同频组网干扰的解决方案.docx

第二章 LTE基本理论
LTE网络结构
网络实体和功能
整个TD-LTE系统由3部分组成: 核心网(EPC, Evolved Packet Core ) 、接入网(eNodeB)、用户设备(UE)。
EPC分为三部分:MME (Mobility Management Entity, 负责信令处理部分)
S-GW (Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分)、P-GW (PDN Gateway,负责用户数据包与其他网络的处理) 和接入网(也称E-UTRAN)由eNodeB构成
网络接口:S1接口:eNodeB与EPC ;X2接口:eNodeB之间;Uu接口:eNodeB与UE。
网络架构由图2-1所示:
图2-1 网络架构
eNB功能:无线资源管理相关的功能,包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行动态资源分配/调度等;IP头压缩与用户数据流加密;UE
附着时的MME选择; 提供到S-GW的用户面数据的路由;寻呼消息的调度与传输;系统广播信息的调度与传输;测量与测量报告的配置。
MME功能:寻呼消息分发,MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB;安全控制;空闲状态的移动性管理;EPC承载控制;非接入层信令的加密与完整性保护。
服务网关功能:终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包; 支持由于UE移动性产生的用户平面切换。
PDN网关功能:逐用户数据包的过滤和检查。
无线接口协议
无线接口是指终端和接入网质检费接口,简称Uu接口,通常我们称之为空中接口。无线接口协议主要分为三层两面,三层包括物理层、数据链路层、逻辑链路层,两面是指控制平面和用户平面。数据链路层被分为3层,包括媒体接入控制(MAC Medium Access Control)、无线链路控制(RLC Radio Link Control)和分组数据汇聚协议(PDCP Packet Data Convergence Protocol)3个子层。网元间控制面整体协议栈和网元间用户面整体协议栈分别如图2-2和图2-3所示:
图2-2 网元间控制面整体协议栈
图2-3 网元间用户面整体协议栈
物理层关键技术
OFDM基本理论
在共享的信道中进行多路或多用户传输时,需要采用信道复用技术。多路复用和多址技术,是对信道资源的一种分割复用和对接受信号的寻址分离技术:在通信系统的发送端,对信道资源进行划分分割,分配给多路和多用户进行复用传输;在通信系统的接受端,对接受到的信号进行分离和寻址,恢复发送端的多路和多用户信号。信道的复用方式有:①频分复用方式,信道按照频率进行划分分割,多路或多址信号占用不重叠的频带;②时分复用方式,信道按照时间进行划分分割,多路或多址信号占用不重叠时隙的时隙;③码分复用方式,多路或多址信号占用时间和频率重叠,依照不同扩频地址码进行复用和分割;④空分复用方式,信道按照空间进行划分分割,多路或多址信号占用不重叠的空间。
OFDM是一种基于正交多载波的频分复用技术。OFDM传输的基本概念:高速串行数据流经串/并转换后,分割成大量的低速数据流,每路数据采用独立载波调制并叠加发送,接受端依据正交载波特性分离多路信号。
OFDM的工作原理如图2-1所示。我们看到,OFDM与传统FDM的区别在于,传统的频分复用技术需要在载波间保留一定的保护间隔来减少不同载波间频谱的重叠,从而避免各载波间的相互干扰;而OFDM技术的不同载波间的频谱是重叠在一起的,各子载波间通过正交特性来避免干扰,有效减少了载波间的保护间隔,提高了频谱利用率。

图2-1 OFDM基本原理
总结目前OFDM技术和应用的现状,可以归纳出5个重要特点。
低速并行传输:高速串行数据流经串/并转换后,分割成若干低速并行数据流;每路并行数据流采用独立载波调制并叠加发送。
抗摔落与均衡:由于OFDM对信道频带的分割作用,每个子载波占据相对窄的信道带宽,因而可以把它看作是平坦衰落的信道;这样,OFDM技术就具有系统大带宽的抗摔落特性和子载波小带宽的均衡简单的特性。
抗多径时延引起的码间干扰:在OFDM技术中可以引入循环前缀(CP),只要CP的时间间隔长于信道时延扩展,就可以完成消除码间干扰的影响。
多用户调度:OFDM系统可以利用信道的频率选择性进行多用户调度,用户可以选择最好的频率资源进行数据传输,从而获得频域的多用户分集增益。
基于DFT的实现:可以采用离散傅里叶变换(DFT)进行OFDM信号的调制和解调,从而解决了OFDM的技术实现问题。
在更宽带宽下,为何是OFDM技术而不是CDMA技术?我们可以从如下几个方面去理解这个问题。第一,OFDM比较干净、简单地