TD网规网优普及性教材步入LET时代

与LTE FDD系统帧结构兼容，系统设计保证了站点的重用。
LTE网络结构简化
业务平面与控制平面完全分离化 核心网趋同化,交换功能路由化
HSS
eNodeB UE
MME SGateway PGateway
IMS
网络控制部分
终端部分
接入部分
接入控制部分
网元数目最小化,协议层次最优化
网络扁平化,全IP化
兼容的“先进的综合移动宽带无
线系统”
电信运营商竞争的需求：
技术路线:
OFDM+SA/MIMO+IP技术 +TD-SCDMA成熟技术
• 既能承载高质量实时话音，
• 又能提供无线宽带数据接入的全移动系 统
LTE TDD系统目标
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1.4MHz、3.0MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz可变带宽；在5MHz以下 带宽中，采用现有的1.4MHz带宽，实现系统的平滑演进；
内容

LTE起源及里程碑 LTE技术原理与系统架构


LTE关键技术
LTE关键技术
1G （FDMA） 2G （TDMA为主） 3G （CDMA）
LTE （OFDM+MIMO+IP）
LTE的主要增强型技术：OFDM、MIMO
LTE TDD多址接入技术
LTE TDD下行采用OFDM技术；
采用OFDM作为下行复用技术，利用OFDM具有很好的抗码间干 扰，以及子载波的正交性提高频率利用率的性能，实现系统性能的提 升，满足LTE对下行吞吐量和传输速率的要求。
什么是LTE？
LTE=Long Term Evolution，又称E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2 UMB合称E3G（Evolved 3G） LTE是以OFDM为核心的技术，为了降低用户面延迟，取消了无线 网络控制器（RNC）。与其说是3G技术的“演进”（evolution）， 不如说是“革命”（revolution）。 这场“革命”使系统不可避免的丧失了大部分后向兼容性，也就是 说，从网络侧和终端侧都要做大规模的更新换代。因此从技术归属上， 可以将LTE看作4G范畴。 LTE的起因：在2004年WiMAX对UMTS技术产生挑战（尤其是 HSDPA技术）时，3GPP急于开发和WiMAX抗衡的、以 OFDM/FDMA为核心技术、支持20MHz系统带宽的、具有相似甚至更 高性能的技术；长期上也可以在IMT-Advanced标准化上先发制人。
IP化的网络架构

网络扁平化、IP化架构 LTE间各网络节点之间的接口使用IP传输

eNB间的X2接口
eNB和MME、S-GW间的S1接口

通过IMS承载综合业务

原UTRAN的CS域业务均可由LTE网络的PS域承载
LTE网络架构
TD LTE接入网——E-UTRAN结构

MME / S-GW MME / S-GW
LTE信道编码与调制方式
下行物理信道的调制方式
物理信道 PDSCH PMCH PDCCH QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK 调制方式
PBCH
PCFICH PHICH
QPSK
QPSK BPSK
上行物理信道的调制方式
物理信道 PUSCH PUCCH PRACH QPSK, 16QAM, 64QAM BPSK，QPSK N/A 调制方式
Layer 2
Layer 1

PHY位于UU口协议规范的最底层 与MAC子层以及RRC层之间有信息交互 PHY通过传输信道向高层提供数据传输服务
物理层帧结构
One radio frame, Tf = 307200Ts = 10 ms One half-frame, 153600Ts = 5 ms
承载广播信息
在支持MBMS业务时，用于承载多小区的 广播信息 用于指示同一子帧中PDCCH占用的符号 数信息 承载下行调度信息 承载HARQ信息
物理层信令
物理层信令主要用于携带与资源分配相关的信息以及HARQ相关信息：
控制信息 物理信道 承载的信息
UCI
CFI HI DCI
PUCCH
PCFICH PHICH PDCCH
DwPTS
GP
UpPTS
5ms转换点：
Subframe #0 One subframe, 30720Ts DwPTS GP UpPTS DwPTS GP UpPTS Subframe #2 Subframe #3 Subframe #4 Subframe #5 Subframe #7 Subframe #8 Subframe #9
10ms转换点：
Subframe #0 One subframe, 30720Ts DwPTS GP UpPTS DwPTS GP UpPTS Subframe #2 Subframe #3 Subframe #4 Subframe #5 Subframe #7 Subframe #8 Subframe #9

更小的 TTI 满足用户面和控制面的时延；共享信道支持在多个用户间同时 传输数据；用户面延迟小于5ms，控制面延迟小于100ms ；
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采用OFDM，MIMO等先进技术支持更高的用户传输速率；下行最大 速率可达100Mbits/s，上行最大速率可达50Mbits/s；

下行频谱效率可达HSDPA的3～4倍；上行频谱效率可达 HSUPA 的2～3倍；
LTE TDD的定位
• 3G是移动通信标准，BWA(802.16e等)是 宽带无线接入标准 • 3G演进是移动通信宽带化；BWA是宽带
定位：
集高质量话音和宽带数据为一体；支 持全移动、综合多业务；网络可控、 可管理；具有低成本、低时延、后向
接入无线化
• 3G定位是语音为主、兼顾数据；BWA是 数据为主、兼顾语音
相关。E-UTRAN中测量由网络侧发起和配置，具体的测量量仍在
定义中。

切换
空中接口分层
Layer 3 Radio Resource Control (RRC)
Control / Measurements
Logical channels Medium (MAC) Access Control Transport channels Physical layer
对下行传输的ACK/NACK的反馈、调度请求以及CQI的测量结果
PDCCH占用几个OFDM符号，CFI取值为1或2或3 对上行传输的ACK/NACK的反馈，HI取值为0或者1 资源分配信息、HARQ信息、上行调度确认以及其他控制信息。 根据承载信息不同，PDCCH分为以下几种格式： DCI 格式0承载UL-SCH资源分配信息； DCI 格式1 承载SIMO方式的DL-SCH资源分配信息； DCI 格式1A承载简单的 SIMO方式的DL-SCH资源分配信息； DCI 格式2承载 MIMO方式的DL-SCH资源分配信息； DCI格式3承载对于PUCCH和PUSCH的TPC命令字（2比特的功率调 整）； DCI格式3A承载对于PUCCH和PUSCH的TPC命令字（1比特的功率 调整） 。
下行物理信道
信道类型 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel ) 功能 承载下行业务数据
PBCH (Physical Broadcast Channel)
PMCH ( Physical Multicast Channel) PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel) PDCCH (Physical Downlink Control Channel) PHICH (Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)
X2பைடு நூலகம்
X2
S1
S1
S1

E-UTRAN eNB
S1

eNB
空中接口
业务面
UE PDCP RLC MAC PHY eNB PDCP
RRC RRC PDCP RLC MAC PHY UE NAS eNB
控制面
MME NAS
RLC MAC PHY
PDCP RLC MAC PHY

完成业务数据流在空中接口的 收发处理，协议栈包括PDCP、 RLC、MAC和PHY四个协议子 层
扁平RAN结构：取消了RNC， eNB直接和EPC（Evolved Packet Core）相连，eNB之间 直接相连 EPC分为控制面实体MME和用户 面实体SAE Gateway S1是eNB和MME/S-GW之间的接 口：S1-C，S1-U X2是eNB之间的接口：X2-C， X2-U

X2
eNB
LTE信道编码与调制方式
传输信道的信道编码
传输信道 UL-SCH DL-SCH PCH MCH BCH Tail biting convolutional coding 1/3 Turbo coding 1/3 编码方案 编码速率
RACH
N/A
N/A
控制信息的信道编码
控制信息 DCI CFI HI UCI 编码方案 Tail biting convolutional coding Block code Repetition code Block code Tail biting convolutional coding 编码速率 1/3 1/16 1/3 variable 1/3
其主要目的是提高小区边缘用户以及高速移动用户的传输性能
波束赋形（Beam-forming）
其主要目的是在提高小区边缘用户，以及高速移动用户的传输性
能的基础上，有效的降低小区间干扰，从而更有利于OFDM系统的同 频组网
MIMO技术概述
发送分集： 循环延迟分集(CDD)： 实施简单、性能好 不需要信息的反馈 在不了解任意信道状态的 前提下，获得空间频率分 集的好处 分组空频码(SFBC)： 数据经过空频编码，然后编码数据分为 多个支路数据流，分别经过多个发射天 线同时发射出去 利用的是空频码字矩阵的正交性从而得 到基于线性处理的最大似然译码算法 有效抵消衰落,提高功率效率

E-UTRAN控制面主要包括 NAS、RRC、PDCP、RLC、 MAC和PHY，网络侧的协议终 止点除NAS在MME中外，其他 的协议层都终止于eNB
空中接口的主要工作过程

广播：MIB等需要频繁发送的系统信息使用固定无线资源在PBCH 上发送，而其它广播信息与数据动态共享无线资源，由PDSCH承 载。
固定下行
固定上行
物理信道类型和功能
上行物理信道
信道类型 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) PUCCH (Physical Uplink Control Channel) PRACH (Physical Random Access Channel) 功能 承载上行业务数据 承载HARQ信息 用于UE随机接入时发送preamble信息
LTE TDD上行采用SC-FDMA技术；
采用SC-FDMA技术作为上行多址接入技术。SC-FDMA技术具有 较小的PAPR，可以提高覆盖和小区边缘的传输速率，延长终端电池的 使用时间。同时，DFT-S OFDMA具有很好的频谱利用率，简化了实现 的复杂度。
OFDMA+64QAM

OFDMA各个子载波之间相互正交，彼此重叠 OFDMA无需保护频带，相比传统FDM，频谱利用率提高1倍 大规模集成电路和DSP技术使得OFDAMA的调制、解调易于实现

64QAM调制方式下的每symbol携带bit数是16QAM的1.5倍
LTE TDD MIMO技术
基本天线配置为2x2、4x2、4x4 、8x2、8x4可以被考虑
空间复用（Spatial multiplexing）
其主要目的是提高传输的峰值速率和吞吐量，从而满足LTE的需求
发送分集（Single stream transmit diversity）
One slot, Tslot=15360Ts
30720Ts
Subframe #0 One subframe, 30720Ts DwPTS GP
Subframe #2
Subframe #3
Subframe #4
Subframe #5
Subframe #7
Subframe #8
Subframe #9
UpPTS


寻呼：采用与数据共享无线资源的方式采用PDSCH承载。
业务链接建立和释放：在E-UTRAN中对RRC消息进行了较大的简 化，仅使用一个单一的配置消息（RRC CONNECTION
RECONFIGURATION）来进行业务链接的建立和释放。

动态调度 测量：测量对E-UTRAN网络性能影响非常大，与切换、调度密切