LTE培训教程

目录LTE发展演进网络架构、接口及协议系统容量、性能与频段LTE的关键技术TD-LTE物理层TD-LTE终端测量量与移动性管理VoLTE技术LTE的单站验证RF优化LTE的OMC操作命令LTE的发展演进移动通信技术的演进路线TDMA/CDMA/OFDM系统速率的演进无线蜂窝制式GSM（EDGE）CDMA20001XRelease0下行速率473.6kbps153kbps上行速率118kbps153kbps无线蜂窝制式CDMA2000TD-SCDMAWCDMA(EVDORA)(HSPA)(HSPA)下行速率3.1Mbps2.8Mbps14.4Mbps上行速率1.8Mbps2.2Mbps5.76Mbps无线蜂窝制式TD-LTEFDD-LTE下行速率100Mbps150Mbps上行速率50Mbps50Mbps无线网络3GPP标准的演进LTE的主要设计目标LTE的特点优势TD-LTE网络架构与协议GSM网络结构图WCDMAR5网络结构GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRANSCPSMSSCEHLR/AUC/HSSSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSIPbackboneMRFPIMSdomainMGWP-CSCFS-CSCFMGCFMRFCSS7PSTN/PLMNInternet,IntranetTD-LTE网络结构（2）TD-LTE网络结构（1）E-UTRAN网络结构网络实体网络实体功能（1）eNB:无线资源管理：RRM负责对UE的上下行物理资源进行分配与调度；接入控制，移动性控制；数据压缩与保护：数据压缩在PDCP层完成；对RRC信令和用户数据进行加密，而且对RRC信令的完整性进行保护；路由选择：eNB要把信令传送到MME，把用户数据传送到S-GW；数据包分类和QoS策略执行。给上行数据打上标记，为QoS提供依据。网络实体功能（1）MME:NAS信令的处理与安全：主要处理EMM和ESM的相关信令，TA更新的管理和SAE承载管理，以及处理NAS信令的安全控制。S-GW和PDN-GW的选择：收到UE的连接请求后，选择合适的S-GW和PDN-GW进行连接（主要考虑UE的位置和网络的负载情况）；TA列表的管理与寻呼：寻呼消息的发送；IDLE状态的移动管理；MME之间的移动切换：鉴权与漫游；S-GW:终止由于寻呼原因产生的用户面数据包；支持UE移动产生的用户面切换；用户面数据的加密，路由与传输；PDN-GW:用户数据包的过滤与检查；用户IP的分配；合法监听网络实体功能（2）HSS:永久的中心用户数据库；包含认证中心AUC功能；为每个用户存储移动数据和服务数据PCRF:架构进行策略和计费控制；PCRF和PCEF是PCC架构中的两个重要功能模块，PCRF主要根据相关信息和一定的决策算法完成决策；PCEF具体执行相关的决策。华为基站设备华为3900系列产品形态主要由三个基本模块组成：BBU3900(基带单元)RRU（远端射频模块单元）RFU（宏基站射频单元）以上三种基本单元可以组成机柜式宏基站（BBU+RFU），分布式宏基站（BBU+RRU），小基站（BBU+RRU）等，以适用不同场景，低成本，快速建网。华为基站设备华为基站设备华为基站RRU3832设备华为基站BTS3900设备华为基站BBU3900设备华为基站设备室外安装宏基站的连接方式室内站点的改造方案耦合器华为终端华为E392：全球首款支持LTETDD/FDD/UMTS/GSM/CDMA的全制式多模数据卡华为E3276s：最高支持TD-LTE在20M带宽上下行最高112Mbps，上行10Mbps，此外支持移动/联通2G、联通3G，联通3G最高支持下行43.2Mbps，上行5.6Mbps华为E5375（MIFI）：华为E5375拥有TD-LTECat4与WiFi2x2等技术，最高下载速度可达150Mbps。整机采取横屏设计，机身整体由圆润的线条勾勒而成，优雅简约。支持TDD-LTE.FDD-LTE.TD-SCDMA.UMTS.GSM；极速上网，支持LTE网络，下载速率最高可达150Mbps；网络共享，最多支持10个WI-FI用户同时接入。OSI模型与TCP/IP协议的对比网元间的整体协议栈LTE/SAE的协议结构UMTS网络UE模式迁移3GPP各状态之间的变换TD-LTE中的承载无线承载分类•由于带宽增加，数据传输性能增强，LTE的RRC消息的数据携带能力显著提升；因此LTE中所有NAS消息可填充在RRC消息中携带传输，进一步精简了信令流程•NAS消息通过四条RRC消息传递：–ULInformationTransfer和DLInformationTransfer（由SRB2承载，SRB2未建立时由SRB1承载）–RRCConnectionSetupComplete和RRCConnectionReconfiguration（由SRB1承载）–RRCConnectionSetupComplete（只携带NAS的初始直传消息）根据承载内容分类NAS消息其他承载方式数据承载为DRB，通过eNB为其分配的PDSCH来承载信令承载通过SRB，LTE中有三类SRBSRB0：承载RRC消息，映射到CCCH信道SRB1：承载RRC消息，也可承载NAS消息，映射到DCCH信道SRB2：承载NAS消息，映射到DCCH信道UE的RRC连接未建立时，由SRB0承载RRC信令；SRB2未建立时，由SRB1承载NAS信令UE的RRC状态说明TD-LTE系统容量、性能与频段系统容量的概念系统容量的概念系统容量的概念LTE系统性能LTE系统性能四网协调发展网络规划方法LTE频段TD-LTE频段中国移动TD-LTE频段中国移动TD-LTE频段TD-LTE的频段划分TD-LTE频率策略-变化中中国移动1880-1900F频段(Band39)、2320-2370E频段(Band40)、2575-2635D频段(Band38)中国联通2300-2320、2555-2575。中国电信2370-2390、2635-2655F、D频段用于室外，工信部要求小灵通尽快退网。（其中D频段由无委重新规划，预计中移动最少拥有60M频谱）E频段用于室内。中国电信FDD已知频段为：(1765-1785MHZ/1860-1880MHz)中国联通FDD已知频段为：(1955--1980MHz/2145-2170MHz)LTE频率分配TD-LTE的组网方案TD-LTE的组网方案TD-LTE的频率组网方式不同频率组网方式的比较不同频率覆盖能力的比较D频段与F频段覆盖能力的比较TD-LTE网络覆盖分析TD-LTE网络覆盖分析F频段TD-LTE组网优劣势比较TD-LTE商用初期的业务部署TD-LTE的关键技术LTE关键技术LTE的多址方式：•下行：OFDMA•上行：SC-FDMA先进的天线解决方案：•发射分集•MIMO•波束赋形BEAMForming灵活的带宽配置（6种可用带宽）可选的双工方式（TDD/FDD）其他关键技术•高阶调制：（64QAM）•HARQ(混合自动重传)：•链路自适应(自适应调制编码AMC)•快速MAC调度技术•ICIC（小区间干扰协调）•SON(自组织网络)•CA(载波聚合)OFDMOFDMOFDM原理OFDM图示无循环前缀（CP）CDMA-空白（CP）OFDM-保护间隔（CP）OFDM的不足OFDM-保护间隔（CP）OFDM发射流程OFDM的优势-CDMAOFDMA与SCFDMA的对比LTE的多址方式-下行LTE的多址方式-上行高阶调制调制星座图自适应调制与编码（AMC）CQI与调制方式索引MCS与调制阶数，TBS索引CQI上报方式调度与调度算法调度LTE调度下行调度调度对网络性能的影响HARQ-混合自动重传HARQ的模型HARQ的分类HARQ-混合自动重传小区间干扰抑制技术ICIC小区间干扰协调小区间干扰抑制技术同站不同小区的ICIC时域协调小区间干扰抑制技术小区间干扰抑制技术SON概念•SON（Self-organizedNetwork）：自组织网络，网络能够自我主动进行规划、配置、优化和维护，即自规划、自配置、自优化、自维护。•SON驱动力：网络日益复杂，运维难度和成本不断提高，为减少运营成本，提高操作效率，提高网络性能和稳定性，增强网络竞争力，在4GLTE中引入了SON技术。•发展情况：3GPP在LTE的R8中引入初始功能，R9中提供基本功能，R10加入了增强功能。•效果分析：据阿朗和爱立信的测算，通过引入SON技术，CAPEX（网络建设成本）降低20%；OPEX（网络运维成本）节省50%。•SON架构：SON的采用的架构主要有集中式、分布式、混合式三种。SON功能标题:字体:微软雅黑字号：30-32pt颜色：主题蓝色正文(1-5级):字体：微软雅黑字号：28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189载波聚合（CA）载波聚合载波聚合（CarrierAggregation，CA）是将2个或更多的载波单元（ComponentCarrier，CC）聚合在一起以支持更大的传输带宽（最大为100MHz）。上行和下行链路以完全独立地配置，唯一的限制是上行载波的数量不可超过下行载波的数量。每一聚合的载波称为分量载波(CC)。分量载波的带宽可以是1.4、3、5、10、15或20MHz。最多五个分量载波时，最大聚合带宽为100MHz。连续聚合的CC的中心频率间的间隔是300kHz的倍数（与之相比Release8/9中是100kHz频率间隔），以正交方式保留了15kHz间隔的子载波。标题:字体:微软雅黑字号：30-32pt颜色：主题蓝色正文(1-5级):字体：微软雅黑字号：28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189载波聚合相对于双载波的优势20MHz+20MHz40MHzCC2CC1CC2CC1双载波应用场景载波聚合应用场景CC1andCC2之间存在测量差距只有R8/R9的终端才能应用终端只能接收一个载波两个载波之间没有信息交互用户感知较差CC1andCC2之间没有测量差距支持载波聚合的终端可以使用终端可以接收使用聚合的2个载波两个CC1和CC2之间存在信息交互更容易实现负载均衡能够提升用户峰值速率，明显提升用户体验控制信息承载数据控制信息承载数据频谱B频谱A控制信息承载数据承载数据频谱A+B标题:字体:微软雅黑字号：30-32pt颜色：主题蓝色正文(1-5级):字体：微软雅黑字号：28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189载波聚合的分类带内载波聚合载波1载波2载波3载波1载波2载波3载波1载波N……BandABandABandABandB载波3带内非连续载波Carrier2LTE-A载波LTE-A载波LTE-A载波LTE-A载波带外非连续载波载波聚合分类对称频谱载波1DL载波2载波1UL载波2载波1载波2载波1DLUL非对称频谱LTE-A载波LTE-A载波带内连续载波*载波聚合能够后向兼容R8/R9带内载波聚合带外载波聚合标题:字体:微软雅黑字号：30-32pt颜色：主题蓝色正文(1-5级):字体：微软雅黑字号：28-12pt颜色:黑色G91,B170G137,B207G174,B239G171,B189载波聚合的部署场景分类载波聚合1.同覆盖的载波聚合2.不同覆盖的载波聚合5.基站和微站之间载波聚合3.补充覆盖的载波聚合4.基站和中继之间的载波聚合F1F2标题:字体:微软雅黑字号：30-32pt颜色：主题蓝色正文(1-5级):字体：微软雅黑字号：28-12pt颜色:黑色G91,B17