LTE-A物理协议的简单介绍_传感技术期末论文.docVIP

LTE-A物理层协议的简单介绍   摘要：LTE-A是LTE-Advanced的简称,是LTE技术的后续演进。LTE俗称3.9G，这说明LTE的技术指标已经与4G非常接近了。LTE与4G相比较，除最大带宽、上行峰值速率两个指标略低于4G要求外，其他技术指标都已经达到了4G标准的要求。而将LTE正式带入4G的LTE-A的技术整体设计则远超过了4G的最小需求。介绍LTE-Advanced与4G进程相互协同。2008年3月ITU-R发出通函，向各成员征集4G候选技术提案，正式启动了4G标准化工作。在ITU-RWP5D的迪拜会议上，ITU确定了4G最小需求，包括小区频谱效率、峰值频谱效率、频谱带宽等8个技术指标，这将成为衡量一个候选技术是否能成为4G技术的关键指标。 而3GPP将以独立成员的身份向ITU提交面向4G技术的LTE-Advanced (LTE-A)。从2008年3月开始，3GPP就展开了面向4G的研究工作，并制定了详尽的时间表，与ITU的时间流程紧密契合。在ITU-RWP5D的时间表中有两个关键的时间点：在2009年10月WP5D第6次会议结束4G候选技术方案的征集，2010年10月WP5D第9次会议确定4G技术框架和主要技术特性，确定4G技术方案。围绕这两个时间点，3GPP对其工作进行了部署，已经于2008年9月向ITU-RWP5D提交了LTE-A的最初版本，并计划分别于2009年5月和2009年9月提交完整版和最终版。 二、LTE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。 三、LTE物理层标准化进展 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系统当前的子帧结构。目前TR25.814考虑了两种TDDEUTRA帧结构：固定（Fixed）帧结构和通用（Generic）帧结构。 3.1.1固定帧结构 这种方法就是分别针对低码片速率（LCR）-TDDUTRA和高码片速率（HCR）-TDDUTRA系统采用与UTRA系统相似的帧结构。也就是说，为了和LCR-TDDUTRA系统兼容，需要采用和LCR-TDDUTRA几乎相同的帧结构，即一个10ms无线帧分为2个5ms的无线子帧，每个无线子帧分为7个时隙（TSO~TS6），每个时隙（对应于FDD模式下的一个子帧）长度为0.675ms。同步和保护周期插在TSO和TS1之间，包括DwPTS、GP和UpPTS。每个时隙包含一个小的空闲周期，可用作上下行切换的保护周期。 3.1.2通用帧结构 这种方法是在尽量保持和FDDLTE设计参数一致的基础上满足和TDDUTRA系统的临频同址共存。这种设计的最大特点是采用了和FDDLTE相同的子帧长度0.5ms。但由于0.5ms与LCR-TDDUTRA（O.675ms）和HCR-TDDUTRA（0.667）的子帧长度都不相同，要避免和TDDUTRA系统之间的干扰，相对比较困难。通常整数个O.5ms子帧的长度和与整数个0.675ms（或0.667ms）子帧的长度和都不相等，因此为了使TDDEUTRA系统和TDDUTRA系统的上下行切换点相互对齐，就需要留出额外的空闲（Idle）间隙，这样会损失一些频谱效率通用帧结构比较适合那些同时部署了FDDLTE系统、但没有部署TDDUTRA系统的运营商，因为