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LTE 罗贵舟 电子与信息工程 Agenda LTE技术概述 LTE关键技术 LTE组网技术 Agenda LTE技术概述 LTE关键技术 LTE组网技术 LTE技术概述 LTE技术概述 LTE (Long Term Evolution) ：长期演进。 它是由3GPP主导的第三代移动通信系统的演进，是3G到4G的过渡技术。 问题： 为什么3G还未普及，4G就开始出现了？ LTE到底是演进还是革命？ LTE技术概述 LTE技术指标： (1)通信速率得到极大提高，下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。 (2)提高了频谱效率，下行链路5(bit/s)/Hz，(3--4倍于R6版本的HSDPA) ; 上行链路2.5(bit/s)/Hz，是R6版本HSU-PA的2--3倍。 (3)以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。 (4)QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务(如VoIP)的服务质量。 (5)系统部署灵活，能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽。保证了将来在系统部署上的灵活性。 LTE技术概述 (6)降低无线网络时延：子帧长度0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，用户平面时延可达5ms，控制平面100ms。 (7)增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。 (8)强调向下兼容，支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。 与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在：高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。 LTE技术概述 LTE特点： (1)改进并增强了3G的空中接口 (2)采用OFDM和MIMO作为无线网络演进的标准 (3)在20MHz的频谱带宽能够为提供下行100Mbps与上行50Mpbs的速率 (4)改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟 Agenda LTE技术概述 LTE关键技术 LTE组网技术 OFDM技术 概述 OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）属于调制复用技术，它把系统带宽分成多个的相互正交的子载波，在多个子载波上并行数据传输。 各个子载波的正交性是由基带IFFT实现的。由于子载波带宽较小（15kHz），多径时延将导致符号间干扰ISI，破坏子载波之间的正交性，为此，在OFDM符号间插入保护间隔，通常采用循环前缀CP（Cyclic Prefix）来实现。 OFDM技术 OFDM的意义 OFDM具有很多能满足E-UTRAN需求的优点，是B3G和4G的核心技术之一。因此在3GPP制定LTE标准的过程中，OFDM技术被采纳并写入标准中。OFDM是一种调制复用技术，相应的多址接入技术为OFDMA，用于LTE的下行。OFDMA其实是TDMA和FDMA的结合。 相对应，LTE的上行采用SC-FDMA多址接入技术，其调制复用是通过DFT-Spread-OFDM实现的。 CDMA多载波频谱不重叠，需要留有保护带 OFDMA子载波频谱重叠，频谱利用率高 Freq Freq F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 OFDM技术：下行接入技术OFDMA OFDMA的优点 频谱分配方式灵活，能适应1.4MHz~20MHz的带宽范围配置。由于OFDM子载波间正交复用，不需要保护带，频谱利用率高； 合理配置循环前缀CP，能有效克服无线环境中多径干扰引起的ISI，保证小区内用户间的相互正交，改善小区边缘的覆盖； 支持频率维度的链路自适应和调度，对抗信道的频率选择性衰落，获得多用户分集增益，提高系统性能； 子载波带宽在10KHz的数量级，每个子载波经历的是频谱的平坦衰落，使得接收机的均衡容易实现； OFDM容易和MIMO技术相结合。 OFDMA的缺点 对时域和频域的同步要求高。子载波间隔小，系统对频率偏移敏感，收发两端晶振的不一致也会引起ICI，频偏估计不精确会导致信号检测性能下降； 移动场景中多普勒频移引起的频偏同样会导致ICI，需要设置合理的频率同步参数； OFDM的峰均功率比PAPR高，对功放的线性度和动态范围要求很高。 OFDM技术：上行接入技术SC-FDMA SC-FDMA的特点 受终端电池容量和成本的限制，上行需要采用PAPR比较低的调制技术，提高功放的效率。 LTE的上行采用SC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Accessing），能够灵活实现动