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1、移动产品支持中心,步入LTE时代 （移动普及性教程之六）,内容,LTE起源 LTE技术原理与系统架构 LTE关键技术,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。 L
2、TE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。,3GPP 标准与技术演进,LTE的进一步演进将会满足 IMT-Advanced的技术要求,无线技术演进路径,内容,LTE起源 LTE技术原理与系统架构 LTE关键技术,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、后向兼容的“先进的综合移动宽带无线系统” 技术路线: OFDM+SA
3、/MIMO+IP技术 +TD-SCDMA成熟技术,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,电信运营商竞争的需求： 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的定位,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 ；,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
4、行频谱效率可达HSDPA的34倍；上行频谱效率可达 HSUPA 的23倍；,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；,1,2,3,4,5,与LTE FDD系统帧结构兼容，系统设计保证了站点的重用。,LTE TDD系统目标,网络扁平化,全IP化,核心网趋同化,交换功能路由化,业务平面与控制平面完全分离化,网元数目最小化,协议层次最优化,LTE网络结构简化,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IM
5、S承载综合业务 原UTRAN的CS域业务均可由LTE网络的PS域承载,IP化的网络架构,LTE网络架构,TD LTE接入网E-UTRAN结构,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,多模多功能 TD LTE 终端,PDA,GSM,TD-SCDMA,ALL IN ONE,低成本,低功耗,业务丰富,通用性强,设置灵活,接入性强,操作系统简单,系统稳定,商用终
6、端与HSPA等商用网络进行IWT和IOT测试，保证漫游等功能的实现,TD LTE终端,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,业务面,控制面,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,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。 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
7、，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,空中接口的主要工作过程,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,空中接口分层,固定下行,固定上行,5ms转换点：,10ms转换点：,物理层帧结构,上行物理信道,下行物理信道,物理信道类型和功能,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
8、息：,物理层信令,传输信道的信道编码 控制信息的信道编码,LTE信道编码与调制方式,下行物理信道的调制方式 上行物理信道的调制方式,LTE信道编码与调制方式,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,LTE （OFDM+MIMO+IP）,LTE的主要增强型技术：OFDM、MIMO,1G （FDMA）,2G （TDMA为主）,3G （CDMA）,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。 LTE
9、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。,LTE TDD多址接入技术,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,基本天线配置为2x2、4x2、4x4 、8x2、8x4可以被
10、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） 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,LTE TDD MIMO技术,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
11、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,通过基站的两个发送天线发送两组不同的编码数据流 把高速编码数据流分割为一组相对速率较低的数据流，分别在不同的两个天线，对不同的数据流独立的编码、调制和发送 在接收端使用空间均衡器分离两个信号 在信道质量好的情况下，可以大大提高数据的传输速率,空间复用：,MIMO技术概述,发送分集：,LTE系统支持基于频域的信道调度 相对于单载波CDMA系统，LTE系统的一个典型特征是可以在频域进行信道调度和速率控制,下行：基于公共参考信号 上行：基于探测参考信号,时域频域二维调度,
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