【資料名稱】：TD-LTE系統(tǒng)關鍵技術

【資料作者】：XX

【資料日期】：20110101

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

TD-LTE系統(tǒng)關鍵技術


TD-LTE 是 TDD 版本的 LTE 技術，相比 3GPP 之前制定的技術標準，其在物理層傳輸
技術方面有較大的改進。為了便于理解 TD-LTE 系統(tǒng)的核心所在，本章將重點介紹 TD-LTE
系統(tǒng)中使用的關鍵技術，如多址接入技術、多天線技術、混合自動重傳、鏈路自適應、干擾
協(xié)調(diào)等。希望讀者通過本章的閱讀，對 TD-LTE 的物理層技術有一個全面的了解。


1.1 TDD 雙工方式


TDD(Time Division Duplexing)時分雙工技術是一種通信系統(tǒng)的雙工方式，與 FDD 相
對應。在 TDD 模式下，移動通信系統(tǒng)中的發(fā)送和接收位于同一載波下的不同時隙，通過將
信號調(diào)度到不同時間段傳輸進行區(qū)分。TDD 模式可靈活配置于不對稱業(yè)務中，以充分利用
有限的頻譜資源。
在原有的模擬和數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，均采用了 FDD 雙工/半雙工方式。在 3G 的三大國際
標準中，WCDMA 和 CDMA2000 系統(tǒng)也采用了 FDD 雙工方式，而 TD-SCDMA 系統(tǒng)采用的
是 TDD 雙工方式。FDD 雙工采用成對頻譜（Paired Spectrum）資源配置，上下行傳輸信號
分布在不同頻帶內(nèi)，并設置一定的頻率保護間隔，以免產(chǎn)生相互間干擾。由于 TDD 雙工方
式采用非成對頻譜（Unpaired Spectrum）資源配置，具有更高的頻譜效率，在未來的第四代
移動通信系統(tǒng) IMT-Advanced 中，將得到更廣泛的應用，滿足更高系統(tǒng)帶寬的要求。
基于 TDD 技術的 TD-LTE 系統(tǒng)，與 FDD 方式相比，具有以下優(yōu)勢：
（1）頻譜效率高，配置靈活。由于 TDD 方式采用非對稱頻譜，不需要成對的頻率，
能有效利用各種頻率資源，滿足 LTE 系統(tǒng)多種帶寬靈活部署的需求。
（2）靈活地設置上下行轉(zhuǎn)換時刻，實現(xiàn)不對稱的上下行業(yè)務帶寬。TDD 系統(tǒng)可以根據(jù)
不同類型業(yè)務的特點，調(diào)整上下行時隙比例，更加靈活地配置信道資源，特別適用于非對稱
的 IP 型數(shù)據(jù)業(yè)務。但是，這種轉(zhuǎn)換時刻的設置必須與相鄰基站協(xié)同進行。
（3）利用信道對稱性特點，提升系統(tǒng)性能。在 TDD 系統(tǒng)中，上下行工作于同一頻率，
電波傳播的對稱特性有利于更好地實現(xiàn)信道估計、信道測量和多天線技術，達到提高系統(tǒng)性
能的目的。
（4）設備成本相對較低。由于 TDD 模式移動通信系統(tǒng)的頻譜利用率高，同樣帶寬可
提供更多的移動用戶和更大的容量，降低了移動通信系統(tǒng)運營商提供同樣業(yè)務對基站的投
資；另外，TDD 模式的移動通信系統(tǒng)具有上下行信道的互惠性，基站的接收和發(fā)送可以共
用一些電子設備，從而降低了基站的制造成本。因此，相比與 FDD 模式的基站，TDD 模式
的基站設備具有成本優(yōu)勢。
除了這些獨特的優(yōu)勢，TDD 雙工方式也存在一些明顯的不足。主要表現(xiàn)在以下幾個方
面。
（1）終端移動速度受限。在高速移動時，多普勒效應會導致時間選擇性衰落，速度越
快，衰落深度越深，因此必須要求移動速度不能太高。以 3G 系統(tǒng)為例，在目前芯片處理速
度和算法的基礎上，使用 TDD 的 TD-SCDMA 系統(tǒng)中，當數(shù)據(jù)率為 144kbps 時，終端的最
大移動速度可達 250km/h，與 FDD 系統(tǒng)相比，還有一定的差距。一般 TDD 終端的移動速度
只能達到 FDD 終端的一半甚至更低。
（2）干擾問題更加復雜。由于 TDD 系統(tǒng)收發(fā)信道同頻，無法進行干擾隔離，系統(tǒng)內(nèi)


和系統(tǒng)間均存在干擾，干擾控制難度更大。
（3）同步要求高。由于上下行信道占用同一頻段的不同時隙，為了保證上下行幀的準
確接收，系統(tǒng)對終端和基站的同步要求更高。
未來移動通信系統(tǒng)對帶寬的要求越來越高，頻譜資源的緊缺會使 TDD 系統(tǒng)的重要性日
益凸顯，TDD 雙工方式將得到更為廣泛的應用，可能發(fā)展為主流的雙工方式。


1.2 多址傳輸方式


多址接入技術（Multiple Access Techniques）是用于基站與多個用戶之間通過公共傳輸
媒質(zhì)建立多條無線信道連接的技術。
移動通信系統(tǒng)中常見的多址技術包括頻分多址（Frequency Division Multiple Access，、
FDMA）、時分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）、碼分多址（Code Division Multiple
Access，CDMA）、空分多址（Space Division Multiple Access，SDMA）。FDMA 是以不同的
頻率信道實現(xiàn)通信。TDMA 是以不同的時隙實現(xiàn)通信。CDMA 是以不同的代碼序列來實現(xiàn)
通信的。SDMA 是以不同方位信息實現(xiàn)多址通信。
正交頻分多址接入技術（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）是
后 3G 時代最主要的一種接入技術。其基本思想是把高速數(shù)據(jù)流分散到多個正交的子載波上
傳輸，從而使單個子載波上的符號速率大大降低，符號持續(xù)時間大大加長，對因多徑效應產(chǎn)
生的時延擴展有較強的抵抗力，減少了符號間干擾（Inter Symbol Interference，ISI）的影響。
通常在 OFDM 符號前加入保護間隔，只要保護間隔大于信道的時延擴展則可以完全消除符
號間干擾。在 TD-LTE 系統(tǒng)中，下行方向上采用了 OFDM 的復用方式，而上行方向，采用
了具有單載波峰均比特征的 DFT-S-OFDMA 多址方式。