LTE 轻松进阶总结01

TR technical report 研究报告类型
TS Technical Specification 技术协议细则类型 eg TS36.xxx 系列

1 LTE设计目标

分为网络性能和网络成本

（1）覆盖(Coverage)
在5km范围内，能够满足LTE相关协议定义的吞吐率、频谱效率以及移动性需求；在30km范围内，保证移动性需求的情况下，用户吞吐率允许轻微下降，频谱效率可以有明显下降。100km的覆盖范围不排除支持。在覆盖上的需求，LTE技术如果能够满足的话，可以极大的降低建网成本和部署成本。但这将对LTE的发射功率和功放效率提出比较大的挑战。尤其上行方向，手机如何实现，对终端和芯片、器件厂家的考验无疑是很大的。
（2）容量(Capacity)
在5MHz带宽内，LTE要支持200个激活用户；带宽在5MHz到20MHz范围内，要支持激活400个用户
（3）吞吐率及频谱效率 (Throughout ) 及频谱效率（Spectrum Effectiveness）
在20M的带宽时，下行峰值数据速率（Peek Data Rate）达到100Mbps（频率效率为：5bs^-1Hz）；上行峰值速率达到50Mbps（频率效率为：5bs^-1/Hz）。

LTE实现吞吐率和频谱利用效率大幅提升最给力的技术有OFDM、MIMO、高阶调制技术
64QAM
（4）时延（Latency）
无线接入网UE到eNodeB用户面的延迟时间低于10ms，控制面的延迟时间低于100ms。注意，这里的时延不是端到端的时延，而是无线接入侧的时延。即使如此，这个时延要求也是非常苛刻的。网络架构扁平化、调度粒度细微化是LTE实现低时延的主要手段。
（5）移动性 (Mobility)
用户移动速度在15 km/h以内时，保持最优的业务性能；在15~120 km/h 范围内，也能够有较高的业务性能；在120~500km/h的范围内，提供与3GPP R6质量相等或者更优的业务。LTE技术对移动性并不敏感，主要是考虑到选用的OFDM对多普勒频移较为敏感。
（6）业务支持
LTE需要有效支持多种业务，除了现有网页浏览、FTP、视频流、VoIP业务之外。还需要支持实时视频、Push-to-X等业务。

为了支持上面的网络性能需求目标，LTE网络的技术基础设计目标有：一个扁平化的网络架构、两个物理层关键技术（OFDM、MIMO），带宽灵活配置，各种无线资源算法。
为了降低建网成本，首先，从降低网络复杂性开始，要求接入网的网元种类减少，接口简单，单个网元功能增强，减少基站规模；其次，降低功能复杂性，严格禁止冗余的强制功能特性、可选特性最少化；再次，要求LTE支持和2G、3G无线制式共站址建设，降低建站成本；最后，要求LTE和其他制式能够互操作、实现多制式网络资源的共享。
为了降低运营成本，运营商要求LTE具备自组织网络(Self Organizaiton Network，SON)功能，即要求LTE网络具有自规划（Self-Planning）、自配置(Self-Configuration )、自优化(Self-Optimization)、自维护（Self-Maintenance）的能力。

2 LTE主要技术规范

射频系列规范（TS36.1xx）、物理层系列规范（TS36.2xx）、高层系列规范（TS36.3xx）、接口系列规范（TS36.4xx）、终端一致性规范(TS36.5xx)

3 正交性和相关性

正交：几个向量相互垂直，可以理解为彼此独立、互不影响解耦
相关：几个向量互不垂直，其中一个向量在其他向量上有分量，可以理解为相互影响、彼此依赖
无线空中接口资源是有限的。相互正交的信道可以传输完全不同的信息，在接收端同时接收不同信道的不同消息，重复利用空中接口资源，起到提高空中接口效率的作用。无线传播环境是险恶的，相互正交的信道可以传输完全相同的消息，在接收端合并来自不同信道的相同消息，去伪存真，起到提高空中接口可靠性的作用。

4 正交码

空间、时间、频率都是硬资源。空间资源指天线单元；频率资源指载波、频点资源；时间资源是指无线里的每一个时隙。我们说这些资源都是有限的，不可再生的，属于硬资源。
码资源不一样。在理论上，相互正交的码资源可以在同一个时间、频率和空间上区分出不同的信道来。只要码够长，同一时间、空间和频率可以支持无穷多个正交码。也就是说，正交码是一种软资源。但是码不宜过长，否则计算复杂性增加，对芯片的计算能力要求就苛刻了。

5 复用和分集

复用：是指同一个传输路径上传送多路独立的信号。也就是在同一信道上传输不同的信号。
在发送端，将多个独立的信号合成为一个多路信号，叫做复用；在接收端，将多路信号分解成各个独立信号的过程，叫做解复用。
分集：多路彼此独立的传输路径上传输同一信号。

在无线传播环境中，无线信号会碰到各种各样的衰落，影响接收机正常的接收信号。
通过分集技术，同一信号在彼此独立的不同路径上传送，经历不同的衰落；在接收机上将不同的信号合并起来。可以获得分集增益，提高信号接收的正确性。