1.問題描述：為什么要從3G向LTE演進?

問題答復：

LTE(Long Term Evolution)是指3GPP組織推行的蜂窩技術在無線接入方面的***演進，對應核心網的演進就是SAE(System Architecture Evolution)。之所以需要從3G演進到LTE，是由于近年來移動用戶對高速率數據業務的要求，同時新型無線寬帶接入系統的快速發展，如WiMax的出現，給3G系統設備商和運營商造成了很大的壓力。在LTE系統設計之初，其目標和需求就非常明確：降低時延、提高用戶傳輸數據速率、提高系統容量和覆蓋范圍、降低運營成本：

●顯著的提高峰值傳輸數據速率，例如下行鏈路達到100Mb/s，上行鏈路達到50Mb/s;

●在保持目前基站位置不變的情況下，提高小區邊緣比特速率;

●顯著的提高頻譜效率，例如達到3GPP R6版本的2~4倍;

●無線接入網的時延低于10ms;

●顯著的降低控制面時延(從空閑態躍遷到激活態時延小于100ms(不包括尋呼時間));

●支持靈活的系統帶寬配置，支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz帶寬，支持成對和非成對頻譜;

●支持現有3G系統和非3G系統與LTE系統網絡間的互連互通;

●更好的支持增強型MBMS;

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

●實現合理的終端復雜度、成本、功耗;

●取消CS域，CS域業務在PS域實現，如VOIP;

2.問題描述：LTE扁平網絡架構是什么?

問題答復：

●LTE的接入網E-UTRAN由eNodeB組成，提供用戶面和控制面;

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

●eNodeB間通過X2接口相互連接，支持數據和信令的直接傳輸;

●S1接口連接eNodeB與核心網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：相對于3G來說，LTE采用了哪些關鍵技術?

問題答復：

l)采用OFDM技術

●OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)屬于調制復用技術，它把系統帶寬分成多個的相互正交的子載波，在多個子載波上并行數據傳輸;

●各個子載波的正交性是由基帶IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)實現的。由于子載波帶寬較小(15kHz)，多徑時延將導致符號間干擾ISI，破壞子載波之間的正交性。為此，在OFDM符號間插入保護間隔，通常采用循環前綴CP來實現;

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

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

p LTE下行支持MIMO技術進行空間維度的復用?？臻g復用支持單用戶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用數據流之間的干擾，從而改善MIMO技術的性能。SU-MIMO中，空間復用的數據流調度給一個單獨的用戶，提升該用戶的傳輸速率和頻譜效率。MU-MIMO中，空間復用的數據流調度給多個用戶，多個用戶通過空分方式共享同一時頻資源，系統可以通過空間維度的多用戶調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，實現單個終端上行多路射頻發射和功放的難度較大。因此，LTE正研究在上行采用多個單天線用戶聯合進行MIMO傳輸的方法，稱為Virtual-MIMO。調度器將相同的時頻資源調度給若干個不同的用戶，每個用戶都采用單天線方式發送數據，系統采用一定的MIMO解調方法進行數據分離。采用Virtual-MIMO方式能同時獲得MIMO增益以及功率增益(相同的時頻資源允許更高的功率發送)，而且調度器可以控制多用戶數據之間的干擾。同時，通過用戶選擇可以獲得多用戶分集增益。

3)調度和鏈路自適應

p LTE支持時間和頻率兩個維度的鏈路自適應，根據時頻域信道質量信息對不同的時頻資源選擇不同的調制編碼方式。

p 功率控制在CDMA系統中是一項重要的鏈路自適應技術，可以避免遠近效應帶來的多址干擾。在LTE系統中，上下行均采用正交的OFDM技術對多用戶進行復用。因此，功控主要用來降低對鄰小區上行的干擾，補償鏈路損耗，也是一種慢速的鏈路自適應機制。

4)小區干擾控制

●LTE系統中，系統中各小區采用相同的頻率進行發送和接收。與CDMA系統不同的是，LTE系統并不能通過合并不同小區的信號來降低鄰小區信號的影響。因此必將在小區間產生干擾，小區邊緣干擾尤為嚴重。

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

●干擾隨機化：被動的干擾控制方法。目的是使系統在時頻域受到的干擾盡可能平均，可通過加擾，交織，跳頻等方法實現;

●干擾對消：終端解調鄰小區信息，對消鄰小區信息后再解調本小區信息;或利用交織多址IDMA進行多小區信息聯合解調;

●干擾抑制：通過終端多個天線對空間有色干擾特性進行估計和抑制，可以分為空間維度和頻率維度進行抑制。系統復雜度較大，可通過上下行的干擾抑制合并IRC實現;

●干擾協調：主動的干擾控制技術。對小區邊緣可用的時頻資源做一定的限制。這是一種比較常見的小區干擾抑制方法;#p#

4.問題描述：OFDM基本原理

問題答復：

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

1)OFDM系統優點：

● 通過把高速率數據流進行串并轉換，使得每個子載波上的數據符號持續長度相對增加，從而有效地減少由于無線信道時間彌散所帶來地ISI，進而減少了接收機內均衡器地復雜度，有時甚至可以不采用均衡器，而僅僅通過插入循環前綴地方法消除ISI的不利影響。

● OFDM技術可用有效的抑制無線多徑信道的頻率選擇性衰落。因為OFDM的子載波間隔比較小，一般的都會小于多徑信道的相關帶寬，這樣在一個子載波內，衰落是平坦的。進一步，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。

● 傳統的頻分多路傳輸方法是將頻帶分為若干個不相交的子頻帶來并行傳輸數據流，各個子信道之間要保留足夠的保護頻帶。而OFDM系統由于各個子載波之間存在正交性，允許子信道的頻譜相互重疊，因此于常規的頻分復用系統相比，OFDM系統可以***限度的利用頻譜資源。

● 各個子信道的正交調制和解調可以分別通過采用IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)和DFT實現，在子載波數很大的系統中，可以通過采用IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)和FFT實現，隨著大規模集成電路技術和DSP技術的發展，IFFT和FFT都是非常容易實現的。

● 無線數據業務一般存在非對稱性，即下行鏈路中的數據傳輸量大于上行鏈路中的數據傳輸量，這就要求物理層支持非對稱的高速率數據傳輸，OFDM系統可以通過使用不同數量的子信道來實現上行和下行鏈路中不同的傳輸速率。

2)OFDM系統缺點：

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

● 存在較高的峰值平均功率比。多載波系統的輸出是多個子信道信號的疊加，因此如果多個信號的相位一致時，所得到的疊加信號的瞬時功率就會遠遠高于信號的平均功率，導致較大的峰值平均功率比(PAPR，Peak-to-Average power Ratio)，這就對發射機內放大器的線性度提出了很高的要求，因此可能帶來信號畸變，使信號的頻譜發生變化，從而導致各個子信道間的正交性遭到破壞，產生干擾，使系統的性能惡化。

5.問題描述：單用戶MIMO和多用戶MIMO的區別

問題答復：

單用戶MIMO：占用相同時頻資源的多個并行的數據流發給同一個用戶或從同一個用戶發給基站稱為單用戶MIMO;如下圖所示：

多用戶MIMO：占用相同時頻資源的多個并行的數據流發給不同用戶或不同用戶采用相同時頻資源發送數據給基站，稱為多用戶MIMO，也稱虛擬MIMO。如下圖所示：

當前LTE 考慮終端的實現復雜性，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

問題答復：

考慮到多載波帶來的高PAPR會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用技術SC-FDMA中的頻域實現方式DFT-S-OFDM。可以看出與OFDM不同的是在調制之前先進行了DFT的轉換，這樣最終發射的時域信號會大大減小PAPR。這種處理的缺點就是增加了射頻調制的復雜度。實際上DFT-S-OFDM可以認為是一種特殊的多載波復用方式，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，使其具有單載波復用相對較低的PAPR特性。

7.問題描述：為什么說OFDM技術容易和MIMO技術結合

問題答復：

MIMO技術的關鍵是有效避免天線之間的干擾，以區分多個并行數據流。眾所周知，在水平衰落信道中可以實現更簡單的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，則接收機會比較復雜。

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

8.問題描述：LTE FDD和TDD幀結構是什么?

問題答復：

● LTE FDD的幀結構如下圖所示，幀長10ms，包括20個時隙(slot)和10個子幀(subframe)。每個子幀包括2個時隙。LTE的TTI為1個子幀1ms。

● LTE TDD的幀結構如下圖所示，幀長10ms，分為兩個長為5ms的半幀，每個半幀包含8個長為0.5ms的時隙和3個特殊時隙(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的切換點周期。

9.問題描述：LTE中RB、RE及子載波概念

問題答復：

子載波：LTE采用的是OFDM技術，不同于WCDMA采用的擴頻技術，每個symbol占用的帶寬都是3.84M，通過擴頻增益來對抗干擾。OFDM則是每個Symbol都對應一個正交的子載波，通過載波間的正交性來對抗干擾。協議規定，通常情況下子載波間隔15khz，Normal CP(Cyclic Prefix)情況下，每個子載波一個slot有7個symbol;Extend CP情況下，每個子載波一個slot有6個symbol。下圖給出的是常規CP情況下的時頻結構，從豎的的來看，每一個方格對應就是頻率上一個子載波。

RB(Resource Block)：頻率上連續12個子載波，時域上一個slot，稱為1個RB。如下圖左側橙色框內就是一個RB。根據一個子載波帶寬是15k可以得出1個RB的帶寬為180kHz。

RE(Resource Element)：頻率上一個子載波及時域上一個symbol，稱為一個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：

CP(Cyclic Prefix)中文可譯為循環前綴，它包含的是OFDM符號的尾部重復，如下面***個圖的紅圈內所示。CP主要用來對抗實際環境中的多徑干擾，不加CP的話由于多徑導致的時延擴展會影響子載波之間的正交性，造成符號間干擾。

下圖分別給出了LOS、多徑時延擴展小于CP長度以及多徑時延擴展大于CP長度的情況，可以看出在如果多徑時延擴展大于CP長度時，同樣會造成符號間串擾。協議中規定的CP長度已經根據實際情況進行考慮，可以滿足絕大多數情況。其它情況會采用擴展CP來容忍更大的時延擴展。

11.問題描述：LTE支持的帶寬及表示方式

問題答復：

LTE的工作帶寬最小可以工作在1.4M，***工作帶寬可以是20M。協議和實際產品的配置都是通過RB個數來對帶寬進行配置的。對應關系如下表所示：大家可能覺得RB個數乘以180k和實際帶寬還是有些差距，這個主要由于OFDM信號旁瓣衰落較慢，通常需要留10%的保護帶。和WCDMA占用5M帶寬但實際信號帶寬只有3.84M的原因是類似的。

12.問題描述：衡量LTE覆蓋和信號質量基本測量量是什么?

問題答復：

下面這幾個是LTE中最基本的幾個測量量，是日常測試中關注最多的。

RSRP(Reference Signal Received Power)主要用來衡量下行參考信號的功率，和WCDMA中CPICH的RSCP作用類似，可以用來衡量下行的覆蓋。區別在于協議規定RSRP指的是每RE的能量，這點和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參考信號的接收質量。和WCDMA中CPICH Ec/Io作用類似。二者的定義也類似，RSRQ = RSRP * RB Number/RSSI，差別僅在于協議規定RSRQ相對于每RB進行測量的。

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

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

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