从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术罗德与施瓦茨中国有限公司2009年7月
内容 从TD-SCDMA到LTE的演进路线 LTETDD物理层关键技术OFDM技术基础下行Downlink上行UplinkMIMO多天线技术 R&S测试解决方案Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|2
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3GPPTDD的演进路线TD-SCDMAHSDPAHSUPALTE3GPPrelease3GPPRelease43GPPRelease53GPPRelease73GPPRelease8Downlink384/(peak)(peak)*100Mbps(req.)(peak)*50Mbps(req.)datarateJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|4
TD-SCDMA回顾CDMA复用方式下行的到配分下时别行临识过被通来户码下A用行M个D每C上行下行最多可达16个码道隙时|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|5
TD-SCDMA的帧与时隙的结构DwPTSGPUpPTSJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|6
LTE概要 2004年12月开始标准研究(3GPPrelease7)。 2007年9月确定核心规范(3GPPrelease8)。 LTE不是4G也不是3G,它被称作,B3G或者EUTRA。 LTE是HSDPA/HSUPA/HSPA+之后的下一代演进方案. LTE的主要目标是: 峰值数据速率100Mbps(下行)和50Mbps(上行) 带宽可变,最大20MHz 成本低 频谱效率是Release6的2~4倍 更低的传输延迟 支持与现存3G或非3G标准系统的协同工作。 能够有效支持各种业务,特别在包交换域。 系统适合低速移动,并同时能够支持高速移动。 支持成对和非成对频谱的操作(FDD和TDD模式)。 移动通讯市场领域几乎所有主要厂商都在致力于推动LTE。Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|7
TD-SCDMA和LTE系统结构(SAE)的比较TD-SCDMAJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|8
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OFDM引言:无线电传播中的多径干扰单载波多径干扰传输所带来的问题!发射机接收机tt延迟延迟扩展Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|10
OFDM引言:无线电传播中的多径干扰ReceiverSymbol1Symbol2Delayspreadtime由于到达接收机的不同路径长度,不同符号将会产生相互影响。当符号持续时间小于延时扩展时会产生多径干扰。Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|11
OFDM正交频分复用c,c,..c01nx(t)MQAMfSymbolCSymbolCSymbolC0012单载波tSymboltimeTscx(t)00QAMf0fSymbolC22cx(t)kkQAMfk fSymbolC11fSymbolC00cx(t)N-1N-1QAMtSymboltimeTS’fN-1多载波 采用较长的传输时间T可以减小多径干扰S‘Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|12
OFDM的正交原理f2f1f0f-f-ffff21012符号周期T1/TSS正交子载波的条件 (n为整数)f=f±n fcarrier0 每个子载波的幅度零点恰好对应其它子载波的中心频率 子载波正交的设置条件: f=1/T(Ts为符号周期)SJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|13
OFDM信号Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|14
OFDM符号间保护间隔保护间隔Symbolll-1l+1LLT>DelaySpreadhn()G ReceiverDFTn循环前缀大于WindowDelayspread最大延时扩展LLLLLLJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|15
OFDM信号频谱 OFDMSpectrum0-10-20-30-401GHzJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|16S(f) in dB Amplitude
LTE选择OFDMA和SC-FDMA OFDMA SC-FDMA 已经广泛地使用在WiMAX,WLAN,DVB技术中 尚未被其它标准所采用 优点: 优点: 抗多径衰落能力强 与OFDMA类似 频谱效率高 更好地适应上行信号的特性 接收机设计成熟可靠 有更好的峰均比特性,对功放效率和成本降低有非常大的好处。Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|17
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OFDM+FDMA=OFDMAUser1UserUserUser123UserUser23时域时域Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|19频域频域
LTE下行OFDMA信号5MHzBandwidthFFTSub-carriersGuardIntervals…SymbolsFrequency…Time 被传送符号串并变换到N个子载波的支路上。 每个子载波携带串并变换后的低速数据流。 子载波的频率是特定选择的,以保证调制的数据流是相互正交的。 子载波的调制方式是独立的,LTE提供了QPSK/16QAM/64QAM用于下行调制。 每个符号前面添加时间保护间隔(循环前缀) 符号持续时间相对信道延时扩展时间更长,因而避免了符号间干扰。Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|20
LTETDD的帧、子帧、时隙、循环前缀Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|21
LTETDD的帧与时隙Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|22
LTETDD下行与上行切换点Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|23
LTE下行信道的映射Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|24
LTETDD下行子帧及对应的物理信道Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|25
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SC-FDMA信号 基本原理与OFDMA相类似,但是: OFDMA的每个子载波在一个符号周期内只承载一个特定符号的信息。 SC-FDMA的每个子载波在一个符号周期内包含所有传输符号的信息。Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|27
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MIMO无线信道的表现形式共NxN衰落信道TRJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|29
MIMO空分复用 在不同的天线口同时发射不同的数据流。 更高数据速率 无分级增益 受限于路径的相关性LTE中的MIMO 典型配置:两根发射天线两根接收天线。 支持四根发射天线的情况。Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|30
LTE中的几种MIMO模式Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|31
比较汇总CDMA/TDMAOFDMA/SC-FDMA更高的频谱利用率16QAM64QAM更高阶的调制方式多种带宽单载波更高的传输速率最大20MHz基于分组域,全IP电路域更加高效的资源利用垂直网络结构扁平网络结构优化网络结构有RNC无RNC更小的传输时延MIMOSISO/智能天线提高传输速率TD-SCDMA帧结构优化的帧结构提高效率,简化实现接力切换硬切换简化切换过程更有效抑制小区干扰联合检测多小区干扰抑制Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|32
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LTE行业认证平台的射频测试矢量信号源信号分析仪SMxInstrumentFamilySMJ100ASMU200AFSQSMBV100ASMATE200AFSG+AMU200A+AFQ/WinIQSIM2FSVJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|34
LTE手机测试CMW500Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|35
LTE信号配置Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|36
LTEMIMO配置Jul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|37
LTE信号分析 EVM:误差矢量幅度 IQ调制特性 频率误差:Frequencyerror 功率:Framepower 峰均比CrestFactor 频谱发射模板:SpectrumMask 邻信道功率ACP 信道平坦度Channelflatness:每个子载波功率值和平均值差值 信道平坦度差异Channelflatnessdifference:相邻子载波功率值差值 星座图:ConstellationJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|38
Thanksforyourattention!Q&AJul2009|从TD-SCDMA到LTETDD的演进及测试技术|39