LTE原理-NSN.ppt

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TDD-LTE基本原理基本原理NSN2022/11/10NSNAHMCC叶柳叶柳13866688856Charter1LTECharter1LTE背景介绍背景介绍背景介绍背景介绍1LTE1LTE的概念的概念的概念的概念22LTELTE设计目标设计目标设计目标设计目标33TDDTDD与与与与FDDFDD区别区别区别区别什么是什么是LTE？

长期演进LTE（LongTermEvolution）是3GPP主导的无线通信技术的演进LTE与SAE是3GPP两大演进计划，LTE负责无线空口技术演进，SAE（SystemArchitectureEvolution）负责整个网络架构的演进什么是LTE，为什么需要LTEl为什么需要为什么需要LTE？

p保持3GPP与WIMAX/3GPP2的竞争优势p顺应宽带移动数据业务的发展需要n移动通信数据化，宽带化，IP化n高吞吐率=高频谱效率+大带宽n低时延=扁平化的网络架构E-UTRAN:

EvolvedUMTSTerrestrialRadioAccessNetwork，LTE的接入网EPC：

EvolvedPackageCore，LTE的核心网EPS：

EvolvedPacketSystem，演进的分组系统EPS=E-UTRAN+EPC狭狭义来来讲：

LTE=E-UTRAN,SAE=EPC（概念（概念难严格区分，理解就好）格区分，理解就好）移动通信技术的演进路线n多种标准共存、汇聚集中n多个频段共存n移动网络宽带化、IP化趋势2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS4GMBMSCDMA20001XEV-DO802.16e802.16mHSDPAHSPA+R7FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16dCDMAIS95CDMA20001xLTEEV-DORev.AEV-DORev.BHSUPAHSPA+R7更好的覆盖更好的覆盖峰值速率峰值速率DL:

100MbpsUL:

50Mbps低延迟低延迟CP:

100msUP:

5ms更低的更低的CAPEX&OPEX频谱频谱灵活性灵活性更高的频更高的频谱效率谱效率LTELTE的设计目标LTE设计目标带宽灵活配置：

支持1.4MHz-20MHz带宽实际支持1.4MHz,3MHz,5MHz,10Mhz,15Mhz,20MHz峰值速率（20MHz带宽）：

下行100Mbps，上行50Mbps实际实现峰值速率比目标高控制面时延小于100ms，用户面时延（单向）小于5ms能为速度350km/h的用户提供100kbps的接入服务支持增强型MBMS（E-MBMS）（MBMS：

多媒体广播多播业务）取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIP支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作系统结构简单化，低成本建网3GPP的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据业务的，高性能数据业务的，“确保在未来确保在未来10年内领先年内领先”。

TD-LTE与LTEFDD技术对比技技术体制体制TD-LTELTEFDD采用的相同的关采用的相同的关键技技术信道带宽灵活配置1.4M，3M，5M，10M，15M，20M1.4M，3M，5M，10M，15M，20M帧长10ms（半帧5ms，子帧1ms）10ms（子帧1ms）信道编码卷积码、Turbo码卷积码、Turbo码调制方式QPSK，16QAM，64QAMQPSK，16QAM，64QAM功率控制开环结合闭环开环结合闭环MIMO多天线技术支持支持技技术差异差异双工方式TDDFDD子帧上下行配置无线帧中多种子帧上下行配置方式无线帧全部上行或者下行配置HARQ个数与延时随上下行配置方式不同而不同个数与延时固定调度周期随上下行配置方式不同而不同，最小1ms1msTD-LTE与FD-LTE技术对比TD-LTE特有技术周期周期上下行配比上下行配比5ms1DL:

3UL，2DL:

2UL，3DL:

1UL10ms6DL:

3UL，7DL:

2UL，8DL:

1UL，3DL:

5UL上下行配比可调上下行配比可调多子帧调度多子帧调度/反馈反馈特殊时隙的应用特殊时隙的应用u为了节省网络开销，TD-LTE允许利用特殊时隙DwPTS和UpPTS传输系统控制信息uTDD系统中，上行soundingRS和PRACHpreamble可以在UpPTS上发送，DwPTS可用于传输PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道和控制信息FDD仅支持1:

1上下行配比TDD可以根据不同的业务类型调整上下行时间配比，以满足上下行非对称业务需求nTDD当下行多于上行时，存在一个上行子帧反馈多个下行子帧，TD-LTE提出的解决方案有：

multi-ACK/NACK，ACK/NACK捆绑（bundling）等n当上行子帧多于下行子帧时，存在一个下行子帧调度多个上行子帧（多子帧调度）的情况Charter2LTECharter2LTE网络架构网络架构网络架构网络架构1LTE1LTE网络构架网络构架网络构架网络构架22E-UTRAN和和EPC的功能的功能LTE网络构架q网络结构扁平化qE-UTRAN只有一种网元E-NodeBq全IPq媒体面控制面分离q与传统网络互通E-UTRAN和EPC的功能eNB功能:

无线资源管理IP头压缩和用户数据流加密UE附着时的MME选择用户面数据向S-GW的路由寻呼消息和广播信息的调度和发送移动性测量和测量报告的配置MME功能:

分发寻呼信息给eNB安全控制空闲状态的移动性管理SAE承载控制非接入层（NSA）信令的加密及完整性保护S-GW功能:

终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包支持由于UE移动性产生的用户面切换Charter3LTECharter3LTE物理层结构介绍物理层结构介绍物理层结构介绍物理层结构介绍1LTE1LTE支持频段支持频段支持频段支持频段22无线帧结构无线帧结构无线帧结构无线帧结构33物理信道物理信道物理信道物理信道44物理信号物理信号物理信号物理信号55物理层过程物理层过程物理层过程物理层过程LTE支持的双工模式/频段/带宽TDD模式支持频段模式支持频段p支持三种双工模式：

pFDD，half-duplexFDD，和TDDp支持多种频段pFDD系统从700MHz到2.6GHzpTDD系统频点在1900MHz2620MHz区间p支持多种带宽配置：

p1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz,20MHzE-UTRABandFrequencyRangeDuplexMode331900MHz1920MHzTDD34（A）2010MHz2025MHzTDD351850MHz1910MHzTDD361930MHz1990MHzTDD371910MHz1930MHzTDD38（D）2570MHz2620MHzTDD39（F）1880MHz1920MHzTDD40（E）2300MHz2400MHzTDD36.104协议频点编号计算E-UTRABandDownlinkUplinkFDL_lowMHzNOffs-DLRangeofNDLFUL_lowMHzNOffs-ULRangeofNUL33190036000360003619919003600036000361993420103620036200363492010362003620036349351850363503635036949185036350363503694936193036950369503754919303695036950375493719103755037550377491910375503755037749382570377503775038249257037750377503824939188038250382503864918803825038250386494023003865038650396492300386503865039649FDL=FDL_low+0.1（NDLNOffs-DL）FUL=FUL_low+0.1（NULNOffs-UL）l上下行载波频率用上下行载波频率用EARFCN表示表示pEARFCN:

E-UTRAAbsoluteRadioFrequencyChannelNumberp取值范围：

0-65535FDLFUL均为中心频率无线帧结构lLTEFDD与与TDD均采用均采用OFDM技术技术l子载波间隔均为子载波间隔均为f=15kHzlLTE共支持两种无线帧结构共支持两种无线帧结构p类型1，适用于频分双工FDDp类型2，适用于时分双工TDDl1radioframe（无线帧无线帧）=10msl1subframe（子帧子帧）=1msl1slot（时隙时隙）=0.5msl1radioframe=10subframes=20slotsFDD类型无线帧结构类型无线帧结构TDD类型无线帧结构类型无线帧结构DwPTS:

DownlinkPilotTimeSlotGP:

GuardPeriodUpPTS:

UplinkPilotTimeSlot每个每个slot包含有包含有7个个OFDM符号符号DL/UL子帧分配选项子帧分配选项Uplink-downlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDTDD上下行子帧配比与特殊时隙配比lLTE-TDD帧结构主要特点是上下行转换帧结构主要特点是上下行转换l上下行转换的子帧叫做特殊子帧上下行转换的子帧叫做特殊子帧p包括：

DwPTS,GP,UpPTSl上下行时隙配比和特殊子帧配比需要规划上下行时隙配比和特殊子帧配比需要规划lUpPTS主要承载短主要承载短RACH和和SoundingRSl短短RACH可配，占可配，占1个个OFDM符号符号lSRS必然存在，占必然存在，占1个个OFDM符号符号D:

DownlinksubframeU:

UplinksubframeS:

Specialsubframe特殊子帧配置NormalCPExtendedCPDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101381194183121031921311211011412113725392822693291271022-81112-特殊子帧分配选项特殊子帧分配选项LTE资源块基本概念载波带宽MHz1.435101520RE数目数目（每个每个OFDM符号符号）721803006009001200RB数目数目（每个（每个slot）615255075100lRE（ResourceElement）p物理层资源的最小粒度p时域：

1个OFDM符号，频域：

1个子载波lRB（ResourceBlock）p物理层数据传输的资源分配频域最小单位p时域：

1个slot，频域：

12个连续子载波（Subcarrier）lTTIp物理层数据传输调度的时域基本单位p1TTI=1subframe=2slotsp1TTI=14个OFDM符号（NormalCP）p1TTI=12个OFDM符号（ExtendedCP）lCCEpControlChannelElementp控制信道的资源单位p1CCE=36REsp1CCE=9REGs（1REG=4REs）物理信道概述下行物理信道与信号名称功能简介PBCHPhysicalbroadcastchannel/广播信道广播信道用于承