LTE-Advanced中关键核心技术的介绍
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LTE-Advanced 技术概述及分析
LTE-Advanced 技术概述及分析通信技术于80 年代开始逐渐普及到人们的日常生活中，由于该项技术的许多优越性，使其在短短几十年内得到了很好的发展，而移动通信业务也产生了越来越高效和便于使用的技术。
近年来，随着科学技术的不断进步，人们对网络的需求量与日俱增，这使得移动通信业务得以广泛发展，为了满足人们越来越高的要求，LTE 无线网络技术（4G）应运而生。
聚合载波、MIMO、多点协作发送、中继等新技术也随之产生，这满足了人们对通信高效的数据业务的需求。
而最为关键的LTE-Advanced 技术也成为尤为重要的4G 国际标准之一，并得到了世界范围内通信领域的研究人员的关注。
相信在不久的将来，4G 网络将普遍应用于所有用户。
1 LTE-Advanced 技术概述及分析1.1 发展背景移动通信业务的产生改变了人类传统的通讯方式，并很快取代了原始邮寄书信的通讯模式，这有效的改善了人们的生活，大大提高了生活效率，使得人们能够更加容易的了解周围发生的事情，移动通信业务的发展是人类历史上的一大进步。
至今为止，通信领域已经经历了三个重要的发展阶段，每一次的改善都是重大的进步。
第一代是模拟通信系统，是由美国推出的一种高级移动电话系统，通过频分多址技术实现了全国范围的语音通信。
第二代通信系统源于美国的CDMAone 系统和欧洲的全球移动通信系统，是数字通信系统的开端，它在全球范围内都取得了前所未有的成功，目前全球移动通信系统仍然是通信领域的主要服务方式。
随着科技的进步，用户对于数据传输的速率和质量的要求越来越高，第二代数字通信系统的一些技术已无法满足用户日渐增长的需求，这就推动了第三代移动通信系统的发展，3G 标准应运而生。
它包括中国主导的同步码分多址技术、全球微波互联接入技术、美国的CDMA2000 以及欧洲和日本的宽带码分多址技术。
3G 移动通信系统是以CDMA 技术为基础，在提高数据传输速率的同时还能支持多媒体业务。
LTE-Advanced系统中的Relay技术研究和标准化
Ｒ ｐａ ｒ ｅｅｔ 自激 ｆ Ｒ ｐａ ｒ ｅ 即 ｅｅｔ 的发射信号被 自己接收放大后 ｅ
再发射）Ｒ ｐａ ｒ 。 ｅｅｔ 收发天线空间隔离度的要求为Ｔ程部署 ｅ 带来诸多不便 ， 大大制约了Ｒ ｐａ ｒ ｅｅｔ 的实际应用。 ｅ
容量， 因此 Ｒ ｌ 技术的应用也不再局限于网络补盲或农 ｅｙ ａ
村等偏远地区。 在热点地区，ｅ ｙ Ｒ ｌ 节点可补偿无线信道大 ａ
图 １ Ｒ ｌｙ节 点 在 网 络 中 的两 种 基 本 部 署 场 景 ｅａ
电信科学 ２ １ 年第 １ 期 ００ ２ 的业务需求 若采用“ 小区分裂” 提升系统容量， 宏基站部 署密度将随业务增长而倍增 ， 这将大大增加运营商的网络
扰。若 Ｒ Ｎ具备资源调度 的能力 ，Ｎ可依据 ｅ ＢＲ Ｒ Ｎ ．Ｎ和 Ｒ —Ｅ链路的独立性 ，为转发数据选择不同的子载波， ＮＵ 充 分利用两跳链路空间信道的独立性提高链路容量。 需要说
明的是 Ａ ｅ ｙ ＦＲｌ 并不对接收信号解调和译码 ，因此不能 ａ 抑制系统对噪声和部分干扰信号的放大。
术。Ｒｐａ ｒ ｅｅｔ 对射频信号直接放大转发， ｅ 不能区分信号、 干
扰与噪声， 因此， 在放大信号的同时也会放大干扰与噪声。 由于上述原因，ｅｅｔ 仅能用于覆盖范围的提升， Ｒ ｐａ ｒ ｅ 例如 ， 盲点覆盖等应用。对于小区容量 Ｒ ｐａ ｒ ｅｅｔ 没有任何贡献 ， ｅ
快速部署多跳 Ｒ ｌ 节点提供应急通信。在公共交通中， ｅｙ ａ 例如高速铁路， 可在车厢部署 Ｒ ｌ 节点， ｅｙ ａ 补偿无线信号
Ｏ Ｄ Ａ机制 ． ＦＭ 各用户子载波资源相互正交 ，Ｎ可在 ＩＦ Ｒ ＦＴ 解析接收信号后 ， 依据其服务的 Ｕ Ｅ对下行信号进行选择 性放大转发 ，这可缓解 中继站放大转发对系统引人的干
无线TD-LTE技术专题之：技术原理关键技术介绍
提高系统覆盖 固定发送分集 提高系统容量 信道好时采用开环复用，信道不好时回落到发送分 集（根据RI反馈）
Mode4 (R8)
闭环空间复用
阵列增益 复用增益
复用增益 阵列增益
提高系统容量 信道好时采用闭环复用（根据PMI选择预编码向 量），信道不好时回落到发送分集（根据RI反馈）
提高系统容量 信道好时多用户MIMO，信道不好时回落到发送分 集（根据RI反馈） 提高系统覆盖 闭环反馈可得时采用单层闭环复用（比分集效果更 佳），闭环反馈不可得时回落到发送分集（根据RI 反馈）。 提高覆盖 闭环反馈可得时采用波束赋形（比分集效果更佳） 条件更好采用双流或者回落单流，闭环反馈不可得 提高系统容量 时回落到发送分集（根据RI反馈），无法分集回落 到单天线。
特性
配对用户上行信道间需具有良 好的正交性，以避免干扰 多用户共用相同时-频资源
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
华为保密信息，未经授权禁止扩散
Page 16
LTE关键技术：MIMO的天线传输模式
天线对应的传输模式
Transmission mode Mode1 (R8) Mode2 (R8) Mode3 (R8) Transmission Scheme of 多天线增益 给系统带来的 PDSCH 好处 单天线发射，Port0 开环发送分集 开环空间复用 分集增益 复用增益 用于单天线基站 应用场景
包括S-GW,P-GW和MME
TD-SCDMA架构
S1
IP transmission network
S1, X2 S1, X2
SGSN S/PGW
User Plane
MME
Control Plane
LTE及其关键技术介绍
１０
ＬＴＥ 及其关键技术介绍
接入， 而且支持固定接入。未来的核心网将不再分成移动网 和固定网， 而是只有一个全 ＩＰ 网络， 其结构不再是垂直的， 而是平面的。
Ｒ６ 版 本 中 的 ＲＮＣ、ＧＧＳＮ、ＳＧＳＮ 节 点 将 被 融 合 为 一 个新的节点， 即核心接入网关（ Ｔｈｅ Ａｃ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｃｏｒｅ Ｇａ ｔｅ Ｗａ ｙ （ＡＣＧＷ）） 。这个新节点具有 Ｒ６ 版本中 ＧＧＳＮ、ＳＧＳＮ 节点 和 ＲＮＣ 的功能 ， 这 样 ， 网 络 的 移 动 性 、安 全 性 、数 据 传 输 的 效率都将得到保证， 同时满足网络平滑升级的需要。
⑴ 由于节点数量减少， 使得用户平面的时延大大减 少；
⑵ 节点数量的减少简化了控制平面从睡眠状态到激 活状态的过程， 使得迁移时间相应减少；
⑶ 极大降低了系统复杂性， 系统内部相应的交互操 作随之减少。
３ 链路层演进
Ｒ６ 版 本 已 经 可 以 支 持 增 强 型 上 行 链 路 和 ＨＳＤＰＡ 的 最高数据率， 尽管如此， 无线接入网（ ＲＡＮ） 技术的发展需要 进一步对链路层进行改进。一般认为固定长度的无线链路 控 制（ ＲＬＣ） 协 议 的 数 据 单 元（ ＰＤＵ） 因 为 长 度 不 可 改 变 ， 较 小 的 ＰＤＵ 会 产 生 较 大 数 量 的 包 头 信 息 ， 而 较 大 的 ＰＤＵ 则 会引入大量填充信息， 因此灵活程度不够且效率不高。
ＬＴＥ 的目标有以下几点： ⑴ 实现比现有技术更高的数据率。在 ２０ ＭＨｚ 带宽 下 ， ＵＥ 下 行 采 用 ２ 天 线 ， ＵＥ 上 行 采 用 １ 天 线 发 射 的 情 况 下 ， 其 上 行 峰 值 速 率 应 达 到 ５０ Ｍｂ ｉｔ／ｓ ， 下 行 峰 值 速 率 达 到 １００ Ｍｂ ｉｔ／ｓ ， 频谱利用率比 Ｒ６ 版本提高 ２￣ ４ 倍。全小区范 围内， 数据速率应保持一致性， 在边缘区域， 速率不能有明 显下跌。 ⑵ 提供比 Ｒ６ 版本高 ３ 到 ４ 倍的 小 区 容 量 ， 在 小 区 边缘容量比 Ｒ６ 版本高 ２ 到 ３ 倍。 ⑶ 显著降低用户平面和控制平面的时延， 用户平面 内部单向传输时延应低于 １０ ｍｓ ， 控制平面从睡眠状态到
LTE和LTE-Advanced关键技术综述
提高承载基于ＩＰ的语音（ＶｏｌＰ）业务时的性能，普通
下面将逐一介绍ＬＴＥ中使用的关键技术和
ＬＴＥ—Ａｄｖａｎｃｅｄ中考虑采用的关键技术。
模式是对单个子帧操作；两种模式所支持的ＨＡＲＱ
流程数也是不一样的，普通模式对应的流程数为８， 子帧捆绑模式的流程数为４。终端根据ｅＮＢ在下行
２
２．１
ＬＴＥ的关键技术
能更有效地利用系统资源。在Ｒ８ ＬＴＥ中，上行支持 ６４ＱＡＭ对终端和ｅＮＢ均为可选。
２．３ ＨＡＲＱ
工作，目标是成为ＩＭＴ—Ａｄｖａｎｃｅｄ的候选技术。通过 引入多载波聚合、上下行ＭＩＭＯ扩展、中继、分布式 天线等关键技术进行平滑演进，进一步发挥技术优 势提升网络性能，提高用户对移动通信业务的体验，
０ＦＤＭ和ＳＣ－ＦＤＭＡ
ＰＤＣＣＨ上的新数据指示（ＮＤＩ）比特或物理ＨＡＲＱ
指示信道（ＰＨＩＣＨ）来判断是否需要重传，如果需要 重传，终端将会在固定数目子帧后重传。
２．４先进的多天线技术 ＬＴＥ在下行采用ＯＦＤＭ，上行采用单载波一频分
多址（ＳＣ—ＦＤＭＡ）。ＯＦＤＭ使得同一小区中用户信号
之间可以保持正交性，ＳＣ—ＦＤＭＡ可以看成是对用户
使用ＯＦＤＭＡ，因它调度更灵活，也可以简化演进的基
站（ｅＮＢ）侧均衡器和上行使用ＭＩＭＯ时的实现。
２．２更高阶调制（６４ＱＡＭ） ＬＴＥ中上、下行均可自适应使用正交相移键控
Ｒ８在上行只使用ＳＤＭＡ和多天线接收分集技术，未 来应该也会考虑ＭＩＭＯ技术。ＬＴＥ标准目前最高支
凸、．－．．．Ｍ．．Ｓ．Ｔ．．Ｔ．．．．Ｓ．ｅ．ｐｔｅｍｂｅｒ
ＬＴＥ在下行灵活使用ＭＩＭ０、空分多址（ＳＤ ＭＡ）、波束成型和接收／发送分集等多天线技术：对 信干比高和空间信道散列度高（信道矩阵值高和奇 异值高）的用户使用ＭＩＭＯ技术，以提供更高的数 据速率；当需要为更多用户服务时，利用ＳＤＭＡ技术 在同一时、频资源上为多个用户同时提供服务；对某 些用户使用波束成型技术，将发送／接收波束对准 用户，以提高用户的数据速率；当不需要使用 ＳＤＭＡ，ＭＩＭＯ也无法带来附加增益时，使用传统的
下面将逐一介绍ＬＴＥ中使用的关键技术和
ＬＴＥ—Ａｄｖａｎｃｅｄ中考虑采用的关键技术。
模式是对单个子帧操作；两种模式所支持的ＨＡＲＱ
流程数也是不一样的，普通模式对应的流程数为８， 子帧捆绑模式的流程数为４。终端根据ｅＮＢ在下行
２
２．１
ＬＴＥ的关键技术
能更有效地利用系统资源。在Ｒ８ ＬＴＥ中，上行支持 ６４ＱＡＭ对终端和ｅＮＢ均为可选。
２．３ ＨＡＲＱ
工作，目标是成为ＩＭＴ—Ａｄｖａｎｃｅｄ的候选技术。通过 引入多载波聚合、上下行ＭＩＭＯ扩展、中继、分布式 天线等关键技术进行平滑演进，进一步发挥技术优 势提升网络性能，提高用户对移动通信业务的体验，
０ＦＤＭ和ＳＣ－ＦＤＭＡ
ＰＤＣＣＨ上的新数据指示（ＮＤＩ）比特或物理ＨＡＲＱ
指示信道（ＰＨＩＣＨ）来判断是否需要重传，如果需要 重传，终端将会在固定数目子帧后重传。
２．４先进的多天线技术 ＬＴＥ在下行采用ＯＦＤＭ，上行采用单载波一频分
多址（ＳＣ—ＦＤＭＡ）。ＯＦＤＭ使得同一小区中用户信号
之间可以保持正交性，ＳＣ—ＦＤＭＡ可以看成是对用户
使用ＯＦＤＭＡ，因它调度更灵活，也可以简化演进的基
站（ｅＮＢ）侧均衡器和上行使用ＭＩＭＯ时的实现。
２．２更高阶调制（６４ＱＡＭ） ＬＴＥ中上、下行均可自适应使用正交相移键控
Ｒ８在上行只使用ＳＤＭＡ和多天线接收分集技术，未 来应该也会考虑ＭＩＭＯ技术。ＬＴＥ标准目前最高支
凸、．－．．．Ｍ．．Ｓ．Ｔ．．Ｔ．．．．Ｓ．ｅ．ｐｔｅｍｂｅｒ
ＬＴＥ在下行灵活使用ＭＩＭ０、空分多址（ＳＤ ＭＡ）、波束成型和接收／发送分集等多天线技术：对 信干比高和空间信道散列度高（信道矩阵值高和奇 异值高）的用户使用ＭＩＭＯ技术，以提供更高的数 据速率；当需要为更多用户服务时，利用ＳＤＭＡ技术 在同一时、频资源上为多个用户同时提供服务；对某 些用户使用波束成型技术，将发送／接收波束对准 用户，以提高用户的数据速率；当不需要使用 ＳＤＭＡ，ＭＩＭＯ也无法带来附加增益时，使用传统的
LTE核心网基本原理及关键技术
TAI/TA list
RAI
位置标识
EPC网元域名标识（FQDN）
SGSN Number、HLR Number
网元标识
新引入码号：GUTI 全球唯一临时标识（Globally Unique Temporary UE Identity），类似RAI+P-TMSI
<GUTI> = <MCC><MNC><MME Group ID><MME Code><M-TMSI>, 2G/3G与LTE进行互操作时，GUTI与RAI+P-TMSI需进行映射 新引入码号：TAI 追踪区标识（Tracking Area Identity），表示用户位置信息，类似2G/3G位置区LAI或路由区RAI
PCRF
的信令接口，基于GTPv2； -S10：进行MME间互操作时，MME通过S10
S9 接口传递承载上下文信息，基于GTPv2
-S5：S-GW和P-GW间接口，包括控制面
Rx （GTPv2）和用户面（GTPv1）
Gx
AF -S8：国际漫游接口，拜访地S-GW接入归属地
P-GW，协议同S5
SGi Internet PS Service
码号分配
需要全网规划的EPC号码涉及TAC及MME GI，原有2G/3G网络中的码号规 划保持不变。
TAC的分配
- TAC：用16进制表示为x1 x2 x3 x4 - 域名为：tac-lb<x3x4>.tac-hb<x1x2>.tac.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC> - 为保证省间互通丌冲突，可参照LAC的分配方式统一规划， x1x2的取值各省应丌同，x3x4
关于LTE-ADVANCED中关键技术和发展的
·67·
的不同信号， 并且它自己信号的传输也能够被多个小区同时 若是对来自于多个小区发射的信号同 的接收到。而在下行， 时进行协调来规避彼此之间的干扰 ， 就能够大大地提升其下 行的性能。在上行， 其信号如果可以同时被多个小区联合地 接收同时进行信号的合并 ， 而多个小区也能够通过协调的调 度来抑制小区之间的干扰 ， 就能够达到提升接收信号的信噪 比的效果。 LTE － Advanced 标准进展分析 三、 因为 LTE 重新地定义了空中的接口以及核心的网络 ， 排 而采用 OFDM 的技术， 只能支持分组域而 除了 CDMA 技术， 使得 LTE 和已有的 3GPP 的各版本的标准互不兼容 ，现有的 3G 网络已经很难平滑地演进到 LTE 了， 部署 LTE 还需要规 所以部署的成本很高。 从历史的规则来 模很大的网络升级， 看， 从一项标准的成熟到规模性商用 ， 一般需要 3 到 4 年的 2009 年的 3 月 LTE 的标准冻结并且得到批准 ，所以预 时间， 计会在 2012 到 2013 年以后 LTE 才能够有规模性商用的可 能。而从产业链角度来说， 现在的 LTE 网络的设备以及终端 都还没有成熟， 尤其是终端方面， 能够支持 LTE 的终端估计 要到 2012 年才能推出。下面将分别介绍上述技术的标准进 展。 （ 一） 载波聚合的标准进展。 载波聚合的适用场景在当 前的标准之中可以分为 3 类 ， 即带内的连续性载波聚合 、 带 内的非连续性载波聚合和带外的非连续性载波聚合 ， 对一定 的场景来说 ， 单个的 FFT 是可能的， 而且和 LTE R 8 版本是 。 LTE － Advanced 的系 后向兼容的 而在物理层的设计当中 ， 统还要求能够解决载波之间的时间同步 ， 频点的分配以及保 护带宽的设计等问题。在 MAC 层以及 RLC 层的设计当中， 要解决不同的载波之间相应的协调机制等问题 。 LTE － Advanced 系统与物理层、 MAC 层和 RLC 层三个层次的进展相 在载波聚合的控制信道的研究工作上进展是较慢的 。 比较， 而合理的设计好聚合载波所需的控制信道与信令 ， 同时减低 开销则是控制好信道的设计当中需要解决的重大问题 。 （ 二） 多用户 MIMO 的标准化进展。3GPP 组织对多用户 的 MIMO 技术进行过广泛且深入的讨论 ， 目前为止确定了单 用户 MIMO 与多用户 MI － MO 之间的动态切换问题， 还正在 ： 讨论当中的问题有 （ 上接第 136 页） 问题刺激学生思考， 让学生的写作更具思想性。 （ 三） 写作技巧学习。 即由老师讲授写作技巧 。 该部分 “启发式” 最好采取 教学法。教师把例文提供给学生 ， 然后引 导学生归纳出例文的写作特点 。 以教授对比论证法的两种 逻辑方式（ the subject － by － subject pattern 和 the point － by － point pattern） 为例， 教师可把两个分别以两种方式写作的段 ， 落提供给学生 然后引导学生分析两个段落分别采用的逻辑 借以说明两种逻辑方式的论证方法及各自所适用的范 方式， 。“启发式” 围 教学教会学生的不是某一个知识点 ， 而是一种 学习的能力。 （ 四） 学生写作实践。这一环节是写作课堂教学的重点 ， 老师有针对性的布置与本次课堂所学的写作技巧有关的写 作任务， 学生进行写作练习。 以上四个环节的教学活动可使得写作课堂教学多样化 ，
LTE关键知识点总结
LTE关键知识点总结LTE（Long Term Evolution）是一种4G网络技术，提供了高速、低延迟的无线通信服务。
下面是关于LTE的一些关键知识点总结：1.网络架构：LTE采用了分布式的网络架构，包括以下几个关键组成部分：- eNodeB（Evolved NodeB）：eNodeB是无线基站的新一代，负责无线信号的发射和接收。
- EPC（Evolved Packet Core）：EPC是LTE网络的核心部分，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）和PGW （Packet Data Network Gateway）等组件，负责用户鉴权、移动性管理和数据传输等功能。
2. 多址技术：LTE采用了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技术，将无线频谱分为多个子载波，在同一时间和频段上可同时传输多个用户的数据。
3.频段和带宽：LTE可在多个频段上运行，常见的频段包括700MHz、800MHz、1800MHz、2100MHz和2600MHz等。
每个频段的带宽可以是1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz或20MHz等不同大小。
4.MIMO技术：LTE支持多输入多输出（MIMO）技术，可以通过发送和接收多个天线上的信号来提高数据传输的稳定性和吞吐量。
6. QoS（Quality of Service）：LTE支持多种QoS类别，可以根据不同应用的需求提供不同的网络资源。
通过定义不同的QoS类别，可以满足语音、视频、数据等不同应用对网络性能的要求。
7.LTE高级功能：- Voice over LTE（VoLTE）：VoLTE是LTE网络上的语音通话服务，可以实现高质量的语音通话。
- LTE-Advanced：LTE-Advanced是对LTE的改进和扩展，引入了更高的数据传输速率和更好的网络容量管理能力。
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CoMP
下行CoMP传输是指地理位置上分离的多点的动态协调传输。
在3GPP RAN1 55bis会议上确定了CoMP传输的原则：
UE只接收来自一个小区(anchor cell)的PDCCH UE能够或者不能够意识到是哪些小区（Active CoMP Set）在发送PDSCH CoMP研究热点： 反馈机制
系统带宽100 MHz
成员载波带宽20 MHz
UE capabilities
• 100-MHz case • 40-MHz case • 20-MHz case (Rel. 8 LTE)
Frequency
MAC-PHY映射
Scheduler
Transport block
HARQ L1
HARQ L1
1 Gbps
1 Gbps(*)
75 Mbps
500 Mbps
1 Gbps(*)
DL Peak spectrum efficiency [bps/Hz] UL
15
30
15
3.75
15
6.75
载波聚合（Carrier Aggregation )
表1. LTE-Advanced中上下行多址方案
上行多址方式
在LTE-advanced中将重新指定参考信号Reference Signal(RS)
• 在LTE Rel。8的公共参考信号（SRS）的基础上增加了一下两种参考型号 - Channel state information RS (CSI-RS) UE-specific demodulation RS (DM-RS) UE-specific DM-RS, 使得基于非码本的预编码方案能够得以实现
One downlink slot Tslot
DL N symb
下行时隙结构和物理资源
OFDM symbols
DL RB k N RB N sc 1
Resource block DL RB N symb N sc resource elements
DL RB subcarriers N RB N sc
HARQ L1
Transport block L1
HARQ L1 L1
Alternative A
Alternative B
方案A：载波的数据流在 MAC层聚合；方案B：载波的数据流在物 理层聚合 一个UE可以同时在多个CC上进行数据的发送和接收传输 在没有采用空间复用情况下，一个UE在被调度的每个CC上只能有 一个传输块和一个HARQ实体，且每个传输块只能被映射到一个 CC上
增强的MIMO技术
LTE中下行单用户双流波束赋形
LTE中上行单用户双流波束赋形
增强的MIMO技术
增强的MIMO技术
LTE-A中为提升峰值谱效率和平均谱效率，在上下行都 扩充了发射/接收支持的最大天线个数，允许上行最多4 天线4层发送，下行最多8天线8层发送，从而LTE-A中 需要考虑更多天线数配置下的多天线发送方式
[20,707]
0.5
[40, 1414]
target IoT 4.5 dB target IoT 10.0 dB
0.0 0.00
1.00
Number of 'cells' per km2
2.00
3.00
4.00
5.00
中继技术的分类
中继分为两种类型： Type1中继 具有独立的小区ID，发送自己的导频和同步信号 实际意义上的支持无线Backhaul的小型基站 用于扩展覆盖和补盲等 Type2中继 没有独立的小区ID，不发送自己的导频和同步 支持不同的物理层协作通信方式 用于增加小区吞吐量和频谱效率
RB N sc
UL N symb
Normal cyclic prefix Extended cyclic prefix
12 12
7 6
UL RB subcarriers N RB N sc
RB subcarriers N sc
Resource element (k , l )
Configuration
CoMP技术背景
协作多点（CoMP，Coordinated Multiple Points）传输技术是指协调 的多点发射/接收技术，这里的多点是 指地理上分离的多个天线接入点
CoMP 技术更好地克服小区间干扰，提高无线频谱传输效率，提 高系统的平均和边缘吞吐量，进一步扩大小区的覆盖 eNB之间的CoMP技术采用X2接口进行有线传输，eNB与Relay 之间的CoMP技术采用空口进行无线传输
增强的下行链路
LTE中只支持4层的码字到层映射
增强的下行链路
LTE-advanced中多达8层的码字到层映射
下行链路增强
扩展到支持8流的下行传输方案 • Rel. 8 LTE版本只支持下行最多四流，LTE-advanced中将其扩展到下行最多支持八流传输 这样才能满足LTE-advanced提出的峰值频谱效率的性能要求30 bps/Hz
Relay 中继空中接口
RN：中继节点 eNB：基站
回程链路 直传链路 Cell ID #x Cell ID #y
UE
eNB
RN
接入链路
图 LTE-A中中继技术的空中接口
中继技术的应用
提高中高速率数据应用的覆盖 提高小区的吞吐量，尤其是边缘 吞吐量 不采用宏NodeB和有线承载，有 效的增加容量
Scheduler
基于CA的PDCCH设计
solution 1
Alternative solution 2
Alternative solution 3
PDCCH的编码方式有独立和联合编码方式；PDCCH映射方式有分 布式和集中式
考虑到后向兼容性、实现复杂度以及PDCCH的链路自适应，最后 LTE-A确定采用basic solution和Alternative solution 3 方案
Preliminary Analysis ( 3 “cells” per eNB) Number of cells per km2 vs. User throughput per km 2 (CF=2GHz, PF, Ploss=20dB, Number of UEs per km2 = 46.2[fixed])
Joint transmission/dynamic cell selection
Coordinated scheduling/beamforming
上行CoMP接收
CoMP 上行链路接收方案
• 多个小区同时接受用户上传的PUSCH信号
• 小区间基站之间互相协调处理接受的信号 能显著的增强小区边缘的用户的系统吞吐量性能
k 0
l0
l
DL N symb
1
One uplink slot Tslot
载波聚合（Carrier Aggregation )
上行时隙结构和物理资源
UL RB k N RB N sc 1
UL N symb SC-FDMA symbols
Configuration
Resource block UL RB N symb N sc resource elements
2.0
User Service Throughput per km 2 [MBit/s/km2]
eNB Relay node
系统的吞吐量随着小区数目增加呈现指数增长， 但是需要考虑无线承载耗费的资源。
Uplink [Num of UEs, Cell radius m]
1.5
[10,500]
1.0
[50, 2000] [30,1000]
Tongji
LTE-Advanced中核心技术的介 绍
黄宇胜 1020080078
目录
1 1 1 2
载波聚合
多点协作
3
4
中继技术
增强多天线
LTE-advanced性能指标
Rel. 8 LTE LTE-Advanced IMT-Advanced
DL Peak data rate UL
300 Mbps
Cyclic prefix length
N CP, l
160,for Normal cyclic prefix 144,for
l0
l 1,2...5,6
0,1,2...5
Extended cyclic prefix
512,for l
k 0
l0
l
UL N symb
1
载波聚合（Carrier Aggregation )
载波聚合（Carrier Aggregation，CA），即通过联合调度和使用多个 成 员 载 波 （ Component Carrier ， CC ） 上 的 资 源 ， 使 得 LTEAdvanced系统可以支持最大 100MHz的带宽，从而能够实现更高的系 统峰值速率。 成员载波是指可配置的LTE系统载波，且每个成员载波的带宽都不大于 LTE系统所支持的上限（20MHz）。 连续和非连续载波聚合，如上图所示。
载波聚合（Carrier Aggregation )
利用载波聚合技术来获得更宽的系统频谱 • 整LTE-advanced系统带宽将达到100MHZ，这100MHZ将由多个LTE系统的的 20MHZ 的成员载波聚合组成 以此来满足LTE-advanced系统性能要求 • 100MHZ中的每一个成员载波与Rel.8 LTE是后向兼容的 保持与LTE系统的最大限度的兼容性，减少新系统架构的成本 • 载波聚合技术支持连续的和非连续的两种频谱聚合方式 因此可以获得较LTE更为灵活的频谱利用方式
由主控基站负责处理各个小区接收 到的用户信号