1.問題描述：為什么要從3G向LTE演進(jìn)?

問題答復(fù)：

LTE(Long Term Evolution)是指3GPP組織推行的蜂窩技術(shù)在無線接入方面的***演進(jìn)，對(duì)應(yīng)核心網(wǎng)的演進(jìn)就是SAE(System Architecture Evolution)。之所以需要從3G演進(jìn)到LTE，是由于近年來移動(dòng)用戶對(duì)高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求，同時(shí)新型無線寬帶接入系統(tǒng)的快速發(fā)展，如WiMax的出現(xiàn)，給3G系統(tǒng)設(shè)備商和運(yùn)營商造成了很大的壓力。在LTE系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，其目標(biāo)和需求就非常明確：降低時(shí)延、提高用戶傳輸數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量和覆蓋范圍、降低運(yùn)營成本：

●顯著的提高峰值傳輸數(shù)據(jù)速率，例如下行鏈路達(dá)到100Mb/s，上行鏈路達(dá)到50Mb/s;

●在保持目前基站位置不變的情況下，提高小區(qū)邊緣比特速率;

●顯著的提高頻譜效率，例如達(dá)到3GPP R6版本的2~4倍;

●無線接入網(wǎng)的時(shí)延低于10ms;

●顯著的降低控制面時(shí)延(從空閑態(tài)躍遷到激活態(tài)時(shí)延小于100ms(不包括尋呼時(shí)間));

●支持靈活的系統(tǒng)帶寬配置，支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz帶寬，支持成對(duì)和非成對(duì)頻譜;

●支持現(xiàn)有3G系統(tǒng)和非3G系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)間的互連互通;

●更好的支持增強(qiáng)型MBMS;

●系統(tǒng)不僅能為低速移動(dòng)終端提供***服務(wù)，并且也應(yīng)支持高速移動(dòng)終端，能為速度>350km/h的用戶提供100kbps的接入服務(wù);

●實(shí)現(xiàn)合理的終端復(fù)雜度、成本、功耗;

●取消CS域，CS域業(yè)務(wù)在PS域?qū)崿F(xiàn)，如VOIP;

2.問題描述：LTE扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是什么?

問題答復(fù)：

●LTE的接入網(wǎng)E-UTRAN由eNodeB組成，提供用戶面和控制面;

●LTE的核心網(wǎng)EPC(Evolved Packet Core)由MME，S-GW和P-GW組成;

●eNodeB間通過X2接口相互連接，支持?jǐn)?shù)據(jù)和信令的直接傳輸;

●S1接口連接eNodeB與核心網(wǎng)EPC。其中，S1-MME是eNodeB連接MME的控制面接口，S1-U是eNodeB連接S-GW 的用戶面接口;

3.問題描述：相對(duì)于3G來說，LTE采用了哪些關(guān)鍵技術(shù)?

問題答復(fù)：

l)采用OFDM技術(shù)

●OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)屬于調(diào)制復(fù)用技術(shù)，它把系統(tǒng)帶寬分成多個(gè)的相互正交的子載波，在多個(gè)子載波上并行數(shù)據(jù)傳輸;

●各個(gè)子載波的正交性是由基帶IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)實(shí)現(xiàn)的。由于子載波帶寬較小(15kHz)，多徑時(shí)延將導(dǎo)致符號(hào)間干擾ISI，破壞子載波之間的正交性。為此，在OFDM符號(hào)間插入保護(hù)間隔，通常采用循環(huán)前綴CP來實(shí)現(xiàn);

●下行多址接入技術(shù)OFDMA，上行多址接入技術(shù)SC-FDMA(Single Carrier-FDMA);

2)采用MIMO(Multiple-Input Multiple Output)技術(shù)

p LTE下行支持MIMO技術(shù)進(jìn)行空間維度的復(fù)用。空間復(fù)用支持單用戶SU-MIMO(Single-User-MIMO)模式或者多用戶MU-MIMO (Multiple-User-MIMO)模式。SU-MIMO和MU-MIMO都支持通過Pre-coding的方法來降低或者控制空間復(fù)用數(shù)據(jù)流之間的干擾，從而改善MIMO技術(shù)的性能。SU-MIMO中，空間復(fù)用的數(shù)據(jù)流調(diào)度給一個(gè)單獨(dú)的用戶，提升該用戶的傳輸速率和頻譜效率。MU-MIMO中，空間復(fù)用的數(shù)據(jù)流調(diào)度給多個(gè)用戶，多個(gè)用戶通過空分方式共享同一時(shí)頻資源，系統(tǒng)可以通過空間維度的多用戶調(diào)度獲得額外的多用戶分集增益。

p 受限于終端的成本和功耗，實(shí)現(xiàn)單個(gè)終端上行多路射頻發(fā)射和功放的難度較大。因此，LTE正研究在上行采用多個(gè)單天線用戶聯(lián)合進(jìn)行MIMO傳輸?shù)姆椒ǎQ為Virtual-MIMO。調(diào)度器將相同的時(shí)頻資源調(diào)度給若干個(gè)不同的用戶，每個(gè)用戶都采用單天線方式發(fā)送數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用一定的MIMO解調(diào)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分離。采用Virtual-MIMO方式能同時(shí)獲得MIMO增益以及功率增益(相同的時(shí)頻資源允許更高的功率發(fā)送)，而且調(diào)度器可以控制多用戶數(shù)據(jù)之間的干擾。同時(shí)，通過用戶選擇可以獲得多用戶分集增益。

3)調(diào)度和鏈路自適應(yīng)

p LTE支持時(shí)間和頻率兩個(gè)維度的鏈路自適應(yīng)，根據(jù)時(shí)頻域信道質(zhì)量信息對(duì)不同的時(shí)頻資源選擇不同的調(diào)制編碼方式。

p 功率控制在CDMA系統(tǒng)中是一項(xiàng)重要的鏈路自適應(yīng)技術(shù)，可以避免遠(yuǎn)近效應(yīng)帶來的多址干擾。在LTE系統(tǒng)中，上下行均采用正交的OFDM技術(shù)對(duì)多用戶進(jìn)行復(fù)用。因此，功控主要用來降低對(duì)鄰小區(qū)上行的干擾，補(bǔ)償鏈路損耗，也是一種慢速的鏈路自適應(yīng)機(jī)制。

4)小區(qū)干擾控制

●LTE系統(tǒng)中，系統(tǒng)中各小區(qū)采用相同的頻率進(jìn)行發(fā)送和接收。與CDMA系統(tǒng)不同的是，LTE系統(tǒng)并不能通過合并不同小區(qū)的信號(hào)來降低鄰小區(qū)信號(hào)的影響。因此必將在小區(qū)間產(chǎn)生干擾，小區(qū)邊緣干擾尤為嚴(yán)重。

●為了改善小區(qū)邊緣的性能，系統(tǒng)上下行都需要采用一定的方法進(jìn)行小區(qū)干擾控制。目前正在研究方法有：

●干擾隨機(jī)化：被動(dòng)的干擾控制方法。目的是使系統(tǒng)在時(shí)頻域受到的干擾盡可能平均，可通過加擾，交織，跳頻等方法實(shí)現(xiàn);

●干擾對(duì)消：終端解調(diào)鄰小區(qū)信息，對(duì)消鄰小區(qū)信息后再解調(diào)本小區(qū)信息;或利用交織多址IDMA進(jìn)行多小區(qū)信息聯(lián)合解調(diào);

●干擾抑制：通過終端多個(gè)天線對(duì)空間有色干擾特性進(jìn)行估計(jì)和抑制，可以分為空間維度和頻率維度進(jìn)行抑制。系統(tǒng)復(fù)雜度較大，可通過上下行的干擾抑制合并IRC實(shí)現(xiàn);

●干擾協(xié)調(diào)：主動(dòng)的干擾控制技術(shù)。對(duì)小區(qū)邊緣可用的時(shí)頻資源做一定的限制。這是一種比較常見的小區(qū)干擾抑制方法;#p#

4.問題描述：OFDM基本原理

問題答復(fù)：

OFDM也是一種頻分復(fù)用的多載波傳輸方式，只是復(fù)用的各路信號(hào)(各路載波)是正交的。OFDM技術(shù)也是通過串/并轉(zhuǎn)換將高速的數(shù)據(jù)流變成多路并行的低速數(shù)據(jù)流，再將它們分配到若干個(gè)不同頻率的子載波上的子信道中傳輸。不同的是OFDM技術(shù)利用了相互正交的子載波，從而子載波的頻譜是重疊的，而傳統(tǒng)的FDM多載波調(diào)制系統(tǒng)中子載波間需要保護(hù)間隔，從而OFDM技術(shù)大大的提高了頻譜利用率。

1)OFDM系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

● 通過把高速率數(shù)據(jù)流進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，使得每個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)符號(hào)持續(xù)長度相對(duì)增加，從而有效地減少由于無線信道時(shí)間彌散所帶來地ISI，進(jìn)而減少了接收機(jī)內(nèi)均衡器地復(fù)雜度，有時(shí)甚至可以不采用均衡器，而僅僅通過插入循環(huán)前綴地方法消除ISI的不利影響。

● OFDM技術(shù)可用有效的抑制無線多徑信道的頻率選擇性衰落。因?yàn)镺FDM的子載波間隔比較小，一般的都會(huì)小于多徑信道的相關(guān)帶寬，這樣在一個(gè)子載波內(nèi)，衰落是平坦的。進(jìn)一步，通過合理的子載波分配方案，可以將衰落特性不同的子載波分配給同一個(gè)用戶，這樣可以獲取頻率分集增益，從而有效的克服了頻率選擇性衰落。

● 傳統(tǒng)的頻分多路傳輸方法是將頻帶分為若干個(gè)不相交的子頻帶來并行傳輸數(shù)據(jù)流，各個(gè)子信道之間要保留足夠的保護(hù)頻帶。而OFDM系統(tǒng)由于各個(gè)子載波之間存在正交性，允許子信道的頻譜相互重疊，因此于常規(guī)的頻分復(fù)用系統(tǒng)相比，OFDM系統(tǒng)可以***限度的利用頻譜資源。

● 各個(gè)子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可以分別通過采用IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)和DFT實(shí)現(xiàn)，在子載波數(shù)很大的系統(tǒng)中，可以通過采用IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)和FFT實(shí)現(xiàn)，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和DSP技術(shù)的發(fā)展，IFFT和FFT都是非常容易實(shí)現(xiàn)的。

● 無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般存在非對(duì)稱性，即下行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量，這就要求物理層支持非對(duì)稱的高速率數(shù)據(jù)傳輸，OFDM系統(tǒng)可以通過使用不同數(shù)量的子信道來實(shí)現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率。

2)OFDM系統(tǒng)缺點(diǎn)：

● 易受頻率偏差的影響。由于子信道的頻譜相互覆蓋，這就對(duì)他們之間的正交性提出了嚴(yán)格的要求，無線信道的時(shí)變性在傳輸過程中造成了無線信號(hào)頻譜偏移，或發(fā)射機(jī)與接收機(jī)本地振蕩器之間存在頻率偏差，都會(huì)使OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性遭到破壞，導(dǎo)致子信道間干擾(ICI，Inter-Channel Interference)，這種對(duì)頻率偏差的敏感性是OFDM系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)之一。

● 存在較高的峰值平均功率比。多載波系統(tǒng)的輸出是多個(gè)子信道信號(hào)的疊加，因此如果多個(gè)信號(hào)的相位一致時(shí)，所得到的疊加信號(hào)的瞬時(shí)功率就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)的平均功率，導(dǎo)致較大的峰值平均功率比(PAPR，Peak-to-Average power Ratio)，這就對(duì)發(fā)射機(jī)內(nèi)放大器的線性度提出了很高的要求，因此可能帶來信號(hào)畸變，使信號(hào)的頻譜發(fā)生變化，從而導(dǎo)致各個(gè)子信道間的正交性遭到破壞，產(chǎn)生干擾，使系統(tǒng)的性能惡化。

5.問題描述：?jiǎn)斡脩鬗IMO和多用戶MIMO的區(qū)別

問題答復(fù)：

單用戶MIMO：占用相同時(shí)頻資源的多個(gè)并行的數(shù)據(jù)流發(fā)給同一個(gè)用戶或從同一個(gè)用戶發(fā)給基站稱為單用戶MIMO;如下圖所示：

多用戶MIMO：占用相同時(shí)頻資源的多個(gè)并行的數(shù)據(jù)流發(fā)給不同用戶或不同用戶采用相同時(shí)頻資源發(fā)送數(shù)據(jù)給基站，稱為多用戶MIMO，也稱虛擬MIMO。如下圖所示：

當(dāng)前LTE 考慮終端的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性，因此上行只支持多用戶MIMO，也就是虛擬MIMO。

6.問題描述：LTE上行為什么要采用SC-FDMA技術(shù)

問題答復(fù)：

考慮到多載波帶來的高PAPR會(huì)影響終端的射頻成本和電池壽命。最終3GPP決定在上行采用單載波頻分復(fù)用技術(shù)SC-FDMA中的頻域?qū)崿F(xiàn)方式DFT-S-OFDM。可以看出與OFDM不同的是在調(diào)制之前先進(jìn)行了DFT的轉(zhuǎn)換，這樣最終發(fā)射的時(shí)域信號(hào)會(huì)大大減小PAPR。這種處理的缺點(diǎn)就是增加了射頻調(diào)制的復(fù)雜度。實(shí)際上DFT-S-OFDM可以認(rèn)為是一種特殊的多載波復(fù)用方式，其輸出的信息同樣具有多載波特性，但是由于其有別于OFDM的特殊處理，使其具有單載波復(fù)用相對(duì)較低的PAPR特性。

7.問題描述：為什么說OFDM技術(shù)容易和MIMO技術(shù)結(jié)合

問題答復(fù)：

MIMO技術(shù)的關(guān)鍵是有效避免天線之間的干擾，以區(qū)分多個(gè)并行數(shù)據(jù)流。眾所周知，在水平衰落信道中可以實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單的MIMO接收。而在頻率選擇性信道中，由于天線間干擾和符號(hào)間干擾混合在一起，很難將MIMO接收和信道均衡分開處理。如果采用將MIMO接收和信道均衡混合處理的MIMO接收均衡的技術(shù)，則接收機(jī)會(huì)比較復(fù)雜。

因此，由于每個(gè)OFDM子載波內(nèi)的信道(帶寬只有15KHz)可看作水平衰落信道，MIMO系統(tǒng)帶來的額外復(fù)雜度可以控制在較低的水平(隨天線數(shù)量呈線性增加)。相對(duì)而言，單載波MIMO系統(tǒng)的復(fù)雜度與天線數(shù)量和多徑數(shù)量的乘積的冪成正比，很不利于MIMO技術(shù)的應(yīng)用。#p#

8.問題描述：LTE FDD和TDD幀結(jié)構(gòu)是什么?

問題答復(fù)：

● LTE FDD的幀結(jié)構(gòu)如下圖所示，幀長10ms，包括20個(gè)時(shí)隙(slot)和10個(gè)子幀(subframe)。每個(gè)子幀包括2個(gè)時(shí)隙。LTE的TTI為1個(gè)子幀1ms。

● LTE TDD的幀結(jié)構(gòu)如下圖所示，幀長10ms，分為兩個(gè)長為5ms的半幀，每個(gè)半幀包含8個(gè)長為0.5ms的時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙(域)：DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、GP(Guard Period)和UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)。DwPTS和UpPTS的長度是可配置的，但是DwPTS、UpPTS和GP的總長度為1ms。子幀1和6包含DwPTS，GP和UpPTS;

子幀0和子幀5只能用于下行傳輸。支持靈活的上下行配置，支持5ms和10ms的切換點(diǎn)周期。

9.問題描述：LTE中RB、RE及子載波概念

問題答復(fù)：

子載波：LTE采用的是OFDM技術(shù)，不同于WCDMA采用的擴(kuò)頻技術(shù)，每個(gè)symbol占用的帶寬都是3.84M，通過擴(kuò)頻增益來對(duì)抗干擾。OFDM則是每個(gè)Symbol都對(duì)應(yīng)一個(gè)正交的子載波，通過載波間的正交性來對(duì)抗干擾。協(xié)議規(guī)定，通常情況下子載波間隔15khz，Normal CP(Cyclic Prefix)情況下，每個(gè)子載波一個(gè)slot有7個(gè)symbol;Extend CP情況下，每個(gè)子載波一個(gè)slot有6個(gè)symbol。下圖給出的是常規(guī)CP情況下的時(shí)頻結(jié)構(gòu)，從豎的的來看，每一個(gè)方格對(duì)應(yīng)就是頻率上一個(gè)子載波。

RB(Resource Block)：頻率上連續(xù)12個(gè)子載波，時(shí)域上一個(gè)slot，稱為1個(gè)RB。如下圖左側(cè)橙色框內(nèi)就是一個(gè)RB。根據(jù)一個(gè)子載波帶寬是15k可以得出1個(gè)RB的帶寬為180kHz。

RE(Resource Element)：頻率上一個(gè)子載波及時(shí)域上一個(gè)symbol，稱為一個(gè)RE，如下圖右下角橙色小方框所示。

10.問題描述：LTE中CP概念及作用

問題答復(fù)：

CP(Cyclic Prefix)中文可譯為循環(huán)前綴，它包含的是OFDM符號(hào)的尾部重復(fù)，如下面***個(gè)圖的紅圈內(nèi)所示。CP主要用來對(duì)抗實(shí)際環(huán)境中的多徑干擾，不加CP的話由于多徑導(dǎo)致的時(shí)延擴(kuò)展會(huì)影響子載波之間的正交性，造成符號(hào)間干擾。

下圖分別給出了LOS、多徑時(shí)延擴(kuò)展小于CP長度以及多徑時(shí)延擴(kuò)展大于CP長度的情況，可以看出在如果多徑時(shí)延擴(kuò)展大于CP長度時(shí)，同樣會(huì)造成符號(hào)間串?dāng)_。協(xié)議中規(guī)定的CP長度已經(jīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行考慮，可以滿足絕大多數(shù)情況。其它情況會(huì)采用擴(kuò)展CP來容忍更大的時(shí)延擴(kuò)展。

11.問題描述：LTE支持的帶寬及表示方式

問題答復(fù)：

LTE的工作帶寬最小可以工作在1.4M，***工作帶寬可以是20M。協(xié)議和實(shí)際產(chǎn)品的配置都是通過RB個(gè)數(shù)來對(duì)帶寬進(jìn)行配置的。對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示：大家可能覺得RB個(gè)數(shù)乘以180k和實(shí)際帶寬還是有些差距，這個(gè)主要由于OFDM信號(hào)旁瓣衰落較慢，通常需要留10%的保護(hù)帶。和WCDMA占用5M帶寬但實(shí)際信號(hào)帶寬只有3.84M的原因是類似的。

12.問題描述：衡量LTE覆蓋和信號(hào)質(zhì)量基本測(cè)量量是什么?

問題答復(fù)：

下面這幾個(gè)是LTE中最基本的幾個(gè)測(cè)量量，是日常測(cè)試中關(guān)注最多的。

RSRP(Reference Signal Received Power)主要用來衡量下行參考信號(hào)的功率，和WCDMA中CPICH的RSCP作用類似，可以用來衡量下行的覆蓋。區(qū)別在于協(xié)議規(guī)定RSRP指的是每RE的能量，這點(diǎn)和RSCP指的是全帶寬能量有些差別;

RSRQ (Reference Signal Received Quality)主要衡量下行特定小區(qū)參考信號(hào)的接收質(zhì)量。和WCDMA中CPICH Ec/Io作用類似。二者的定義也類似，RSRQ = RSRP * RB Number/RSSI，差別僅在于協(xié)議規(guī)定RSRQ相對(duì)于每RB進(jìn)行測(cè)量的。

RSSI(Received Signal Strength Indicator)指的是手機(jī)接收到的總功率，包括有用信號(hào)、干擾和底噪，和UMTS中的RSSI概念是一致的;

SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)也就是信號(hào)干擾噪聲比，顧名思義就是信號(hào)能量除以干擾加噪聲的能量;

從上面的定義很容易看出對(duì)于RSRQ和SINR來說，二者的差別就在于分母一個(gè)包含自身、干擾信號(hào)及底噪，另外一個(gè)只包括干擾和噪聲。