中国联通FDD-LTE技术和规划设计及4G网络演进

第十二部分中国联通FDD-LTE技术和规划设计及4G网络演进——FDD-LTETechnologyand4GNetworkEvolution1第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进2020/3/212020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进2移动网络演进技术特点FDD-LTE技术介绍4G网络演进技术对现网的影响3GPP-LTE概述2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进3LTE(bothradioandcorenetworkevolution)isnowonthemarket.Release8wasfrozeninDecember2008andthishasbeenthebasisforthefirstwaveofLTEequipment.LTEspecificationsareverystable,withtheaddedbenefitofsmallenhancementsbeingintroducedinRelease9,aReleasethatwillbefunctionallyfrozeninDecember2009.LTE的演进包括无线网络和核心网络2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进4Motivationfor3GPPRelease8-TheLTEReleaseNeedtoensurethecontinuityofcompetitivenessofthe3GsystemforthefutureUserdemandforhigherdataratesandqualityofservicePacketSwitchoptimisedsystemContinueddemandforcostreduction(CAPEXandOPEX)LowcomplexityAvoidunnecessaryfragmentationoftechnologiesforpairedandunpairedbandoperation3GPP-LTE概述速率变更高质量变更好成本变更低网络变更简2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进5LTERelease8KeyFeaturesHighspectralefficiency—OFDMinDownlink,Robustagainstmultipathinterference&HighaffinitytoadvancedtechniquessuchasFrequencydomainchannel-dependentscheduling&MIMO—DFTS-OFDM(“Single-CarrierFDMA”)inUplink,LowPAPR,Userorthogonalityinfrequencydomain—Multi-antennaapplicationVerylowlatency—Shortsetuptime&Shorttransferdelay—ShortHOlatencyandinterruptiontime;ShortTTI,RRCprocedure,SimpleRRCstatesSupportofvariablebandwidth—1.4,3,5,10,15and20MHz3GPP-LTE关键特性2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进6Simpleprotocolarchitecture（协议结构）—Sharedchannelbased—PSmodeonlywithVoIPcapabilitySimpleArchitecture（网络结构）—eNodeBastheonlyE-UTRANnode—SmallernumberofRANinterfaces,eNodeB-MME/SAE-Gateway(S1),eNodeB-eNodeB(X2)Compatibilityandinter-workingwithearlier3GPPReleasesInter-workingwithothersystems,e.g.cdma2000FDDandTDDwithinasingleradioaccesstechnologyEfficientMulticast/Broadcast—SinglefrequencynetworkbyOFDMSupportofSelf-OrganisingNetwork(SON)operation3GPP-LTE关键特性2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进7LTERelease8MajorParameters3GPP-LTE关键参数2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进8LTE-Release8UserEquipmentCategories3GPP-LTE用户终端类型2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进9LTERelease8SpecificationsLTEisspecifiedin36seriestechnicalspecificationsThelatestversionoftheLTERelease8specifications(September2009version)canbefoundinOn-lineinthe36seriesLTE-3GPP技术规范3GPP移动网络演进10第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进2020/3/21HSPA演进-峰值速率2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进11HSPA和LTE演进畅想-聚合3GPP移动网络演进2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进123GPP移动网络演进2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进133GPP移动网络演进2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进14移动网络演进技术特点FDD-LTE技术介绍4G网络演进技术对现网的影响系统架构演进SAE2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进15系统架构演进（又名SAE，SystemArchitectureEvolution）是3GPP对于LTE无线通信标准的核心网络架构的升级计划。SAE是基于GPRS核心网络的演进，但也有一些不同：简化架构全IP网络（AIPN）支持更高的吞吐量和更低的延迟无线接入网络（RANS）多个异构接入网络，包括E-UTRA（LTE和LTE先进的空中接口），3GPP遗留系统（例如，GPRS和UMTS空中接口的GERAN或UTRAN），但也支持与非3GPP系统之间的数据流动（例如WiMAX或CDMA2000）2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进16SAE体系结构SAE是一个基于全IP网络的平坦架构，以支持系统的控制平面和用户平面以数据包的形式流量。SAE体系结构的主要组成部分是核心分组网演进（EPC，EvolvedPacketCore)，也被称为SAE核心。EPC作用与GPRS网络相似，通过移动性管理组件（MME），服务网关（SGW）和PDN网关（PDNGateway）子组件实现系统架构演进SAE自组织网络SON2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进17自组织网络（Self-OrganizingNetwork，简称SON）可以显著改善网络性能和用户体验，是LTE的组成部分之一，包含在3GPP标准Release8、Release9和Release10中现在的移动网络越来越复杂，网元越来越多，其中涉及到大量的手工规划、配置、执行、管理等工作，运营商将为此付出大量成本支出LTE的演进对于网络的自组织能力提出了非常清晰的要求，以便大幅降低网络持续运营和持续发展的OPEX而网络的自我优化、自我配置和自我治愈的能力可以提高网络运行性能和体验质量（QOE）2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进18SON的结构自组织网络SON2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进19SON在Release8、9、10中描述的特性：BasestationSelf-configurationAutomaticNeighborRelation（ANR）TrackingAreaPlanningPCIPlanning（PhysicalCellID）LoadBalancingHandoverOptimizationRACHOptimizationInterCellinterferenceCoordination（ICIC）EnergySavingCoverageandCapacityOptimizationCellOutageDetectionandCompensation（断站）自组织网络SONLTE体系结构概述2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进20LTE体系结构可以借助SAE体系结构来做详细描述。在SAE体系结构中，RNC部分功能、GGSN、SGSN节点将被融合为一个新的节点,即分组核心网演进EPC部分。这个新节点具有GGSN、SGSN节点和RNC的部分功能，如下图所示由MME和SAEgateway两实体来分别完成EPC的控制面和用户面功能。2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进21SGiS4S3S1-MMEPCRFS7S6aHSSS10UEGERANUTRANSGSNLTE-Uu”E-UTRANMMES11S5ServingGatewayPDNGatewayS1-UOperator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+LTE体系结构概述2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进22►MME功能NAS信令以及安全性功能3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令空闲模式下UE跟踪和可达性漫游鉴权承载管理功能（包括专用承载的建立）►ServingGW支持UE的移动性切换用户面数据的功能E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持在新的LTE框架中，原先的Iu,将被新的接口S1替换。Iub和Iur将被X2替换LTE体系结构2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进23MME功能NAS信令以及安全性功能3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令空闲模式下UE跟踪和可达性漫游鉴权承载管理功能（包括专用承载的建立）ServingGW支持UE的移动性切换用户面数据的功能E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持在新的LTE框架中，原先的Iu,将被新的接口S1替换。Iub和Iur将被X2替换LTE体系结构2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进24LTE相关的节点接口S1-MMEE-UTRAN和MME之间的控制面协议参考点S1-UE-UTRAN和发Serving-GW之间的接口每个承载的用户面隧道和eNodeB间路径切换（切换过程中）X2eNodeB之间的接口，类似于现有3GPP的Iur接口LTE-Uu无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口LTE体系结构2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进25MME/S-GWMME/S-GWeNodeBeNodeBeNodeBS1EPCE-UTRANX2X2X2EPS在LTE系统架构中，RAN将演进成E-UTRAN,且只有一个结点：eNodeB。LTE体系结构2020/3/21第十二部分FDD-LTE技术和规划及4G演进26E-UTRAN和EPC之间的功能划分图，可以从LTE在S1接口的协议栈结构图来描述，如下图所示黄色框内为逻辑节点，白色框内为控制面功能实体，蓝色框内为无线协议层。interneteNBRBCont