我們知道,LTE系統(tǒng)是由國(guó)際電聯(lián)(ITU-T)推薦的第四代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G,ITU-T稱之為IMT-Advanced)的無(wú)線接口技術(shù)(RIT)之一,也是應(yīng)用范圍最廣的一種4G技術(shù)體制,該技術(shù)體制是由3GPP規(guī)范的。LTE系統(tǒng)的無(wú)線接入網(wǎng)(稱之為E-UTRAN)又分為兩種工作模式:TD-LTE(時(shí)分雙工)和LTE FDD(頻分雙工)。事實(shí)上,TD-LTE是對(duì)3G系統(tǒng)的TD-SCDMA技術(shù)制式的發(fā)展演進(jìn);LTE FDD是對(duì)3G系統(tǒng)的WCDMA技術(shù)制式的發(fā)展演進(jìn)。
欲具體了LTE系統(tǒng)介紹的請(qǐng)進(jìn)入。
一、LTE FDD與TD-LTE
1、工作模式
LTE FDD與TD-LTE的顯著區(qū)別在于上/下行的雙工方式。TD-LTE技術(shù)體制是基于一定的頻域內(nèi)采用上/下行在時(shí)域上進(jìn)行分割(即上/下行占用不同的時(shí)隙),稱之為時(shí)分雙工。而LTE FDD技術(shù)體制基于一定的時(shí)域內(nèi)采用上/下行在頻域上進(jìn)行分割(即上/下行占用不同的載波),稱之為頻分雙工。時(shí)分雙工與頻分雙工可用下圖1-1來(lái)釋義。
圖 1-1:時(shí)分雙工和頻分雙工的釋義圖
2、無(wú)線幀結(jié)構(gòu)
為此,LTE FDD與TD-LTE兩者的無(wú)線幀結(jié)構(gòu)(FS,Frame Structure)是不同的,下圖1-2中分別展示了LTE FDD與TD-LTE的無(wú)線幀結(jié)構(gòu)(FS)。LTE FDD無(wú)線幀結(jié)構(gòu)(FS1)的10ms無(wú)線幀分為10個(gè)子幀,每個(gè)子幀包括兩個(gè)時(shí)隙,共20個(gè)時(shí)隙,每個(gè)時(shí)隙0.5ms。而TD LTE無(wú)線幀結(jié)構(gòu)(FS2)的10ms無(wú)線幀包括兩個(gè)5ms的半幀,每個(gè)半幀由4個(gè)數(shù)據(jù)子幀和1個(gè)特殊子幀構(gòu)成。特殊子幀包括DwPTS、GP和UpPTS共3個(gè)特殊時(shí)隙,總長(zhǎng)度為1ms。DwPTS和UpPTS的長(zhǎng)度可配置,其中DwPTS的長(zhǎng)度為3~12個(gè)OFDM符號(hào),UpPTS的長(zhǎng)度為1~2個(gè)OFDM符號(hào),相應(yīng)的GP的長(zhǎng)度為1~10個(gè)OFDM符號(hào).
圖 1-2:TD-LTE與LTE FDD的無(wú)線幀結(jié)構(gòu)
3、差異比較
由上可知,LTE FDD與TD-LTE的差異主要表現(xiàn)在系統(tǒng)的物理層。LTE FDD與TD-LTE 物理層相同點(diǎn)詳見下表1-3-1。LT E FDD與TD-LTE 物理層不同點(diǎn)詳見下表1-3-2。
表 1-3-1:LTE FDD與TD-LTE物理層的相同點(diǎn)
表 1-3-2:LTE FDD與TD-LTE物理層的差異點(diǎn)
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二、LTE FDD基站技術(shù)要求的綜述
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
LTE FDD是LTE的E-UTRAN系統(tǒng)不同的雙工工作模式,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仍然是E-UTRAN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(即LTE FDD與TD-LTE的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是相同的),如下圖2-1-1所示。它是由一個(gè)或多個(gè)基站基站(eNB)組成,基站(eNB)間通過(guò)X2接口相連,基站(eNB)與核心網(wǎng)(EPC)間通過(guò)S1接口相連,基站(eNB)與移動(dòng)終端(UE)間通過(guò)空中接口(Uu接口)相連。在S1-Flex配置中,每個(gè)基站在一個(gè)池區(qū)域內(nèi)和所有的EPC節(jié)點(diǎn)相連。
圖 2-1-1:E-UTRAN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在工程中,基站(eNB)設(shè)備可采用分布式結(jié)構(gòu),即由基帶單元(BBU)設(shè)備和射頻遠(yuǎn)端單元(RRU)構(gòu)成,詳見下圖2-1-2。RRU與BBU可通過(guò)光纜或電纜直接相連,BBU通過(guò)S1接口與EPC相連。基站(eNB)設(shè)備也可以采用基帶部分與射頻部分合設(shè)的宏基站結(jié)構(gòu)。
圖 2-1-2:基站(eNB)設(shè)備的分布式結(jié)構(gòu)
2、基站系統(tǒng)參數(shù)
LTE FDD的基站支持下行OFDMA和上行SC-FDMA傳輸。OFDMA和SC-FDMA操作支持的參數(shù)配置詳見下表2-2-1;LTE FDD的基站設(shè)備可支持下表2-2-2所示的6種系統(tǒng)帶寬。
表 2-2-1:LTE FDD基站OFDMA和SC-FDMA操作支持的參數(shù)配置
表 2-2-1:LTE FDD基站支持的系統(tǒng)帶寬要求
3、信道配置
LTE FDD的基站支持物理信道(下行7種、上行3種)、傳輸信道(下行3種、上行2種)和邏輯信道(下行5種、上行3種)的傳輸,其配置和要求詳見下表2-3-1。下表2-3-1給出了各物理信道支持的調(diào)制方式
表 2-3-1:LTE FDD基站支持的各種信道配置及要求
表 2-3-2:LTE FDD基站各物理信道支持的調(diào)制方式
4、工作頻段
LTE FDD的基站使用的工作頻段應(yīng)符合國(guó)家無(wú)線電管理部門的相關(guān)規(guī)定。事實(shí)上,在工業(yè)和信息化部在2012年9月20日發(fā)布的《關(guān)于國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT)頻率規(guī)劃事宜的通知》(工信部無(wú) [2012] 436號(hào))中,對(duì)LTE FDD系統(tǒng)使用的工作頻段做出了規(guī)定,包括了多個(gè)頻段。
欲詳細(xì)了“工信部無(wú) [2012] 436號(hào)《通知》”內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入。
三、關(guān)于LTE FDD基站的技術(shù)要求
1、第一階段(Phase 1)
關(guān)于LTE FDD基站設(shè)備技術(shù)要求,上述已經(jīng)介紹了部分的基礎(chǔ)技術(shù)要求,主要依據(jù)于我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 2573《LTE FDD數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) 基站設(shè)備技術(shù)要求(第一階段)》的規(guī)定。它規(guī)定了LTE FDD基站設(shè)備的功能要求、性能要求、接口要求、操作維護(hù)要求、機(jī)械和環(huán)境要求、同步要求、電源和接地要求等。顯然,它規(guī)定的是LTE FDD基站設(shè)備第一階段的技術(shù)要求,當(dāng)然,它是LTE FDD基站設(shè)備的最基本的技術(shù)要求,若要詳細(xì)了解第一階段LTE FDD基站設(shè)備技術(shù)要求內(nèi)容的請(qǐng)查閱下附件3-1。承然,后續(xù)階段的技術(shù)要求是在第一階段的基礎(chǔ)上引入了一些新的功能(增強(qiáng)技術(shù))的相應(yīng)技術(shù)要求。
附件 3-1:YD/T 2573-2017《LTE FDD數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) 基站設(shè)備技術(shù)要求(第一階段)》
欲詳細(xì)了解LTE FDD各階段系統(tǒng)數(shù)據(jù)峰值吞吐量介紹的請(qǐng)進(jìn)入。
2、第二階段(Phase 2)
在第二階段,新引入了LTE FDD基站設(shè)備的LTE-A增強(qiáng)技術(shù)的相關(guān)要求,包括載波聚合(CA)、多天線技術(shù)增強(qiáng)、增強(qiáng)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)、多點(diǎn)協(xié)助傳輸?shù)燃夹g(shù)功能。我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3272《LTE FDD數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) 基站設(shè)備技術(shù)要求(第二階段)》對(duì)其引入的新技術(shù)做出了規(guī)定。
欲詳細(xì)了解相關(guān)LTE-A關(guān)鍵技術(shù)介紹的請(qǐng)進(jìn)入。
3、第三階段(Phase 3)
在第三階段,又引入了LTE FDD基站設(shè)備的新的LTE-A增強(qiáng)技術(shù),包括載波聚合增強(qiáng)、雙連接、小小區(qū)增強(qiáng)、多天線技術(shù)增強(qiáng)、ePDCCH等增強(qiáng)技術(shù)。我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3632《LTE FDD數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) 基站設(shè)備技術(shù)要求(第三階段)》對(duì)這些新技術(shù)做出了規(guī)定。
4、第四階段(Phase 4)
在第四階段,進(jìn)一步引入了LTE FDD基站設(shè)備的基于3GPP的R13、R14、R15提出的Massive-MIMO、NR雙連接、載波聚合增強(qiáng)及其它增強(qiáng)技術(shù)。我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3925《LTE FDD數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) 基站設(shè)備技術(shù)要求(第四階段)》對(duì)這些新技術(shù)做出了規(guī)定。
欲詳細(xì)了解LTE FDD基站上述后續(xù)幾個(gè)階段技術(shù)要求通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入。
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