一、LTE语音相关 ................................................................................................................................. 2
1.基础概念 ...................................................................................................................................... 2 2.LTE语音实现方案 ...................................................................................................................... 2 3. VOIP ............................................................................................................................................ 3 二、LTE知识总结 .................................................................................................................................. 7
1.TDD帧结构 ................................................................................................................................. 7 表 4.2-1: 特殊子帧配置 (DwPTS/GP/UpPTS长度) ...................................................................... 9 2. OFDM ......................................................................................................................................... 9 3. 物理层处理细节 ....................................................................................................................... 10 4.HARQ ......................................................................................................................................... 13 5.信道类型 .................................................................................................................................... 13 6.RS(Reference Signal) ................................................................................................................. 16 7.TDD-LTE网络结构................................................................................................................... 17 8.层映射和预编码 ........................................................................................................................ 21 9.LTE中PDSCH的资源分配 ...................................................................................................... 23 10.TDD LTE 和 FDD LTE的区别 ............................................................................................... 26 11.调度器 ...................................................................................................................................... 28 3.4.4.2 半静态调度（SPS） .................................................................................................................. 34
3.4.4.2.1 下行 ............................................................................................................................... 35 3.4.4.2.2 上行 ............................................................................................................................... 35 三、LTE语音仿真平台 ........................................................................................................................ 36
1.链路级仿真 ................................................................................................................................ 36 2.链路到系统级的映射 ................................................................................................................ 40 3.系统级仿真平台 ........................................................................................................................ 41 4.业务模块 .................................................................................................................................... 51 5.VoIP音质客观评测模块 ........................................................................................................... 57 四、精细理解 ........................................................................................................................................ 62
1.LTE 中的上行时间同步 ............................................................................................................ 62 2.参考信号 .................................................................................................................................... 63 3.同步信号设计 ............................................................................................................................ 64 4．TDD与FDD的不同HARQ设计 .......................................................................................... 65 五、其他常识： .................................................................................................................................... 66
一、LTE语音相关
1.基础概念
CS语音:在2G/3G网络中，语音一般由电路域交换（Circuit Switch，CS）系统提供，因此我们一般也称之为CS语音。
IMS语音: 当IP多媒体子系统（IP Multi-media Subsystem，IMS）出现后，我们将IMS提供的语音业务称之为IMS语音，一般也可以称之为PS（分组域交换，Packet Switch）语音，这是因为IMS需要通过分组域交换网络提供的IP通道与用户终端进行交互。一般认为，IMS语音是LTE/EPS阶段提供的标准语音服务方案。
全IP网络:随着IP技术的发展，电信网络逐渐废弃了传统七号信令网络，而全面转向全IP网络，以第三代伙伴项目（3GPP，3rd Generation Partnership Project）组织为例，LTE 将采用全IP 化核心网，抛弃了当前2G/3G系统中的电路交换域，而将分组交换域进行研究，从而定义了全IP的长期演进/演进分组系统网络LTE/EPS（Long Term
Evolution/Evolved PacketSystem[1]）。因此在LTE/EPS网络中CS语音将不可用。
由于语音业务对时延的要求比较高, 在目前的3G 及其以前的系统中, 都通过电路域承载。利用专用资源。
语音业务通过IP 承载已经成为发展趋势。在LTE( Long Term Evolution) 系统中, 只存在分组域, 语音业务通过VoIP( Voice over Internet Protocol) 承载。
2.LTE语音实现方案
LTE 将采用全IP 化核心网，从而带来对传统电路域语音业务承载的变革。
CS回退（CS Fallback）技术。使用CS 回退技术可把语音业务从LTE 网络转移到传统的2G 或3G 网络，通过传统的电路域进行语音承载。缺点：CS 回退过程中将发生inter- RAT 小区选择或切换，因此带来较大的呼叫建立延迟，且CS 回退要求2G/3G 网络与E- UTRAN 网络重叠覆盖，没有传统2G/3G 网络的新兴运营商无法采用此方案。
SR- VCC 方案。一般认为，IMS语音是LTE/EPS阶段提供的标准语音服务方案，但是基于IMS 的VoIP技术只支持在存在分组域的网络发起语音业务，无法保证用户从E-UTRAN 移动到GERAN／UTRAN/cdma2000 1X网络后的语音连续性。为此3GPP 提出了基于IMS 的SR- VCC 方案，此方案支持将分组域的语音业务切换到电路域，但需要运营商部署IMS系统。
VoLGA 方案。考虑利用LTE 接入网络，以数据包方式封装语音数据并透明传输到CS 域的MSC服务器，从而实现在即使不存在UTRAN/GERAN/cdma2000 1X等传统接入网络的情况下，利用E- UTRAN接入网和传统的CS 域核心网来提供CS 语音业务。此方案需在网络侧增加VoLGA 接入网络控制器(VANC)来实现语音业务管理。
3. VOIP
VOIP建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术，其基本原理是：通过语音压缩算法对话音进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到目的地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由IP网络传送话音的目的。
表1 IP电话服务与传统电话服务的比较
传统电话服务 电路交换技术 传输使用同步时分多址，故带宽利用率较低 当线路拥塞时可能无法接通，而一旦接通就不会断开 使用G.711 脉冲编码调制，无压缩语音编码，传送速率为64Kbps 除卫星通信外，端到端的时延很小，并且抖动很有限 能够保证良好的通信质量 通话线路是独立的，故而难以降低通信成本 VoIP 分组交换技术 传输使用非同步时分多址，故带宽利用率较高 当线路拥塞时，可能会出现分组丢失等现象，会导致通信质量下降 通常使用语音压缩编码，编码速率可以从5.3Kbps至16Kbps 端到端的时延相对较长，并且有显著的抖动 通信质量受到IP网络的影响很大，语音质量难以保证 共享IP网络资源，大大降低通信成本 3.1VoIP的基本传输过程
传统的电话网是以电路交换方式传输语音，所要求的传输宽带为64kbit/s.而所谓的VoIP是以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。
为了在一个IP网络上传输语音信号，要求几个元素和功能。最简单形式的网络由两个或多个具有VoIP功能的设备组成，这一设备通过一个IP网络连接。VoIP模型的基本结构图如图下图所示。从图中可以发现VoIP设备是如何把语音信号转换为IP数据流，并把这些数据流转发到IP目的地，IP目的地又把它们转换回到语音信号。两者之音的网络必须支持IP传输，且可以是IP路由器和网络链路的任意组合。因此可以简单地将VoIP的传输过程分为下列几个阶段。
1、语音-数据转换
语音信号是模拟波形，通过IP方式来传输语音，不管是实时应用业务还是非实时应用业务，首先要对语音信号进行模拟数据转换，也就是对模拟语音信号进行8位或6位的量化，然后送入到缓冲存储区中，缓冲器的大小可以根据延迟和编码的要求选择。许多低比特率的编码器是采取以帧为单位进行编码。典型帧长为10~30ms.考虑传输过程中的代价，语音包通常由60、120或240m s的语音数据组成。数字化可以使用各种语音编码方案来实现，目前采用的语音编码标准主要有ITU-T G.711.源和目的地的语音编码器必须实现相同的算法，这样目的地的语音设备帮可以还原模拟语音信号。
2、原数据到IP转换
一旦语音信号进行数字编码，下一步就是对语音包以特定的帧长进行压缩编码。大部份的编码器都有特定的帧长，若一个编码器使用15ms的帧，则把从第一来的60ms的包分成4帧，并按顺序进行编码。每个帧合120个语音样点（抽样率为 8kHz）。编码后，将4个压缩的帧合成一个压缩的语音包送入网络处理器。网络处理器为语音添加包头、时标和其它信息后通过网络传送到另一端点。语音网络简单地建立通信端点之间的物理连接（一条线路），并在端点之间传输编码的信号。IP网络不像电路交换网络，它不形成连接，它要求把数据放在可变长的数据报或分组中，然后给每个数据报附带寻址和控制信息，并通过网络发送，一站一站地转发到目的地。
3、传送
在这个通道中，全部网络被看成一个从输入端接收语音包，然后在一定时间（t）内将其传送到网络输出端。t可以在某全范围内变化，反映了网络传输中的抖动。网络中的同间节点检查每个IP数据附带的寻址信息，并使用这个信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。网络链路可以是支持IP数据流的任何拓结构或访问方法。
4、 IP包-数据的转换
目的地VoIP设备接收这个IP数据并开始处理。网络级提供一个可变长度的缓冲器，用来调节网络产生的抖动。该缓冲器可容纳许多语音包，用户可以选择缓冲器的大小。小的缓冲器产生延迟较小，但不能调节大的抖动。其次，解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包，这个模块也可以按帧进行操作，完全和解码器的长度相同。若帧长度为15ms，，是60ms的语音包被分成4帧，然后它们被解码还原成60ms的语音数据流送入解码缓冲器。在数据报的处理过程中，去掉寻址和控制信息，保留原始的原数据，然后把这个原数据提供给解码器。
5、数字语音转换为模拟语音
播放驱动器将缓冲器中的语音样点（480个）取出送入声卡，通过扬声器按预定的频率（例如8kHz）播出。简而言之，语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程。
3.2关键技术
语音编码标准：ITU-T G.711，数据速率为64kbit/s。
压缩编码标准：有ITU-T G.723.1和ITU-T G.729，以及AMR等，其中ITU-T G.723.1的数据速率为5.3kbit/s或6.3kbit/s，而ITU-T G.729的数据速率为8 kbit/s。
注：G.711往往需要进一步压缩，因此它是其它语音编码算法的输入源。
语音传输技术：先利用RTP/TRCP协议进行处理，再交给UDP进行传输。
VoIP利用RTP实时传输协议传送数据。RTP是一个基于无连接UDP的应用协议，UDP是无连接的，它不会对数据包的传送提供应答和跟踪，这样RTP也不会重新传送网络的丢包，这就要求网络传输中应尽可能减少数据包的丢失；此外，按照TCP的应用协议，RTP也没有直接的碰撞控制，以致于因为发送者发送太多太快的数据包，接收者将被淹没。为了克服这个问题，RTP应用程序总是以固定速率发送数据包，这就要求网络能够尽量以固定的速率传输数据包。
RTP分组由RTP头部和净荷数据组成；RTP分组由UDP包来进行传输，通常一个UDP包仅含一个RTP分组，若采用一定的封装方法，也可以包含多个RTP分组；其中的RTP净荷就是RTP传送的语音数据。
控制信令技术：有两种（1）H.323协议是一个协议族，包含RAS、Q.931、H.245等一系列的协议，RAS协议用于呼叫接入控制等功能，Q.931协议用于实现呼叫控制，而H.245协议用于媒体信道控制（2）SIP协议采用的是客户机/服务器（C/S）结构，定义了各种不同的服务器和用户代理，通过和服务器之间的请求和响应来完成呼叫控制。
3.3VoIP 业务调度问题：
首先介绍一下LTE 系统中的资源调度。与传统3G 技术不同的是，LTE 系统采用下行OFDMA、上行SC-FDMA 的接入方式，供基站进行调度的传输资源由以前3G CDMA 系统的码域资源变成了时频二维资源。同时，LTE 系统中取消了专用信道，采用共享信道的调度式资源分配方式，eNB（基站）可以根据不同用户的不同信道质量、业务的QoS 要求以及系统整体资源的利用情况和干扰水平来进行综合调度，从而更加有效地利用系统资源，提高系统的吞吐量，使得无线资源可以得到最大限度的有效利用。但同时，这种调度方式带来的开销也是系统设计者必须考虑的问题之一。
在LTE 系统中，取消了全部电路域的语音业务，而代之以数据域的VoIP 业务。但由于语音用户的数量往往比较庞大，LTE又采用共享式调度的资源分配方式，每次传输都需
LTE基础知识
