[精选]TD-LTE基本原理及关键技术概述.pptx
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1、TD-LTE 基本原理及关键技术中兴工程师-蒋小宝中兴基本技术课程内容TD-LTE概述概述 TD-LTE网络架构 TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTE FDD的区别TD-LTETD-LTE概述概述概述概述nLTE简介简介nLTE相关组织介绍相关组织介绍LTE背景LTE表示3GPP长期演进 Long Term Evolution 2004年11月3GPP TSG RAN workshop启动LTE工程移动通信技术的演进路线n多种标准共存、会聚集中n多个频段共存n移动网络宽带化、IP化趋势2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSU
2、PAR6MBMS4GMBMSCDMA 2000 1X EV-DO802.16 e802.16 mHSDPAHSPA+R7 FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16 dCDMAIS95CDMA2000 1xLTEEV-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的目标峰值数据率1实现峰值速率的显著提高,峰值速率与系统占用带宽成正比2在20MHz 带宽
3、内实现100Mbit/s的下行峰值速率(频谱效率5 bit/s/Hz)3在20MHz 带宽内实现50Mbit/s的上行峰值速率(频谱效率2.5 bit/s/Hz)目标目标中兴通讯是业界唯一支持中兴通讯是业界唯一支持中兴通讯是业界唯一支持中兴通讯是业界唯一支持TD-LTE 20MHzTD-LTE 20MHz带宽的系统厂商带宽的系统厂商带宽的系统厂商带宽的系统厂商移动性E-UTRAN系统应能够支持:对较低的移动速度 0-15 km/h 优化在更高的移动速度下 15-120 km/h 可实现较高的性能在120-350 km/h的移动速度 在某些频段甚至应该支持500 km/h 下要保持网络的移动性在
4、各种移动速度下,所支持的语音和实时业务的效劳质量都要到达或超过UTRAN下所支持的中兴通讯业界首家通过中兴通讯业界首家通过中兴通讯业界首家通过中兴通讯业界首家通过LTELTE高速高速高速高速90Km/h90Km/h移动测试,吞吐量非常稳定!移动测试,吞吐量非常稳定!移动测试,吞吐量非常稳定!移动测试,吞吐量非常稳定!频谱频谱灵活性E-UTRA系统可部署在不同尺寸的频谱中,包括1.4、3、5、10、15 和 20 MHz,支持对已使用频率资源的重复利用上行和下行支持成对或非成对的频谱共存与GERAN/3G系统在相同地区邻频与其他运营商在相同地区邻频在边境两侧重合的或相邻的频谱内与 UTRAN 和
5、 GERAN切换与非 3GPP 技术 CDMA 2000,WiFi,WiMAX切换LTE关键技术 频谱灵活支持更多的频段灵活的带宽灵活的双工方式先进的天线解决方案分集技术MIMO技术Beamforming技术新的无线接入技术OFDMASC-FDMATD-LTETD-LTE概述概述概述概述nLTE简介简介nLTE相关组织介绍相关组织介绍LTE标准组织 功能需求功能需求标准制定标准制定技术验证技术验证 TSG RANTSG SATSG CTPCGTSG GERAN3GPP组织架构Project Co-ordination Group PCG TSG GERANGSM EDGE Radio Acce
6、ss Network GERAN WG1 Radio Aspects GERAN WG2Protocol AspectsGERAN WG3 Terminal TestingTSG RANRadio Access NetworkRAN WG1 Radio Layer 1 specRAN WG2 Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR specRAN WG3 lub spec,lur spec,lu spec UTRAN O&M requirementsRAN WG4 Radio Performance Protocol aspectsRAN WG5 Mobile
7、Terminal Conformance TestingTSG SAService&Systems AspectsSA WG1 ServicesSA WG2 ArchitectureSA WG3 SecuritySA WG4 CodecSA WG5 Tele ManagementTSG CNCore Network&TerminalsCT WG1 MM/CC/SM luCT WG3 Interworking with external networksCT WG4 MAP/GTP/BCH/SSCT WG6 Smart Card Application Aspects2005 2006 2007
8、 2023 2023LTE标准化进展LTE startWork Item StartStudy Item Stage 1 FinishWork Item Stage 3 FinishWork Item Stage 2 FinishFirst Market Applicationn3GPP R8 定义了定义了LTE的基本功能,该版本已于的基本功能,该版本已于2023年年3月冻结,月冻结,n3GPP R9 主要完善了主要完善了LTE家庭基站、管理和平安方面的性能,以及家庭基站、管理和平安方面的性能,以及LTE微微微基站和自组织管理功能,预计将于微基站和自组织管理功能,预计将于2023年年底冻结年年
9、底冻结2023NGMN简介NGMN 时间表时间表NGMN 愿景愿景1、使全球移动通信产业链聚集在统一需求之下,引导、驱动标准研究、产品研发,促进HSPA&EVDO之后的移动网络健康开展2、推动IPR ,使IPR透明和费率可预见性1、2023年底完成LTER8标准2、2023年测试3、2023 提供商用1、运营商Members 20家2、制造商Sponsors 34家,包括设备制造商,芯片厂家和测试设备厂家3、研究机构和大学Advisors 3家NGMN 成员成员NGMN简介简介 无线宽带创新的发动机无线宽带创新的发动机无线宽带创新的发动机无线宽带创新的发动机NGMN工作组介绍NGMNSpect
10、rum 频谱IPR知识产权Ecosystem生态系统TWG技术组Trial试验n寻找可统一利用的频谱寻找可统一利用的频谱n与与ITU、国家、地区频谱、国家、地区频谱管理部门协调、沟通管理部门协调、沟通n推动推动IPR ,使,使IPR透透明和费率可预见明和费率可预见n与互联网行业合作,与互联网行业合作,构建构建“多方共赢生多方共赢生态环境态环境n对技术进行早期验证对技术进行早期验证n向向LSTI提测试需求提测试需求n从运营的角度,提出各从运营的角度,提出各种需求并与制造商讨论种需求并与制造商讨论可行性可行性n驱动标准驱动标准从从从从5 5个方面推动下一代移动宽带开展个方面推动下一代移动宽带开展个
11、方面推动下一代移动宽带开展个方面推动下一代移动宽带开展LSTI 组织架构Steering BoardSteering GroupWG PRWG PoC1WG PoC2WG IODTWG IOTFCTProgram OfficeNSNIOTIODTTrialsProof of Conceptpartially compliantCompliant over key subsetCompliantCompliant+form factor UEVendor+test UEor UE partner Vendor+UE partner pairsMultiple Partners Vendors a
12、nd UE Operator+Vendor+UE partnerApplications2007200820092010POCIODTIOT/TrialsEPC:Test startLSTI 工作方案IEEE msLSTI各组活动里程碑2007202320232023M1SIMOM2MIMOM3RRMM4Mobility M5startM6aFeature setM6bAgree baselineM7IODT pletereportingLaunch PRM1M2 WebcastLTE BerlinM1 PRLTE AsiaMWC09LTE USALTE LondonLTE BerlinMWC
13、10NGMN ConfWebsiteM8Tests definedM9IOT pletereportingIODT PRProof of ConceptPR/MarketingIODTIOTCTIACTIAFriendly Customer TrialsM1TDDM2M3M4M10Tests definedM11SetupM12aRadioM12bEnd to end trials pleteCurrent projections for FCTLTE AsiaLTE AmericasATISNGMN Trial GroupLSTI LTE/SAE Trial Initiative Progr
14、ess ReportsNGMNSpectrumIPREcosystemTWGTrialNGMN Trial不做具体测试,只向不做具体测试,只向LSTI提需求;提需求;LSTI开展测试需求,制定测试方案等开展测试需求,制定测试方案等 NGMN 测试包含测试包含 LTE and WiMAX;LSTI 只包含只包含LTE 测试测试Testing RequirementsNGMN TRIAL和LSTI的合作关系课程内容TD-LTE概述 TD-LTE网络架构网络架构 TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTE FDD的区别LTE 网络构架MME/S-GWMME/S-GWX2S1p移动性管
15、理移动性管理p服务网关服务网关pMME/SGW 与与 eNode B的接口的接口EPCE-UTRANpeNode B间的接口间的接口Node BRNC+=eNode BEPSeNode BX2X2eNode BeNode BUupE-UTRAN中只有一种网元中只有一种网元eNode Bp演进分组核心网演进分组核心网EPCp演进分组系统演进分组系统EPSLTE全网架构SGi S4 S3 S1-MME PCRFS7 S6a HSSS10 UEGERAN UTRAN SGSN LTE-Uu E-UTRAN MMES11 S5 Serving Gateway PDN Gateway S1-U Oper
16、ators IP Services(e.g.IMS,PSS etc.)Rx+q 网络结构扁平化q E-UTRAN只有一种 网元E-Node Bq 全IPq 媒体面控制面别离q 与传统网络互通E-UTRAN 和 EPC的功能划分3GPP TS 36.300E-UTRAN 和 EPC的功能划分续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的路由寻呼消息和播送信息的调度和发送移动性测量和测量报告的配置nMME 功能:l分发寻呼信息给eNBl平安控制l空闲状态的移动性管理lSAE 承载控制l非接入层NSA信令的加密及完整性保护nS-GW 功能:l终止由
17、于寻呼原因产生的用户平面数据包l支持由于UE移动性产生的用户面切换课程内容TD-LTE概述 TD-LTE网络架构 TD-LTE协议栈协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE与LTE FDD的区别LTE物理层概述物理层周围的无线接口协议结构与与 UMTS 的的PS 域相同域相同eNBPHYUEPHYMACRLCMAC S-GWPDCPPDCPRLCLTE无线接口 用户平面LTE无线接口 控制平面eNBMACUEMACRLCPDCPRLCMMEPDCPNASNASRRCRRCPHYPHYLTE/SAE的协议结构 信令流数据流无线帧结构类型1每个10ms无线帧被分为10个子帧每个子帧包含两个时隙,每时
18、隙长0.5msTs=1/15000*2048 是基本时间单元任何一个子帧即可以作为上行,也可以作为下行#01个无线帧 Tf=307200 TS=10 ms1个时隙 Tslot=15360TS=0.5ms#11个子帧#2#17#18#191个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS子帧#91个半帧 153600 TS=5 ms1个子帧子帧#0DwPTSGPUpPTS30720TS子帧#41个时隙 Tslot=15360TS1个无线帧 Tf=307200 Ts=10 ms无线帧结构类型2每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧,每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成特殊子帧包括3个特殊时隙:Dw
19、PTS,GP和UpPTS,总长度为1ms支持5ms和10ms上下行切换点子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送Uplink-downlink configurationDownlink-to-Uplink Switch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDDDDD410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUD上下行配比方式ConfigurationNormal cyclic prefix
20、Extended cyclic prefixDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101 OFDMsymbols381 OFDMsymbols1948321039231121014121372 OFDMsymbols5392 OFDMsymbols82693917102-8111-“D代表此子帧用于下行传输,“U 代表此子帧用于上行传输,“S是由DwPTS、GP和UpPTS组成的特殊子帧。特殊子帧中DwPTS和UpPTS的长度是可配置的,满足DwPTS、GP和UpPTS总长度为1ms。系统占用带宽分析名义带宽名义带宽MHz1.435101520RB数目数目615255075100
21、实际占用带宽实际占用带宽MHz1.082.74.5913.518占用带宽=子载波宽度 x 每RB的子载波数目 x RB数目子载波宽度=15KHz每RB的子载波数目=12资源分组RE(Resource Element)最小的资源单位,时域上为1个符号,频域上为1个子载波用(k,l)标记RB(Resource Block)业务信道的资源单位,时域上为1个时隙,频域上为12个子载波LTE 上行/下行信道BCCHPCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHPCHDL-SCHMCHBCHPBCHPDSCHPMCH逻辑信道传输信道物理信道CCCHDCCHDTCHUL-SCHPRACHPUSCHRACH
22、PUCCH下行信道下行信道上行信道上行信道逻辑信道传输信道物理信道逻辑信道MAC向RLC以逻辑信道的形式提供效劳。逻辑信道由其承载的信息类型所定义,分为CCH和TCH,前者用于传输LTE系统所必需的控制和配置信息,后者用于传输用户数据。LTE规定的逻辑信道类型如下:BCCH信道,播送控制信道,用于传输从网络到小区中所有移动终端的系统控制信息。移动终端需要读取在BCCH上发送的系统信息,如系统带宽等。PCCH,寻呼控制信道,用于寻呼位于小区级别中的移动终端,终端的位置网络不知道,因此寻呼消息需要发到多个小区。DCCH,专用控制信道,用于传输来去于网络和移动终端之间的控制信息。该信道用于移动终端单
23、独的配置,诸如不同的切换消息MCCH,多播控制信道,用于传输请求接收MTCH信息的控制信息。DTCH,专用业务信道,用于传输来去于网络和移动终端之间的用户数据。这是用于传输所有上行链路和非MBMS下行用户数据的逻辑信道类型。MTCH,多播业务信道,用于发送下行的MBMS业务 传输信道对物理层而言,MAC以传输信道的形式使用物理层提供的效劳。LTE中规定的传输信道类型如下:BCH:播送信道,用于传输BCCH逻辑信道上的信息。PCH:寻呼信道,用于传输在PCCH逻辑信道上的寻呼信息。DL-SCH:下行共享信道,用于在LTE中传输下行数据的传输信道。它支持诸如动态速率适配、时域和频域的依赖于信道的调
24、度、HARQ和空域复用等LTE的特性。类似于HSPA中的CPC。DL-SCH的TTI是1ms。MCH:多播信道,用于支持MBMS。UL-SCH:上行共享信道,和DL-SCH对应的上行信道 物理信道和信号上行物理信道PUSCHPUCCHPRACH上行物理信号参考信号Reference Signal:RSn下行物理信道lPDSCH:lPBCHlPMCHlPCFICHlPDCCHlPHICHn下行物理信号l同步信号Synchronization Signall参考信号Reference Signaln物理信道l一系列资源粒子RE的集合,用于承载源于高层的信息n物理信号l一系列资源粒子RE的集合,这些
25、RE不承载任何源于高层的信息UL-SCH 传输的物理层模型 BCH 传输的物理层模型 DL-SCH 传输的物理层模型 下行RS上行RS物理层过程小区搜索Step1、搜索PSCH,确定5ms定时、获得小区IDStep2、解SSCH,取得10ms定时,获得小区ID组;Step3、检测下行参考信号,获取BCH的天线配置;然后UE就可以读取PBCH的系统消息PCH配置、RACH配置、邻区列表等SCH结构基于1.25MHz固定带宽。UE必需的小区信息有:小区总发射带宽、小区ID、小区天线配置、CP长度配置、BCH带宽物理层过程 随机接入通过PRACH发送RACH preamble UE监控PDCCH获得
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- 关 键 词:
- 精选 TD LTE 基本原理 关键技术 概述
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