TD-LTE

LTE是long Term Evolution(长期演进)的缩写。3GPP标准化组织最初制定LTE标准时，定位为3G技术的演进升级。后来，LTE技术的发展远远超出了预期，LTE的后续演进版本Release10/11(即LTE-A)被确定为4G标准。LTE根据双工方式不同，分为LTE-TDD和LTE-FDD两种制式，其中LTE-TDD又称为TD- LTE [1] 。2012年，3GPP TD-LTE和LTE-FDD标准制定进度一致。

LTE(Long Term Evolution)原本是第三代移动通信向第四代过渡升级过程中的演进标准，包含LTE FDD和LTE TDD(通常被简称为TD-LTE)两种模式。2013年随着TD-LTE的牌照发放，4G的网络、终端、业务都进入正式商用阶段，也标志着我国正式进入了4G时代。和以往的数字移动通信系统相比，4G网络具有更高的数据速、传输质量以及频谱利用率，可以容纳更多的用户，支持多种业务及全球范围内的多个移动网络间的无缝漫游。这一切从技术层面上也源于无线接入网的空中接口技术和核心网的网络结构的重大变化 [3] 。LTE标准对系统提出了严格的技术需求，主要体现在容量、覆盖、移动性支持等方面，概括如下：峰值速率-20 MHz带宽内下行峰值速率为100Mbps，上行峰值速率为50Mbps;频谱效率——下行是HSDPA的3～4倍，上行是HSUPA的2～3倍;覆盖增强——提高小区边缘码率，5km范围内满足最优容量，30km范围内轻微下降，并支持100km的覆盖半径;移动性提高——0～15km/h范围内性能最优，15～120km/h范围内性能高，支持120一350km/h，甚至在某些频段支持500km/h;时延优化——用户面数据单向传输时延小于5ms，控制面空闲至激活的状态转移时延小于100ms。服务内容多样化——具有高性能广播业务，实时业务支持能力提高，VoIP达到UTRAN电路域的性能;运维成本降低——扁平、简化的网络架构，降低运营商网络的运营和维护成本

(1)OFDM(正交频分复用，Orthogonal Frequency Division Multiple-xing)是一种多载波正交调制技术，将高速串行数据流转换成低速并行数据流，每路数据流经调制后在不同的子载波上分别传输，各子载波频谱重叠但相互。(2)MIMO(多天线，Multiple Input Multiple Output)是收发段都采用多个天线进行传输的方式，可以提高通信质量和数据速率。(3)链路自适应技术：由于移动通信的无线传输信道是一个多径衰落、随机时变的信道，使得通信过程存在不确定性。链路自适应技术能够根据信道状态信息确定当前信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式，以便最大限度地发送信息，提高系统资源的利用率。(4)网络架构扁平化：TD-LTE去掉了BSC/RNC这个网络层，根本性地改善了业务时延。

对于TDD系统，上下行在同一频率完成。为了追求与FDD的帧结构FS1最大程度的融合，TD-LTE也采取了长度10ms为一个无线帧，每个无线帧包含10个1ms的子帧，且每个子帧内也有若干个符号及保护间隔 [6] 。不同之处在于：TD-LTE的帧结构FS2中有半帧和特殊子帧的概念，FS2的每一个无线帧由2个长度为5ms的半帧组成，每个半帧一般包含4个普通子帧和1个特殊子帧。普通子帧由2个长度为0.5ms的时隙组成，而特殊子帧由DwPTS、GP、UpPTS这3个特殊时隙组成。DwPTS、GP和UpPTS的长度可配置，以适应不同场景下的覆盖、容量和抗干扰等需求，但要求总长度等于1ms [6] 。目前常用的是10：2：2的配置模式，借用特殊时隙来传输业务以提高下行吞吐量;而3：9：2的模式增大了上下行切换的GP时长，可以较好地适应传输时延，避免远距离同频干扰或某些TD-SCDMA配置引起的干扰，最大覆盖范围可达30～100km。同时，TD-LTE支持5ms和10ms的上下行子帧转换周期，可根据业务需求灵活地完成上下行配置