TD—LTE关键技术和引入策略研究(2)

　　物联网实现人与物、物与物的通信，支持信息化，让信息成为经济发展、社会改善的要素，被称为信息社会的第三次大的变革。它将以互联网为基础，利用RFID技术、无线数据通信等技术，大量进行人与物、物与物之间的通信和信息联络也给网络提出更大更高的需求，推动新一代宽带无线接入技术的发展和普及。

　　由于各种新业务对于带宽需求的不断增长，推动了无线网络的不断演进和发展。无线宽带接入技术的快速发展也带来了市场的激烈竞争，为应对这些挑战，3GPPR8推出以OFDM接入为核心技术，支持20MHz系统带宽，扁平、高效网络架构的LTE技术。

　　LTE系统的技术需求目标包括：更高的数据传输速率和频谱利用效率；提升小区边缘数据传输速率；无线接入网络延时低于10ms；支持可变带宽；支持异系统的协同工作；增强的MBMS；降低CAPEX和OPEX的成本；降低从R6UTRA空口和网络架构演进的成本；系统和终端具有合理的复杂性、成本和功耗；支持增强的IMS和核心网；尽可能保证后向兼容，当与系统性能或容量的提高矛盾时可以考虑适当折衷；有效地支持多种业务类型，特别是分组域业务（如VoIP等）；系统应能为低移动速度终端提供最优服务，同时也应支持高移动速度终端；系统能工作在对称和非对称频段；应支持多运营商的邻频共存。

　　3TD-LTE关键技术

　　LTE系统同时定义了频分双工（FDD）和时分双工（TDD）两种方式。LTETDD技术统一了最初提出的两种帧结构，以TD-SCDMA帧结构为基础，为TD-SCDMA成功演进到LTE以及4G标准奠定了基础。因此统一后所称为的TD-LTE受到了广泛重视，其产业化进程在运营商的大力支持下也得到了显著发展。

　　（1）物理层技术

　　TD-LTE下行采用了OFDM技术，当信号带宽小于信道的相关带宽时，信号通过信道后各频率分量变化一致，经历平坦衰落，OFDM在频域内将给定信道分成多个窄的正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，且各子载波并行传输。OFDM还可以在不同的子信道上自适应地分配传输负荷，对抗频率选择性衰落或窄带干扰。由于各个子信道的峰值正好位于其他子载波的频谱零点处，来自其他子信道的干扰为零以及载波相互正交，于是它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，动态信道分配，也提高了频谱利用率。TD-LTE上行考虑手持终端的耗电问题，采用SC-FDMA技术，使用多个不同的正交子载波，这些子载波在传输中以串行方式进行，在传输过程中才降低了信号波形幅度大的波动，避免带外辐射，降低了PAPR（峰均比）。

　　（2）MIMO技术

　　MIMO在发射端和接收端分别使用多个发射天线及接收天线，信号通过发射端和接收端的多个天线传送及接收，提供不同的传输能力以及空间复用的增益。同时，多天线的波束赋型能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。LTE的基本MIMO技术下行为2×2、上行为1×2天线阵列。

　　（3）扁平化网络结构

　　为了简化网络和减小延迟，实现低时延、低复杂度和低成本的要求，根据网络结构“扁平化”、“分散化”的发展趋势，改变传统的3GPP接入网UTRAN的NodeB和RNC两层结构，将上层ARQ、无线资源控制和小区无线资源管理功能在NodeB完成，形成“扁平”的E-UTRAN结构，接入网由演进型NodeB（eNB）和接入网关（aGW）构成；LTE的eNB除了具有原来NodeB的功能外，还承担原来RNC的大部分功能，包括物理层（包括HARQ）、MAC层（包括ARQ）、RRC、调度、无线接入许可、无线承载控制、接入移动性管理和inter-cellRRM等。

　　E-UTRAN结构示意图如图1所示：

　　（4）无线资源管理

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