LTE系統是3GPP在UTMS系統的演進,因此也稱為E-UMTS,其無線接入子系統稱為E-UTRA。3GPP的R10及以上版本標記為LTE-Advanced,被ITU建議為IMT- Advanced的無線接口技術(RIT)之一。由于UTRA系統有TDD模式和FDD模式之分,自然其演進版本E-UTRA也有TDD和FDD兩種雙工模式。所以LTE系統的工作頻段,要同時考慮到兩種模式的使用。
欲更多了解LTE系統介紹的請進入。
一、工作頻段的規劃
1、3GPP的規定
根據3 GPP標準規范TS 36.101(UE的發射與接收)TS 36.104(BS無線電發射和接收)中的規定(R10),E-UTRA設計用于在下表1-1中定義的操作帶中操作。表中的工作頻段編號從1編至44,其中,#1~#25號分配給FDD模式使用,#26~#32號暫空,#33~#43號共11個操作頻帶分配給了TDD模式使用,共占用759MHz帶寬。
表1-1:3GPP定義的LTE系統(E-UTRA)操作頻帶
2、ITU-R的規劃
對于國際移動通信(IMT)系統的頻譜規劃,是在ITU-R建議書M.1036中給出的具體安排。ITU-R在1994年3月根據WRC-92會議的決議,首次發布了ITU-R建議書M.1036-0《在1885~2025MHz和2110~2200MHz實施IMT-2000的頻率安排考慮》。但直到2012年3月發布的第4個版本時,ITU-R開始注意為IMT家族的頻譜來安排,已經不再是專門針對IMT-2000系統(3G)了,其中同時考慮了IMT-Advanced系統(4G)。此時,其建議書的名稱也變為M.1036-4《“無線電規則”中為IMT確定的頻段內實現國際移動通信(IMT)地面部分的頻譜安排》。此后在2019年10月發布的第6個版本(M.1036-6),又開始包括了IMT-2020系統(5G)。
在2015年ITU-R有對M.1036-4進行了一次修訂。因此,在M.1036-5中,ITU-R對IMT系統的頻譜規劃,共安排了如表1-2所示的6個頻段。表中同時給出了頻段編號、頻段范圍及《無線電規則》的注釋編號。同時要求各國主管部門也同樣可以在《無線電規則》所確定頻段以外的頻段部署IMT系統,亦或在《無線電規則》所確定頻段的一些或其中部分頻段中部署IMT系統。每個頻段的詳細安排(包括頻段內頻率安排和TDD/FDD模式的安排等),可參見M.1036-5建議書。
表1-2:ITU-R建議書 M.1036-5為IMT系統規劃的頻段情況
欲詳細了解M.1036-5版本介紹及建議書原文的請進入。
欲更多了解M.1036-6版本情況的請進入。
3、我國的規劃與使用
在我國,其4G系統的工作頻譜規劃與使用安排是遵循上述國際標準化組織的相關要求的。
欲詳細了解我國4G系統的工作頻譜規劃與使用安排的請進入。
二、TD-LTE系統工作頻率的相關參數
關于TD-LTE系統工作頻率的相關參數,我國依據3GPP相關規范,編制了相關的通信行業標準,只是結合我國通信網絡的具體情況而已,因此其相關參數基本上是相同的。下面依據我國的相關標準介紹下TD-LTE系統工作頻率的相關參數。
1、信道帶寬(BW channel)
TD-LTE 系統的工作帶寬以及每種帶寬下可以發射的無限資源塊(RB) 總數見表2-1。其中,1.4MHz 和 3MHz 帶寬主要是考慮 GSM 或者 CDMA 系統頻段演進需求而制定的,對于TDD 頻段,一般情況下沒有關于這兩種帶寬的需求。我國標準中使用了表中后三種信道帶寬,其中15MHz為可選項。
表2-1:E-UTRA TDD 系統的工作帶寬及發射帶寬內的 RB 配置
下圖2-1給出了信道帶寬BW channel和發射帶寬配置(NRB)之間的關系示意圖。信道也稱射頻載波,載波寬度等于信道帶寬BW channel,一個射頻載波的中心頻率用Fc表示。信道帶寬邊緣定義為信道的最高、最低頻率,即Fc±BWchannel/2。
圖2-1:一個E-UTRA載波的信道帶寬(BW channel)和發射帶寬配置(NRB)的定義
2信道間距:
信道間距是指射頻載波中心頻率之間的頻率間隔,它依賴于LTE的實際部署場景、頻段的大小、信道帶寬等因素。標準上規定兩個LTE載波之間的標稱信道間距如下式所示,其中,BWchannel(1)和BWchannel(2)分別是兩個相鄰LTE載波的信道帶寬。信道間距可以在一些特殊部署場景下根據實際情況進行調整以達到優化系統性能的目的。
標稱信道間距=(BWchannel(1) - BWchannel(2))/ 2
3、信道柵格:
信道柵格是指用于調整LTE載波頻率位置的最小單位。TD-LTE規范規定信道柵格為100kHz,因此,TD-LTE載波頻率必須是100kHz的整數倍。
4、載波頻率與絕對無線頻率信道號(EARFCN):
通信過程中,載波頻率是通過EARFCN(E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)指配的。EARFCN的編號范圍為0~65535,其中0~35999預留給LTE FDD使用,36000~65535分配給TDD使用。載波頻率(F)和EARFCN之間的關系定義如下式,其中,F low是某頻段的最低頻率;N offs是某頻段EARFCN的最小值。TD-LTE 各頻段EARFCN、Flow 以及N offs的取值詳見下表2-4-1。
F = F low + 0.1×(EARFCN - N offs) (MHz)
表2-4-1:TD-LTE 各頻段EARFCN、Flow 以及N offs的取值
那么,下行載波頻率(單位:MHz)和EARFCN之間由下公式來定義,DL為下行鏈路,N DL是下行E-UTRA絕對無線頻率信道號EARFCN:
F DL = F low-DL + 0.1×(N DL - N offs-DL) (MHz)
上行載波頻率(單位:MHz)和EARFCN之間由下公式來定義,UL為上行鏈路,N UL是上行E-UTRA絕對無線頻率信道號EARFCN:
F UL = F low-UL + 0.1×(N UL - N offs-UL) (MHz)
下表2-4-2所示了E-UTRA上行/下行E-UTRA絕對無線頻率信道號EARFCN。
表2-4-2:上行/下行E-UTRA絕對無線頻率信道號EARFCN
三、TD-LTE系統的射頻特性
TD-LTE系統的無線子系統設備,包括基站(BS)和用戶終端(UE),其設備的的射頻特性要求,在3GPP相應規范和我國相應的通信行業標準中作出了具體的要求。
欲詳細了解TD-LTE系統無線設備射頻頻特性技術要求的請進入。
欲進一步了解ITU關于IMT-Advanced無線接口技術的請進入。