LTE入门原理讲解.ppt
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- 上传时间:2023-10-17
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LTE入门原理讲解.ppt
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TD-LTE入门,目录,LTE发展驱动,语音收入下降,增加收入:
提升带宽,引入新业务,增加业务量,网络成本高,降低成本:
降低数据业务每bit成本,增加收益,WiMAX,LTE,WiMAX的领先,应对竞争:
应对WiMAX阵营的竞争,LTE发展介绍移动通信技术标准演进与发展,TDMA,GPRS/EDGE,WCDMA,HSPA,TD-SCDMA,TD-HSPA,CDMA,OFDM,EV-DORel.0,D0Rel.A,WiMAX阵营,CDMA20001x,峰值速率(UL:
DL)0.47/0.47Mbps,小区吞吐量(UL:
DL)0.23/0.23Mbps,峰值速率:
5.76/14.4Mbps小区吞吐量:
1.5/3Mbps,峰值速率:
0.55/1.68Mbps小区吞吐量:
0.36/1Mbps,峰值速率:
1.8/3.1Mbps小区吞吐量:
0.4/0.8Mbps,峰值速率,(220MHz):
50M/150Mbps,(注:
假设上行最高16QAM),LTETDD峰值速率(20MHz):
10M/110Mbps(注:
3:
1配比下,,LTE-Adv(包括FDD和TDD),峰值速率:
500M1Gbps,且假设上行最高16QAM),峰值速率:
75Mbps,MobileWiMAX802.16m,峰值速率:
500M1Gbps,MobileWiMAX802.16e,LTEFDD,3G,2G,4G,3.9G,LTE:
LongTermEvolution(长期演进);TD-LTE和FDDLTE在3GPP标准中的区别很小,主要区别体现在基本的双工方式上;运营商出于市场竞争方面的考虑,对“4G”有不同的解读,LTE发展介绍TD-LTE标准发展,2008,2009,2010,2011,Release8TD-LTE:
基础版本多址方式OFDMA/SC-FDMA支持多流传输,下行4流MIMO,上行MU-MIMO上下行支持64QAM调制支持单流波束赋形,2012,Release11TD-LTE-Advanced:
上下行MIMO增强载波聚合增强移动Relay,支持高铁应用TDD新频段小区间干扰消除增强标准化标准化基站节能,促进节能减排标准化多种无线技术干扰共存,推进四网融合,TD-LTE帧结构融合,TD-LTE发展提速形成“TypeII”帧结构:
包括DwPTS/GP/UpPTS特殊子帧工信部正式将LTETDD命名为TD-LTE,定位为TD-SCDMA的后续演进,Release10TD-LTE-Advanced:
向IMT-Advanced继续演进增强的上下行MIMO,支持最高下行8流/上行4流传输,配合载波聚合实现1Gbps峰值速率载波聚合支持最大100MHz带宽无线中继Relay分层网络下的小区干扰消除,满足热点和家庭覆盖需求研究能与终端内多种无线技术干扰共存实现最小路测(MDT)功能,Release9TD-LTE:
增强版本支持双流波束赋形,增强性能HomeeNB增强实现自组织网络(SON)功能实现混合载波eMBMS功能,LTE系统结构,TDD-LTE频段,F频段低段20M(1880MHz-1900MHz)用于我公司TD-SCDMA网络,高段20M(1900MHz-1920MHz)存在PHS干扰,E频段50M由于有雷达业务占用,目前只能用于室分,TD-LTE技术优势,更高的速率DL:
90MbpsSISO;172Mbps2*2MIMO;326Mbps4*4MIMOUL:
58Mbps16QAM;84Mbps64QAM,更高频谱效率DL:
5bit/s/HzUL:
2.5bit/s/Hz,更低时延信令时延100ms,业务环回延迟10ms,目录,OFDM正交频分复用,1,2,3,4,MIMO多发多收,ICIC小区间干扰协调,高阶调制AMC,LTE关键技术,多址技术:
区分不同用户,LTE,OFDMA,5,OFDM概述
(1),减少子载波间的保护频带,提高频谱利用率,F1F2F3F4F5F6F7,F1F2F3F4F5F6F7,普通FDM子载波间隔,OFDM子载波间隔(部分重合),OFDM概述
(2),宽频信道分成正交子信道高速数据信号转换成并行的低速子数据流每个子信道上传输低速子数据流,频域波形,f,宽频信道,正交子信道,频域调度颗粒度小(180kHz),子载波颗粒度小(15kHz),正交频分复用技术,多天线之MIMO,双声道立体声,身临其境的感觉真好!
两只喇叭+两只耳朵,双发双收MIMO,让上网速率翻番两副接收天线+两副发射天线,MIMO的工作模式,复用模式不同天线发射不同的数据,可以直接增加容量:
22MIMO方式容量提高1倍分集模式不同天线发射相同的数据,在弱信号条件下提高用户的速率,LTE中MIMO的使用,LTE小区间干扰协调,小区内干扰LTE特有的OFDMA接入方式,使本小区内的用户信息承载在相互正交的不同载波上小区间干扰(InterCellInterferenceICI)所有的干扰来自于其他小区LTE同频组网时,小区间干扰比较严重,导致位于小区边缘的用户数据吞吐量急剧下降。
用户感受差。
LTE同频组网时小区间干扰比较严重,小区边界干扰严重,LTE小区间干扰协调,小区间干扰协调(ICIC)的实现方式很多,主要有一下两类:
只有当负荷度较低时,ICIC的增益才能够比较明显。
ICIC对于边缘的改善增益明显,空口速率提升技术高阶调制,高阶调制的优点:
TD-LTE可以采用64QAM调制方式,比TD-SCDMA采用的16QAM速率提升50,高阶调制的缺点:
越是高性能(速率高)的调制方式,其对信号质量(信噪比)的要求也越高,AMC的基本原理,基于信道质量的信息反馈,选择最合适的调制方式,数据块大小和数据速率,好的信道条件减少冗余编码,甚至不需要冗余编码坏的信道条件增加更多冗余编码,目录,LTE帧结构,FDD-LTE帧结构,TDD-LTE帧结构,无线帧=10ms子帧=1ms时隙=0.5ms,无线帧=10ms半帧=5ms子帧=1ms,LTE帧结构,特殊时隙肯定是在一共7种配置。
对于五毫秒的周期,子帧1和6是特殊子帧,子帧0和5一定是下行子帧。
LTE帧结构,TD-TLE特殊子帧继承了TD-SCDMA的特殊子帧设计思路,由DwPTS,GP和UpPTS组成。
TD-LTE特殊子帧可有多种配置,用以改变DwPTS,GP和UpPTS的长度。
DwPTS+GP+UpPTS等于1ms。
目前移动TD-LTE网络最常用的是配置5和配置7。
LTE帧结构,PRB(物理时隙块)是LTE系统中的最小资源块,在时域上包含7个连续的OFDM符号,在频域上包含12个连续的子载波。
RE:
1个符号X1个子载波PRB的大小和下行数据的最小载荷相匹配。
PRB的时域大小为一个时隙,即0.5ms,LTE物理信道,PBCH:
物理广播信道调制方式:
QPSK,PDSCH:
物理下行共享信道调制方式:
QPSK,16QAM,64QAM,PCFICH:
物理控制格式指示信道调制方式:
QPSK,下行物理信道,PHICH:
物理HARQ指示信道调制方式:
BPSK,PMCH:
物理多播信道调制方式:
QPSK,16QAM,64QAM,PDCCH:
物理下行控制信道调制方式:
QPSK,LTE物理信道,物理下行控制信道(PDCCH)用于指示PDSCH相关的传输格式,资源分配,HARQ信息等物理下行共享信道(PDSCH)传输数据块物理广播信道(PBCH)传递UE接入系统所必需的系统信息,如带宽,天线数目等物理控制格式指示信道(PCFICH)一个子帧中用于PDCCH的OFDM符号数目物理HARQ指示信道(PHICH)用于NodB向UE反馈和PUSCH相关的ACK/NACK信息物理多播信道(PMCH)传递MBMS相关的数据,LTE物理信道,PUSCH:
物理上行共享信道调制方式:
QPSK,16QAM,64QAM,PRACH:
物理随机接入信道调制方式:
QPSK,PUCCH:
物理上行控制信道调制方式:
QPSK,上行物理信道,LTE物理信道,物理上行控制信道(PUCCH)当没有PUSCH时,UE用PUCCH发送ACK/NAK,CQI,调度请求(SR,RI)信息。
当有PUSCH时,在PUSCH上发送这些信息物理上行共享信道(PUSCH)承载数据物理随机接入信道(PRACH)用于随机接入,发送随机接入需要的信息,preamble等,LTE物理层过程,小区搜索,LTE物理层过程,解析传输请求,获得随机接入配置信息;选择preamble序列1)基于竞争的随机接入:
随机选择preamble2)无竞争的随机接入:
由高层指定preamble按照指定功率发送preamble盲检用RA-RNTI标识的PDCCH-检测到,接收对应的PDSCH并将信息上传;-否则直接退出物理层随机接入过程,由高层逻辑决定后续操作;,随机接入,目录,3GPP标准化方案,3GPP标准化方案,SRVCC:
在LTE覆盖范围内通过LTE网络提供基于IMS的话音业务。
在呼叫过程中移动出LTE覆盖范围时,支持LTE话音与2G/3G的互操作来保证连续性,CSFallback:
开机优选LTE,需要话音业务时,由LTE重选至2G/3G,多模双待:
终端同时驻留2G/3G和LTE网络,话音业务通过2G/3G提供,数据业务通过LTE或2G/3G提供。
终端实现方案,根据终端形态不同,TD-LTE语音终端包括多模单待和多模双待两种形态多模单待终端分话音由LTE提供和不通过LTE提供两种解决方案多模双待终端话音由2G/TD电路域提供,TD-LTE语音解决方案,TD-LTE语音解决方案,三类方案优劣势总结如下:
双待机方案在业务体验,网络改造和实施方面优势明显,可部署时间相对较早。
但终端实现较为复杂,需借鉴业界已有成熟的双待机研发经验CSFB在终端实现、产业支持和国际化程度方面占有较大优势,但其对网络改造要求较高,业务体验较差,在商用时还需较长时间深入优化网络参数配置以保证业务质量SRVCC是业界公认的目标方案,目前产业正在加速。
SRVCC对LTE网络覆盖要求高,且对网络存在一定改造要求,TD-LTE分组域融合,EPC,2G分组域,TD分组域,如何实现业务在2G/3G/LTE间的连续性,TD-LTE分组域融合,TD-LTE频率选择,目前中国移动频率资源情况,跟踪区域(TA)基本概念,TD-LTE的TA规划,LTE中TA(TrackingArea)和2G/3G中得RA(RoutingArea)类似。
LTE只有PS域(PacketSwitch),所以没有LA(LocationArea)的概念。
小区所属的TA在SIB1(SystemInformationBlock1)中广播。
LTE中允许UE在多个TA注册,即TA列表(TrackingAreaList)。
当UE离开当前TA或TA列表,或者当周期性TA更新定时器超时时,UE发起TA更新操作。
TAI(TrackingAreaIdentity)用来标识TA。
TAI由MCC、MNC和TAC(TrackingAreaCode)三部分组成。
TAC用于标识PLMN内的TA,固定长度16比特。
跟踪区域(TA)规划原则与约束条件,鉴于LTE网络在现有GSM/TDS网络基础上部署,最直接的TA规划方案是将TA边界规划成与GSM/TDSRA或LA边界重叠。
TA应尽量规划的大一些,从而降低TAU开销。
但如果寻呼负载过高,应缩小TA。
在LTE网络部署后,应通过counter来监控寻呼负载,防止寻呼过载偏高。
对于多模终端,TA规划与GSM/TDS/LTE互操作策略相关。
比如为方便数据业务,UEIDLE态可以倾向驻留在LTE小区,并重选或切换到GSM/TDS小区。
在此种互操作策略下,TA规划和常规的仅有LTE终端情况相同。
TD-LTE的TA规划,TD-LTE中跟踪区(TA)设计原则和方法与系统的寻呼能力密切相关,规划建议:
TA规划,在LTE建网的初期阶段,为了避免实施和规范的复杂度,建议TA区的大小和2G/3G系统的LA/RA区大小保持一致,TD-LTE无线接入网设备方案,截至到TD-SCDMA四期工程,约83%的天线、60%的室外RRU及89%的BBU设备可以直接升级支持TD-LTE,随着TD-SCDMA后续扩容工程进行,直接升级设备比例将会进一步提升,因此升级方式将是快速部署TD-LTE网络的一个重要方式。
采用D频段新建,除现网TDS站址(部分场景的FAD天馈)共享外,其余设备都新建,如新增单D天线、新增D频段RRU、新建GPS天线及新方案BBU配置。
TD-LTE天馈解决方案,基于8通道产品,从TD-SCDMA升级(共天馈),TD-LTE新建(不共天馈),仅F频段,天馈不变化,仅RRU软件升级,F+D频段,天馈跟换为FA/D内置合路器天线,仅F频段,F+D频段,根据具体场景采用FAD天线系列产品,基于2通道产品,从GSM升级(共天馈),TD-LTE新建(不共天馈),仅F频段,天线更换为支持GSM1800/F内置合路器或双频独立电调天线,F+D频段,仅F频段,F+D频段,根据具体场景采用FAD2通道天线系列产品或采用同8通道天线二合一的方式(8+2),天线更换为支持GSM1800/F/D内置合路器或三频独立电调天线,主用于TD升级,主用于2G升级,
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