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LTE原理及射频测试l马志刚l罗德与施瓦茨中国培训中心LTE原理及射频测试|MaZhigang|2主要内容lLTE基本原理lMIMO基本原理lR&SLTE射频测试解决方案lR&SLTEMIMO测试解决方案lLTE及MIMO测试实例及演示l参考文献LTE原理及射频测试|MaZhigang|3主要内容lLTE基本原理1.LTE简介2.LTE下行技术介绍3.LTE上行技术介绍lMIMO基本原理lR&SLTE射频测试解决方案lR&SLTEMIMO测试解决方案lLTE及MIMO测试实例及演示l参考文献LTE原理及射频测试|MaZhigang|4LTE简介LTE原理及射频测试|MaZhigang|5各大运营商关于LTE的时间表LTE原理及射频测试|MaZhigang|6R&S在LTE的进展2006200720082009October2007:FullLTEchannelcodingandMIMOprecodingsupportforSignalGeneratorsNovember2007:Rohde&SchwarzjoinsNGMNNovember2006:World‘sfirstLTEsolutionforsignalgeneratorsandanalyzersatElectronicaQ42008:LTEHARQ+MIMOonCMW500FirstFDD/TDDnon-signallingfunctionalityonCMW500Q22009:LTEdrivetestsolutionbasedonROMESFebruary2008:Rohde&SchwarzjoinsLTE/SAETrialInitiativeLSTIFebruary2008:MarketintroductionofCMW500LTEprotocoltesterandvirtualtesteratMWCBarcelonaMay2008:Integrated4x2/2x4MIMOFading(SMUandAMU)May2008:World'sfirstLTETDDsolutionforsignalgeneratorsandanalyzersshownatLTEsummit,ShanghaiJuly2007:Integrated2x2MIMOFadingSolution(SMUandAMU)July/September2008:LaunchofFSVsignalanalyzerandSMBVsignalgeneratorQ12009:CMW500:-RFmeasurements+associatedsignaling-FirstLTEsignalingconformancetestcasesandfirst(LSTI)IOTtestcasesTS8980:FirstLTERFConfomanceTCSeptember2008:IntroductionofTS8980LTERFtestsystemOctober2008:IntegratedLTEsolutionforFSQ/FSGLTE原理及射频测试|MaZhigang|73GPPFDD演进路线WCDMAWCDMAHSDPA/HSUPAHSDPA/HSUPAHSPA+HSPA+LTELTE3GPPRelease83GPPRelease73GPPRelease5/63GPPRelease99/43GPPrelease2009/20102008/20092005/6(HSDPA)2007/8(HSUPA)2003/4App.yearofnetworkroll-out~10ms50ms100ms~150msRoundTripTime50Mbps(req.)11Mbps(peak)5.7Mbps(peak)128kbps(typ.)Uplinkdatarate100Mbps(req.)28Mbps(peak)14Mbps(peak)384kbps(typ.)DownlinkdatarateLTE原理及射频测试|MaZhigang|83GPPTDD演进路线TD-SCDMATD-SCDMAHSDPAHSDPAHSUPAHSUPALTELTE3GPPRelease83GPPRelease73GPPRelease53GPPRelease43GPPrelease50Mbps(req.)2.2Mbs(peak)*128kbps(typ.)128kbps(typ.)Uplinkdatarate100Mbps(req.)2.8Mbps(peak)*2.8Mbps(peak)384/128kbps(typ.)DownlinkdatarateLTE原理及射频测试|MaZhigang|9LTE主要技术指标l显著提高峰值速率，达到上行50Mbit/s、下行100Mbit/s；l显著提高频谱效率，达到3GPPR6的2～4倍；l降低时延:l尽可能用户面至10ms；l尽可能降低控制面延时至100ms；l可扩展的信号带宽：l5,10,15,20MHz…l窄带频谱条件下允许更小的信号带宽；l支持和现有3GPP系统及非3GPP系统的互操作；l有效支持各种业务，尤其是PS域业务（如VoIP）；l系统支持对称和非对称频谱应用（FDD和TDD）；l系统应为低速移动场景优化，但也支持高速移动场景；l…LTE原理及射频测试|MaZhigang|10LTE无线传输技术l下行：OFDMA:l广泛应用于Wimax、DVB、WLAN…l优点:–抗多径衰落–接收机结构简单l上行SC-FDMA:l主要应用于LTE系统l优点:–与OFDM调制方式类似–低的峰均比可以提高功放的效率LTE原理及射频测试|MaZhigang|11LTEDL:OFDM时频图…Sub-carriersFFTTimeSymbols5MHzBandwidthGuardIntervals…Frequency–子载波相互正交；–每个子载波承载较低的速率–每个子载波调制方式不同–每个符号之间存在保护间隔（对应LTE的CP）–符号时延比信道时延扩展要长，可以降低符号间干扰LTE原理及射频测试|MaZhigang|12Source(s)1:NQAMModulatorQAMsymbolrate=N/Tusymbols/secNsymbolstreams1/Tusymbol/secIFFTOFDMsymbols1/Tusymbols/sN:1UsefulOFDMsymbols–调制信号的串并转换–LTE下行支持QPSK、16QAM，64QAM调制方式–串并转换后实现IFFT–IFFTprovidesN-pointsetofcomplextime-domainsamples–IFFT后的数据对应时域采样值–LTE信号在对应的正交子载波和相应的时间符号上进行传输LTEDL:OFDM实现框图LTE原理及射频测试|MaZhigang|13LTEDL:信号带宽和资源块LTE原理及射频测试|MaZhigang|14LTEDL:子帧和时隙LTE原理及射频测试|MaZhigang|15LTEDL:TDD模式的上下行时间开关点配置LTE原理及射频测试|MaZhigang|16LTEDL:TDD模式的特殊子帧配置LTE原理及射频测试|MaZhigang|17LTEDL:循环前缀CPLTE原理及射频测试|MaZhigang|18LTEDL:物理下行共享信道－PDSCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|19LTEDL:物理下行控制信道－PDCCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|20主要特性：–下行信道质量检测与估计–小区搜索–通过系统天线的Port0～3发送–采用长度为31的Gold序列–相邻小区的RS具有不同的频域位移–多个天线不能使用相同的RSLTEDL:下行参考信号－RSLTE原理及射频测试|MaZhigang|21LTEDL:广播和同步信号－BCH和SCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|22LTEDL:主同步信号－PSCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|23LTEDL:辅同步信号－SSCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|24LTEDL:广播信号－BCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|25LTEDL:其他物理信道及主要特性LTE原理及射频测试|MaZhigang|26LTEDL:其他物理信道及主要特性LTE原理及射频测试|MaZhigang|27LTEDL:TDD模式的子帧结构LTE原理及射频测试|MaZhigang|28LTEDL:小区搜索过程LTE原理及射频测试|MaZhigang|29LTEDL:下行信号解调分析过程(1)LTE原理及射频测试|MaZhigang|30LTEDL:下行信号解调分析过程(2)LTE原理及射频测试|MaZhigang|31l技术上与OFDMA类似，但是差别在于:–OFDMA，每个子载波承载一个指定符号的信息–SC-FDMA，每个子载波承载多个符号信息LTEUL:SC-FDMA信号时频图LTE原理及射频测试|MaZhigang|32LTE上行可以采用QPSK、16QAM和64QAM子载波映射之前通过DFT进行时频变换子载波映射允许信号灵活的选择可以使用的子载波与OFDM一样使用IFFT和CP可认为是“预编码OFDM”或“DFT扩展OFDM”DFTSub-carrierMappingCPinsertionSize-NTXSize-NFFTCodedsymbolrate=RNTXsymbolsIFFTLTEUL:SC-FDMA实现框图LTE原理及射频测试|MaZhigang|33l帧间和帧内调频LTEUL:物理上行共享信道－PUSCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|34l承载上行控制信息–肯定确认/否定确认：ACK/NACK–信道质量指示：CQI–预编码矩阵指示：PMI–MIMO系统中的秩指示：RILTEUL:物理上行控制信道－PUCCHLTE原理及射频测试|MaZhigang|35l解调用参考信号–与PUSCH或PUCCH有关；–用于信道估计以便NodeB的接收机能够解调出控制信息和数据信息；–正常CP情况下位于每个Slot的第四个符号；–分配数据有相同的带宽;–…l探测用参考信号–与PUSCH或PUCCH传输无关；–给基站提供信道质量参考；–基站根据它做调度决定；–在不进行上行数据传输的带宽内发送一个探测参考信号；–探测参考信号位于每个子帧的最后一个符号；–…LTEUL:上行参考信号－RSLTE原理及射频测试|MaZhigang|36LTEUL:上行信号解调分析过程LTE原理及射频测试|MaZhigang|37主要内容lLTE基本原理lMIMO基本原理1.MIMO技术简介2.衰落模拟器基本原理lR&SLTE射频测试解决方案lR&SLTEMIMO测试解决方案lLTE及MIMO测试实例及演示l参考文献LTE原理及射频测试|MaZhigang|38MIMO=MultipleInputMultipleOutputSIMO=SingleInputMultipleOutput(ReceiveDiversity)MISO=MultipleInputSingleOutput(TransmitDiversity)SISO=SingleInputSingleOutputSISOMIMOSIMOMISOTxRxMultipleInMultipleOut-多输入多输出系统什么是MIMO？LTE原理及射频测试|MaZhigang|39TransmitterAmplitudeTimeDelayA:自由空间衰落B:反射C:绕射D:散射E:阴影衰落F:多普勒ACDBEF无线信道的基本表现形式时延扩展LTE原理及射频测试|MaZhigang|40MIMO无线信道的表现形式l共NTxNR衰落信道LTE原理及射频测试|MaZhigang|41MIMO无线信道的表现形式lMIMO系统接收信号的表现形式（窄带和时不变系统）：lR=H*s+n