LTE空中接口技术与性能_2

LTE空中接口技术与性能(2)主讲:西安邮电大学孙友伟教授2012.10.23LTE物理层架构LTE的OFDM技术LTE物理层其它技术第二章LTE物理层技术1概述正当人们惊讶于WiMAX技术的迅猛崛起时，3GPP也开始了UMTS技术的长期演进（LongTermEvolution，LTE）技术的研究。这项受人瞩目的技术被称为“演进型3G”（Evolved3G，E3G）。但只要对这项技术稍作了解，就会发现，这种以OFDM为核心的技术，与其说是3G技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution），它和3GPP2AIE（空中接口演进）、WiMAX以及最新出现的IEEE802.20MBFDD/MBTDD等技术，由于已经具有某些“4G”特征，甚至可以被看作“准4G”技术。2LTE的需求指标LTE项目首先从定义需求开始。主要需求指标包括：　　●支持1.25MHz-20MHz带宽；　　●峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps。频谱效率达到3GPPR6的2-4倍；　　●提高小区边缘的比特率；　　●用户面延迟（单向）小于5ms，控制面延迟小于1OOms；　　●支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作；　　●支持增强型的广播多播业务；●降低建网成本，实现从R6的低成本演进；●实现合理的终端复杂度、成本和耗电；●支持增强的IMS（IP多媒体子系统）和核心网；●追求后向兼容，但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡；●取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域实现，如采用VoIP；●对低速移动优化系统，同时支持高速移动；●以尽可能相似的技术同时支持成对（paired）和非成对（unpaired）频段；●尽可能支持简单的临频共存。3LTE物理层 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化进展LTE的研究工作主要集中在物理层、空中接口协议和网络架构几个方面，其中网络架构方面的工作和3GPP系统架构演进（SAE）项目密切相关。3.1　双工方式和帧结构目前的LTE物理层技术研究主要针对频分双工（FDD）和时分双工（TDD）两种双工方式。依据TR25.913中对FDD/TDD共性的需求，TR25.814中的内容基本都假设对FDD和TDD均适用。少数对TDD进行的区别考虑的地方，都进行了特别注明。在TDD模式下，每个子帧要么作为上行子帧，要么作为下行子帧。上行或下行子帧可以空出若干个OFDM符号作为空闲（Idle）符号，以留出必要的保护间隔。子帧的结构可能不断变化，因此可能需要通过信令 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 系统当前的子帧结构。3.2　基本传输和多址技术的选择基本传输技术和多址技术是无线通信技术的基础。3GPP成员在讨论多址技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 时，主要分成两个阵营：多数公司认为OFDM/FDMA技术与CDMA技术相比，可以取得更高的频谱效率；而少数公司认为OFDM系统和CDMA系统性能相当，出于后向兼容的考虑，应该沿用CDMA技术。持前一种看法的公司全部支持在下行采用OFDM技术，但在上行多址技术的选择上又分为两种观点。大部分厂商因为对OFDM的上行峰平比PAPR（将影响手持终端的功放成本和电池寿命）有顾虑，主张采用具有较低PAPR的单载波技术。另一些公司（主要是积极参与WiMAX标准化的公司）建议在上行也采用OFDM技术，并用一些增强技术解决PAPR的问题。经过激烈的讨论和艰苦的融合，3GPP最终选择了大多数公司支持的方案，即下行OFDM，上行SC（单载波）-FDMA。上行SC-FDMA信号可以用“频域”和“时域”两种方法生成，频域生成方法又称为DFT扩展OFDM（DFT-S-OFDM）；时域生成方法又称为交织FDMA（IFDMA）。采用哪种生成方法尚未确定，但大部分公司支持采用DFT-S-OFDM技术（如图1所示）。这种技术是在OFDM的IFFT调制之前对信号进行DFT扩展，这样系统发射的是时域信号，从而可以避免OFDM系统发送频域信号带来的PAPR问题。上行传输方案选择：DFT-S-OFDM调制结构图上行解调结构图下行传输技术OFDM下行传输方案：OFDMOFDM发射机结构OFDM原理OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流，在N个子载波上同时进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符号，构成一个OFDM符号OFDM并行的子载波而言，由于符号周期展宽，多径效应造成的时的基本思想是将高速的数据流分解为多路并行的低速数据流，在多个载波上同时进行传输。对于低速延扩展相对变小。当每个OFDM符号中插入一定的保护时间后，码间干扰几乎就可以忽略与传统的多载波调制（MCM）相比，OFDM调制的各个子载波间可相互重叠，并且能够保持各个子载波之间的正交性。IFFT/FFT计算量(基2算法)：IDFT/DFT计算量：OFDM系统满足Nyquist无码间干扰准则。但此时的符号成型不象通常的系统，不是在时域进行脉冲成型，而是在频域实现的。因此时频对偶关系，通常系统中的码间干扰(ISI)变成了OFDM系统中的子载波间干扰(ICI）为了消除ICI，要求OFDM系统在频域采样点无失真。OFDM符号的频谱结构OFDM优势OFDM技术风险LTE物理层其它技术调度：　　调度就是动态的将最适合的时／频资源分配给某个用户，系统根据信道质量信息（CQI）的反馈、有待调度的数据量、UE能力等决定资源的分配，并通过控制信令通知用户。调度和链路自适应、HARQ紧密联系，都是根据下述信息来调整的：　　QoS参数和测量；NodeB有待调度的负载量；等待重传的数据；UE的CQI反馈；UE能力；UE睡眠周期和测量间隙／长度；系统参数，如带宽和干扰水平。上行调度与下行相似，但上行除了可以采用调度来分配无线资源外，还将支持基于竞争（Contention）的资源分配方式。调度操作的基础是CQI反馈（当然CQI信息还可以用于AMC、干扰管理和功率控制等）。CQI反馈的频域密度应该是最小资源块的整数倍，CQI的反馈周期可以根据情况的变化进行调整。LTE还未确定具体的CQI反馈方法，但反馈开销的大小将作为选择CQI反馈方法的重要依据。链路自适应：下行链路自适应链路自适应的核心技术是自适应调制和编码（AMC）。LTE对AMC技术的争论主要集中在是否对一个用户的不同频率资源采用不同的AMC（RB-specificAMC）。理论上说，由于频率选择性衰落的影响，这样做可以比在所有频率资源上采用相同的AMC配置（RB-commonAMC）取得更佳的性能。但大部分公司在仿真中发现这种方法带来的增益并不明显，反而会带来额外的信令开销，因此最终决定采用RB-commonAMC。也就是说，对于一个用户的一个数据流，在一个TTI内，一个层2的PDU只采用一种调制编码组合（但在MIMO的不同流之间可以采用不同的AMC组合）。上行链路自适应上行链路自适应比下行包含更多的内容，除了AMC外，还包括传输带宽的自适应调整和发射功率的自适应调整。UE发射带宽的调整主要基于平均信道条件（如路损和阴影）、UE能力和要求的数据率。该调整是否也基于块衰落和频域调度，有待于进一步研究。HARQ混合自动重传请求LTE基本将采用增量冗余（IncrementalRedundancy）HARQ。另外，各公司还就是否采用异步HARQ或自适应HARQ展开了讨论。基本的HARQ，每次重传的时刻和所采用的发射参数（调制编码方式及资源分配等）都是预先定义好的。而异步HARQ则可以根据需要随时发起重传。自适应HARQ即每次重传的发射参数可以动态调整。因此异步HARQ和自适应HARQ与基本的HARQ相比可以取得一定增益，但需要额外的信令开销。功率控制由于不存在CDMA系统中的“用户间干扰”，LTE系统可以在每个子频带内分别进行“慢功控”。但在上行，如果对小区边缘用户进行完全的功控，可能导致小区间干扰问题。因此目前正在考虑对边缘用户只“部分的”的补偿路损和阴影衰落，从而避免产生较强的小区干扰。这样可以获得的更大的系统容量。当功控考虑对其他小区干扰时，小区边缘UE的“目标SINR”需要定得比小区中心UE的“目标SINR”小，当然同时要考虑UE之间的公平性问题。通信新技术新业务层出不穷,需要我们不断地学习和研究,一方面准确的把握市场,另一方面熟练的驾驭技术,才能在百变的环境下利于不败之地