 包 括 WC D M A、 T D— S C D MA 、 C D M A 2 0 0 0 、 Wi MA X 的 式 。就 在今 年 , 8 0 2 . 1 6 e四大标 准 , L T E系统就是在多媒体通信技术 的基 础上演进 中国移动的 T D — L T E网络将会是全球最大 的T D — L T E网络。 而来的 , 它不仅 可以提供快速宽带 、 减少传 输延 时 , 而且 还可以对 3 引入 策 略 O o s 有 进 一 步 的 保 障 。正 交 频 多址 技 术 和 虚拟 多输 入输 出技 术 是 在T D — L T E产业化发展的推动下 , T D — L T E网络的部署也 日渐 f 临近 , 在保护 已有投资 的前提下 , 如何有序的引入 L T E网络是当前 T D — L T E关键 技 术 改进 的关键 。 最需解决 的问题 。 从L T E产业化进程时间表来看 , 在2 0 1 0年下半年 1 T D — L T E关键技术 1 . 1智能天线处理技术 就开始对规模实验进行了策划 , 2 0 1 2年已经实现商用 ,当下中国移 基站在 T D — S C D MA系统 中使用的是阵列天线 ,并在基带处理 动已经完成了 4期的 T D网络建设 , 在L T E规模商用 中, T D网络 已 过程 中引进 了智能天线信号处理技术 。 所谓的智能天线信号处理技 经形 成 了一定 的规 模 。所 以 , L T E 网络 是 D — S C D M A 网络 演 进 的必 实 现这 种 演进 , 主要 有 两条 途 径 : 一, 直 接 演进 , 就是 由 T D — 术主要涵盖 了两方面的内容 : 一、 在充分利用空 间信道估计 、 均衡技 然方 向 , C D MA直接演进为 L T E网络 ;二 ,递升演进 , T D网络先演 进到 术的基础上,对在 同一时刻发往基站 的各种信号做空间滤波处理; S 二、在充分掌握用户信号和干扰信号 的空间方位特性的基础上 , 根 H S P A再演 进 到 L T E 。从 实 际 考虑 的话 ,直 接 演进 相 对 比会 比较 顺 因为厂家的支持度 比较高 , 但是 , 在网络结 构上 , L T E进行 了较 据不同的赋形波束给各个用户发送下行信号。简而言之 , 智能天线 利 , 就像一个滤 波器 , 在并行天线速波的作用下 , 降低用户之 间的信号 大的修改 , 演进缺乏平滑 , 没有办法对原来的 3 G网络投资进行全面 相互干扰。对于提高未来移动通信系统性能 , 智能天线主要可以发 的保护 。递升演进基本上没有实现的可能 , 因为实际中的 H S P A + 的 T E都要更落后 ,对 H S P A+ 的引入 挥以下 几个功能 : 一、 扩大移动通信 系统的容量 ; 二、 扩大移动通信 标准制定和产业化程度较之于 L 系 统 的 覆盖 范 围 ; 三、 使 频 谱得 到最 大 的 利 用 ; 四、 节 约 移 动 通 信 系 不 能确 定 , 所以, 只能 考虑 第 一途 径 。 L T E网络建 设 在 各个 阶 段 的 引 入 方法 主 要有 以下 几 种 : 一, 在 建 设 初期 , 可 以 直 接把 原来 的 T D 网 统成本 , 减少干扰 , 降低污染 。 1 . 2多径联合检测技术 络设备更换掉 , 使用 2 G和 L T E网 络 进行 覆盖 , 也 可 以再 添 加 一 个 T E网络 ,在这两种方式中, L T E都是作为 2 G或 3 G业务覆盖 的补 多径干扰和多用户干扰问题在 C D M A移动通信系统中较为常 L 见, 传统的检测方法主要是在接收端设置一个能够与发送地址码相 充 , 从而起到分流的作用 , 与此同时, L T E重点覆盖那些有高速率数 配的滤波器 , 进而达到使信号分离的 目的。 理想状态下, 滤波器和信 据要求的地方 , 以满足高速率数据业务的要求 ; 二, 在建设 中期 , 对 道响应的相关波形进行结合 , 对多径信号进行充分的利用 , 就可 以 有需求的 区域进行 L T E建设 , 满足高速率数据需求 ; 三, 在建设后 把多径干扰彻底消除。 非理想状态下, 这种方法会提高误码率 , 就没 期 , 在充分 了解数据业务发展状况的提前下 , 有计划有重点 的逐 步 有办法消除干扰 。 所谓 的多径联合技术指的就是在充分掌握用户信 扩 大 L T E网络 覆 盖率 。 号和多径信息的基础上 , 把用户信号 的分离看成是一个统一的有关 4 结束 语 T D — L T E就是 分 时 长 期 演进 的意 思 , 它 是 由 中国 移 动 、 中兴 、 华 联的联合检测, 进而消除用户之间信号 的相互 干扰 。多径联合技术 在 提 高 系 统 性 能 方 面 主要 可 以发 挥 以下 几 个 作 用 : 一, 减少 或 消 除 为 、 大唐、 西 门子 等共 同开发 的 4 G移 动 通信 技 术 与标 准 。L T E对 系 干扰 ; 二, 增 加系 统容 量 ; 三, 简 化 功控 系统 设 计 。 统 的数据速率 、 频谱利用率都有较高的要求 , 并且在 降低运 营和建 1 . 3 上行 同步 网费 用 方 面要 继 续 改 进 , 进 而 为 用 户 提供 “ 一 直在 线 ” 的体验 , 为 了 对 分配在 同一时隙的各个上行信号 , 要求 同时抵达基站 , 这就 实现这个 目标 , L T E必须能够和现有的系统共存。 是 上行 同步 。 上行 同步 主要 有 两个 过程 , 一 个 是 同步 建立 , 另 一个 是 总而 言 之 , T D — S C D MA的成 功 不 仅 有 利 于 提高 3 G的 市 场竞 争 同步保持 , 在建立上行同步的时候 , 终端先通过下行导频信 道完成 力 ,而且还会推动 L T E和 4 G的顺利发展 , T D — S C D M A不仅在技术 下行 同步 , 并且解调广播信 息, 再通过下行导频信道的接人来完成 上优势众多 , 而且还有 国家 的大力支持以及 巨大的市场需求 , 只要 上行同步。在同步保持 的时候 , 基站对上行信号的达到时刻进行检 能够 一心 运 营 , 一定 会 取得 成 功 。 测, 再通过下行信道对终端 的发射时间实行闭环控制。 参考 文献 1 . 4动态信道分配 『 l 】 胡恒 杰 , 朱强 , 孟繁 丽 , 等. T D— L T E组 网策略研 究f J ] . 移动 通信 , 在T D — S C D M A中运用时域 T D M A 操 作是实现动态信道分 配 2 0 1 0 。 1 2 ( 2 1 ) : 1 4 9 — 1 5 3 . 的一个重要前提 , 在上下链路上 , 每个用户设备只在上下链 路的时 f 2 1 沈嘉 , 索士 强 , 全海洋 , 等. 3 G P P长期 演进 ( L T E ) 技 术 原 理 与 系统 隙 中活 动 , 进 而实 现对 双 工无 线链 路 的 有效 操 作 。 设计 [ J ] . 人 民邮 电 出版��
TD-LTE组网的关键技术及应用
TD-LTE组网的关键技术及应用【摘要】文章中立足于TD-LTE组网的关键技术,分析了该技术的应用,主要对TD-LTE应用的同时其中的关键技术以及其应用提出了几点建议。
【关键词】TD-LTE组网;关键技术;应用现阶段,TD-LTE组网技术在我国范围内已经进行了试验网的建设,并且在长远发展计划的基础上,落实TD-LTE组网技术的大规模部署,与此同时,TD-LTE组网技术也是当前无线技术中发展前景十分广阔的技术之一,对其该技术的应用进行分析对于TD-LTE的发展具有十分重要的影响。
为此,文章中针对TD-LTE 组网关键技术的分析,对其应用展开了研究。
一、TD-LTE概述TD-LTE是在3GPP的基础上进行演进的通讯技术,是LTE的其中一种。
早在2012年,国际电信联盟便已经宣布我国TD-LTE入选成为4G国际标准中,以此也代表我国的TD-LTE已得到相关行业的认可,并且在国际化的生产上也已经具备一定的规模[1]。
现阶段,TD-LTE已得到了芯片制造厂商的支持,并相关企业也在对其产品进行研究。
随后在2009年,中国移动开始对TD-LTE关键技术进行研究,同时开始相关产品的研发;自21世纪以来,中国移动TD-LTE第二阶段的测验已经展开,与此同时,深圳地区也开始启动TD-LTE试用,并且利用小规模的放号对其效果进行了测验,这也就意味着TD-LTE已经更为快速的发展。
二、TD一LTE的关键技术(一)loFoM技术OFDM为多载波调制,即MCM技术中的其中一种,MCM在工作的过程中要将需要整理的数据流实施串并,并且分解为多条传输效率低的分数据流,最后进行数据流的调节之后对其进行传送。
以该方式传送的分数据其效率是之前的1/N,而MCM则将符号的周期进行放大,实现N倍的放大之后,便可以得到与之前信道相比较小的延迟扩展,随后再将宽带频率利用信道选择的形式,划分为几个平均、并且带宽窄的衰落信道,进而实现较强的抗脉冲干扰性能,并且能够体现无线数据的传播高效率。
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。
浅谈TD-LTE关键技术及发展
浅谈TD-LTE关键技术及发展摘要:本文主要从TD-LTE关键技术分析;及TD-LTE的发展趋势等几方面探讨了主题,旨在与同行共同学习进步。
关键词:TD-LTE;关键技术;发展趋势LTE是指在 3GPP移动通信带宽化发展趋势下,为抵抗来自非 3GPP技术阵营的,以WiMAX为主的各种移动宽带无线接入技术对无线通信市场的终极,确保3GPP相关通信技术在整个信息产业构成体系中主体性地位而制定的项目标准,它从本质上来讲也是“准4G”技术的最典型代表。
本文所研究的TD-LTE技术作为LET项目标准的最关键分支,为整个通信产业的优化升级注入了新鲜的动力。
TD-LTE技术最大的特点在于它涵盖了大量的“中国制造”、“中国专利”,并兼有国际性特质。
与此同时,它所具备的高速性、时延性以及充分的频谱利用率都让相关工作人员认识到:TD-LTE技术已成为信息通信产业的必然选择与发展趋势。
一、TD-LTE基本概念LTE(Long Term Evolution,长期演进)是 3G系统的演进技术,以 MIMO 和 OFDM技术的使用为代表,系统性能显著提高,包括用户体验到的速率、系统时延、高速移动下的接入等。
TD-LTE 技术即 TD-SCDMA Long TermEvolution,宣传是指 TD-SCDMA 的长期演进。
实际上没有关系。
TD-LTE技术是 TDD版本的LTE 技术,FDD-LTE 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 技术是 OFDM 技术,不能对接。
TD-LTE 是一种新一代宽带移动通信技术,是我国拥有自主知识产权的TD-SCDMA 的后续演进技术,在继承其 TDD 优点的同时又与时俱进的引入了 MIMO (多入多出技术)与OFDM(正交频分复用技术)。
相比于 TD-SCDMA,在性能方面,TD-LTE 在系统带宽、网络时延、移动性方面都有了跨越式提高;在应用方面,TD-LTE 是移动互联网的重要解决方案,能够满足用户移动无线宽带的需求,可以为用户提供高清视频下载、在线互动游戏、高清视频会议等丰富多彩的业务。
以经验之谈TD-LTE无线网络规划的关键技术
以经验之谈TD-LTE无线网络规划的关键技术摘要:无线网络规划是无线通信网络建设过程重要的开始环节,决定了无线通信网络的建设能否科学地进行。
本文重点讨论 TD-LTE 无线网络规划的特点和物理层关键技术。
关键词:网络规划;关键技术;特点1 TD-LTE网络规划特点网络规划分为核心网规划和无线接入网规划。
无线网络规划主要任务是根据无线接入网的技术特点、射频要求、无线传播环境等条件,运用一系列规划方法,设计出合适的基站位置、基站参数配置、系统参数配置等,以满足网络的覆盖、容量和质量的要求。
TD-LTE 作为新兴的4G 移动通信系统,有它独有的技术特点。
1.1 TD-LTE覆盖规划特点TD-SCDMA 系统中业务信道采用专用信道方式,直接通过链路预算方式就可计算出每种业务的最大允许路径损耗,进而得到覆盖范围。
而 TD-LTE 系统中业务信道均是共享方式,这就需要先确定小区边缘用户的最低保障速率,根据速率要求和资源分配进行链路预算,再得到覆盖范围。
另外,TD-LTE 中的多天线技术选用何种模式也会对覆盖产生直接的影响。
TD-LTE 的覆盖规划首先需要设定链路预算的系统配置,如系统带宽、每小区用户数、天线模式等。
在此基础上,确定小区边缘用户的保障速率,并由此确定边缘用户所分配到的 RB 数。
然后通过确定系统平均带宽开销可以折算得到每个RB 所需要承载的 bit 数,从而确定需求的 SINR,作为接收机信号强度预算的输入值,SINR 是覆盖估算中最关键的参数。
覆盖估算的过程主要是根据系统的要求和配置,确定发射机参数、接收机参数,以及附加损耗参数,得到信道最大路径损耗,再代入无线传播模型,最后计算出信道的覆盖半径。
1.2 TD-LTE容量规划特点对于任何无线通信系统,频率资源都是系统容量最根本的决定因素。
在有限的频带,通过物理层关键技术提高频谱利用率,增加系统容量是无线通信系统关键之所在。
在TD-LTE 系统中,采用了OFDM、MIMO 等新技术,用户可以从时域、频域、空域和码域复用空中接口资源。
TD_LTE无线网络规划关键技术研究
第三代移动通信系统,无论是WCDMA还是TD-SCDMA,均是采用基于CDMA的码分多址无线接入技术。它们均使用各种码来区分信道和用户,并在相对较宽的频谱上进行直接序列扩频,对比传统GSM的FDMA等也有了极大的提高,功率控制也让移动终端的待机时间增长。相对地,LTE下行采用的是基于OFDM(正交频分多址)的无线接入技术(OFDMA)。OFDM具有的特点满足了LTE设计的初衷:其正交性使频谱利用率大大增加;灵活的传输带宽可以支持不同大小频谱分配操作。LTE上行采用的是SC-FDMA(单载波频分多址接入)技术,原因是OFDM虽然有这各种优点,但其设备的复杂性较高,不利于在移动终端上应用。
与EPC相比,E-UTRAN的架构演进更加让人兴奋。传统的2G和3G网络架构,都属于分层架构,拥有多个不同网络节点。其中Node B或BTS负责调制、解调接收到或准备从天线发射的信号,以及对射频信号进行纠错或重传。每个RNC或BSC控制着多个Node B或BTS,主要负责与其控制的基站(Node B或BTS)进行信令和数据的交换,管理无线资源,并连接到CN。RNC或BSC间相互连接,以实现跨用户在RNC/BSC之间的切换。这种分层的架构让每一个网络节点均可独立分担不同的网络任务,不会出现混乱。
OFDM技术的优点如下:
(1)OFDM技术最大的优势在于可以更有效地利用带宽。传统的FDM(频分复用)技术由于要对抗载信道间的干扰,因此在相邻信道间必须设置一定的保护间隔;而OFDM利用其信道的正交性,让相邻子信道之间可以重叠,从而在相同带宽下可容纳更多子信道;
(2)可重叠性。所谓正交性,即所有子信道即使混合在一起,在接收端也有方法将其区分开来,举一个简单的例子,两个信号A和B重叠,通过调制有A*a+B*b,其中a和b是不同的正交序列,如果要从同一个频率中需要获取信号A,那么通过计算,(A*a+B*b)*a=A*a*a+B*b*a=A+0=A(因为a,b正交,有a*a=1,a*b=0)。所以OFDMA是允许频率重叠的,甚至理论上可以重叠到无限,但是为了增加解调的容易性,目前LTE仅支持OFDM重叠波长的一半;
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 • •
TD-LTE 无线网络优化关键技术分析
TD-LTE 无线网络优化关键技术分析摘要:TD-LTE 是 3G 的下一代演进技术,该技术在中国移动网络中扮演着越来越重要的角色。
但 TD-LTE 系统网络在迅速建设的过程中,不可避免地出现了网络质量问题。
如何解决好 TD-LTE 网络质量问题,成为了目前 TD-LTE 系统建设的重点问题。
因此,对 TD-LTE 无线网络优化关键技术展开了分析,包括网络结构的合理性、劣化小区的控制、网络负荷以及复杂无线环境下的网络干扰等,以期为相关工作提供参考。
关键词:TD-LTE;无线网络;网络结构;网络干扰引言TD-LTE 作为一种先进的网络技术,在我国得到了普遍的应用。
然而,TD-LTE标准仍在不断演进之中,仍有很多技术瓶颈需要突破,仍有一些问题需要进一步深入研究。
为了使 TD-LTE终端产品尽快成熟,更好地满足当代社会发展的需求,我们要加快其商用化进展,提高无线网络的质量和服务性能。
这就需要对 TD-LTE无线网络质量问题进行深入研究,不断优化其关键技术。
基于此,笔者提出了控制劣优小区、提升网络容量和排减网络干扰几种优化解决手段,以期在当今网络高速发展的时代推动 TD-LTE 技术走向成熟,满足人们对无线网络的需求。
一、无线通信技术的发展状况无线通信系统随着当前电子技术的发展而发展,由于电子技术的更新速度很快,因此,无线通信技术的更新也很快。
我们用手机的群体都知道,手机的网络更新就很快,从 1G 到3G、4G 系统转换。
而每一次的技术突破都让人们或多或少感受到信息化带来的便捷。
第一代移动通信技术(1G)采用的是蜂窝电话标准,主要应用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。
它采用的是模拟信号方式,仅限语音通话。
由于受到当时技术的限制,只能进行区域性的通话,不能进行移动通信的长途漫游。
虽然采用的都是蜂窝标准,但制式很多且互不兼容,通话质量不高,保密性差,有很多的不足之处。
我国主要采用的是 TACS。
第二代移动通信系统相比第一代的模拟技术,它采用了数字化技术,因此它的保密性大大增强,而且为用户提供的业务更加广泛,标准化程度相对也提高了很多。
略议TD-LTE关键技术与引入策略
略议TD-LTE关键技术与引入策略引言:在移动通信话音业务继续保持发展的同时,对IP和高速数据业务的支持已经成为移动通信系统演进的方向。
移动数据业务是推动目前移动通信技术发展的主要动力,TD-LTE作为准4G技术,以提高数据速率和频谱利用率为中心目标,以OFDM为核心技术,采用扁平网络结构,在20MHz信道宽度下使下行峰值速率提高到100Mbps。
1.TD-LTE简介LTE是英文Long Term Evolution的缩写。
LTE也被通俗的称为3.9G,它以OFDM/MIMO 技术为核心,在20MHz频谱宽带下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率,被视作从3G向4G演进的主流技术。
LTE 包括FDD 和TDD 两种模式,TD-LTE是TDD版的LTE技术。
TDD和FDD的区别就在于TDD采用的是不对称频率,是用时间来进行双工的,而FDD则采用一对频率进行双工。
作为中国TD-SCDMA 网络的主要运营商,中国移动始终致力于推动TD-SCDMA 后续演进技术--TD-LTE的发展,并在2010年上海世博会上,建设了全球第一个TD-LTE业务演示网络,充分展示了TD-LTE的良好性能。
同时英国的Vodafone,日本的NTT DoCoMo,美国的At&t和Verizon都决定将LTE作为其下一代网络制式,可以看出LTE技术在未来市场的前景有多么的乐观。
2.TD-LTE关键技术和优势2.1采用OFDM和MIMO技术,实现更高的峰值速率和频谱效率。
无线座机,企业商话,无线固话,TD-LTE采用了更适合于宽带系统的OFDM技术,结合MIMO多天线和快速分组调度等先进的设计,实现了更高的峰值通信速率,同时能够提供比3G HSPA提高2~3倍以上的频谱利用效率。
在采用下行2天线/上行1天线、20MHz的系统带宽和3:1的下行与上行时隙比例配置的情况下,TD-LTE网络的下行峰值速率可以达到110Mbps、上行峰值速率达到30MHz。
TD-LTE无线网络覆盖规划关键技术探讨
务 需 求 的 发展 。处理 突发 事 件 能 力 必 须 提 高 ,而 短 波 广 播 又 是 的发 展 中 .频 率 的 管理 规 划越 来越 科 学合 理 、新 型 数 字 化 发 射
国 家 应 急 广 播 系统 中 的重 要 组 成 部 分 。 所 以 必 须 限 定 调 度 发 机 的 使 用 越 来 越 稳 定 可 靠 、 地 理 信 息 技 术 及 人 口分 布 等 社 会
1.2 TD—LTE无 线 网络 的覆盖特 性
一 般 来 说 ,网络 规 划从 结 构 内容上 可 以 划 分 为 两种 形 式 . 一 种 是 核 心 网规 划 ,另 外 一种 是 无 线接 入 网规 划 ,即本 文 所 要 研 究 的无 线 网络 规 划 。 相较 于 3G 网 络 技 术 而 言 ,TD—LTE无 线 网 络技 术 要 更 加 先进 .其 属 于 4G 移 动 通 信 系统 。自带 覆 盖 规 划 。
IJ1[’E 系统 结 构 可 以 分 为核 心 网 EPC和接 入 网 E—UTRAN 两个 部 分 .相 较 于 3G 无 线 网络 来 说 .TD—LTE 结 构 有 着 简洁 性 的 特 点 。传 统 的 RNC 单元 去 除 。主要 由 eNodeB构 成 .通过 x2可 以将 多个 eNodeB接 口连 接 起 来[”。
(4)在 现 有 资 源 极 尽 使 用 的 前 提 下 ,如 何 应 对 突 发 事 件 , 上 我 们 也 在 用 算 法 追 求 最优 化 。
并 从 中 高效 率 的 完成 应 急 任 务 也 是 目前 工 作 的 重 点 面 对 业
随 着科 技 的发 展 ,信 息 化技 术越 来越 精 准 化 。在 短 波 广 播
综上 所 述 ,在 短 波广 播 调 度 工作 中 ,算 法 的 应 用 无 处 不 在
TD-LTE关键技术分析
TD-LTE关键技术分析【摘要】随着通信技术的发展,LTE是下一代宽带移动通信技术,是移动通信技术未来的主流发展方向。
本文介绍了LTE 及TD-LTE 的发展演进,分析了TD-LTE 的关键技术,对各关键技术进行了简要的分析,给出了TD-LTE 的技术优势。
【关键词】TD-LTE;关键技术1.概念1.1 LTELTE (Long Term Evolution)是3GPP主导的无线通信技术的演进,在2004 年3GPP的多伦多会议上提出。
LTE是3G 和4G 技术之间的一个过渡,但并非人们普遍认为的4G标准,它增强并且改进了3G 的空中接入技术,并采用了OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准,被看作“准4G”技术。
1.2 TD-LTETD-LTE(Time Division Long Term Evolution,分时长期演进)是基于3GPP 长期演进技术(LTE)的一种通讯技术与标准,属于LTE 的一个分支。
在2012 年1 月的世界无线电通信大会上,国际电信联盟宣布我国的TD-LTE 入选4G 国际标准,标志着TD-LTE目前已经得到国际通信制造业、运营业的广泛认同,国际化产业链已经初具规模。
目前,全球系统和芯片制造商已全部支持这项技术,在设备供货、工程建设、技术支撑、网络优化和产品升级等诸多方面均得到充分使用。
2.TD-LTE 关键技术2.1 OFDM技术OFDM(正交频分复用技术)是多载波调制(MCM)技术的一种。
MCM 的工作机制是首先将要处理的数据流进行串并,然后将其分解成N 路传输速率较低的分数据流,最后只对分数据流调制后再进行并行传输。
这样分数据流传输速率就会是原来的1/N,MCM通过把符号周期放大N倍后,获得大于信道的延迟扩展,然后将一个宽带频率通过信道选择划分成N 个均衡的带宽较窄并且平坦的衰落信道,从而达到很强的抗多径脉冲干扰能力,实现无线数据的高速传播。
由于OFDM 是一种子载波互混叠的MCM,因此他除了具有上述MCM 的优势外,还具有更高的频谱利用率。
TD-LTE网络的引入策略研究
L T E 网络 的 业 务 定 位 有 以 下 一 些 特 点 : ◆2 G/ 3 G网 络 与 T D— L T E 将 在 一 定 时 期 内 共 存 ,相
互竞争 和互 补 ,各 自对 不 同需求 和业务 定位 混合组 网运
营 ,并 有 部 分 重 叠 ;
这样 ,从3 G网络到 L T E 网络有如下 两种策略 :
L T E F D D , T D — L T E 商用心 - H - 片的8 寸 问 表大概将晚半年左
右。 总的来看 ,T D— L T E 网络的引入时 间,主要应考虑 以
下几点 :
4 T D — L T E 网络 的业务定位
早 期2 G提供 的数据业务 传输速 率太低 ,时延太 长 无法提供 舒适的使用体验 。 L T E 将 支持更多用户 ,其更高的速率可 以与 目前应用 于 家庭 的DS L 速 率相媲 美 。简化 的协议 结构 、简 化 的网 络架构 、基站网络 问的功 能分离和功能 重定 义 ,作为L T E
的 快速 发 展
。
从 终 端 的发 展 情 况 来 看
收 稿 El 期 : 2 0 1 O年 1 月 2 8 日
LTE
,
预 计 多数 厂 家 提 供 第
0 10
一
款
FDD
商 用 芯 片 的 时 间在 2
年 下 半年
,
而 相对于
64 I翥 皇黯
i T D ~ S C D MA网络 建设 与 未来演 进 ” 专题
提 高 网 络 效 率 的 手 段 ,使 运 营 商 有 机 会 将 传 统 互 联 网 业 务移 植到手 机平 台 ,向手机 提供 高数据 率业 务 、融合语 音业务 ( V o l P 语 音 业 务 )。
TD-LTE无线通信关键技术研究与探讨
TD-LTE无线通信关键技术研究与探讨作者:邓晓昺来源:《中国新通信》 2017年第20期邓晓昺【摘要】 TD-LTE 是我国自主知识产权的 4G 移动通信技术,其可以为用户提供高速的无线数据传输功能。
TD-LTE 一经使用便得到了大力推广,目前已经在智能旅游、在线学习、社交网络、金融证券等移动应用方面得到普及,取得了显著的应用成效。
TD-LTE技术组网可以划分为四个层次,分别是接入层、传输层、控制层和应用层,关键技术包括 MIMO、OFDMA、软交换等,具有高安全、高速率、高扩展的特点,能够满足当前“互联网+”时代的需求。
【关键词】 TD-LTE OFDMA MIMO 软交换一、引言TD-LTE(TD-SCDMALongTermEvolution)是第四代移动通信技术,其也是 TD-SCDMA 的长期演进,可以为用户提供一种高速的数据传输体验,为运营商带来了更大的技术优势和成本优势,提高了通信企业的利润,巩固了蜂窝移动的主导地位,有助于改变当前的通信业务格局[1] 。
本文基于笔者多年的研究经验,详细地描述 TD-LTE 的应用现状及优势,同时分析其实现的关键技术。
二、TD-LTE 无线通信技术应用研究TD-LTE 具有很多的优势,主要优势就是通信速率大幅度提高,上行速度达到了 50Mbps,下行峰值速率达到了100Mbps,频谱效率也得到改善,下行链路 5(bit/s)/Hz,上行链路2.5(bit/s)/Hz,以信道共用为基础,实现分组域业务,具有简单的网络架构和体系架构,是移动通信的历史性革命[2] 。
目前,TD-LTE 已经在智能旅游、在线学习、社交通信和金融证券等方面得到广泛应用,取得了极大的应用成效。
智能旅游是 TD-LTE 应用的一个重要领域,目前基于移动终端开发了驴妈妈、携程网、途牛网、飞猪旅游等许多软件,为智能旅游提供了集成化、自动化、融合化的技术支撑,旅游者可以利用手机、IPad 等移动终端拍摄旅游景点照片、查询旅游线路、搜索食宿宾馆等,还可以随时随地通过 TD-LTE 网络与驴友分享驴友体会。
第二章_TD-LTE关键技术
MIMO技术的分类
从MIMO的效果分类:
空间分集(Spatial Diversity)
利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性,发射或接收一个数据 流,避免单个信道衰落对整个链路的影响。
波束赋形(Beamforming)
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。
37
空间复用的应用场景
拉大天线间距也不能保证天线信道之间的低相关性,还取决于是否有足够 的散射体为多个天线提供足够的信道差异:
富散射环境:基站或/和终端周围的散射体很多,存在相当数量的NLOS径 ,角度扩展较大,比较容易生成信道差异。 非富散射环境:基站和终端周围的缺乏足够的散射体,NLOS径很少,角 度扩展较小,很难生成信道差异。
最常用的闭环空间复用技术:预编码(Precoding)技术
通过预编码矩阵动态配置各发射天线的发射权值和相位,形成和信道条件 相匹配的流数(通常用信道相关矩阵的秩指示)的“波束”(和“波束赋 形”的波束生成方法相似,但内在原理不同)。
39
预编码空间复用
码本预编码:主要用于FDD系统,系统将可能会使用的典型预编码向量变成一 个“码本”(codebook),终端根据基站发送的RS对信道进行探测,在码本 中选择最适合的预编码向量,将其编号(PMI)反馈给基站,基站根据PMI从 码本中选择对应的预编码向量进行传输。
6+1个天线端口
7+2个传输模式 8个物理信道
TD-LTE面临的技术挑战
TD-LTE的进一步演进
11
LTE所依赖的3个核心技术
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(1)物理层技术
TD-LTE下行采用了OFDM技术,当信号带宽小于信道的相关带宽时,信号通过信道后各频率分量变化一致,经历平坦衰落,OFDM在频域内将给定信道分成多个窄的正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,且各子载波并行传输。
OFDM还可以在不同的子信道上自适应地分配传输负荷,对抗频率选择性衰落或窄带干扰。
由于各个子信道的峰值正好位于其他子载波的频谱零点处,来自其他子信道的干扰为零以及载波相互正交,于是它们的频谱是相互重叠的,这样不但减小了子载波间的相互干扰,动态信道分配,也提高了频谱利用率。
TD-LTE上行考虑手持终端的耗电问题,采用SC-FDMA技术,使用多个不同的正交子载波,这些子载波在传输中以串行方式进行,在传输过程中才降低了信号波形幅度大的波动,避免带外辐射,降低了PAPR(峰均比)。
(2)MIMO技术
MIMO在发射端和接收端分别使用多个发射天线及接收天线,信号通过发射端和接收端的多个天线传送及接收,提供不同的传输能力以及空间复用的增益。
同时,多天线的波束赋型能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。
LTE的基本MIMO技术下行为2×2、上行为1×2天线阵列。
(3)扁平化网络结构
为了简化网络和减小延迟,实现低时延、低复杂度和低成本的要求,根据网络结构“扁平化”、“分散化”的发展趋势,改变传统的3GPP接入网UTRAN的Node B 和RNC两层结构,将上层ARQ、无线资源控制和小区无线资源管理功能在Node B完成,形成“扁平”的E-UTRAN结构,接入网由演进型Node B(eNB)和接入网关(aGW)构成;LTE的eNB除了具有原来Node B的功能外,还承担原来RNC的大部分功能,包括物理层(包括HARQ)、MAC层(包括ARQ)、RRC、调度、无线接入许可、无线承载控制、接入移动性管理和inter-cell RRM等。
E-UTRAN结构示意图如图1所示:
(4)无线资源管理
下行放弃采用宏分集技术;采用小区干扰抑制技术提高边缘数据率和系统容量;考虑系统内切换和不同频率、不同系统之间的切换。
4 TD-LTE引入策略
随着TD-LTE产业化的发展,TD-LTE网络的部署越来越近,对于已有2G和
TD-SCDMA的中国移动来说,如何保护已有投资,顺应市场需求,有计划、有步骤地引入LTE网络是需要考虑的关键问题。
根据LTE产业化进程时间表,2010年下半年开始策划规模实验,2012年实现规模商用,目前中国移动已经过四期的TD网络建设,TD网络在LTE规模商用时已经达成一定的规模,因此LTE网络必然是在TD-SCDMA网络上演进而来。
从标准演进路线来看,有以下两条途径:
途径一:TD-SCDMA网络直接演进为LTE网络;
途径二:目前的TD网络演进到HSPA+后直接升级到LTE。
而在实际的标准实现路径来看,途径一的标准制定比较顺利,厂家的支持程度较好,但是由于LTE在物理层及网络结构方面都有较大的更改,演进不够平滑,对于原来3G网络的投资保护性差;途径二由于实际上HSPA+的标准制定以及产业化程度落后于LTE,HSPA+是否引入存在不确定性,该途径基本上不可能实现。
因此,虽然LTE的引入对于原有TD网络的利用性较差,但是目前LTE的引入只考虑从TD网络直接演进为LTE网络。
在2G/3G长期并存的状态下,LTE的网络定位主要是高速率数据业务的补充:2G/3G网络主要支持语音业务及低速数据业务;TD-LTE网络保证海量的数据传输作为数据业务的重要补充手段。
在这样的网络定位下,LTE网络建设各阶段的引入策略如下:
(1)网络建设初期
在数据热点区域建设LTE网络有两种建设方式:方式一为直接更换原有TD网络设备,2G与LTE网络覆盖;方式二为重新叠加一个LTE网络。
这两种方式LTE作为2G或者2G/3G业务的补充覆盖,起到分流的作用;同时,对于室内等有高速率数据要求的区域进行LTE的重点覆盖,解决高速率数据业务的需求。
(2)网络建设中期
逐步推进LTE网络建设,在数据热点及部分有需求的城区进行LTE建设,为城市区域提供LTE网络,解决高速率数据业务需求,或者为LTE与2G共存,或者为LTE与2G/3G共存,其共存的区域针对不同的业务需求混合组网,重叠覆盖。
(3)网络建设后期
根据数据业务的发展情况,有重点、有步骤地逐步扩大LTE网络的覆盖。
在数据热点区域,LTE单独组网;在其他区域,3G网络对话音业务及低速数据业务提供支持,高速数据业务有LTE网络承载。
5 结束语
作为准4G技术,TD-LTE以高速率大容量的数据传输为重要目的,关键技术和网络结构都有较大的改变。
在与2G/3G将在一定时期内长期共存的情况下,针对不同的定位和业务需求混合组网是较为合理的策略,有利于用LTE补充2G/3G网络在高速率数据业务上的不足。
随着标准制定进程和产业成熟度的发展,以及TD网络的进一步成熟,LTE网络的实际引入策略上可以进一步细化。