中兴通讯-LTE-FDD技术讲解-V3.0

标题:字体:微软雅黑粗体字号:32-36pt颜色:主题蓝色副标题:字体:微软雅黑字号:24pt颜色:主题灰色创新超越4G核心竞争力中兴通讯提纲4G移动网络产业发展分析移动通讯系统演进4G移动特征秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.LTE整体产业链发展良性标准组织芯片终端系统网络测试仪器秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.国内：LTE部署进入实质性阶段已经规划了适用于LTE发展的频率资源，2013年将适时发放LTE牌照中国电信：–TD-LTE混合组网–4G试验网设备在8月开启招标，要求4G试验网在11月底割接入网，年底前重点城市达到4G试商用要求秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.网络：1.8G和2.6G为全球网络主要频率全球175个商用的LTE网络FDD频段分布010203040506070801800MHz（band3）预计是LTE建设可选的主要频段，同时可预见在未来将作为支持漫游的关键频段。超过45%的LTE商用网络使用1800MHz。LTE商用网络使用第二多的频段是2.6GHz(band7)。双频1800/2600MHz终端可以在至少57个国家使用，也就是说，在今天已经推出LTE商用服务的国家中，超过81%的国家都可以使用提纲4G移动网络产业发展分析移动通讯系统的演进4G移动特征©ZTECorporation.Allrightsreserved.4GIMT-AdvancedLikelyOFDMABasedTechnology2GGSMGPRSWCDMAR99EDGE2.5G2.75G3GE-EDGEHSDPA/R5HSUPA/R6HSPA+/R7MBMS3.5GTD-SCDMAR4HSPAMC-HSPAMBMS3.75G3..9GIS95CDMA2000CDMA20001X-ED-DOEV-DORev.AEV-DORev.BUMB802.16d802.16e802.16mLTETDDFDDAMPSNMTSTACS1G移动通信正在从2G向3G/B3G/4G演进,载频带宽由窄带向宽带发展。移动通信网络将会从以语音为主导的网络向以高速数据为主导的网络转型。移动通信系统演进—LTEX©ZTECorporation.Allrightsreserved.LTE标准进展200820092010LTERel8批准LTERel8功能冻结，商用版本发布LTERel8持续增强和改进LTERel9功能冻结3GPPRel9已于2009年12月功能冻结，为各厂商及时推出商用产品奠定了基础。SAERel8批准SAERel8功能冻结SAERel8持续增强和改进LTEAdvancedRel10©ZTECorporation.Allrightsreserved.LTE特点灵活的信道带宽1.4,3,5,10,15,20MHz更低的无线网时延单向用户面5ms控制面100ms更高的频谱效率下行比WCDMAR6提高3-4倍上行频谱效率比R6提高2-3倍全分组域业务为传统的电信业务提供QoS传输增强的移动性能0-15公里/小时:最优的性能15-120公里/小时:较高的性能120-350公里/小时:支持实时业务Rel-6HSPARel-8LTE天线:两收两发系统带宽(MHz)520下行峰值速率(Mbps)14.4172.8下行平均频谱效率（bps/Hz/cell）0.531.69下行小区边缘用户频谱效率（bps/Hz/cell）0.020.05上行峰值速率(Mbps)5.7616QAM:5764QAM:86.4上行平均频谱效率（bps/Hz/cell）0.3320.735上行小区边缘用户频谱效率(bps/Hz/cell）0.0090.024提纲4G移动网络产业发展分析移动通讯系统的演进4G移动特征©ZTECorporation.Allrightsreserved.eNB集成了更多的功能块：物理层(PHY)，媒体接入层(MAC)，无线链路控制(RLC)，分组数据汇聚协议(PDCP)，无线资源控制(RRC)，无线资源分配和调度,小区间无线资源管理(RRM)更短的无线网络时延：单向用户数据延迟5ms，控制信令延迟100mseNB之间通过X2接口进行通信，实现小区间优化的无线资源管理eNBMME/S-GWMME/S-GWeNBeNBS1S1S1S1X2X2X2E-UTRANUuLTE网络架构--E-UTRAN秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.LTE关键技术载波聚合（CA）网络架构：全IP扁平架构MIMOOFDM多带宽选择提升宽带能力降低网络时延Sub-carriersSub-frameFrequencyTimeTimefrequencyresourceforUser1TimefrequencyresourceforUser2TimefrequencyresourceforUser3SystemBandwidth0SingleCarrierSub-frameFrequencyTimeTimefrequencyresourceforUser1TimefrequencyresourceforUser2TimefrequencyresourceforUser3SystemBandwidth1.4M3M5M10M15M20MRefarming2GBackwardUMTSExtensionBandsMIMOChannelDataStreaming©ZTECorporation.Allrightsreserved.LTE的技术特点基于OFDM的上下行多址接入和信号调制方式下行采用正交频分多址OFDMA上行采用单载波频分多址SC-FDMA消除无线网络自干扰资源分配更灵活采用更高阶的调制:64QAM©ZTECorporation.Allrightsreserved.•OFDM:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing正交频分复用正交频分复用(OFDM)OFDM是通过大量窄带子载波来实现多载波传输。子载波直接相互正交。插入CP(CyclicPrefix)是为了防止不同时延造成的符号间干扰OFDM•保护间隔(GuardInterval)和循环前缀(cyclicprefix)多径情况下空闲保护间隔在子载波间造成的干扰带循环前缀的OFDM符号CP类型与子载波间隔及OFDM符号数的关系子载波间隔OFDM符号数（oneslot）一个RB所占用的子载波数一个RB中对应的RE数NormalCP15KHz71284ExtendedCP15KHz612727.5KHz32472一个RB对应频域的12个子载波，即180KHz=15x12(fornormalCP)不同帯宽下的RB数名义带宽(MHz)1.435101520RB数目615255075100实际占用带宽(MHz)1.082.74.5913.518占用带宽=子载波间隔x每RB的子载波数目xRB数目子载波间隔=15KHz每RB的子载波数目=12秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.帧结构#0#1#18#19#2Sub-frameslotOneradioframe=10msTTI:1ms下行OFDMA的多用户资源分配OFDMA的多载波传输方式将频谱划分为时频二维资源：频域的子载波和时域的符号间隔。©ZTECorporation.Allrightsreserved.上行SC-FDMA的多用户资源分配不同用户在同一传输间隔占用不相交的子带同一用户在不同传输间隔可以占用不相同的子带秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.为了进一步提高频谱的复用率，研究者们想到在通信的一方或双方采用多个收发天线，主动地利用用户的空间方位信息或空间信道的冗余来提高系统的容量，这便是MIMO（多输入多输出）系统的由来。其基本思想是在收发双端采用多根天线，分别同时发射与接收，通过空时处理技术，充分利用空间资源，在无需增加频谱资源和发射功率的情况下，成倍地提升通信系统的容量与可靠性，提高频谱利用率。MIMO基本思想秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.MIMO的优点阵列增益：可以提高发射功率和进行波束形成；系统的分集特性：可以改善信道衰落造成的干扰；系统的空间复用增益：可以构造空间正交的信道，从而成倍地增加数据率；因此，充分地利用MIMO系统的这些优秀品质能够大幅度地提高系统容量、获得相当高的频谱利用率，从而可以获得更高的数据率、更好的传输品质或更大的系统覆盖范围。秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.MIMO的使用模式传输分集使用多根天线进行发射和/或接收空间复用发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从多个天线同时发射出去波束成形在发射端将待发射数据矢量加权，形成某种方向图后到达接收端秘密标题:字体:微软雅黑字号:30-32pt颜色:主题蓝色正文(1-5级):字体:微软雅黑字号:28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189©ZTECorporation.Allrightsreserved.发射分集发射分集就是在发射端使用多幅发射天线发射信息，通过对不同的天线发射的信号进行编码达到空间分集的目的，接收端获得比单天线高的信噪比空时发射分集STTD，空频发射分集SFTD，循环延迟分集CDD分集：空时编码（STC）现以两天线的发射分集系统进行说明：从图中可以看到，输入字符即信息源被分为两组，每组为两个字符。在第一个字符时间内，每组的两个字符[C1,C2]同时分别从两个天线发送。下一个字符时间内，信号[-C2*,C1*]同时分别从两根天线发出。空时编码（STC）•STC同时利用了时间和空间。•STC不直接提高系统容量，但是提供分集和编码增益。•STC可以有效避免深衰落，降低误包率，大大改进网络的可靠性和通信服务质量。•因此可采用更高阶调制编码方式，从而间接提高系统