LTE系统概述

内部公开目录•移动通信系统演进•LTE/SAE网络架构•LTE基本原理•LTE关键技术•LTE通信过程•LTE网络自组织内部公开4GIMT-AdvancedLikelyOFDMABasedTechnology2GGSMGPRSWCDMAR99EDGE2.5G2.75G3GE-EDGEHSDPA/R5HSUPA/R6HSPA+/R7MBMS3.5GTD-SCDMAR4HSPAMC-HSPAMBMS3.75G3..9GIS95CDMA2000CDMA20001X-ED-DOEV-DORev.AEV-DORev.BUMB802.16d802.16e802.16mLTETDDFDDAMPSNMTSTACS1G移动通信正在从2G向3G/B3G/4G演进,载频带宽由窄带向宽带发展。移动通信网络将会从以语音为主导的网络向以高速数据为主导的网络转型。X移动通信系统演进—LTE内部公开移动多媒体业务对带宽要求越来越高移动通信系统演进—高速数据业务内部公开LTE的设计要求灵活的信道带宽1.4,3,5,10,15,20MHz更低的无线网时延单向用户面5ms控制面100ms更高的频谱效率下行比WCDMAR6提高3-4倍上行频谱效率比R6提高2-3倍全分组域业务为传统的电信业务提供QoS传输增强的移动性能0-15公里/小时:最优的性能15-120公里/小时:较高的性能120-350公里/小时:支持实时业务覆盖覆盖范围典型值：5Km最远覆盖范围可以达到100KmRel-6HSPARel-8LTE天线:两收两发系统带宽(MHz)520下行峰值速率(Mbps)14.4172.8下行平均频谱效率（bps/Hz/cell）0.531.69下行小区边缘用户频谱效率（bps/Hz/cell）0.020.05上行峰值速率(Mbps)5.7616QAM:5764QAM:86.4上行平均频谱效率（bps/Hz/cell）0.3320.735上行小区边缘用户频谱效率(bps/Hz/cell）0.0090.024内部公开LTE频段划分E-UTRAOperatingBandUplinkDownlinkDuplexModeFUL_low[MHz]NOffs-ULRangeofNULFUL_high[MHz]FDL_low[MHz]NOffs-DLRangeofNDLFDL_high[MHz]119201800018000–185991980211000–5992170FDD218501860018600–1919919101930600600-11991990FDD317101920019200–199491785180512001200–19491880FDD417101995019950–203991755211019501950–23992155FDD58242040020400–2064984986924002400–2649894FDD68302065020650–2074984087526502650–2749885FDD725002075020750–214492570262027502750–34492690FDD88802145021450–2179991592534503450–3799960FDD91749.92180021800–221491784.91844.938003800–41491879.9FDD1017102215022150–227491770211041504150–47492170FDD111427.92275022750–229491452.91475.947504750–49491500.9FDD126982301023010–2317971672850105010–5179746FDD137772318023180–2327978774651805180–5279756FDD147882328023280–2337979875852805280–5379768FDD…177042373023730–2384971673457305730–5849746FDD188152385023850–2399983086058505850–5999875FDD198302400024000–2414984587560006000–6149890FDD208322415024150-2444986279161506150-6449811FDD211447.92445024450–245991462.91495.964506450–65991510.9FDD…3319003600036000–36199192019003600036000–361991920TDD3420103620036200–36349202520103620036200–363492025TDD3518503635036350–36949191018503635036350–369491910TDD3619303695036950–37549199019303695036950–375491990TDD3719103755037550–37749193019103755037550–377491930TDD3825703775037750–38249262025703775037750–382492620TDD3918803825038250–38649192018803825038250–386491920TDD4023003865038650–39649240023003865038650–396492400TDD内部公开200820092011LTERel8批准LTERel8功能冻结，商用版本发布LTERel8持续增强和改进LTERel9功能冻结3GPPRel9已于2009年12月功能冻结，为各厂商及时推出商用产品奠定了基础。SAERel8批准SAERel8功能冻结SAERel8持续增强和改进LTEAdvancedRel10LTE标准进展内部公开全球典型运行商LTE网络部署时间点2010201120122012年全球LTE网络分布：99个国家共327个运营商投资LTE网络38个国家共80个LTE网络投入商用LTE运行商的演进路线内部公开目录•移动通信系统演进•LTE/SAE网络架构•LTE基本原理•LTE关键技术•LTE网络自组织•LTE通信过程内部公开全IP，扁平化eNB集成了更多的功能块：物理层(PHY)，媒体接入层(MAC)，无线链路控制(RLC)，分组数据汇聚协议(PDCP)，无线资源控制(RRC)，无线资源分配和调度,小区间无线资源管理(RRM)更短的无线网络时延：单向用户数据延迟5ms，控制信令延迟100mseNB之间通过X2接口进行通信，实现小区间优化的无线资源管理eNBMME/S-GWMME/S-GWeNBeNBS1S1S1S1X2X2X2E-UTRANUuLTE网络架构--E-UTRAN内部公开SGiS12S3S1-MMEPCRFS7S6aHSSOperator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+S10UESGSNLTE-UuE-UTRANMMES11S5ServingGatewayPDNGatewayS1-US4UTRANGERAN全IP网络结构扁平化媒体面控制面分离与传统网络互通EPCEvolvedPacketCorenetworkMMEMobilityManagementEntityHSSHomeSubscriberServerPCRFPolicyandChargingRulesFunctionPDNPacketDataNetworkSAE网络架构--EPC内部公开无线接入网核心网E-UTRAN和EPC的划分内部公开UEUE等级下行最大比特数/TTI下行空间复用最大层数上行最大比特数/TTI上行是否支持64QAM11029615160否251024225456否3102048251024否4150752251024否5302752475376是下行2x2MIMO150Mbps下行4x4MIMO300Mbps上行75Mbps内部公开TrackingAreaListTAList1TAList2IdeaofTAListAllthetrackingareasinaTrackingAreaListtowhichaUEisregisteredareservedbythesameservingMME.TheMMEmayinitiatetheGUTIReallocationproceduretoreallocateTAIlistatanytimewhenasignalingassociationisestablishedbetweenUEandMME.TheTAIlistmayalsobereallocatedbytheAttachortheTrackingAreaUpdateproceduresTheUEdoesn’tneedtriggerTAupdateprocedurewhentheUEmovesinthesameTAList.TheTrackingAreaIdentityisconstructedfromtheMCC(MobileCountryCode),MNC(MobileNetworkCode)andTAC(TrackingAreaCode).TA1TA2TA5TA4TA3MME内部公开MultiTrackingAreaRegistration内部公开•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。eNodeBfunction内部公开•移动性管理•会话管理•用户鉴权和密钥管理•NAS信令的加密和完整性保护•S-GW及P-GW选择•切换过程中的MME/SGSN选择•信令面合法监听•TAIList的分配和管理MMEfunction内部公开协议架构—协议栈eNBPHYUEPHYMACRLCMACMMERLCNASNASRRCRRCPDCPPDCPAPPUDPGTPUIPS1APSCTPSGWIPUDPGTPUIPSCTPS1APX2AP信令流数据流内部公开协议架构—控制面eNBPHYUEPHYMACRLCMACMMERLCNASNASRRCRRCPDCPPDCP系统消息广播寻呼RRC连接建立、维护、释放无线承载建立、配置、维护、释放移动性管理UE测量控制EPS承载管理鉴权空闲状态移动性管理空闲状态寻呼初始化安全控制内部公开协议架构—用户面eNBPHYUEPHYMACRLCMACPDCPPDCPRLC头压缩和解压缩功能在切换时，保证数据按序发送底层SDU的重复检测加密及完整性保护功能支持AM、UM和TM模式传输ARQ分段、级联按序发送重复检测逻辑信道和传输信道的映射功能HARQ传输格式选择UE内部逻辑信道之间优先级调度功能UE间根据优先级动态调度功能内部公开•SGW承载业务管理功能，例如建立和释放•UE在LTE_ACTIVE状态下的移动性管理功能，例如切换•S1接口的寻呼功能•NAS信令传输功能•S1接口管理功能，例如错误指示，S1接口建立等•网络共享功能•漫游和区域限制支持功能•NAS节点选择功能•初始上下文建立功能•S1接口的无线网络层不提供流量控制功能和拥塞控制功能。S1接口支持的功能内部公开•支持连接态的UE在LTE系统内移动性管理功能–源eNodeB和目的eNodeB之间上下文的传输–源eNodeB和目的eNodeB之间用户面隧道控制功能–切换取消功能•负荷管理•小区间干扰协调–上行干扰负荷管理•X2接口管理和错误处理功能•