TD-LTE学习笔记LTE接入网络组成：主要由E-UTRAN基站（eNode B）和接入网关(AGW)组成eNode B在Node B原有功能基础上，增加了RNC的物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、移动性管理和相邻小区无线资源管理等功能，提供相当于原来的RLC/MAC/PHY以及RRC层的功能。

MME：移动性管理实体（Mobility Management Entity，MME）物理层技术传输技术：LTE物理层采用带有循环前缀（Cyclic Prefix，CP）的正交频分多址技术（OFDMA）作为下行多址方式，上行采用基于正交频分复用（OFDMA）传输技术的单载波频分多址（Single Carrier FDMA，SC-FDMA）峰均比低，子载波间隔为15kHz。

OFDM技术将少数宽带信道分成多数相互正交的窄带信道传输数据，子载波之间可以相互重叠。

这种技术不仅可以提高频谱利用率，还可以将宽带的频率选择性信道转化为多个并行的平坦衰落性窄带信道，从而达到抗多径干扰的目的LTE的核心网EPC(Evolved Packet Core)由MME，S-GW和P-GW组成无线接口协议栈根据用途分为用户平面协议栈和控制平面协议栈控制平面协议栈主要包括非接入层（Non‐Access Stratum，NAS）、无线资源控制子层（Radio Resource Control，RRC）、分组数据汇聚子层（Packet Date Convergence Protocol，PDCP）、无线链路控制子层（Radio Link Control，RLC）及媒体接入控制子层（Media Access Control，MAC）。

控制平面的主要功能由上层的RRC层和非接入子层（NAS）实现NAS控制协议实体位于终端UE和移动管理实体MME内，主要负责非接入层的管理和控制。

实现的功能包括：EPC承载管理，鉴权，产生LTE‐IDLE 状态下的寻呼消息，移动性管理，安全控制等。

RRC协议实体位于UE和eNode B网络实体内，主要负责接入层的管理和控制，实现的功能包括：系统消息广播，寻呼建立、管理、释放，RRC连接管理，无线承载（Radio Bearer，RB）管理，移动性功能，终端的测量和测量上报控制TD-LTE系统主要技术特点：Z 实现灵活的频谱带宽配置，支持1.25～20MHz的可变带宽；z 在数据率和频谱利用率方面，实现下行峰值速率100Mbps,上行峰值速率50Mbps；频谱利用率为HSPA的2～4倍，用户平均吞吐量为HSPA的2～4倍；z 提高小区边缘传输速率，改善用户在小区边缘的业务体验，增强3GPP LTE系统的覆盖性能；z 用户面内部（单向）延迟小于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态的迁移时间低于50ms，UE从待机状态到开始传输数据，时延不超过100ms(不包括下行寻呼时延)；z 支持增强型的多媒体广播和组播业务（Multimedia Broadcast Multicast Service，MBMS）；z 降低建网成本，实现低成本演进；z 取消电路交换（CS）域，采用基于全分组的包交换，CS域业务在PS域实现，语音部分由VoIP实现；z 实现合理的终端复杂度，降低终端成本并延长待机时间；z 实现与3G和其他通信系统的共存TD-LTE与FDD-LTE系统的对比FDD是指在对称的频率信道上接收和发送数据，通过保护频段分离发送和接收信道的方式。

TDD是指通过时间分离发送和接收信道，发送和接收使用同一载波频率的不同时隙的方式。

时间资源在两个方向上进行分配，因此基站和移动台必须协同一致进行工作。

TDD方式和FDD方式相比有一些独特的技术特点：能灵活配置频率，利用FDD系统不易使用的零散频段；TDD方式不需要对称使用频率，频谱利用率高；具有上下行信道互惠性，能够更好的采用传输预处理技术，如预RAKE 技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等，能有效地降低移动终端的处理复杂性。

但是，TDD双工方式相较于FDD，也存在明显的不足：TDD方式的时间资源在两个方向上进行分配，因此基站和移动台必须协同一致进行工作，对于同步要求高，系统较FDD 复杂；TDD系统上行受限，因此TDD基站的覆盖范围明显小于FDD基站；TDD系统收发信道同频，无法进行干扰隔离，系统内和系统间存在干扰；另外，TDD对高速运动物体的支持性不够Type 2类型作为唯一的TDD物理层帧结构当前使用主频段：使用38和40的较多，频段从1.4至20MHz组网频点：使用1.9G进行室外连续覆盖，同时使用2.6G的部分频段进行热点补充。

室内分布：1.9G和2.3G共同覆盖。

语音解决方案过渡方案一、基于双待机终端的语音解决方案。

二、基于CSFB的语音解决方案。

三、基于VoLTE的语音解决方案IP多媒体子系统LTE TDD的帧结构如下图所示，帧长10ms，分为两个长为5ms的半帧，每个半帧包含8个长为0.5ms的时隙和3个特殊时隙（域）：DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、GP(Guard Period)和UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)。

DwPTS和UpPTS的长度是可配置的，但是DwPTS、UpPTS和GP的总长度为1ms。

子帧1和6包含DwPTS，GP和UpPTS；子帧0和子帧5只能用于下行传输。

支持灵活的上下行配置，支持5ms和10ms的切换点周期一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成常规子帧：由两个长度为0.5ms的时隙构成特殊子帧：由DwPTS、GP以及UpPTS构成支持5ms和切换点周期Ts=1/(15000*2048) 是基本时间单元OFDM技术OFDM也是一种频分复用的多载波传输方式，只是复用的各路信号(各路载波)是正交的。

OFDM技术也是通过串/并转换将高速的数据流变成多路并行的低速数据流，再将它们分配到若干个不同频率的子载波上的子信道中传输。

不同的是OFDM技术利用了相互正交的子载波，从而子载波的频谱是重叠的，而传统的FDM多载波调制系统中子载波间需要保护间隔，从而OFDM技术大大的提高了频谱利用率。

优点：OFDM技术可用有效的抑制无线多径信道的频率选择性衰落OFDM系统可以最大限度的利用频谱资源可以有效消除ISI（符号间干扰）和（多径衰落）频域调度和自适应实现MIMO技术较为简单带宽扩展性强缺点：多小区多址和干扰抑制易受频率偏差的影响存在较高的峰值平均功率比带宽1.4，3，5 10 15 20MHzFDD(上行和下行都需要10M) TD-LTE(上行+下行=10M) 配置为2：2，频率利用上行1X2 下行2X2TD-LTE双工的优缺点：频谱利用率高频率灵活配置根据不同业务，上下行链路间转换点的位置可任意调制基站的接收和发送可以共用部分射频单元，无收发隔离的要求，减低了设备要求，对称的电波传播特性便于利用智能天线、功控等技术、同时减少了信道测量帧结构基于TD的帧结构，能够实现TD-LTE系统与TD-SCDMA系统的区存和融合缺点：上下行时隙对称分配，需要在频域占用更多的带宽上下行需要转换时间，增加了时间上的开销，降低了频谱效率。

MIMO的效果分类传输分集(Transmit Diversity)利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性，发射或接收一个数据流，避免单个信道衰落对整个链路的影响。

波束赋形(Beamforming)利用较小间距的天线阵元之间的相关性，通过阵元发发射的波之间形成干涉，集中能量于某个（或某些）特定方向上，形成波束，从而实现更大的覆盖和干扰抑制效果。

空间复用(Spatial Multiplexing)利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性，向一个终端/基站半行发射多个数据流，以提高链路容量（峰值速率）。

空分多址(SDMA)利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性，向多个终端并向发射数据流，或从多个终端并行接收数据流，以提高用户容量。

从是否在发射端有信道先验信息分开环和闭环LTE的下行传输模式主要包括以下几种：1. TM1，单天线端口传输：主要应用于单天线传输的场合，属于开环。

2. TM2，发送分集模式：适合于小区边缘信道情况比较复杂，干扰较大的情况，有时候也用于高速的情况，分集能够提供分集增益。

3. TM3，大延迟分集：合适于终端（UE）高速移动的情况。

4. TM4，闭环空间复用：适合于信道条件较好的场合，用于提供高的数据率传输。

5. TM5，MU-MIMO传输模式：主要用来提高小区的容量。

6. TM6，Rank1的传输：主要适合于小区边缘的情况，属于开环，是单独的MIMO流。

7. TM7，Port5的单流Beamforming模式：主要也是小区边缘，能够有效对抗干扰。

8. TM8，双流Beamforming模式：可以用于小区边缘也可以应用于其他场景。

9. TM9, 传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式，可以支持最大到8层的传输，主要为了提升数据传输速率。

10. TM10，传输模式10是LTE-A中新增加的一种传输模式，主要是为了用来支持多小区协作通信技术，改善小区边缘用户的通讯质量，提升系统的吞吐量。

LTE支持最大层数L=4，最大码字数Q=2信道带宽与传输带宽配置有如下对应关系：下行信道带宽大小通过主广播信息（MIB）进行广播上行信道带宽大小通过系统信息（SIB）进行广播占用带宽= 子载波宽度x 每RB的子载波数目x RB数目子载波宽度= 15KHz每RB的子载波数目= 121个子帧=1ms=14 个ODFM符号1个时隙=0.5ms=7 个ODFMLTE的下行峰值速率（peak data rate）可定义为满足以下条件时的最大throughput：整个带宽均分配给一个UE使用最高阶的MCS使用可支持的最大天线数在实际中，需要考虑典型的无线信道开销，如控制信道、参考信号、保护间隔等。

对于FDD而言，峰值速率的计算方法如下：1 slot = 0.5ms（一个系统帧system frame为10ms，每个子帧subframe为1ms，每个子帧包含2个slot）；1 slot = 7 modulation symbols（使用正常长度的循环前缀CP）;1 modulation symbol = 6 bits（使用64QAM调制）单个子载波下的峰值速率= 每个slot的symbol数* 每个symbol的bit数/ 每个slot所占的时间= 7 * 6 / 0.5ms = 84kbps。

（1s = 1000ms）对于20M带宽而言，100个RB用于数据传输，每个RB包含12个子载波，共有1200个子载波，则单天线下峰值速率为1200 * 84kbps = 100.8Mbps。