LTE TDD系統(tǒng)的設計分析
1、引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/155565.htmLTE系統(tǒng)支持FDD和TDD兩種雙工方式。在這兩種雙工方式下,系統(tǒng)的大部分設計,尤其是高層協(xié)議方面是一致的。另一方面,在系統(tǒng)底層設計,尤其是物理層的設計上,由于FDD和TDD兩種雙工方式在物理特性上所固有的不同,LTE系統(tǒng)為TDD的工作方式進行了一系列專門的設計,這些設計在一定程度上參考和繼承了3GTD-SCDMA的設計思想,下面我們對這些設計進行簡要的描述與討論。
2、幀結構
雙工方式的不同,最直接的就是對于空中接口無線幀結構的影響,因為FDD采用頻率來區(qū)分上、下行,其單方向的資源在時間上是連續(xù)的;而TDD采用時間來區(qū)分上、下行,其單方向的資源在時間上是不連續(xù)的,而且需要保護時間間隔來避免兩個方向之間的收發(fā)干擾,所以LTE分別為FDD和TDD設計了各自的幀結構,即Type1和Type2,其中Type1用于FDD,而Type2用于TDD的工作方式(見圖1)。
圖1LTE無線幀結構
在FDDType1中,10ms的無線幀分為10個長度為1ms的Subframe,每個Subframe由兩個長度為0.5ms的slot組成。
在TDDType2中,10ms的無線幀由兩個長度為5ms的Half-Frame組成,每個Half-Frame由5個長度為1ms的Subframe組成,其中有4個普通的Subframe和1個特殊Subframe。普通Subframe由兩個0.5ms的slot組成,特殊Subframe由3個特殊時隙(UpPTS,GP和DwPTS)組成。
2.1Type2TDD特殊時隙的設計
如上節(jié)的無線幀結構圖所示,在LTE中TDD與FDD幀結構最顯著的區(qū)別在于:在TDDType2幀結構中存在1ms的特殊子幀(Subframe),該子幀由三個特殊時隙組成:DwPTS,GP和UpPTS,其含義和功能與TD-SCDMA系統(tǒng)相類似,其中DwPTS始終用于下行發(fā)送,UpPTS始終用于上行發(fā)送,而GP作為TDD中下行至上行轉換的保護時間間隔。
圖2Type2TDD特殊時隙的設計
從圖2中可以看到,三個特殊時隙的總長度固定為1ms,而其各自的長度可以根據(jù)網(wǎng)絡的實際需要進行配置(例如,不同的小區(qū)覆蓋半徑),在技術規(guī)范中支持如表1所示的9種配置選項。從表中可以看出UpPTS的長度為1~2個符號;DwPTS的長度為3~12個符號;相應的GP長度為1~10個符號,時間長度為70~700μs,對應的支持1~100km的小區(qū)覆蓋半徑。
表1支持的9種配置選項
DwPTS中包含物理下行控制信道和數(shù)據(jù)信道,實現(xiàn)與其它下行子幀相同的下行數(shù)據(jù)發(fā)送的功能。而UpPTS不再發(fā)送上行數(shù)據(jù),決定將UpPTS的上行符號用于上行Sounding導頻的發(fā)送,這樣的導頻可以用于上行信道的測量,在TDD的模式下由于上下行信道的對稱性,還可以相應的獲得關于下行信道的信息。
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