3G(third-generation)無線系統(tǒng)正在全球展開部署。W-CDMA通過在下行和上行中增加HSPA(high speed packet access)以保持著中期競爭優(yōu)勢,它使得小區(qū)峰值速率可達(dá)到7.2Mbps, 并期望單用戶數(shù)據(jù)速率達(dá)到1.5 Mbps。為了確保未來的競爭力,LTE (long-term evolution)第一次在3GPP(3rd Generation Partnership Project) UMTS 規(guī)范的第8版本中指明,為滿足下一個(gè)十年對新興的“移動(dòng)寬帶”的需求,系統(tǒng)峰值速率預(yù)期將超過300Mbps。
到目前為止LTE的大多數(shù)工作集中在FDD(Frequency Division Duplex)。隨著中國TD-SCDMA的不斷成熟與網(wǎng)絡(luò)化實(shí)施,基于TDD(Time Division Duplex)的LTE 的另一種模式,即現(xiàn)在大家所知道的TD-LTE,也進(jìn)入了3GPP LTE 的規(guī)范。LTE TDD可以更靈活地使用非對稱頻譜資源,F(xiàn)在,越來越多芯片和設(shè)備廠商將TDD的性能包含在設(shè)計(jì)中。
與先前的GSM/EDGE和W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)相比,LTE標(biāo)準(zhǔn)文件從最初的技術(shù)建議提交到最終商業(yè)版本的時(shí)間很短,特別是較晚添加至標(biāo)準(zhǔn)的TD-LTE,這個(gè)過程更短。對于手機(jī)和數(shù)據(jù)卡,LTE規(guī)范的最大RF帶寬20MHz已經(jīng)使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生改變,對終端設(shè)備要求支持多種制式,其中包括要與傳統(tǒng)系統(tǒng)的兼容等問題,這些使得設(shè)計(jì)者更多地使用軟件無線電。新的設(shè)計(jì)要求更多的模擬/數(shù)字域交替測試以及“數(shù)字輸入,射頻輸出”,這意味著設(shè)計(jì)者需要新的測試工具和測量方法。
TD-LTE指定的頻率范圍是1850到2620MHz,并且使用與FDD相同的MIMO情形和上下行調(diào)制制式:下行為OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access),上行為SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access)。如下圖所示,TD-LTE使用兩種幀結(jié)構(gòu),每個(gè)幀包含10個(gè)子幀,長度為10ms。
以“5ms”為切換周期的幀有兩個(gè)特殊的同步子幀,而以“10ms”為切換周期的只有一個(gè),這樣可以提供更靈活的上/下行配置。根據(jù)瞬時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅瑪?shù)據(jù)幀可以靈活地使用所示的7種預(yù)置配置中的任何一個(gè)。
TD-LTE 幀結(jié)構(gòu)
一個(gè)1ms下行子幀包含的數(shù)據(jù)塊(resource blocks)被預(yù)先指定給不同的用戶,而上行子幀只包含用戶到基站(eNB)的數(shù)據(jù)。對于小型數(shù)據(jù)包,指定的延遲(從發(fā)出請求到收到回復(fù)的時(shí)間)目標(biāo)是5ms,或半個(gè)幀。所以系統(tǒng)時(shí)間,包括用于補(bǔ)償?shù)絜NB距離的時(shí)間偏移,非常重要。目前的系統(tǒng)是低速率(固定用戶或步行用戶)優(yōu)化系統(tǒng),能看到系統(tǒng)的最高速率性能,但是最終會延申到支持高達(dá)500kph的移動(dòng)用戶。