3GPP长期演进(LTE)介绍

下行OFDMA物理层过程

调度 链路自适应 HARQ（增量冗余） 小区搜索 功控（补偿路径损失和阴影衰落）； 小区间干扰消除（特定小区扰码，交织等）；
上行SC-FDMA基本传输方案

调制方案（QPSK，16QAM或8PSK）； 包含导频结构的复用（导频结构的设计）； 信道编码和物理层的映射（Turbo编码，循环 编码，高层信令TBD）； MIMO（2×2天线系统，更高阶的也要考虑） 上行宏分集（多个小区位置上的上行链路传输 的同时接收）；
竞争对手工作计划

本项目的投入
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资金：人民币7500万～13000万 人力：100～150人 时间：2.5～3年 人员分布：北研所，上研所，瑞研所，美研所 1）2005年2月~2006年6月，标准预研阶段，对应于3GPP SI阶段 2）2006年6月~2007年12月，产品预研和标准化阶段，主要对应于3GPP WI阶段 1）第一阶段：Super 3G全套的解决方案；对于3GPP LTE的主要议题均提出相应 的文稿；完善的链路仿真/系统仿真平台；相关技术/算法的分析和仿真结果。 2）第二阶段：提出大量的标准提案并获得通过；全套的链路级/系统级设计方案； 成熟的、可用于商用设备的关键算法；力争在2007年12月前完成样机开发。 通过本项目的研究和投入，使其成为3GPP LTE标准制定的主要参与者，全面改善 其在WCDMA的知识产权地位。 系统、全面地掌握LTE关键技术，力争在标准制定完成阶段推出商用样机。

LTE中的导频技术 LTE中的宏分集技术 LTE中的可变带宽技术 LTE中的物理信道和复用技术 LTE中的小区间干扰消除 等等
LTE中的导频技术－下行OFDM考虑，爱立信
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3.
至少有三个作用 同步（频率同步，识别最好的小区，帧同步， 小区ID）； CQI估计（链路自适应，依据信道的调度， 波束或天线选择）； 相干解调（广播/多播，单播）；
LTE的目标
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实现高速、低延迟、分组业务优化演进目标。 相关的领域有： 无线接口物理层（上行和下行）领域 无线接口层2、层3的领域 UTRAN结构 射频领域
LTE项目时间表
RAN
#25
2004
#26 #27
2005
#28 #29 #30 #31
2006
#32 #33 #34 #35
2007
#36 #37 #38
Study Item period (Evolved UTRA and UTRAN)
Work Item period (Indicative)
SA/CT
#25
2004
#26
#27
#28
2005
#29
2006
#30 #31 #32
#33
2007
#34 #35 #36 #37 #38
RAN工作时间表
RAN #27, 9-11 March, Tokyo
•Work plan agreed •TR Structure agreed •1st list of requirements
RAN#31, 8-10 March, China
Revised work plan Working assumption on complete concept Channel structure MIMO scheme to be used for evaluation Signalling procedures Mobility details
LTE中的上行物理信道－日本NTT DoCoMo
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3. 1. 2.
Contention-based channel 快速接入信道（信令或低延迟短负荷业务） 保留信道（调度信道的保留信息） 上行同步信道（多个用户的定时分配） Uplink Scheduled Channel 共享数据信道（业务信道和层3控制信息等） 共享控制信令信道（层1和层2控制信息，高 质量的传输，低块误码率BLER）；
Sep
Oct
Nov
Feb
Mar
Apr
May
Jun
RAN #28, 1-3 June, Quebec
RAN#30, 30 Nov-2 Dec, Malta
•Revised Work plan •Requirement TR approved deployment scenarios included requirements on migration scenarios included
长期演进（LTE）





LTE简介及工作计划 LTE需求分析 LTE无线接入方案 LTE中的hotspot 相关企业动态 OFDM技术简介 MIMO技术简介 MIMO/OFDM系统简介
何为长期研究LTE？
LTE：Long term evolution 意即长期演进。 3GPP的无线接入技术，如HSDPA和增强上行 等技术将在几年内具有非常高的竞争力；但为 了在更长的一个时间，比如10年甚至更长的时 间，保持这种竞争力，需要考虑无线接入技术 的一个长期的演进。包括无线接口和无线网络 系统结构两个方面的演进。

பைடு நூலகம்
显著提高峰值传输速率，即 100 Mbps (下行) ，50 Mbps (上行) 提高“小区边界传输速率”，同时保证和目前网络相同的站 点分布 显著提高频谱利用率 ( 例如 2-4 x Rel6) 尽可能降低无线接入网络延迟（用户面 UE - RNC - UE ） 低于10ms 显著降低控制面网络延迟 灵活可变的带宽 – 5, 10, 20 ，也可能 15 MHz – [1.25,] 2.5 MHz: 适用于系统可能应用的某种窄带情况 等等
LTE中的下行物理信道－日本NTT DoCoMo

导频信道（公共导频和专用导频信道）； 公共控制信道（广播和循环信息等）； 共享控制信令信道（功控，层1层2控制信息） 共享数据信道（业务信道和层3控制信息） 多播/广播信道（多个小区的业务/控制数据的 多播/广播的同时传送）； 下行同步信道（小区搜索）；
LTE中的小区间干扰消除－法电等
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3.
提出三种方法 干扰协作和避免（发射机侧）：也就是在基站中间 实现资源的联合分配，目标是为了抑制干扰的发生 或者限制他的强度 ； 干扰消除（接收机侧）：可以在接收机采用迭代算 法进行消除，依赖于资源分配和天线的数量 ； 干扰估计（接收机侧）：简单的PSD估计方法可以 提供一个性能的增益 ，减少残留干扰的影响；
RAN#29, 21-23 Sept, Tallin
Revised work plan RAN-CN functional split agreed RAN-CN migration scenarios included
2005
Mar Apr May Jun Jul
2006
Dec Jan
Aug
下行OFDMA方式－基本传输方案



调制方案（QPSK,16QAM,64QAM, OFDM/OQAM 脉冲成型）； 包含导频的复用（导频结构的设计）； 信道编码和物理信道映射（Turbo编码，关于信 令的编码TBD）； MIMO（2×2天线系统，更高阶的也要考虑）； 下行宏分集（快速小区选择，MBMS）；
FDM和OFDM系统频谱利用率比较
为什么是OFDM- OFDM的优点

OFDM高速数据流进行串并转换，每个子载波 上的符号长度相对增加，能减少ISI OFDM的每个子载波间可以重叠，大大提高了 频谱利用率。 OFDM采用FFT实现，复杂度低 OFDM可以抗频率选择性衰落 OFDM和其他接入方法结合
LTE需求简介

性能相关的需求（峰值速率，延迟等） 系统表现相关的需求（吞吐量，频谱利用率， 覆盖，移动性等） 布局相关的需求（灵活性，配置，共存等） 无线资源管理相关的需求（负载共享，对高层 传输的有效支持等） 复杂性需求（UE及整个系统的复杂性要求）
技术要求




本项目主要分两个阶段：
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阶段目标输出：
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目标
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OFDM技术简介

OFDM原理 OFDM优缺点 OFDM的帧同步 OFDM的符号同步 OFDM的采样同步 OFDM的信道估计
OFDM原理

OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM结合了多载波调制(MCM)和频移键控 (FSK) OFDM系统把高速的数据流分成多个平行的低 速数据流，把每个低速的数据流分到每个单子 载波上,在每个子载波上进行FSK
SA2 Feasibility Study period (System Architecture Evolution) SA1 AIPN TR
[Ref] S2-050791
SA2 / CN Specification period (Indicative)
info
approval
SA1 AIPN TS
为什么是OFDM- OFDM的缺点

受频率偏差的影响
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频率偏差影响正交性，丧失正交性导致ICI 高的PAPR需要放大器有高的动态范围，否则也会 导致ICI，同时成本也上去了
存在峰均功率比(PAPR)
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怎么实现OFDM？-帧检测

利用短训练序列作相关，在OFDM符号流中 寻找帧的开始位置
c ( n) r ( n k ) r * ( n k D )
[Ref] RP-050167
Revised work plan RAN Architecture including RAN migration scenarios Radio Interface Protocol Architecture States and state transitions Physical Layer Basics Multiple access scheme Macro-diversity or not RF Scenarios Measurements
RAN#32, 31 May- 2 June, TBD
Concept TR for approval TR having Stage 2 level of details in order for smooth transition to Work Item phase WIs created and their time plan agreed
LTE中的可变带宽技术－日本NTT DoCoMo


可变带宽设计：不同系列的基站设备其射频、 基带部分要适应从1.25M、2.5M、5M、10M 、15M、20M的可变带宽，以满足运营商多样 化需求。 考虑不同带宽能力的UE和不同带宽的BTS， 如最大带宽20M的UE必须能够于一个可变带 宽从1.25M到20M的BTS进行无线连接；反之， 也是；
LTE中的时频间隔－爱立信
BWchunk Tchunk Chunk

BWchunk200 kHz （平滑的过度到2G频谱） Tchunk0.5 ms （满足RAN RTT的要求延迟<10ms）
LTE中的宏分集技术－ZTE中兴


对于EUTRA的上行系统，我们认为在不同的 基站之间没有宏分集，在同一个基站的不同小 区之间保持宏分集； 对于EUTRA下行系统，我们认为有没有宏分 集主要依据与增强的MBMS需求。在单播时， 系统不采用宏分集；多播时，则选择下行宏分 集。
LTE中的无线接入技术简介
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下行接入方式 OFDMA(FDD/TDD)（支持的最多）； MC-WCDMA; MC-TD-SCDMA； 上行接入上式 SC-FDMA(FDD/TDD)（支持的最多）； OFDMA（FDD/TDD）； MC-WCDMA; MC-TD-SCDMA；
上行SC-FDMA物理层过程



随机接入过程 调度（scheduled access, contention-based access） 链路自适应 功控（补偿阴影和路径衰落，快速衰落TBD） HARQ 上行定时控制（带有循环前缀）； 减少小区间干扰（提高小区边界的覆盖等）；
LTE中的hotspot