數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)進入第四代(4G),與第三代(3G)相比,人們最為關(guān)心的是上行/下行的數(shù)據(jù)傳輸速率的提高。應(yīng)該說,4G的LTE系統(tǒng)是在3G系統(tǒng)基礎(chǔ)上的演進,其數(shù)據(jù)傳輸速率明顯的得到了進一步的提升。對于時分雙工的TD-LTE 系統(tǒng)基站(eNB)設(shè)備,其上/下行的數(shù)據(jù)峰值吞吐量,在不同的技術(shù)階段是不相同的,TD-LTE系統(tǒng)隨著引入不同的LTE-A增強技術(shù),其數(shù)據(jù)峰值吞吐量也在不斷的提高。目前,TD-LTE技術(shù)階段已有四個階段(各階段與3GPP規(guī)范版本的對應(yīng)關(guān)系詳見下表0),下述依據(jù)我國相關(guān)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),分階段介紹TD-LTE系統(tǒng)基站(eNB)設(shè)備的數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求。
表 0:TD-LTE系統(tǒng)不同技術(shù)階段與3GPP規(guī)范版本的對應(yīng)關(guān)系
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一、第一階段(Phase 1)
我們知道,對于TD-LTE系統(tǒng)基站(eNB)設(shè)備第一階段的相關(guān)技術(shù)要求,是其最基本的技術(shù)要求,后續(xù)階段是在第一階段的基礎(chǔ)上,分別引入了不同的增強功能或其演進技術(shù),致使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)峰值吞吐量得到了進一步的提高。因此第一階段基站設(shè)備上/下行的數(shù)據(jù)峰值吞吐量相對較低,具體詳見下表1。由表可知,上/下行數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能與TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置及調(diào)制方式(上行)等因素相關(guān)。
表 1:TD-LTE系統(tǒng)基站設(shè)備第一階段的數(shù)據(jù)峰值吞吐量
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二、第二階段(Phase 2)
在第二階段,此時由于TD-LTE系統(tǒng)基站設(shè)備引入了包括載波聚合(CA)、多天線技術(shù)增強、增強小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)等增強技術(shù)與新功能,其上/下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能得到了很大的提高。
1、載波聚合(CA)的性能
當(dāng)采用不同的TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置、系統(tǒng)帶寬為20MHz+20MHz的2載波聚合(CA)技術(shù)時,其數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能詳見下表2-1(注意:它與終端傳輸能力等級及調(diào)制方式(上行)相關(guān))。
表 2-1:TD-LTE 系統(tǒng)基站設(shè)備載波聚合(CA)的理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能
2、MIMO增強的性能
下表2-2給出了TD-LTE系統(tǒng)基站設(shè)備的基于MIMO增強技術(shù)的上/下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求,注意,它與TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置、空間復(fù)用形式及終端傳輸能力等級等相關(guān)。
表 2-2:TD-LTE 系統(tǒng)基站設(shè)備上/下行MIMO增強的數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能(R10版本)
三、第三階段(Phase 3)
在第三階段,此時由于TD-LTE系統(tǒng)基站設(shè)備引入了包括載波聚合增強、雙連接(DC)、小小區(qū)增強、多天線技術(shù)增強、ePDCCH等增強技術(shù),使得TD-LTE系統(tǒng)基站(eNB)設(shè)備上/下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能得到了進一步的提高。
1、TD-LTE載波聚合增強的性能
當(dāng)TD-LTE系統(tǒng)下行鏈路采用系統(tǒng)帶寬為20MHz+20MHz+20MHz的3載波聚合技術(shù)(下行64QAM調(diào)制、雙流)、上行鏈路采用系統(tǒng)帶寬為20MHz+20MHz的2載波聚合技術(shù)時,其上/下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能詳見下表3-1的要要求(注意,它主要與TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置相關(guān))。
表 3-1:TD-LTE系統(tǒng)基站設(shè)備載波聚合增強的理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能
1、TDF+FDD載波聚合增強的性能
另外,TD-LTE系統(tǒng)可以采用TDD+FDD載波聚合,此時:TDD、FDD載波下行數(shù)據(jù)峰值吞吐量均能達到單載波的峰值。TD-LTE、LTE FDD聚合帶寬為20MHz+20MHz,TD-LTE幀結(jié)構(gòu)為上下行比例配置2、特殊時隙配置7(10:2:2)時,終端層1的下行數(shù)據(jù)峰值吞吐量約為260Mbit/s(下行64QAM調(diào)制、雙流)。
3、高階調(diào)制的性能
當(dāng)TD-LTE系統(tǒng)基站支持上行64QAM調(diào)制時和支持下行256QAM調(diào)制時,其層1的數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能詳見下表3-3的要求(注意,它主要與TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置及采用的載波聚合技術(shù)相關(guān))。
表 3-3:TD-LTE系統(tǒng)基站支持高階調(diào)制的數(shù)據(jù)峰值吞吐量性性能要求(第三階段)
4、上行MIMO增強的性能
當(dāng)TD-LTE系統(tǒng)基站支持上行MIMO增強技術(shù),采用上行TM2(2Lyer空間復(fù)用)時,其層1的上行數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求詳見下表3-4,分為TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置1和配置2兩種情況。
表 3-4:TD-LTE系統(tǒng)基站支持上行MIMO增強技術(shù)的數(shù)據(jù)峰值吞吐量性性能要求(第三階段)
四、第四階段(Phase 4)
在第四階段,進一步引入了TD-LTE基站設(shè)備的基于3GPP的R13版本、R14版本、R15版本所提出的Massive-MIMO、NR雙連接(NR-DC)、載波聚合增強及其它增強技術(shù),使得TD-LTE基站設(shè)備的上/下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求又有所不同。
1、TD-LTE下行載波聚合增強的性能要求
TD-LTE基站設(shè)備的基于TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置1和配置2,其小區(qū)下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求分別詳見下表4-1-1和表4-1-2(注意,其載波聚合技術(shù)達到5載波聚合)。
表 4-1-1:TD-LTE基站設(shè)備的幀結(jié)構(gòu)配置1的下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求
表 4-1-2:TD-LTE基站設(shè)備的幀結(jié)構(gòu)配置2的下行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求
2、TD-LTE上行載波聚合增強的性能要求
TD-LTE基站設(shè)備的基于TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置1和配置2,其小區(qū)上行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能分別詳見下表4-2-1和表4-2-2的要求。
表 4-2-1:TD-LTE基站設(shè)備的幀結(jié)構(gòu)配置1的上行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求
表 4-2-2:TD-LTE基站設(shè)備的幀結(jié)構(gòu)配置2的上行理論數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能要求
3、TDD + FDD載波聚合增強的性能要求
關(guān)于TDD + FDD載波聚合增強的理論據(jù)峰值吞吐量性能要求請詳見下表4-3中。
表 4-3:TDD + FDD載波聚合增強的理論據(jù)峰值吞吐量性能要求(第四階段)
4、MIMO增強性能
當(dāng)TD-LTE系統(tǒng)支持多用戶MIMO、多流傳輸,并基于TD-LTE幀結(jié)構(gòu)為上下行比例配置2、特殊時隙配置7(10:2:2),CFI=1時,小區(qū)上、下行理論據(jù)峰值吞吐量性能要求詳見下表4-4。
表 4-4:YD-LTE基站設(shè)備支持MIMO增強的理論據(jù)峰值吞吐量性能要求(第四階段)
上述是依據(jù)我國相關(guān)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),匯總的TD-LTE系統(tǒng)基站設(shè)備峰值吞吐量性能在各技術(shù)階段的不同要求。基于其不同的LTE-A增強技術(shù),其要求有所不同,尤其是當(dāng)采用的載波聚合技術(shù)、MIMO技術(shù)、高階調(diào)制(n-QAM)技術(shù)等。
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五、提示
在本文的結(jié)尾順便介紹一下相關(guān)的TD-LTE幀結(jié)構(gòu),因為在上述介紹TD-LTE系統(tǒng)基站關(guān)于各技術(shù)階段的數(shù)據(jù)峰值吞吐量性能時,都與TD-LTE幀結(jié)構(gòu)上下行比例配置和特殊幀時隙配置相關(guān)。我們知道TD-LTE系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)是:10ms無線幀包括兩個5ms的半幀,每個半幀由4個數(shù)據(jù)子幀和1個特殊子幀構(gòu)成,共有10個子幀。特殊子幀包括DwPTS、GP和UpPTS共3個特殊時隙,總長度約為1ms。其上下行比例可在10個子幀中配置的,共分為配置0~配置6。其中配置1和配置2為必選,其上下行配置比例詳見下表5(即上下行的切換點配置)。特殊子幀的配置在常規(guī)CP(循環(huán)前綴)下配置分為配置0~配置9,其中配置7是指DwPTS:GP:UpPTS = 10:2:2(特殊子幀時長中占比)。
表 5:TD-LTE系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的上下行的切換點配置1和配置2
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