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1、LTE系统原理介绍 1 主要内容 LTE背景介绍LTE关键技术OFDMMIMOHARQAMCSON 2 What Why ThemotivationforLTENeedtoensurethecontinuityofcompetitivenessofthe3GsystemforthefutureUserdemandforhigherdataratesandqualityofservicePacketSwitchoptimisedsystemContinueddemandforcostreduction CAPEXandOPEX LowcomplexityAvoidunnecessaryfragm
2、entationoftechnologiesforpairedandunpairedbandoperation 3 LongTermEvolutionhttp www 3gpp org LTE 无线技术向LTE演进 4 LTEFDD TDD设计层面的比较 5 LTE SAE网络总体架构 网络架构更趋扁平化和简单化减少网络节点 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 6 E UTRAN和EPC的分工界面 7 常见缩写 8 LTE SAE网络结构 SGSN GPRS UMTS E UTRAN cdma2000 MME HSS PCRF ServingGW PDNGW BTS B
3、SC PCU NodeB RNC eNodeB S2a S1 U S6a Gx S5 8 Gb Iu S1 MME S12 S3 S4 S11 SGi S9 S10 BTS Internet CorporateInternet OperatorServiceNetwork EPS EvolvedPacketSystem S6d PDSN BSC SAE A10 A11 9 控制面协议栈结构 10 用户面协议栈结构 11 RRC协议状态及状态变换 LTE支持两种RRC状态 RRC IDLE和RRC CONNECTED 12 主要内容 LTE背景介绍LTE关键技术OFDM 13 OFDM技术 Si
4、ngleCarrier OFDM OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing正交频分复用 frequency 14 应对符号间干扰 插入CP 15 加CP操作 16 OFDM不足1 峰均比高 下行使用高性能功放 上行采用SC FDMA以改善蜂均比 17 多址技术 下行多址技术 OFDMA上行多址技术主要考虑因素 终端处理能力有限 尤其发射功率受限 OFDM技术由于高的PAPR问题不利于在上行实现 单载波 SC 传输技术PAPR较低LTE采用在频域实现的多址方式 单载波频分多址 SC FDMA 18 OFDMAVSSC FDMA 19 下行调制多址OFDMA
5、20 E UTRAN空口技术 上行调制多址SC FDMA 21 主要内容 LTE背景介绍LTE关键技术OFDMMIMO 22 MIMO技术 MIMO Multipleinputandmultipleoutput 23 MIMO技术的分类 从MIMO的效果分类 传输分集 TransmitDiversity 利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性 发射或接收一个数据流 避免单个信道衰落对整个链路的影响 波束赋形 Beamforming 利用较小间距的天线阵元之间的相关性 通过阵元发射的波之间形成干涉 集中能量于某个 或某些 特定方向上 形成波束 从而实现更大的覆盖和干扰抑制效果 空间复
6、用 SpatialMultiplexing 利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性 向一个终端 基站并行发射多个数据流 以提高链路容量 峰值速率 空分多址 SDMA 利用较大间距的天线阵元之间或赋形波束之间的不相关性 向多个终端并向发射数据流 或从多个终端并行接收数据流 以提高用户容量 从是否在发射端有信道先验信息分 闭环 Close Loop MIMO 通过反馈或信道互异性得到信道先验信息开环 Open Loop MIMO 没有信道先验信息 24 LTE传输模式 25 主要内容 LTE背景介绍LTE关键技术OFDMMIMOHARQ 26 LTE关键技术 HARQ HybridAu
7、tomaticRepeatRequest 传统的ARQ接收端接收数据块 并解编码根据CRC解校验 得到误块率如果数据块误块率高丢弃错误的数据块接收端要求发送端重发完整的错误的数据块 混合HARQ接收端接收数据块 并解编码根据CRC解校验 得到误块率如果误块率较高暂时保存错误的数据块接收端要求发送端重发接收端将暂存的数据块和重发的数据混合后再解编码 Packet2 27 多进程 停 等 HARQ 停 等 Stop and Wait SaW HARQ对于某个HARQ进程 在等到ACK NACK反馈之前 此进程暂时中止 待接收到ACK NACK后 在根据是ACK还是NACK决定发送新的数据还是进行旧
8、数据的重传 28 同步和异步HARQ 按重传的时序安排分类 同步HARQ 每个HARQ进程的时域位置被限制在预定义好的位置 这样可以根据HARQ进程所在的子帧编号得到该HARQ进程的编号 同步HARQ不需要额外的信令指示HARQ进程号 异步HARQ 不限制HARQ进程的时域位置 一个HARQ进程可以在任何子帧 异步HARQ可以灵活的分配HARQ资源 但需要额外的信令指示每个HARQ进程所在的子帧 Page29 29 自适应和非自适应HARQ 按传输配置分类 自适应HARQ 可以根据无线信道条件 自适应的调整每次重传采用的资源块 RB 调制方式 传输块大小 重传周期等参数 可看作HARQ和自适应
9、调度 自适应调制和编码的结合 可以提高系统在时变信道中的频谱效率 但会大大提高HARQ流程的复杂度 并需要在每次重传时都发送传输格式信令 大大增加了信令开销 非自适应HARQ 对各次重传均用预定义好的传输格式 收发两端都预先知道各次重传的资源数量 位置 调制方式等资源 避免了额外的信令开销 30 下行异步自适应HARQ流程 UE通过PUCCH向eNodeB反馈上次传输的ACK NACK信息 经过一定的延迟到达eNodeB eNodeB对PUCCH的ACK NACK信息进行解调和处理 并根据ACK NACK信息和下行资源分配情况对重传数据进行调度 PDSCH按照下行调度的时域位置发送重传数据 并
10、经过一定的下行传输延迟到达UE端 UE经过一定的处理延迟对下行重传完成处理 并通过PUCCH再次反馈ACK NACK信息 结束一个下行HARQRTT流程 31 上行同步非自适应HARQ流程 eNodeB通过PHICH 物理HARQ指示信道 向UE反馈上次传输的ACK NACK信息 经过一定的延迟到达UEUE对PHICH的ACK NACK信息进行解调和处理 并根据ACK NACK信息在预定义的时域位置通过PUSCH发送重传数据 并经过一定的上行传输延迟到达eNodeB端eNodeB经过一定的处理延迟对上行重传完成处理 并通过PHICH再次反馈针对此次的重传信息结束一个上行HARQRTT传输 32
11、 主要内容 LTE背景介绍LTE关键技术OFDMMIMOHARQAMC 33 自适应调制和编码 AMC 信道质量的信息反馈 即ChannelQualityIndicator CQI UE测量信道质量 并报告 每1ms或者是更长的周期 给eNodeBeNodeB基于CQI来选择调制方式 数据块的大小和数据速率 34 LTE的调制方式 35 CQI索引 36 主要内容 LTE背景介绍LTE关键技术OFDMMIMOHARQAMCSON 37 SON SelfOrganizationNetwork 优势 实现快速组网缩短网络规划时间简化网络维护和调整 降低对维护人员技术要求主要功能自配置ANR 自动邻
12、区规划 MRO 切换自优化 38 网络自配置 自配置功能可以大大减少网络部署的工作量 支持第三方配置工具 39 ANR 自动邻区优化 AutoNeighborRelation ANR 通过UE的测量报告自动的配置邻区 当网络拓扑发生变化时 邻区列表也会动态的调整 PCI PhysicalCellIDCGI CellGlobalID OSS 40 MRO 切换优化 MobilityRobustOptimization 功能 通过不同切换情况的识别 并进行统计 根据异常切换统计结果对切换参数进行优化 改善网络性能常见的异常切换如下 乒乓切换切换过早切换过晚 41 其他SON功能 MLB MobilityLoadBalanceICIC InterferenceControlandInterferenceCoordination 42 讨论时间飞信群 83092252MSCBSC论坛 43
