LTE-物理层介绍.ppt

LTE基本原理介绍
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E-UTRAN概述
下行信道
上行信道
硬件实现架构
内容提要
概述
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技术指标对比
技术指标
LTE
WiMAX
WiFi
传输速率(Mbit/s)
下行100/上行50
75
1/2/5/11
最高移动速率(km/h)
350
120
室内和移动速度较低的室外
带宽(Mhz)
~20
15~20
小于WiMAX
覆盖范围(km)
100
7~10,max50
~
费用
专利、网络成本高
无专利费用、网络成本低
无需布网线、成本低
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概述
E-UTRAN的多址方式以OFDM为基础,在上行使用SC-FDMA,在下行使用OFDMA
OFDM是一种特殊的多载波传输方案。多载波传输把数据流分解成若干子比特流,这样每个子数据流将具有低得多的比特速率,用这样的低比特率形成的低速率多状态符号再去调制相应的子载波,就构成多个低速率符号并行发送的传输系统。由于各个子载波相互正交,所以扩频调制后的频谱可以相互重叠,不但减小了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率
为了克服符号间干扰,减少在接收端定时偏移的错误,一般都要在每个OFDM符号之间插入保护间隔
通常是将每个OFDM符号的后Tg 时间中的样点复制到OFDM符号的前面,形成前缀,在交接点没有任何间断。这种保护间隔叫做循环前缀(Cyclic Prefix, CP)。E-UTRAN中使用的就是这种循环前缀
概述
OFDM收发信机示意图
SC-FDMA发射端示意图
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概述
E-UTRAN系统的传输参数
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Transmission BW
MHz
3MHz
5 MHz
10 MHz
15 MHz
20 MHz
Slot duration
ms
Sub-carrier spacing
15 kHz
Sampling frequency (MHz)

(1/2  )

(1  )

(2  )

(4  )

(6  )

(8  )
FFT size
128
256
512
1024
1536
2048
Number of occupied sub-carriers per slot
76
151
301
601
901
1201
OFDM symbols per slot(Short/Long CP)
7/6
CP length (μs/samples)
Short
()  6,
()  1
()  6,
()  1
()  6,
()  1
()  6,
()  1
()  6,
()  1
()  6,
() 1
Long
()
()
()
()
()
()
概述
时域帧结构
基础时间单元
传输时间间隔(TTI)
两种CP
Normal CP
Extended CP
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概述(续)——CP
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概述(续)——无线帧结构
两种无线帧结构
Type 1:适用于FDD和TDD模式
Type 2:仅适用于TDD模式
Type 1



适用于全双工FDD和半双工的FDD与TDD
一个无线帧包含20个时隙,每两个时隙组成一个子帧
在10ms的间隔,上下行各自有10个子帧用于传输,上下行在频域上是独立的。
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概述(续)——无线帧结构
仅用于TDD模式
一帧分为两个半帧,每个半帧的结构是相同的
每个半帧包含5个子帧,其中子帧1包含三个特殊的域:DwPTS, GP和 UpPTS
一个子帧被定义为两个时隙
子帧0和DwPTS总是用于下行发送,UpPTS和子帧1总是用于上行发送
同一个时刻,一个子帧要么分配给下行,要么分配给上行。子帧0和子帧5总是分配给下行
切换点可以配置为5ms/10ms
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Type 2