lte基础学习资料剖析

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1、LTE技术介绍,目录,一、 LTE简介 1. LTE的概念 2. LTE的产生背景 3. LTE的特征 4. LTE承载的典型业务 5. LTE实现的目的 二、LTE结构演绎 1. GSM系统网络结构 2. R99系统网络结构 3. LTE系统网络架构 4. EPS网络架构 5. UMTS与LTE网络架构比较,三、EPC(演进型分组系统) 1.EPC特点 2.EPC功能 3.EPC节点 4.EPC节点功能 四、LTE 1.E-UTRAN结构 2.E-UTRAN节点功能 3.UE(用户终端设备)功能 4.LTE接口 a.S1接口 b.X2接口 5.LTE协议 a.EPS功能划分 b.EPS协议

2、c.无线接口协议,目录,五、LTE关键技术 1. OFDMA (正交频分多址接入)技术 2. SC-FDMA (单载波频分多址)技术 3. MOMI (天线多入多出)技术 六、帧结构 1. FDD帧结构 2. TDD帧结构 3. TDD帧结构上下行配置 4. LTE-TDD与TD-SCDMA帧结构对比 5. 特殊子帧结构 七、时隙要求 1. 时隙分析 2. 与TD-S共存时不同情况时隙配置 3. 时隙要求,八、频率 1.全球TDD/FDDLTE运营商使用的频段和带宽 2.频段号及频段: 3.频率规划原则 4.同频/异频组网比较 九、参数 1.基本参数 2.系统带宽/传输带宽关系 3.资源单位参

3、数 4.收发信机参数 5.传播模型参数 6.室外链路预算 7.室内组网对互调干扰的要求 8.隔离距离要求 9.覆盖要求 10.室内分布系统信号的外泄要求,目录,十、建设方案 1.EPS建设方案 2.基站建设方案 (1).基站建设原则 (2).基站覆盖方案 (3).基站配置 (4).站址规划建议 (5).基站形式 a.新建基站 b.升级基站 c.室分基站 3.天线建设方案 4.子帧配置方案 5.传输配置方案,十一、安装要求 1.BBU安装要求 2.RRU安装要求 3.天线安装要求 (1).基本要求 (2).隔离要求 (3).下倾角设置参数 4.GPRS安装要求 5.电源要求 十二、室分建设方式

4、1.建设方式 2.信源选取 3.频率配置 4.功率配置 5.子帧配置 6.传输带宽配置,目录,十三、机房建设要求 1.机房土建改造原则 2.一般要求 十四、设备介绍 1.大唐设备 2.华为设备 3.上海贝尔设备 4.天线,一、LTE简介,1.LTE概念简介,什麽是LTE? LTE=Long Term Evolution(长期演进),是3GPP制定的下一代无线通信标准. LTE分为FDD和TDD两种方式； LTE-TDD存在两种，其中我国主导的LCR(低码片速率）方式被3GPP接纳为其中的一种，并正式更名为TD-LTE.,2.LTE产生的背景,(1) 现有的3G网络已经无法满足日新月异的需求;视

5、频、语音、在线交互、浏览、下载等各种 应用需要越来越高的带宽和尽量小的时延; (2)一切应用IP化的趋势要求网络设备全IP; (3)面对Wimax等其他网络技术的强烈竞争,3GPP需要推出更有竞争力的网络技术; (4)运营商需要降低每单位比特流的设备投资和运营成本.,3.LTE技术特征,(1).通信速率有了提高,下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps; (2).提高了频谱效率,下行链路5(bit/s)/Hz,(34倍于R6版本的HSDPA);上行链路2.5(bit/s)/Hz,是R6版本HSUPA的23倍. (3).已分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换. (4).Q

6、oS保证,通过系统设计和严格的QoS机制,保证实时业务(VoIP)的服务质量. (5).系统布置灵活 ,能够支持1.25MHz20MHz间的多种系统带宽,保证了将来在系统部署上的灵活性.,3.LTE技术特征,(6).降低无线网络时延:子帧长度0.5ms和0.675ms,解决了向下兼容的问题并降低了网络时延,时延可达U-plan5ms,C-plan100ms. (7).增加了小区边界比特速率,在保证目前基站位置不变的情况下增加小区边界边界比特速率.如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率. (8).强调向下兼容,支持已有的3G系统和 非3GPP规范系统的协同

7、运作. (9).与3G相比,LTE更具技术优势,具体体现在:高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容.,4.LTE承载的典型业务,3GPP协议定义了会话类、交互类、流类、背景类四类业务,除外LTE还承担更多的高带宽业务.例如: a.音视频节目 b.视频通话 c.中高速上网 d.视频监控等.,5.LTE实现的目的,提供用户: 更高的数据数率; 更高的小区容量; 支持多种无线接入技术; 更低的延迟时间; 降低用户和运营商的成本,LTE小区平均吞吐量及边缘吞吐量,二、LTE结构演绎,1.GSM系统网络结构,2.R99系统网络结构图,3.LTE系统网络架构,4.EPS系统网络结构,特点: 网

8、络架构扁平化、媒体面控制面分离、E-UTRAN只有一种, 网元E-NODEB、全IP化、 与传统网络互通.,LTE致力于无线接入网的演进(E-UTRAN); SAE(系统架构演进)则致力于分组网络的演进(演进型分组核心网EPC); LTE和SAE共同组成演进型分组系统(EPS).,LTE与EPS的关系,SAE:系统架构演进 MME:移动性管理实体 WLAN:无线局域网 UTRAN:UMTS无线接入网,5.UMTS与LTE网络架构比较,UMTS:通用移动通讯系统 GGSN:GPRS网关支持节点 SGSN:GPRS服务支持节点 RNC:无线网络控制器 NodeB:3G个基站,LTE:UMTS的技术

9、长期演义 ASE:系统架构演义 MME:移动性管理实体 eNod B:LTE系统基站,三、EPC(演进型分组系统),1.EPC特点,2.EPC功能,(1).系统架构全IP化,支持IP业务,IP会话控制等; (2).网络层次扁平化,用户面节点尽量压缩; (3).系统能够提供端到端的QoS保证,能够对每段承载进行QoS控制； (4).系统能够支持多种接入技术，既能和现有的3GPP系统进行互通，也能支持Non-3GPP网络（例如WLAN、Wimax）的接入，同时还有支持用户在3GPP网络和Non-3GPP网络之间的漫游和切换； (5).能给运营商和用户提供高层次的安全性和保密性要求； (6).能支持

10、3GPP系统中定义的多种计费策略和模型；,3.EPC节点,EPC的逻辑节点有: PDN Gateway(P-GW):分组数据网网关; Serving Gatway(S-GW):服务网关; Mobility Management Entity(MME):移动性管理实体; Home Subscnibier Server(HSS):归属签约用户服务器; Policy Control and Charging Rules Function(PCRF):策略及计费控制单元; EPCLTE(UMTS技术长期演进/SAE(系统架构演进)核心网负责UE的控制和承载建立.,4.CPE节点功能,MME(移动性管理

11、实体)主要功能: 分发寻呼信息个eNB; 接入层安全控制； 移动性管理涉及核心网节点间的信令控制； 空闲状态的移动性管理； SAE承载控制； 非接入层（NSA）信令的加密及完整性保护； 跟踪区列表管理 PDN GW与S-GW选择； 向2G/3G切换时的SGSN选择； 漫游； 鉴权.,CPE(核心网)节点功能,P-GW(分组数据网网关)主要实现的功能: UE的IP地址分配; 路由选择和数据的封装转发、QoS保证; PCEF(政策控制与计费增强功能)选择; IP数据包过滤; 非3GPP接入; 合法监听.,CPE(核心网)节点功能,S-GW(服务网关)主要实现的功能: 所有IP数据包均通过S-GW;

12、 UE在小区间切换时,作为移动性控制锚点; 下行数据缓存; LTE与其他3GPP技术互联时作为移动性锚点.,CPE(核心网)节点功能,SGSN（GPRS业务支持节点）主要功能: 主要完成分组数据包的路由转发; 移动性管理; 会话管理; 逻辑链路管理; 鉴权和加密; 话单产生和输出等功能; SGSN与GGSN 配合,共同承担WCDMA的PS功能.,CPE(核心网)节点功能,HSS(归属地用户服务器)主要功能: HSS是网络中移动用户的主数据库,存储有与支持网络实体完成呼叫/会话处理相关的业务信息.通过进行鉴权、授权、名称/地址解析、位置依赖等,支持呼叫控制器能顺利完成漫游/路由等流程。负责维护管

13、理有关用户识别码、地址信息、安全信息、位置信息、签约服务等用户信息。,CPE(核心网)节点功能,PCRF(政策控制与计费规则)主要功能: 实现QoS的控制与计费,运营商的政策规则关系的逻辑实体; 可以更加精细的QoS控制; 可以实现更加精细的计费控制. 根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控,四、LTE,1.E-UTRAN结构,MME 控制面实体 SAE Gateway 用户面实体网关 E-UTRAN LTE无线接入网的演进 eNB LTE系统基站,新的 LTE架构中,没有了原来的 Iu和Iub 以及Iur 接口,取而代之的是新接口S1和X2 .,2.E-UTRAN节点功能,Enb: eN

14、B除了具有原来Node B的功能之外,还承担了原来RNC的大部分功能: 无线资源管理; 用户数据流IP头压缩和解密; UE附着时MME选择功能; 用户面数据向Serving GW的路由功能; 寻呼消息的调度和发送功能; (源自MME和O 上行传输层数据包的分类标示.,3.UE(用户终端设备)功能,UE(用户终端设备)通过LTE-Uu接口与网络设备进行数据交互,为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能,包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用(如E-maiI、WWW浏览、FTP等).,4.LTE接口,a.S1接口 S1接口定义为E-UTRAN与EPC之间的接口. S1接口包括两部

15、分: a.控制面的S1-C接口; 定义为eNB和MME功能之间的接口. b.用户面的S1-U接口; 定义为eNB和SAE网关之间的接口. EPC和eNBs之间的关系是多到多,即S1接口实现多个EPC网元和多个eNB网元之间接口功能.,LTE接口,S1接口,LTE接口,b.X2接口 定义为各个eNB之间的接口, X2接口包括两部分: a. X2-C 各个eNB之间控制面接口.支持的功能: 移动性功能:UE在各个eNB之间的移动性; 多小区RRM(无线资源管理)功能;支持多小区的无线资源管理; 通常的X2接口管理和错误处理功能. b.X2-U: 各个eNB之间用户面之间接口. 支持终端用户分组在各

16、个eNB之间的隧道功能,隧道协议支持以下功能: 在分组归属的目的节点处SAE接入承载指示; 减小分组由于移动性引起的丢失的方法.,5.LTE协议,a.EPS的功能划分,b.EPC协议:,c.无线接口协议,用户平面:,控制平面:,五、LTE关键技术,1.OFDMA (正交频分多址接入)技术; 2.SC-FDMA (单载波频分多址)技术; 3. MOMI (天线多入多出)技术.,1.OFDMA 技术,a.原理: OFDM属于MCM(多载波调制)的范畴,其基本原理是将一个较宽的频带分成若干个彼此正交的子载波,在每个子窄带上进行窄带调制和传输。这样既减少了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。如果各子载波所占带宽足够窄,它们将分别经历平坦衰落。这样,多径衰落的时间弥散相对减少,大大减少了符号间干扰(ISI),使得接收机的均衡器较容易实现。,1.OFDMA技术,将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址,因为子载波相互正交,所以小区内用户之间没有干扰.,OFDMA 频域波形,1.OFDMA技术,b.技术特征: 具有高的频谱利用率,适合于大流量实时数据应用; 有效对抗频