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1、Security Level: LTELTELTELTE基本原理及关键技术介绍基本原理及关键技术介绍基本原理及关键技术介绍基本原理及关键技术介绍LTELTELTELTE基本原理及关键技术介绍基本原理及关键技术介绍基本原理及关键技术介绍基本原理及关键技术介绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 目录 1LTE技术发展概述1LTE技术发展概述 2LTE基本原理及关键技术基本原理及关键技术 TDD LTE和FDD LTE简介 LTE基本原理与关键技术 LTE基本原理与关键技术 LTE-A关键技术 Page 2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 什么
2、是LTE，为什么需要LTE什么是LTE，为什么需要LTE ?LTE设计目标设计目标 ?什么是什么是LTE？ 长期演进LTE (Long Term Evolution)是3GPP主导的无 线通信技术的演进 ?LTE设计目标设计目标 ?带宽灵活配置：支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、 20MHz带宽 ?峰值速率(20MH 带宽）下行100Mb上行50Mb线通信技术的演进 LTE与SAE是3GPP当年的两大演进计划，LTE负责无线 空口技术演进，SAE (System Architecture Evolution)负责 ?峰值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上
3、行50Mbps ?控制面时延小于100ms，用户面时延(单向)小于5ms ?能为速度350km/h的用户提供100kbps的接入服务 整个网络架构的演进 ?为什么需要为什么需要LTE？ 保持 3GPP与WIMAX/3GPP2的竞争优势 ?支持增强型MBMS（E-MBMS） ?取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIP ?支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作 ? 保持 3GPP与WIMAX/3GPP2的竞争优势 ? 顺应宽带移动数据业务的发展需要 ?移动通信数据化，宽带化，移动通信数据化，宽带化，IP化化 ?系统结构简单化，低成本建网 可变带宽可变带宽可变带宽可变带宽低时延低时延低时延
4、低时延高效率高效率高效率高效率 高速率高速率高速率高速率 ?高吞吐率高吞吐率 = 高频谱效率高频谱效率 + 大带宽大带宽 ?低时延低时延 = 扁平化的网络架构扁平化的网络架构 可变带宽可变带宽可变带宽可变带宽低时延低时延低时延低时延高效率高效率高效率高效率 高速率高速率高速率高速率 Page 3 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 3GPP的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据业务的，“确保在未来的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据业务的，“确保在未来10年内领先年内领先”。 LTE/SAE整体网络架
5、构LTE/SAE整体网络架构 整体架构整体架构 PCRFeNodeB S1-U Control Plane S6a HSS Rx Gx X2 S1 U S1-C User Plane S1-U MME SGi eNodeB S1-C S11 Operators IP Service S GW S5 Uu 系统架构演进系统架构演进SAE（System Architecture Evolution），是为了实现），是为了实现LTE提出的目标而从整个系统架构上考提出的目标而从整个系统架构上考 虑的演进虑的演进主要包括主要包括： eNodeB S-GW PDN-GW 虑的演进虑的演进，主要包括主要包括
6、： 接入网：扁平化，接入网：扁平化，IP化，化，去掉去掉RNC的物理实体，功能实体分解到基站和核心网元，的物理实体，功能实体分解到基站和核心网元，大部分功能放在了大部分功能放在了E-NodeB，以减少时延和增强调度能力，少部分功能放在了核心 网，加强移动性管理 ，以减少时延和增强调度能力，少部分功能放在了核心 网，加强移动性管理 核心网：用户面和控制面分离核心网：用户面和控制面分离 Page 4 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 4 原有原有SGSN实体分解为实体分解为MME(控制面实体控制面实体)和和Gateway（用户面实体）（用户面实体） 主要网元作用
7、主要网元作用 MME: Mobility Management Entity SGW: Serving GateWayP-GW: Packet data network GateWay NAS信令处理，NAS信令安全 切换到MME/SGSN的选择及切换CN节 点间信令交互； MME: Mobility Management Entity eNodeB间/3GPP系统间切换的移动锚点功能； eNodeB间切换时，协助eNodeB进行重排序功能； 基于用户的QCI粒度的跨运营商系统计费； SGW: Serving GateWay UE IP地址分配 基于业务流的上下行计费、门控、速率执行 基于AP
8、N-AMBR的上下行速率执行 P GW: Packet data network GateWay 支持漫游，鉴权 Idle模式用户可达 跟踪区（TA*）管理 P-GW和S-GW的选择承载管理功能 Idle模式下行数据包的缓存 E-UTRAN寻呼触发 支持GTP 上下行链路分组路由转发 基于GBR的下行速率执行； 基于用户的包过滤 上下行链路上的传输级别的数据包标记 合法监听 P GW和S GW的选择，承载管理功能 信令业务的合法监听 上下行链路分组路由转发 合法监听 合法监听 SAE用户注册鉴权以及下载用户数据到MME HSS: Home Subscriber ServereNodeB SAE
9、用户注册、鉴权以及下载用户数据到MME 非3GPP用户注册、鉴权以及下载用户数据到AAA 用户漫游限制、用户闭锁业务、用户接入网络类型限制 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； 服务策略和计费控制的规则制定 PCRF: Policy Control and charging Rule Function 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； 完成有关连接态用户移动性配置和调
10、度的测量和测量报告 *TA：Track Area。 跟踪区和2G/3G数 据网络中定义的RA Page 5 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 终结Rx接口和Gx接口 完成有关连接态用户移动性配置和调度的测量和测量报告。 据网络中定义的RA （路由区）类似 1. 扁平化扁平化IP网络网络 2OFDMA LTE是未来最主流的广域宽带无线通信系统LTE是未来最主流的广域宽带无线通信系统 EV-DO Rel. 0EV-DO Rel. 0 DL: 2.4Mbps UL:153.6kbps cdma2000 1x cdma2000 1x 153.6kbps D0 Rev AD0
11、Rev A DL: 3.1Mbps UL: 1.8Mbps Do Rev B (Multi Carrier DO) Do Rev B (Multi Carrier DO) DL：14.7Mbps UL: 5.4Mbps 2. OFDMA 3. MIMO HSPA+HSPA+ DL40MBps; UL10Mbps DL40MBps; UL10Mbps WCDMAWCDMA 384Kbps HSDPAHSDPA 1.8/3.6Mbps HSDPAHSDPA 7.2Mbps HSUPAHSUPA 1 45 8Mbps 100Mbps 1Gbps LTE+LTE+LTE FDDLTE FDD DL:1
12、00Mbps UL:50Mbps 1.45.8Mbps TD-HSPA+TD-HSPA+ GSM EDGEGSM EDGE 120Kbps GSM GERANGSM GERAN 240K-2Mbps TD-HSDPATD-HSDPA 2.8Mbps TD-HSUPATD-HSUPA 2.2Mbps LTE TDD1LTE TDD1 LTE TDD2LTE TDD2 LTE TDDLTE TDD DL:100Mbps UL:50Mbps DL:25.2Mbps UL:19.2MbpsTD-SCDMATD-SCDMA 384Kbps WiMAXWiMAXWiMAXWiMAX 研究标准化研究标准化测
13、试实验测试实验早期商用商用部署早期商用商用部署 LTE Page 6 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 2005 20082006200920102012 标准化进程标准化进程 Rel-8Rel-9Rel-10Rel-11Rel-12 LTE/SAE初始版本支持LTE Home eNodeB, LCS(位置 服务) MBMS(多播 LTE-Advanced 初始版本 ?载波聚合 对载波聚合(CA)进 一步增强 增强的H tN t LTE-Hi 3D Beamforming MTC (Mhi服务), MBMS(多播 组播) 对SON(自组网), 跨制式互操作等增 强 ?
14、载波聚合 ?高阶MIMO ?协同多点CoMP ?异构网HetNet ?R l 增强的HetNetMTC (Machine Type Communication) 强?Relay 峰值: 100Mbps 频谱效率: 1.7bps/Hz 峰值: 1Gbps 频谱效率: 3.7bps/Hz 峰值: 10Gbps 频谱效率: 10bps/Hz eRAN3.0/eRAN6.0/eRAN7.0eRAN1.0eRAN2.2Future 2008年12月2009年12月2011年3月2012年10月2013年6月(计划) Page 7 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 目录 1LTE
15、技术发展概述1LTE技术发展概述 2LTE基本原理及关键技术基本原理及关键技术 TDD LTE和FDD LTE简介 LTE基本原理与关键技术 LTE基本原理与关键技术 LTE-A关键技术 Page 8 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 对TDD LTE 和LTE FDD的简单理解对TDD LTE 和LTE FDD的简单理解 TD LTELTE FDD 保护带保护带保护带保护带 TD-LTELTE FDD ULUL 保护带保护带保护带保护带 频率频率 DLDL ULULDLDL 时间时间 时间间隔时间间隔时间间隔时间间隔 Page 9 HUAWEI TECHNOLOGI
16、ES CO., LTD. 时间时间 从协议栈层面进行分析从协议栈层面进行分析 内部协议相同内部协议相同 100%相同100%相同 90%相同 Page 10 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 基础技术规格基本相似基础技术规格基本相似 LTE FDDLTE TDD 信道带宽1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz and 20 MHz 多址接入方式DL: OFDM, UL: SC-FDMA 编码方式Cl tildd tbd LTE TDDLTE FDD 编码方式Convolutional code and turbo code 调制QPSK, 16QAM and 64QAM 功率控制Combination of open-loop and close-loop power control AMCBoth SupportedAMCBoth Supported 拥塞控制Both Supported 移动性Max speed 450 km
