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通信原理作业 姓名：李士锦班级：通信111班 学号3Gpp长期演进(LTE)技术原理 摘 要：第三代移动通信(3G)技术是当前主流无线通信技术之一。在诸多3G 技术标准中，又以3Gpp制定的标准最具影响力。近几年来，WCDMA, TD-SCDMA. HSPA等各种系统已经逐步在全球大规模部署。同时3Gpp又启动了 LTE、HSPA+、 LTE-Advanced等长期标准演进工程。而LTE作为一个即将被广泛应用的通信标 准，势必会成为我们我国通信产业界关注的焦点。 关健词：LTE、TD-LTE. OFDM、引言 LTE (Long Term Evolution)是3Gpp在“移动通信宽带化”趋势下，为了 对抗WiMAX等移动宽带无线接入技术的市场挑战。LTE也被通俗的称为3. 9G,具 有100Mbps的数据下载力量，被视作从3G向4G演进的主流技术。它改进并增加 了 3G的空中接入技术，接受OFDM和作为其无线网络演进的唯一标准。在 20MHz频谱带宽下能够供应下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。 1、背景与概述 1. 1什么LTE 2004年底，正值人们惊异于全球微波接入互操作(WiMAX)技术的迅猛崛起时, 第三代合作伙伴方案(3GPP)也开头了通用移动通信系统技术(UMTS)的长期演进 (LTE)工程。这项技术和3GPP2的UMB技术被统称为E3G。由于这种技术已经 具有某些第四代通信技术的特征，甚至可以被看作“准4G”技术，为了能和可 以支持20MHz带宽的WiMAX技术相抗衡，LTE也必需将最大系统带宽从5MHz扩 展到20MHz。为此，3Gpp不得不放弃长期接受的CDMA技术，选用 OFDM/FDMA 技术。 LTE工程启动的背景2.1移动通信与宽带无线接入技术的融合 3GPP启动LTE工程的外表缘由是应对WiMAX标准的市场竞争，但是其深层缘 由是移动通信与BWA技术的融合。BWA早期定位于有线宽带接入技术的替代，其 进展经受了从固定局域接入向游牧城域接入，再向广域移动接入的进展历程，体 现了明显的“宽带接入移动化”的趋势。与此同时，移动通信技术也向能够供应 更高的数据率进展，3GPP标准和3GPP2标准分别向HSPA和IIRPD演进。 “宽带接入移动化”趋势表现为：由大带宽向可变带宽演化；由固定接入向支 持中低速移动演化；由孤立热点掩盖向支持切换的多小区组网演化；由数据业务 向同时支持话音业务演化；由支持以笔记本电脑为代表的便携终端，向同时支持 以手机为代表的移动终端演化。 “移动通信宽带化”表现为：由5MHz一下向20MHz演化；由注意高速移动向 为低速移动化演化；由电路交换/分组交换并重向全分组演化；由蜂窝网络向兼 顾热的掩盖演化；终端形态由以终端为主向便携、移动终端并重演化。 2、LTE技术1 LTE系统需求指标 ①峰值数据率：20MHz系统带宽下，下行瞬间峰值速率100Mbps,上行瞬间峰值 速率50Mbps②掌握面延迟：从驻留状态转换到激活状态的时延小于100ms掌握面。 ③掌握面容量：每个小区在5MHz带宽下最少支持200个用户。 ④频谱效率：在真实负载的网络中，下行频谱效率为R6HDPA的3-4倍；上行频 谱效率为R6 HSUPA的2-3倍。 ⑤用户面延迟：零负载、小IP分组条件下时延小于5111s⑥用户吞吐量：下行每兆赫兹平均用户吞吐量为R6 HDPA的3-4倍；上行每兆赫 兹平均用户吞吐量为R6 HSUPA的2-3倍。 ⑦移动性：0-15km/h低速移动化，15-120km/h高速移动实现高性能，120-350km/h 下能够保持蜂窝网络的移动性。 ⑧掩盖：吞吐率、频谱效率和移动性指标在半径5km下的小区中应当全面满意， 直径30km的小区中性能可有小幅下降，不应排解半径到达100km的小区。 ⑨系统架构和演进：单一基于分组的E-UTRAN系统架构，通过分组架构实时业务 和会话业务；最大限度的避开单点失败；支持端到端QOS；优化回转通信合同。 LTE的技术特征 3Gpp从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持力量” 等方面对LTE进行了具体的描述。与3G相比，LTE具有如下技术特征： (1)通信速率有了提高，下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。 ⑵提高了频谱效率，下行链路5(bit/s)/Hz, (3—4倍于R6版本的HSDPA);上行链路2. 5 (bit/s)/Hz,是R6版本HSU-PA的2—3倍。 (3)以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。 (4)QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证明时业务(如VoIP)的服 务质量。 (5)系统部署敏捷，能够支持1. 25MHz-20MHz间