(技术规范标准)LTEA关键技术及标准进展

格式：doc
大小：228.57 KB
文档页数：10

下载文档原格式

/ 10

LTE-LTE-A技术及标准进展

LTE/LTE-A技术及标准进展1 引言随着无线数据业务的迅速增长和新空口技术的不断引入，传统的网络架构在对实时数据业务和大数据量业务的支持方面面临挑战，需要不断演进。

无线接入网向两个可能的方向演进：一是空口能力不断增强，但网络构架不变，继续维持RNC和NodeB的二层架构；二是RNC和NodeB功能合并为增强型NodeB，即eNodeB，UTRAN向扁平化方向发展。

而在核心网方面，正朝着扁平化和全IP的方向演进。

作为下一代移动通信系统当前主流的候选技术方案，LTE给业界留下了巨大的想象空间，全新的理念、网络架构、技术指标和技术方案将应用于这一面向未来的移动宽带通信系统中。

2 LTE/LTE-A需求 3GPP LTE 项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbit/s，上行50Mbit/s的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间＜100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供＞100kbit/s的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置 1.25~20MHz多种带宽。

IMT-Advanced要求未来的4G通信在满足高的峰值速率和大带宽之外还要保证用户在各个区域的体验。

有统计表明，未来80%~90%的系统吞吐量将发生在室内和热点游牧场景，室内、低速、热点将可能成为移动互联网时代更重要的应用场景。

因此，需要通过新技术增强传统蜂窝在未来热点场景的用户体验。

3GPP认为，LTE本身已经可以作为满足IMT-Advanced需求的技术基础和核心，只是纯粹从指标上来讲，LTE较IMT-Advanced的要求还有一定差距。

因此当将LTE升级到4G时，并不需要改变LTE标准的核心，只需在LTE基础上进行扩充、增强、完善，就可以满足IMT-Advanced的要求。

LTE-A_关键技术_2024102

LTE-A_关键技术_2024102LTE-A（LTE-Advanced）是一种高级长期演进技术，是第四代移动通信技术的发展。

它在LTE（Long Term Evolution，长期演进）的基础上进行改进和增强，提供了更高的数据传输速率、更好的网络容量和更快的响应时间。

本文将介绍LTE-A的关键技术。

1. 载波聚合（Carrier Aggregation）：载波聚合技术是LTE-A最重要的技术之一、它允许同时使用多个不同的频段进行数据传输，从而提高了传输速率和网络容量。

通过载波聚合，可以将多个频段的传输资源进行有效的利用，实现更高的带宽和更快的数据传输速率。

2. MIMO技术（Multiple-Input Multiple-Output）：MIMO技术利用多个天线进行数据传输和接收，通过多径效应的利用，实现了空间多样性和频谱效率的提高。

LTE-A支持4x4 MIMO和8x8 MIMO，可以同时传输多个数据流，提高了网络的覆盖范围和传输速率。

3. CoMP技术（Coordinated Multi-Point）：CoMP技术通过多个基站之间的协作，实现了更好的网络覆盖和更高的网络容量。

它可以减少边缘区域的干扰和增强网络的覆盖范围，提高用户的传输速率和服务质量。

4. Relay技术：Relay技术可以通过添加中继节点来扩展网络覆盖范围，提高网络的容量和传输速率。

中继节点可以接收和转发其他节点的数据，从而实现多跳传输，解决信号衰减和覆盖盲区的问题。

5. CA技术（Carrier Aggregation）：CA技术是对频谱资源的利用进行优化的一项技术。

它可以通过动态分配和管理多个频段的资源，实现更好的系统容量和网络性能。

CA技术可以对不同频段的资源进行灵活的配置和动态切换，提高用户体验和网络的容量。

6. HetNet技术（Heterogeneous Network）：HetNet技术是一种将不同类型的基站（如宏基站、微基站、室内基站等）组合在一起的网络部署方式。

LTE—A中载波聚合技术研究进展

按照频谱的连续性，载波聚合可以分为连续载了一些新的候选技术，载波聚合技术、强型多波聚合与非连续载波聚合。按照系统支持业务的对如增
天线技术、无线网络编码技术和无线网络ＭＭＯ技称关系，为对称载波聚合与非对称载波聚合。图１Ｉ分术等。示意了连续载波聚合方式与非连续载波聚合方式。个５
新的需求Ⅲ 。其中，Ｔ — ＬＥＡ系统支持的系统带宽最小了广泛的讨论分析，Ｎｏｏ、ｒｓｎＨａｅ等。￣ＤＣＭｏＥｉｓ、ｕｗｉｃｏ为２ＭＨ，大带宽达到１０ｚ它支持的下行峰值０ｚ最０ＭＨ。ＬＥＡ系统的潜在应用频段包括４０ｚ～Ｔ— ５ＭＨ速率为１ｂｆ，Ｇｉｓ上行峰值速率为５０ｉｓ下行频谱０Ｍｂｔ，／效率提高到３ｂｔ／ｚ上行频谱效率提高到０ｉｓ，／Ｈ
２１．数据通信００２
ＮｗｅＴｅｃｏｈｎ
一
董曩ｌ豳ｏｇｙ
ＬＥＡ中载波聚合技术研究进展 — Ｔ
一～．．．．＿．．一～一
龚凌曹华孝华为技术有限公司成都研究所成都６０１（１４０
重庆邮电大学移动通信重点实验室重庆４０６）００５
摘要：介绍了ＬＥＡｄａｃｄＴ～ｖｎｅ系统中载波聚合的关键技术，重点分析了载波聚合技术的应用现状及ＬＥＡ￣与载波聚合结合的热门技术，Ｔ－并探讨了载波聚合技术进一步发展的工作。

LTE-A关键技术

LTE-Advanced 关键技术及标准进展( 2010/6/13 14:13 )1 2 3 下一页摘要对LTE-A采用的载波聚合（Carrier Aggregation）、上/下行多天线增强（Enhanced UL/DLMIMO）、多点协作传输（Coordinated Multi-point Tx&Rx）、中继（Relay）、异构网干扰协调增强（Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network）等关键技术及其标准进展进行了介绍。

1 引言LTE-Advanced（LTE-A）是LTE的演进版本，其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，满足和超过IMT-Advanced的需求，同时还保持对LTE较好的后向兼容性。

LTE-A采用了载波聚合（Carrier Aggregation）、上/下行多天线增强（Enhanced UL/DL MIMO）、多点协作传输（Coordinated Multi-point Tx&Rx）、中继（Relay）、异构网干扰协调增强（Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network）等关键技术，能大大提高无线通信系统的峰值数据速率、峰值谱效率、小区平均谱效率以及小区边界用户性能，同时也能提高整个网络的组网效率，这使得LTE和LTE-A系统成为未来几年内无线通信发展的主流，本文将对这些关键技术及其标准进展进行介绍。

2 3GPP LTE-Advanced需求分析IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8版本对需求的满足度参见表1。

表1 IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8性能为满足这些需求，3GPP在LTE-A SI（Study Item）阶段对载波聚合、上下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术进行了性能评估。

LTE关键技术及发展方向-5页word资料

LTE关键技术及发展方向目前主流的3G技术主要有TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000，而前两种采用了3GPP（The 3rd Generation Partnership Project）技术演进路线，即由HSDPA演进至HSPA+，进而发展为LTE。

虽然CDMA2000采用的是3GPP2路线，但由于高通对其最终演进技术UMB（Ultra Mobile Broadband）研发的放弃，其最终演进方向也定格在了LTE上。

在我国，由于WIMAX和其他技术的边缘化，而LTE自身完善的产业链、规模效应和更高的成熟度，故而受到了大多运营商的青睐。

相对于三代移动通信系统，LTE最重要的改进在于采用全新空中接口技术，并使用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。

其主要优势是在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。

1. TD-LTE的关键技术1.1LTE系统的总体架构。

1.2OFDM技术。

（1）OFDM（正交频分复用技术）是LTE系统的技术基础与主要特点，故而OFDM系统参数的设定对整个系统的性能会产生决定性的影响。

OFDM 技术是利用Sinc函数的平移正交性，将整个通信带宽的信道划分为一系列子信道，传输多载波调制信号，使每个子载波所占的带宽容易满足小于多径信道相干带宽的条件，因而可以将一个频率选择性衰落的信道转化为一系列平坦衰落子信道。

同时在每个OFDM符号前部添加一个大于信道最大多径时延的循环前缀，就可以完全消除因多径衰落引起的码间干扰。

（2）OFDM技术主要有以下优点：频带利用率高；可以对抗信道的多径衰落；接收端无需复杂的时域均衡器，而仅需要进行简单的频域均衡即可；多载波调制和解调可以用快速傅里叶变换（FFT）完成，易于硬件（FPGA、DSP）实现；单个子载波对应的调制符号时间周期长，有一定的抗时域突发干扰的能力；易于与多天线技术、自适应技术等结合，以提高系统的容量。

LTE—A系统中分层网关键技术的研究

LTE—A系统中分层网关键技术的研究作者：丁胜高来源：《电脑知识与技术》2013年第36期摘要：为应对移动互联网带来的海量数据流量的承载需求，LTE-Advance网络引入分层网的新型组网形态，在考虑带宽需求的同时又满足了信号覆盖要求。

该文基于3GPP R10协议，对LTE-A分层网结构、RN和HeNodeB的组网方式进行分析。

关键词：LTE-A；分层网；异构网；中继；家庭基站中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8229-02随着移动接入网的广泛应用，运营商对高无线接入速率和低建设成本的要求更加苛刻，对LTE的发展提出了更高的要求。

LTE-Advanced（3GPP R10）通过引入分层网-这一新型组网形态，改善LTE 网络的深度覆盖问题并提高其频谱利用率。

该文对LTE-Advanced分层网（HetNet，hierarchical networking）结构、HeNB（home eNodeB家庭基站）和RN（relay node，中继节点）组网方式进行说明，针对分层网在后续LTE部署中的应用进行展望。

1 分层组网当前无线接入技术研究的目标是在香农信道容量的条件下，通过更大的带宽实现更高的传输速率，目前低频段频谱资源由于其提供的带宽有限且大部分已在使用， LTE网络采用的主要是2GHz的特高频频段。

由于高频段信号传播能力相对较弱，且LTE网络面向的是主要是视频点播、视频下载等高速率高流量业务，若采用传统宏基站单层组网方式将会产生严重的盲点和热点问题，将无法实现覆盖目标和速率要求。

因此，LTE-A（3GPP R10）中提出了HetNet （heterogeneous network，异构网或分层网），通过射频拉远（remote radio head，RRH）、微微蜂窝基站（Pico eNodeB）、中继节点（relay node，RN）及家庭基站（home eNodeB，HeNB）等新的基站形态，更好的实现4G网络的覆盖。

LTE关键技术与标准演进分析

摘要：介绍了３Ｇ演进技术，分析了ＬＴＥ技术的重要特征即高频谱效率和宽带化，对ＬＴＥ物理层传输技术和网络结构中
的关键技术进行了研究，对目前两种不同制式的ＬＴＥ演进路线图进行了阐述，讨论了ＴＤ — ＬＴＥ的发展现状。
随着宽带无线接入的出现，接入移动化、宽带化的业务需求越来越旺盛，用户对移动通信网络的速率要求也越来越高，
Ｗｉ — Ｆｉ和ＷｉＭＡＸ等无线宽带接入方案迅猛发展，３ＧＰＰ２开始
研究ＡｌＥ。相比之下，ＨＳＰＡ虽然在支持移动性和ＱｏＳ方面有较大优势，但网络结构和空中接口比较复杂，无线频谱利用率不高，传输时延大。与此同时，以正交频分复用（０ＦＤＭ，０ｒｔｈｏ — ｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）技术为核心的新一代技术逐渐成熟，接入速率提升到了ｌＯＯＭｂ／ｓ以上。相比之下，２Ｍｂ／Ｓ的ＷＣＤＭＡＲ９９传输速率、１４．４Ｍｂ／ｓ的Ｒ５ＨＳＤＰＡ峰值速率
关键词：ＬＴＥ；关键技术；ＴＤ。ＬＴＥ；３ＧＰＰ中图分类号：ＴＮ９２９１５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３一ｌ１３１（２０１３）０５ — ０２２６ — ０ｌ
ＳＣＤＭＡ演进而来。ＴＤ— ＳＣＤＭＡ是我国提出的３Ｇ国际标准，具有独立的知识产权。其后续演进技术ＴＤ— ＬＴＥ同样有着举足轻重的作用，ＴＤ．ＬＴＥ不仅可以成为ＴＤ— ＳＣＤＭＡ发展和演进的保障，

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Ｒ８ＬＴＥ中，上行支持６４ＱＡＭ对终端和ｅＮＢ均为可选。
２．３ＨＡＲＱ
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（ＳＤＭＡ）、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／LTE—Advanced标准回顾与展望

ＭＩＭ０
工作。为了满足ＩＭＴ — Ａｄｖａｎｃｅｄ技术需求，３ＧＰＰ启动了
ＬＴＥＲ１０版本的工作，称为ＬＴＥ — Ａｄｖａｎｃｅｄ，并已于２０１０年１０月被ＩＴｕ批准为ＩＭＴ — Ａｄｖａｎｃｅｄ（４Ｇ）技术。ＬＴＥ历经多个版本，不断完善和增强系统性能，如频谱效率、网
本文涉及相关研究受国家科技重大专项２０１２ＺＸ０３００３００８ — ００２课题资助
…
？９曼墼璺鬻曼曼期 … 矍塑ｌ》
本期特稿 … … … … … … … … … ・
■ ａｒ ¨ ｅ
２ＬＴＥ标准回顾
ＬＴＥｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ８ａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆＬＴＥ
Ｒ１２，ａｎｄ，ｐｒｏｓｐｅｃｔｓｆｏＬＴＥｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．
展望未来３ＧＰＰ技术研究方向。
１引言
为了适应宽带移动化和移动宽带化的技术发展趋势，３ＧＰＰ于２００８年１２月完成了ＬＴＥ第一个版本的技术
关键词：ＬＴＥ，小小区，热点，增强，天线
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ

LTE-Advanced载波聚合技术与标准进展

ＬＥ相关的设计，包括调制、编码、映射。关于跨载波Ｔ调度情况下的控制区域大小指示问题。需要进一步的讨
论。
需要注意的是，载波片段的分布位置和大小也会给载波聚合带来一定的复杂度。ｔ￣，基于多载波聚合的ｌ，ｔｌ，ＬＥＡｖ信道的设Ｔ — ｄａｃｄ计等方面上与单载波系统均有一定区别。目前，３Ｐ据运营商的需求初步定义了１种载ＧＰ根２波聚合的应用场景，其中４作为近期重点。分别涉及种到ＦＤＤ和ＴＤＤ的连续和非连续载波聚合场景。在ＬＥＴ— Ａｖｎｅ的研究与标准化阶段，载波聚合的重点包括连ｄａｃｄ续载波聚合的频谱利用率提升、上下行非对称载波聚合
带问的非连续载波聚合，最大聚合带宽为１０ｚＭＨ。连０
３０ｌ
言
≤ －・责任编辑：熊柳潜ｘｎｌｑｎｍｂｏｃ：：ｉｇｕｉ＠ｃｍ．ｏｉａｎ
强技术趋势；ｉ；
续载波聚合可以简化基站和终端的配置，并可应用于如
ＡｄａＣｄ已成为一个共享的概念。为了提供更高的ｖｎｅ
数据速率，支持更多的用户业务和新的服务，Ｌ — ＴＥＡｖｎｅ在频点、带宽、峰值速率及兼容性等方面都有ｄａｃｄ新的需求。在从ＬＥＪＴ — ｖｎｅ系统的演进过程Ｔ￣ＬＥＡｄａｃｄ中，更宽频谱的需求将会成为影响演进的重要因素。为此。３Ｐ出载波聚合技术作为ＬＥＡｄａｃｄＧＰ提Ｔ — ｖｎｅ系统的关键技术之一。

LTE的关键技术及其标准演进

□TELECOMMUNICATIONS NETWORK TECHNOLOGY No.1《电信网技术》2009年1月第1期的若干个相互正交的子信道中进行传输，由于每个子信道中的符号周期会相对增加，因此可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。

还可以在OFDM符号之间插入保护间隔，令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展，这样就可以最大限度地消除由于多径带来的符号间干扰（ISI），而且一般都采用循环前缀作为保护间隔,从而可以避免由于多径带来的信道间干扰。

对于多址技术，LTE规定了下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA（单载波）。

OFDMA中一个传输符号包括M个正交的子载波，实际传输中，这M个正交的子载波是以并行方式进行传输的，真正体现了多载波的概念。

对于SC-FDMA系统，也使用M个不同的正交子载波，但这些子载波在传输中是以串行方式进行的。

正是基于这种方式，传输过程中才降低了信号波形幅度大的波动，避免带外辐射，降低了PAPR（峰平功率比）。

根据LTE系统的上下行传输方式的特点，无论是下行OFDMA还是上行SC-FDMA，都保证了使用不同频谱资源用户间的正交性。

LTE系统频域资源的分配是以正交子载波组RB（Resource Block）为基本单位的，一个RB由25个相互正交的子载波组成，由于可采用不同的映射方式，子载波可以来自整个频带，也可以取自部分连续的子载波。

●编码调制技术LTE上行调制方式主要采用位移BPSK （π/2-shift BPSK），QPSK和16QAM。

下行主要采用QPSK，16QAM和64QAM。

上行采用位移BPSK技术可以进一步降低DFT-S-OFDM的峰均比。

此外，可以通过频域滤波（Spectrum Shaping）、选择性映射（SLM）、部分传输序列（PTS）等技术进一步降低系统峰均比。

另外，立方度量（Cubic Metric）是比峰平功率比更准确的衡量功放非线性影响的指标。

LTE-A关键技术及标准化进展分析

的数量、同带宽成员的载波；不而对于ＴＤ，Ｄ在典型
区Ｉ也不能产生新的小区；ＲＤ，对８的Ｕ是透明Ｅ
的，Ｒ即８的ＵＥ不知道ＴｐＩＲｌｙｅＩｅａｙ的存在；以可传输业务信道，不能传输ＣＳ和ＰＣＨ。但ＲＤＣ
Hale Waihona Puke 的需求在ＬＥ基础上的技术演进，是４的首选Ｔ也Ｇ技术。为了进一步提高ＬＥ的性能以保证ＬＥ在ＴＴ未来市场竞争中的优势地位，Ｔ —ｄａｃｄ采用了ＬＥＡｖｎｅ载波聚合、中继、同多点和多天线增强等关键技协
摘
要：Ｔ — ＬＥＡ是ＬＥ技术的平滑演进，Ｔ引入了多载波聚合、中继、协作多点传输等关键技术。其中，多载波聚合是
在频域上进行扩展，以满足ＬＥＡ对高带宽的需求；Ｔ— 中继技术能带来更广的覆盖范围和更高的系统容量，同时也面
临干扰复杂化问题；作多点传输技术能提高小区边缘的吞吐量；协多天线技术通过增加上下行天线端口的数量，来提高峰值速率和频谱效率。
关键词：ＴＬＥＡ；ＬＥ；Ｔ．多载波聚合；中继；协作多点传输技术
’
０引言
ＬＥＡｖｎｅＴ — ｄａｃｄ是３ＰＰ为了满足ＩＴＡｖｎｅＧＭ — ｄａｃｄ
载波聚合就是通过联合调度并使用多个成员载波上的资源，得ＬＥＡｖｎｅ使Ｔ — ｄａｃｄ系统可以最大支持１０ＭＨ０ｚ的带宽，而能够实现更高的系统峰值从

1.LTE-A简介

接力传输：一般是部署在电线杆或者外墙上的带内回程的接力传输上，为了在传统的蜂窝网的基础上需要对城市热点地区容量优化，并且在需要扩展盲区、地铁及农村的覆盖。多天线增强：鉴于日益珍贵的频率资源，通过扩展空间的传输维度而成倍地提高信道容量。受限于发射天线高度对信道的影响，LTE-A系统上行增强主要集中在如何利用终端的多个功率放大器，下行则是支持最高多天线配置规格为8x8，同时多用户空分复用的增强。
E-A简介
LTE-A是LTE-Advanced的简称,是LTE技术的后续演进。具有更大系统带宽、更高峰值速率、更高系统容量、更小用户面和控制面时延需求,下行峰值速率1Gbps，上行峰值速率500Mbps，上下行峰值频谱利用率分别达到15Mbps/Hz和 30Mbps/Hz。为了满足IMT-Advanced的各种需求指标， 3GPP针对(LTE-A) 提出了几个关键技术，包括载波聚合、协作多点发送和接收、接力传输、多天线增强等。

LTE-A的性能和关键技术

LTE-A的性能和关键技术摘要:LTE-A在频点、带宽、峰值传输速率及兼容性等方面都有新的需求,其主要目标是满足并超过ITU-R关于IMT-A(4G)标准的需求,并具有后向兼容性,以提高技术竞争力,降低运营商网络升级版本。

本文阐述了LTE-A的性能要求,对载波和频谱聚合、多点协作传输技术,中继和MIMO增强技术进行了分析。

关键词:CoMP eNodeB LTE-A;MIMO1 LTE-A性能要求LTE-A系统在关键技术方面有了很大的增强,引入了一些新的候选技术,如载波聚合技术、增强型多天线技术、无线网络编码技术和无线网络MIMO技术等,其支持的系统带宽最小为20MHZ,最大带宽达到100MHZ。

因此性能指标得到很大改善,具体表现为:(1)使用4×4MIMO且传输带宽大于70MHZ时,下行峰值传输速率为1Gbit/s,上行峰值传输速率为500Mbit/s。

(2)下行8×8天线配置时峰值频谱效率为30bit/s/Hz,上行4×4天线配置时峰值频谱效率为15bit/s/Hz。

(3)下行4×4MIMO配置下小区平均频谱效率为3.7bit/s/Hz,上行2×4MIMO配置下小区平均频谱效率为 2.0bit/s/Hz。

(4)下行4×4MIMO配置下小区边缘频谱效率为0.12bit/s/Hz,上行2×4MIMO配置下小区边缘频谱效率为0.07bit/s/Hz。

(5)在系统容量方面,LTE-A要求每5MHz带宽内支持200～300个并行的V oIP用户。

(6)LTE-A对时延的控制更加严格,具体为:控制层从空闲状态转换到连接状态的时延低于50ms,从休眠状态转换到连接状态的时延低于10ms;用户层在FDD模式的时延小于5ms,在TDD模式的时延小于10ms。

2 LTE-A关键技术LTE-A中,为了满足更高的性能指标,引入了一系列关键技术,包括上下行MIMO扩展、载波聚合技术、接力通信和协作的多点传输与接收技术。

LTe-A中载波聚合关键技术研究中期报告

LTe-A中载波聚合关键技术研究中期报告1. 概述LTE-A（LTE-Advanced）是LTE的升级版，它引入了许多关键技术，其中载波聚合是最重要的之一。

载波聚合技术可以通过同时利用多个不同频段的载波来提高数据传输速率，增加网络容量和覆盖范围。

本文介绍了载波聚合技术的原理和现有研究成果，探讨了当前研究中存在的问题和未来发展方向。

2. 原理载波聚合是一种多载波技术，它将不同频段的载波组合成一个通道，可以提高数据传输速率。

在LTE-A中，通过引入多个开销较小的3GPP频段，可以提升系统覆盖范围和容量。

具体实现方式是在两端设备间建立多个物理通道，每个物理通道都可以利用不同频段的载波。

然后，这些物理通道将被聚合成一个逻辑通道，从而提高系统性能。

3. 现有研究成果目前，载波聚合技术已经在LTE-A 网络的实现中得到了广泛应用。

各个运营商在全球范围内都已经部署了这一技术。

根据实验结果，采用两个40Mhz 的载波聚合，在现有LTE网络下，可以实现最大600Mbps的下载速率，最大还可扩展到1Gbps 左右。

同时还可以提高网络容量和覆盖范围。

当然，目前这项技术还有一些瓶颈，例如网络节点复杂、终端设备兼容性等问题，需要进一步研究和改进。

4. 未来的发展方向当前，LTE-A网络的发展已经进入了成熟阶段，但载波聚合技术在某些方面仍存在改进的空间，尤其是在网络端和终端设备兼容性上。

因此，在未来的研究中，需要集中解决这些问题：4.1 减少网络节点的复杂性。

载波聚合技术需要在网络中引入多个物理通道，这会增加网络的复杂度。

因此，在未来的研究和开发中，需要考虑如何减少网络节点的复杂度，简化网络结构和部署。

4.2 提高终端设备的兼容性。

载波聚合技术需要支持多种频段和带宽，同时需要终端设备和网络节点的协作，因此其兼容性是一个重要的问题。

今后，需要开发更加智能的终端设备和协议，以提高其兼容性和可扩展性。

4.3 优化网络资源管理。

随着用户数量和流量的不断增加，网络资源管理变得越来越重要。

LTE及LTE-A关键技术

-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 2 3 0.8 2.5 1.5 0.6 2 1 0.4 1.5 0.2 0.5 1 0 0 0.5 -0.2
功率
峰均比示意图
时间
0 -0.4 -0.5 -0.6 -0.5 -1 -0.8 -1
时域波形
-1 -1.5 -1.5 -0.8 -0.8 -0.8
大纲
1 LTE关键技术之OFDM 2 LTE关键技术之MIMO 3 LTE关键技术之AMC 4 LTE其它关键技术 5 LTE-A关键技术 6 致谢
关键技术之OFDM
OFDM技术发展历史

20世纪的五六十年代，美国军方创建了世界上第一个多载波调制并行数据传输的系统，即OFDM的雏形。

1971年，Weinstein和Ebert把离散傅里叶变换（DFT）应用到并行传输系统
LTE/LTE-A关键技术概述
LTE 需求指标
可变带宽
高速率
高效率
低时延
1.4、3.0、5、10、 15、20MHz
下行：100Mbps 上行：50Mbps
下行：5bit/s/Hz 上行：2.5bit/s/Hz
控制面：100ms 用户面：10ms
LTE/LTE-A关键技术概述

目标实现手段: Advanced Transmission Technologies 先进传输技术：MIMO、OFDM、SC-FDMA、QAM、SON、Relay、CoMP、CA
FFT积分周期 OFDM符号
时间
符号间保护间隔－CP
每个OFDM符号前所加的保护间隔可以有两种不同的形式一种是将OFDM符号周期内的后面一部分拷贝到前面去，形成循环前缀 CP(Cyclic Prefix) 既可以消除多径的ISI,又可以消除ICI

LTE-Advanced 关键技术及标准进展

LTE-Advanced 关键技术及标准进展来源 [电信网技术] 作者华为技术有限公司[导读]对LTE-A采用的载波聚合（Carrier Aggregation）、上/下行多天线增强（Enhanced UL/DL MIMO）、多点协作传输（Coordinated Multi-point Tx&Rx）、中继（Relay）、异构网干扰协调增强（Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network）等关键技术及其标准进展进行了介绍。

1引言LTE-Advanced(LTE-A)是LTE的演进版本，其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，满足和超过IMT-Advanced的需求，同时还保持对LTE较好的后向兼容性。

LTE-A采用了载波聚合(Carrier Aggregation)、上/下行多天线增强(Enhanced UL/DL MIMO)、多点协作传输(Coordinated Multi-point Tx&Rx)、中继(Relay)、异构网干扰协调增强(Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network)等关键技术，能大大提高无线通信系统的峰值数据速率、峰值谱效率、小区平均谱效率以及小区边界用户性能，同时也能提高整个网络的组网效率，这使得LTE和LTE-A系统成为未来几年内无线通信发展的主流，本文将对这些关键技术及其标准进展进行介绍。

23GPP LTE-Advanced需求分析IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8版本对需求的满足度参见表1。

表1 IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8性能为满足这些需求，3GPP在LTE-A SI(Study Item)阶段对载波聚合、上下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术进行了性能评估。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

23GPP LTE-Advanced需求分析IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8版本对需求的满足度参见表1。

2009年10月，3GPP 将LTE-Advanced (LTE Release 10 & beyond) 作为IMT-Advanced候选技术方案提交ITU，包括FDD和TDD两种制式，以及初始的自评估结果。

同时基于此候选方案和评估结果，在2010年3月LTE-A SI结束后，3GPP 又先后成立了CA WI (Work Item)，UL MIMO WI，DL MIMO WI，Relay WI，CoMP SI，对这些关键技术进行进一步完善和标准化。

另外，LTE/LTE-A制式内的不同功率节点同覆盖形成的异构网络系统(Heterogeneous Network，Hetnet)作为一种显著提升系统吞吐量和提高网络整体效率的技术在3GPP中也引起了极大关注，2010年3月也成立了eICIC for Hetnet WI。

中国公司一直非常重视并积极参与LTE-A的标准化过程，提交的提案覆盖了下文阐述的所有关键技术，并且突破性地取得了其中两个重要WI的报告人职位——中国移动成为eICIC WI的报告人，华为公司成为UL MIMO WI的报告人。

本文将对这些关键技术及其目前的标准进展进行简要介绍。

3载波聚合(Carrier aggregation，CA)载波聚合是能满足LTE-A更大带宽需求且能保持对LTE后向兼容性的必备技术。

目前，LTE支持的最大带宽是20MHz，LTE-A通过聚合多个对LTE后向兼容的载波可以支持到最大100MHz带宽。

接收能力超过20MHz的LTE-A 终端(User Equipment，UE)可以同时接收多个成员载波，而对LTE Rel.8的终端，也可以正常接收其中一个成员载波。

频谱聚合的场景可以分为3种：带内连续载波聚合(Intra-Band，Contiguous)、带内非连续载波聚合(Intra-Band，Non-contiguous)、带外非连续载波聚合(Inter-Band，Contiguous)。

具体参见图1。

图1 典型CA场景带外非连续载波聚合通常会造成共站同功率的两个成员载波的覆盖不相同。

标准中曾对LTE-A每个成员载波是否都要保证对LTE Rel.8后向兼容性的问题进行过长时间的讨论。

考虑到频谱效率、系统简单性、终端/eNodeB复杂度和测试复杂度等因素，标准最后决定在Rel.10中，CA成员载波都是后向兼容的，在后续版本中可以考虑引入其他形态载波的可能性。

LTE-A不同终端聚合的载波数目可以不同。

FDD系统中，同一个终端聚合的上/下行成员载波的数目也可以不同;但TDD系统中，通常上/下行成员载波的数目是相同的。

在MAC到PHY映射上，无论上行还是下行，每个成员载波有独立的HARQ 实体，这种方式可以最大程度地重用Rel.8的功能，并能保证较好的HARQ性能，缺点是可能需要反馈多个ACK/NACK。

LTE上行采用了单载波传输方式(DFT-S-OFDM)，在LTE-A上行多载波聚合传输时，经过对OFDM和N x DFT-S-OFDM之间的评估之后，最终传输方式采纳了N x DFT-S-OFDM的形式，即其中每个成员载波按独立的DFT-S-OFDM传输。

4多天线增强(Enhanced Multiple Antenna Transmission)多天线技术的增强是满足LTE-A峰值谱效率和平均谱效率提升需求的重要途径之一。

LTE Rel.8下行支持1，2，4天线发射，终端侧2，4天线接收，下行可支持最大4层(Layer)传输。

上行只支持终端侧单天线发送，基站侧最多4天线接收。

LTE Rel.8的多天线发射模式包括开环(Open loop)MIMO，闭环(Closedloop)MIMO，波束成型(Beamforming，BF)，以及发射分集。

除了单用户MIMO(single-user MIMO，SU-MIMO)，LTE中还采用了另外一种谱效率增强的多天线传输方式，称为多用户MIMO(Multi-User MIMO，MU-MIMO)，多个用户复用相同的无线资源通过空分的方式同时传输。

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。

1）上行多天线增强LTE-A上行除了需要考虑更多天线数配置外，还需要考虑上行低峰均比的需求和每个成员载波上的单载波传输的需求。

对上行控制信道而言，容量提升不是主要需求，多天线技术主要用来进一步优化性能和覆盖，因此只需要考虑发射分集方式。

经过评估，对采用码分的上行控制信道(PUCCH)格式1/1a/1b采用了SORTD(Spatial Orthogonal Resource Transmit Diversity)的发射分集方式，即在多天线上采用互相正交的码序列对信号进行调制传输。

上行控制信道格式2的分集方式还在讨论中。

对上行业务信道而言，容量提升是主要需求，多天线技术需要考虑空间复用的引入。

同时，由于发射分集相对于更为简单的开环秩1预编码并没有性能优势，因此标准最终确定上行业务信道不采用发射分集，对小区边界的用户等可以直接采用开环秩1预编码。

目前，2发射天线和4发射天线下的低峰均比秩1~4的码本设计都已完成。

与LTE一样，LTE-A的上行参考信号(Reference Signal，RS)也包括用于信道测量的SRS(Sounding RS) 和用于信号检测DMRS(Demodulation RS)。

由于上行空间复用及多载波的采纳，单个用户使用的上行DMRS的资源开销需要扩充，最直接的方式就是在LTE 上行RS使用的CAZAC(Const Amplitude Zero Auto-Corelation)码循环移位(Cyclic Shift)的基础上，不同数据传输层的DMRS使用不同的循环移位。

还有一种可能是在时域的多个RS符号上叠加正交码(Orthogonal Cover Code，OCC)来扩充码复用空间。

目前，关于两种扩充方式的讨论还在继续。

对于SRS信号，为了支持上行多天线信道测量以及多载波测量，资源开销相对于R8 SRS信号同样需要扩充，除了延用R8周期性SRS发送模式以外，LTEA还增加了非周期SRS发送模式，由NodeB触发UE发送，实现SRS 资源的扩充。

2）下行多天线增强因为支持的传输层数的增加，导致需要考虑更大尺寸的码本设计。

因为LTE-A下行业务信道的传输可以采用专用参考信号(dedicated RS)，因此原则上下行发送可以基于码本也可以基于非码本。

同时，对于闭环MIMO，为了减少反馈开销，采用基于码本的PMI反馈方式。

目前8天线码本的设计正在进行，初步采用双预编码矩阵码本(Dual-index Precoding Codebook)结构，即把码本矩阵用两个矩阵的乘积表示，通常两个矩阵中一个是基码本，另一个是根据信道变化特征在基码本上的修正。

为了进一步减少反馈开销，还可以考虑根据信道的变化快慢不同的统计特征分别进行长周期反馈(比如空间相关性)和短周期反馈(比如快衰因素)。

LTE-A采用用户专用参考信号的方式来进行业务信道的传输，同一用户业务信道的不同层使用的参考信号以CDM+FDM的方式相互正交。

为了测量最多八层信道，除了原来的公共参考信号(Common RS)外，还引入了信道状态指示参考信号(Channel State Indication RS，CSI-RS)，CSI-RS在时频域可以设置得比较稀疏，各天线端口的CSI-RS以CDM+FDM的方式相互正交。

另外，LTE-A中目前正在讨论对MU-MIMO的继续增强，以充分开发多用户分集增益和联合信号处理的增益来减少多用户流间的干扰，同时也做到性能和复杂度之间的较好折中。

根据目前标准上达成的结论，MU-MIMO支持最多4个用户复用，每用户不超过两层，总共不超过4层传输。

为了增加调度灵活性，MU-MIMO调度对用户而言是透明的，即用户可以不知道是否有其它用户与其在相同的资源上进行空间复用，并且用户可以在SU-MIMO和MU-MIMO状态之间动态进行转换。

5协作多点传输(Coordinated Multiple Point Transmission and Reception，CoMP)协作多点传输是一种提升小区边界容量和小区平均吞吐量的有效途径。

其核心想法是当终端位于小区边界区域时，它能同时接收到来自多个小区的信号，同时它自己的传输也能被多个小区同时接收。

在下行，如果对来自多个小区的发射信号进行协调以规避彼此间的干扰，能大大提升下行性能。