同频组网干扰的解决方案.docx

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1、其次章LTE基本理论2.1 LTE网络结构2.1.1 网络实体和功能整个TD-LTE系统由3部分组成：核心网（EPC, Evolved Packet Core ）、接入网（eNodeB）、用户设施（UE）。EPC分为三部分：MME （Mobil ity Management Entity,负责信令处理部分）S-GW （Serving Gateway ,负责本地网络用户数据处理部分）、P-GW （PDNGateway,负责用户数据包与其他网络的处理）和接入网（也称E-UTRAN）由eNodcB构成网络接口： S1 接口： cNodcB 与 EPC ；X2 接口： eNodcB 之间；Uu 接口：

2、 eNodeB与UE。网络架构由图2-1所示：MM / S-OW-UTRAN图2-1网络架构eNB功能：无线资源管理相关的功能，包括无线承载掌握、接纳掌握、连接移动性管理.、上/下行动态资源安排/调度等；IP头压缩与用户数据流加密；UE附着时的MME选择；供应到S-GW的用户面数据的路由；寻呼消息的调度与传输；系统广播信息的调度与传输；测量与测量报告的配置。MME功能：寻呼消息分发，MME负责将寻呼消息依据肯定的原则分发到相关的eNB；平安掌握；空闲状态的移动性管理；EPC承载掌握；非接入层信令的加密与完整性爱护。服务网关功能：终止由于寻呼缘由产生的用户平面数据包；支持由于UE移动性产生的用户

3、平面切换。PDN网关功能：逐用户数据包的过滤和检查。2.1.2 无线接口合同无线接口是指终端和接入网质检费接口，简称Uu接口，通常我们称之为空中接口。无线接口合同主要分为三层两面，三层包括物理层、数据链路层、规律链路层，两面是指掌握平面和用户平面。数据链路层被分为3层，包括媒体接入掌握(MAC Medium Access Control ) 无线链路掌握(RLC Radio Link Control)和分组数据汇聚合同(PDCP Packet Data Convergence Protocol) 3个子层。网元间掌握面整体合同栈和网元间用户面整体合同栈分别如图2-2和图2-3所示:Applic

4、ationPDCPRLCMACLI图2-2网元间掌握面整体合同栈UDP/IPS1-US5S8 PDN GW SGiPDCPGTP-URLCUDP/IPMACL2LILIGTP-UCiTP-UUDP/IPUDP/IPL2L2LILIServing GWGTPUUE LTE-UueNodeBNASNASRRCS1-APRRCS1-APPDCPPDCPSCTPSCTPRLCMACRLCMACIPIPL2L2L1L1L1L1S1-MMELTE-UueNodeBMMEUE图2-3网元间用户面整体合同栈2.2 物理层关键技术2.2.1 OFDM基本理论在共享的信道中进行多路或多用户传输时，需要采纳信道复用

5、技术。多路复用和多址技术，是对信道资源的一种分割复用和对接受信号的寻址分别技术：在通信系统的发送端，对信道资源进行划分分割，安排给多路和多用户进行复用传输；在通信系统的接受端，对接受到的信号进行分别和寻址，恢复发送端的多路和多用户信号。信道的复用方式有：频分复用方式，信道依据频率进行划分分割，多路或多址信号占用不重叠的频带；时分复用方式，信道依据时间进行划分分割，多路或多址信号占用不重叠时隙的时隙；码分复用方式，多路或多址信号占用时间和频率重叠，依照不同扩频地址码进行复用和分割；空分复用方式，信道依据空间进行划分分割，多路或多址信号占用不重叠的空间。OFDM是一种基于正交多载波的频分复用技术。

6、OFDM传输的基本概念：高速串行数据流经串/并转换后，分割成大量的低速数据流，每路数据采纳独立载波调制并叠加发送，接受端依据正交载波特性分别多路信号。OFDM的工作原理如图2-1所示。我们看到，OFDM与传统FDM的区分在于，传统的频分复用技术需要在载波间保留肯定的爱护间隔来削减不同载波间频谱的重叠，从而避开各载波间的相互干扰；而OFDM技术的不同载波间的频谱是重叠在一起的，各子载波间通过正交特性来避开干扰，有效削减了载波间的爱护间隔，提高了频谱采用率。a)时域方波信号的频谱(b)传统频分复用多路侑号的频诺(c) OFDM信号的频谱图2-1 OFDM基本原理总结目前OFDM技术和应用的现状，可

7、以归纳出5个重要特点。低速并行传输：高速串行数据流经串/并转换后，分割成若干低速并行数据流；每路并行数据流采纳独立载波调制并叠加发送。 抗摔落与均衡：由于OFDM对信道频带的分割作用，每个子载波占据相对窄的信道带宽，因而可以把它看作是平坦衰落的信道；这样，OFDM技术就具有系统大带宽的抗摔落特性和子载波小带宽的均衡简洁的特性。 抗多径时延引起的码间干扰：在OFDM技术中可以引入循环前缀(CP),只要CP的时间间隔长于信道时延扩展，就可以完成消退码间干扰的影响。多用户调度：OFDM系统可以采用信道的频率选择性进行多用户调度，用户可以选择最好的频率资源进行数据传输，从而获得频域的多用户分集增益。

8、基于DFT的实现：可以采纳离散傅里叶变换(DFT)进行OFDM信号的调制和解调，从而解决了 OFDM的技术实现问题。在更宽带宽下，为何是OFDM技术而不是CDM技术？我们可以从如下几个方面去理解这个问题。第一，OFDM比较洁净、简洁地解决了多径信道的问题，而CDMA系统的Rake接收机在更高数据速率下的简单性和性能难以接受；其次，OFDM实现简洁，造价廉价；第三，OFDM可以敏捷地选择带宽；第四，可以便利的进行自适应掌握和调度，具有较高的频谱采用率；第五,OFDM易于与，MIMO技术结合；第六，闭环的功率掌握技术在分组域传输的状况下难以有效的工作，给CDMA带来较大的困难。图2-2子帧结构2.

9、2.2多天线技术多入多出(MIMO)是指在发送端有多根天线，接收端也有多根天线的通信系统。一般将在放射端和接收端中的某一端拥有多天线的多入单出(MISO)、单入多出(SIMO)也看作是MIMO的一种特别状况。MIMO可以有效提高信道容量，提高系统性能，被认为将是移动通信实现高速率数据传输、提高传输质量的重要途径。作为第四代移动通信技术的长期演进(LTE),可以实现极高的数据传输速率。而OFDM和MIMO技术作为LTE的两项最重要的技术，是LTE能够实现极高数据峰值的关键所在。MIMO在LTE中的应用模式主要有两种，一种用于提高链路质量，即MIMO放射分集；一种用于提高数据传输速率，即MIMO空

10、分复用。对比分析M I M0系统有以下优点：(DM T M0系统降低了码间干扰(ISI)在移动通信空间无线信道中，由于多径效应等缘由造成码间干扰.在MIMO系统中，高速的数据流经过串并转换为多个低速的数据子流，每个码的长度增加，抗码间干扰的力量明显增加。(2)M I M0系统提高了空间分集增益.由于M I M0系统中放射或者接收端的多个天线中，各个天线之间有足够的隔离度，各空间信道的相关性很小，因此能够供应更高的空间分集增益。(3)M I M0系统提高了无线信道容量和频谱采用率 M I M0将多径无线信道与放射、接收视为一个整体进行优化，从而实现高的通信容量和频谱采用率.这是一种近于最优的空域

11、时域联合的分集和干扰对消处理。2.2.3子帧结构TD-LTE帧结构如图2-2所示：无论是正常子帧还是特别子帧，长度均为lmso FDD子帧长度也是lmso 一个无线帧分为两个5ms半帧，帧长10mso和FDDLTE的帧长一样。特别子帧DwPTS + GP + UpPTS = 1ms 于M1ms ；特球门； #0|(I |#3|#4-；靛f十.7飞0.5msJ jj GPUpPTSj1!半帧：5ms|半帧：5ms转换周期为5ms表示每5ms有一个特别时隙。这类配置由于10ms有两个上下周期行转换点，所以ARQ的反馈较为准时。适用于对时延要求较高的场景，转换为10ms表示每10ms有一个特别时隙。

12、这种配置对时延的保证略差一些，但是好处是10ms只有一个特别时隙，所以系统损失的容量相对较小。TD-LTE上下行配比表如图2-3所示：DL-UL ConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframe number012345678905 msDSuuUDSUUU5 msDsuuDDSUuD25 msDsuDDDsuDD310 msDsuUUDDDDD410 msDsuUDDDDDD310 msDsuDDDDDDD65 msDsuUUDSUUD图2-3上下行配比表2.2.4 PRACH2.1. .4.1 PRACH 规划PRACH传送被分为：时域(prachC

13、onf iglndex)- 适用于TDD,同步的FDD网络或非同步的FDD网络中某个eNB的小区- H：小区A的PRACH将对小区B的PUSCH产生干扰，相反也是- +：假如PRACH区域不重叠，则PRACH间没有干扰(取决于PRACH格式)频域 (prachFreqOff)- PRACH频域位置应紧随PUCCII信道区域，或者在频带的上边界，或者在频带的下边界，不能与PUCCH信道区域有重叠。- PRACH配置避开把PUSCH信道区域分成两个区域。- 全部小区设置相同的配置。- 序列 (PRACH CS and rootSeqlndex)- 全部相邻小区使用不同的序列3GPP (TS36.

14、211)关于TDD定义了 5种前导信号格式如图2-4所示，格式03随即接入信号在常规子帧上放射，格式4仅在特别子帧的UpPTS上放射随机接入信号.图2-4前导信号格式2.2.4.2 PRACH 配置指示 prachConflndex如图2-5所示，该参数定义了前导信号的格式类型及其允许随机接入前导信号放射的子帧0 PRACH密度数值指示每10ms帧放射多少随机接入信道资源。 RACH density=l每帧放射一个随机接入信道资源； RACH density=2每帧放射2个随机接入信道资源。PRACH频率偏置prachFreqOff指示PRACH在上行频带的第一个有效的PRB位置o PRACH频域(6 PRBs)位置应紧随PUCCH信道区域，或者在频带的上边界，或者在频带的下边界，不能与PUC