系统结构 课件

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1、LTE系统结构3GPP长期演进背景介绍1网络架构与协议2控制面协议3用户面协议4移动通信系统发展历程IMT-AdvancedLTE3G2G1G使用蜂窝组网，广泛应用的标准有AMPS、TACS等，采用模拟技术和频分多址(FDMA)等技术目前应用最广泛的通信系统，主要包括GSM、IS-95等,完全采用数字技术，使用FDM、TDM、CDMA等技术。提供数字化的语音业务及低速数据业务国际标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax。技术指标：室内速率2Mbps，室外速率384kbps，行车速率144kbps。能够实

2、现语音业务、高速率传输及宽带多媒体、无线接入Internet等服务。采用OFMA及MIMO技术，在200MHz系统带宽下，下行峰值速率100Mbps，上行峰值速率50MHz，提供VoIP及IMS等高速率数据传输服务。？LTE演进路线3GPP（3rdGenerationPartnershipProject）于1998年12月成立，是一个由无线工业及商贸联合会ARIB、CCSA、欧洲电信标准研究所ETSI、电信行业解决方案联盟ATIS、电信技术协会TTA和电信技术委员会TTC合作成立的通信标准化组织。3GPP是一个致力于制定3G、

3、LTE、IMT-Advanced标准的全球标准化组织。3GPP2(第三代合作伙伴计划2):该组织是于1999年1月成立，由北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起，主要是制订以ANSI-41核心网为基础，CDMA2000为无线接口的第三代技术规范。3GPP组织制定的4G标准第二条演进路线是IEEE802.16系列的宽带无线接入标准，被称作WiMax。LTE的主要技术特征3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比，LTE

4、具有如下技术特征：(1)通信速率有了提高，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。(6)降低无线网络时延

5、：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，时延可达U-plan<5ms，C-plan<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的关键技术多载波技术多天线技术分组交换多载波技术传统的频分复用/频

6、分多址（FDM/FDMA）技术将较宽的频带分成若干较窄的子载波进行并行发送。为了避免各子载波之间的干扰，不得不在相邻的子载波之间保留较大的间隔。正交频分复用（OFDM）各个子载波重叠排列，同时保持子载波之间的正交性，以避免子载波之间的干扰。部分重叠的子载波排列可以大大提高频谱效率。传统FDM频谱OFDM频谱多载波技术LTE下行链路采用正交频分多址(OFDMA)技术。LTE上行链路采用单载波频分多址(SC-FDMA)技术，避免OFDM调制中因高PARA(峰均比)带来的对功放的线性化要求。OFDM与SC-FDMA的频谱结构OFDM

7、系统框图串并转换IFFT并串转换加入循环前缀数模变换多径传播模数变换去除循环前缀串并转换FFT并串转换SnRnn(t)OFDM调制OFDM解调SC-FDMA系统框图LTE下行链路SC-FDMA采用DFT-S-OFDM方式实现DFT-S-OFDM系统框图M点FFTN点IFFT串并转换循环前缀串并转换调制调制用户数据调制调制LTE的关键技术多载波技术多天线技术分组交换MIMO系统空间-时间编码器空间-时间解码器MIMO系统示意图s1s2sMrr1r2rMRsHr使用多天线的MIMO技术能够充分利用空间资源，在不增加系统带宽和天线发

8、射总功率的情况下，可有效对抗无线信道衰落的影响，大大提高系统的频谱利用率和信道容量。多天线技术分集增益：利用多个天线提供的空间分集，可以改进多径衰落信道中传输的可靠性。阵列增益：通过预编码或波束成形，集中一个或多个指定方向上的能量。这也允许不同方向上的多个用户同时获得服务。空