LTE无线性能与容量评估

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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.35pt 32pt ) :18pt ):18pt HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 2Contents3 LTE关键 流程与 指标体系 介绍1 LTE无线侧网络架构及网元介绍2 LTE无线空口资源及负荷评估4 LTE网络性能优化方法与案例Page 335pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0 B0黑体22pt) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体 峰值速率 :

2、 100Mbps 谱效率 : 1.7bps/Hz OFDM MIMO 64QAM 智能机数据卡4B Connection 智能设备 50B Connection智能设备 + M2M10B Connection 峰值速率 : 1Gbps 谱效率 : 3.7bps/Hz Carrier Aggregation： 40M, 60M, 80M, 100M High-order MIMO: 8*8 Relay HetNet CoMP 峰值速率 : 10Gbps 谱效率 : 10bps/HzLTE-Beyond.LTE-AdvancedLTE2x Traffic yearly 10x Traffic 50

3、0x Traffic LTE演进主线 : 提 升速 率和频谱效率 , 简化网络结构LTE标准演进Page 435pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0 B0黑体22pt) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体SGSNGPRSUMTSE-UTRANCDMA2000MMEHSS PCRFServing GW PDN GWBTS BSC/PCUNodeB RNCeNodeBS2bS1-US6aGxS5/8GbIuS1-MMES12S3S4S11SGiS9S10用户面控制面BTSInternetCor

4、porateInternetOperator ServiceNetworkEPS (Evolved Packet System)S6dA10/A11BSC/PCF HSGW 功能平扁化，去掉 RNC的物理实体，把部分功能放在了 eNodeB，以减少时延和增强调度能力（如单站内部干扰协调，负荷均衡等，调度性能可以得到很大提高） 把部分功能放在了核心网，加强移动交换管理，采用全 IP技术，实行用户面和控制面分离。同时也考虑了对其它无线接入技术的兼容性。S101/S102S103网络结构演进Page 535pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0

5、B0黑体22pt) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体无线网络架构演进 网络架构更趋扁平化和简单化，网状拓扑与 IP化融合 减少网络节点，降低系统复杂度以及传输和无线接入时延 减小网络部署和维护成本e N BM M E / S - G W M M E / S - G We N Be N BS1S1S1S1X 2X2X2E - U T R A NEVDO网 络CBSC CBSCCBTS CBTS CBTS CBTSPDSNPage 635pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0 B0黑体22pt

6、) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体LTE的网元功能i n t e r n e te N BR B C o n t r o lC o n n e c t i o n M o b i l i t y C o n t .e N B M e a s u r e m e n tC o n f i g u r a t i o n & P r o v i s i o nD y n a m i c R e s o u r c e A l l o c a t i o n ( S c h e d u l e r )P D C PP H YM M ES - G

7、WS 1M A CI n t e r C e l l R R MR a d i o A d m i s s i o n C o n t r o lR L CE - U T R A N E P CR R CM o b i l i t y A n c h o r i n gE P S B e a r e r C o n t r o lI d l e S t a t e M o b i l i t y H a n d l i n gN A S S e c u r i t yP - G WU E I P a d d r e s s a l l o c a t i o nP a c k e t F i

8、l t e r i n g e-NodeB的主要功能包括： 无线资源管理功能，即实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性控制，在上下行链路上完成 UE上的动态资源分配（调度）； 用户数据流的 IP报头压缩和加密； UE附着状态时 MME的选择； 实现 S-GW用户面数据的路由选择； 执行由 MME发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输； 完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告。 MME的主要功能包括： NAS (Non-Access Stratum)非接入层信令的加密和完整性保护； AS (Access Stratum)接入层安全性控制、空闲状态移动性控制； EPS (Evolved Pac

9、ket System)承载控制； 支持寻呼，切换，漫游，鉴权。 S-GW的主要功能包括： 分组数据路由及转发；移动性及切换支持；合法监听；计费。 P-GW的主要功能包括： 分组数据过滤； UE的 IP地址分配；上下行计费及限速。Page 735pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0 B0黑体22pt) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体P - G WS - G W P e e rE n t i t yU E e N BE P S B e a r e rR a d i o B e a r e

10、r S 1 B e a r e rE n d - t o - e n d S e r v i c eE x t e r n a l B e a r e rR a d i o S 5 / S 8I n t e r n e tS 1E - U T R A N E P CG iE - R A B S 5 / S 8 B e a r e rEPS Service Bearer ArchitectureHRPD Service Bearer ArchitectureAT BTS BSC PDSNPeerEntityRANCoreNetwork InternetEnd-to-end ServicePPP

11、Session External BearerRLP Link Flow A10 ConnectionMAC flow Abis Flow协议栈结构的变化LTE相对 CDMA的协议栈结构变化 协议栈架构基本相同，端到端的应用层平滑映射 用户级 QoS在 P-GW统一控制，支持 HRPD-eHRPD-LTE的平滑演进 链路层改为到 EPC终结，加强转发效率 无线资源管理从控制器转移到基站，用户面时延显著降低i n t e r n e te N BR B C o n t r o lC o n n e c t i o n M o b i l i t y C o n t .e N B M e a s

12、u r e m e n tC o n f i g u r a t i o n & P r o v i s i o nD y n a m i c R e s o u r c e A l l o c a t i o n ( S c h e d u l e r )P D C PP H YM M ES - G WS 1M A CI n t e r C e l l R R MR a d i o A d m i s s i o n C o n t r o lR L CE - U T R A N E P CR R CM o b i l i t y A n c h o r i n gE P S B e a r

13、 e r C o n t r o lI d l e S t a t e M o b i l i t y H a n d l i n gN A S S e c u r i t yP - G WU E I P a d d r e s s a l l o c a t i o nP a c k e t F i l t e r i n g取消控制器后，原来控制器的功能由基站与核心网分别承担Page 835pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0 B0黑体22pt) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体Pa

14、ge 8物理帧结构的变化EV-DO 下行物理帧结构 ：LTE下行物理帧结构 ：LTE相对 CDMA的帧结构变化 时域单位更小，调度时延降低，资源利用率提升 可以进行灵活的频域调度，进一步提高频谱效率Page 935pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0 B0黑体22pt) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体LTE相对 3G的性能提升OFDM与 MIMO技术是 LTE频谱效率成倍提升的关键原因！2*1.25 MHz 2*20 MHz峰值速率业务时延3.1Mbps 150Mbps50倍更宽的频谱

15、多天线传输技术更高的调制方式MIMO增益： 2倍带宽增益： 16倍调制增益： 1.5倍LTE： 1.25MHz20MHzLTE： 1T2R2*2 MIMO16QAM64QAM扁平化网络架构 取消基站控制器60毫秒 10毫秒6倍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 10Contents3 LTE关键 流程与 指标体系 介绍1 LTE无线侧网络架构及网元介绍2 LTE无线空口资源及负荷评估4 LTE网络性能优化方法与案例HISILICON SEMICONDUCTORHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 1135pt : R153 G0 B0:LT Medium: Arial32pt : R153 G0 B0黑体22pt) :18pt 黑色:LT Regular: Arial20pt):18pt 黑色细黑体LTE物理资源概念无线帧OFDM符号天线端口基本时间单位时隙 -slot子帧物理资源接收机用来区分资源在空间上的差别，包括三类天线端口：CRS： 天线端口 03MBSFN：天线端口 4DRS： 天线端口 5 秒2048150001s THISILICON SEMICONDUCTORHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 1235pt :