LTE网络原理、关键技术与组网规划培训(学员版)

CMGD-GZLIUYAQI4G新技术培训LTE网络原理、关键技术与组网规划广州市众道管理顾问有限公司第一章：LTE发展趋势第二章：LTE系统架构第三章：LTE关键技术第四章：LTE物理层第五章：LTE无线网络规划组网第六章：LTE核心网第七章：LTE天馈系统设计第八章：TD-LTE室内分布系统组网第九章：中国移动TD-LTE大规模实验网目录移动通信系统发展趋势模拟通信数字通信数字通信多媒体业务•数字调制技术•数据压缩•软切换•差错控制•短信息•高质量语音业务•模拟调制技术•小区制•硬切换•网络规划•多媒体业务•100kbps•分组数据业务•动态无线资源管理•随时随地的无线接入•无缝业务提供•网络融合与重用•多媒体终端•10Mbps数据速率•基于全IP核心网无处不在的业务环境无处不在的业务环境AMPSTACSNMT-450NTT~kbpsHSCSD/GPRSIS-136+(PRS)EDGEIS-95BWCDMATD-SCDMACDMA2000WibroHSPACDMA20001XEV9.6kbps~14.4kbps0.144~2Mbps~10Mbps~100Mbps/1GbpsIMT-Advanced!3GPPLTE3GPP2AIEGSMIS-136/CDPDPDCIS-95A1G1G2G2G3G3G4G4G无线宽带技术发展趋势PAN(PersonalAreaNetwork)PAN(PersonalAreaNetwork)LAN(LocalAreaNetwork)LAN(LocalAreaNetwork)WAN(WideAreaNetwork)WAN(WideAreaNetwork)MAN(MetropolitanAreaNetwork)MAN(MetropolitanAreaNetwork)PANPANLANLANMANMANWANWAN蓝牙蓝牙端到端端到端小小1 Mbps1 Mbps802.11a, 11b, 11g11n 802.11a, 11b, 11g11n 企业网络企业网络中中2–54+ Mbps2–54+ Mbps802.16802.16无线城市无线城市中‐大中‐大22+ Mbps22+ Mbps802.20802.20移动电话移动电话大大0.1–100Mbps0.1–100Mbps标准标准传输速率传输速率覆盖区域覆盖区域应用应用3GIMT-Advanced4G1G2G低中高AMPSTACSGSMcdmaOneWCDMAcdma2000TD-SCDMAE3GLTEAIEWLAN数据速率200kbps300kbps-10Mbps10kbps100Mbps100M-1Gbps802.11/WiFiBWA802.16/WiMAX3G+HSDPAHSUPA1xEV-DO1xEV-DV移动性201520102005200019951985时间MBWA802.20移动通信网与宽带无线网络融合移动互联网发展驱动新一轮通信技术变革移动通信技术的演进路线中国移动TD-LTE中国电信TD-LTEorLTE-FDD？中国联通LTE-FDD2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS4GMBMScdma20001XEV-DO802.16e802.16mHSDPAR5HSPA+R7FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16dcmdaIS95cdma20001xLTEEV-DORev.AEV-DORev.BHSUPAR6HSPA+R7LTE-AdvancedHSDPAR4•什么是LTE？–长期演进LTE(LongTermEvolution)是3GPP主导的无线通信技术的演进。–接入网将演进为E-UTRAN(EvolvedUMTSTerrestrialRadioAccessNetwork)。连同核心网的系统架构将演进为SAE(SystemArchitectureEvolution)。LTE的设计目标带宽灵活配置：支持1.4MHz,3MHz,5MHz,10Mhz,15Mhz,20MHz峰值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上行50Mbps控制面延时小于100ms，用户面延时小于5ms能为速度350km/h的用户提供100kbps的接入服务支持增强型MBMS（E-MBMS）取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIP系统结构简单化，低成本建网LTE背景介绍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10年内领先”。LTE在全球的发展全球LTE部署地图数据来源：GSA网站，2013年2月66个国家145个LTE已商用网络10多个国家51个LTETDD试验网预计到13年底，全球83个国家将有234个LTE商用网络截至2013年1月，全球TD-LTE商用合同数累计13个2013年1月承诺商用(个)330FDD已商用(个)128TDD已商用(个)13TDD/FDD已商用(个)4TD-LTE试验网/建网(个)51TD-LTE全球商用网LTE网络部署情况104个国家欲部署330张LTE网络国家或地区运营商频段商用时间中国香港CMCC2.3GHz12Q1波兰Aero22.6G10Q3沙特Mobily2.6G11Q3沙特STC2.3G11Q3巴西SKY-TV2.6G12Q4日本SoftBank2.5G12Q1澳大利亚NBN2.3G12Q2印度Augere2.6G12Q2瑞典Hi3G2.6G12Q2英国UkBB3.5G12Q2阿曼Omantel2.3G12Q2俄罗斯MTS2.6G12Q2斯里兰卡Axiata2.3G12Q4LTE在全球的发展LTE终端发展情况LTEFDD终端种类2600MHzband72801800MHzband3233800MHzband20207700MHzband13188700MHzbands12,17188AWSband41722100MHzband1163900MHzband858800/1800/2600tri-band176LTEFDD终端种类2300MHzband401122600MHzband381232600MHzband41311900MHzband3930根据GSA发布的昀新报告“LTE生态系统状态”显示，97家制造商已经宣布推出了821款支持LTE的用户终端设备。过去一年，共有474款新LTE终端推出。在此期间，制造商的数量增长了54%。LTE终端分布情况(2013年3月）中国三大运营商LTE实验网–在工信部的大力支持下，中国移动在上海、南京、杭州、厦门、深圳和广州开展TD-LTE大规模技术试验，每个城市200个基站；10个系统设备厂家和7个终端厂家参与了试验,，2012年在杭州、广州、深圳等大城市，进行预商用放号中国移动LTE发展现状中国电信LTE国内发展现状200920102011各厂家实验室测试验证20122013集团实验室测试。世博会期间，进行LTEFDD技术演示集团实验室eHRPD测试集团LTEIOT测试正在进行中涉及多厂家互通，进展慢多个城市外场规模测试LTE中国移动在香港的发展推出LTE-FDD服务TD-LTE/LTEFDD之间的漫游演示内地与香港部署TD-LTE网络，目标是在2012年部署500个基站推出TD-LTE/LTEFDD融合网络2010年中期启动FDDLTE技术试验。2012年完成系统厂商内场测试，西安、上海和郑州的外场测试。2012年启动LTE/EPC规模技术试验。中国联通LTE发展现状LTE新业务，可提供差异化客户体验：在线收看高清视频、高清视频通话、视频会议、高速数据下载移动视频广播、大型移动网游等业务推广中，LTE可无缝提供，推动业务的迅速普及：普通视频浏览、移动微薄、微信语音杂志、视频彩玲、手机银行、网络小游戏等高速数据流中速数据流低速数据流标/高清视频流速率，满足高端视频通信要求普清视频流速率，满足普通视频通信要求基本数据速率，满足数据通信基本要求业务已普及，LTE可以“实时在线”，提升客户感知：Email、web浏览、彩信、实时在线聊天业务等LTE业务支撑能力用户体验对比LTE业务支持能力第一章：LTE发展趋势第二章：LTE系统架构第三章：LTE关键技术第四章：LTE物理层第五章：LTE无线网络规划组网第六章：LTE核心网第七章：LTE天馈系统设计第八章：TD-LTE室内分布系统组网第九章：中国移动TD-LTE大规模实验网目录LTE的扁平化网络架构网络结构扁平化E-UTRAN只有一种节点网元—E-NodeB全IPeNBMME/SAEGatewayMME/SAEGatewayeNBeNBX2X2X2E-UTRANUuUEEPCRNC+NodeB=eNodeB•SAE简介–系统架构演进SAE（SystemArchitectureEvolution），是为了实现LTE提出的目标而从整个系统架构上考虑的演进，主要包括：•功能平扁化，去掉RNC的物理实体，把部分功能放在了E-NodeB，以减少时延和增强调度能力（如，单站内部干扰协调，负荷均衡等，调度性能可以得到很大提高）•把部分功能放在了核心网，加强移动交换管理，采用全IP技术，实行用户面和控制面分离。同时也考虑了对其它无线接入技术的兼容性。SGiS4S3S1-MMEPCRFS7S6aHSSOperator’sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+S10UEGERANUTRANSGSN“LTE-Uu”EUTRANMMES11S5ServingSAEGatewayPDNSAEGatewayS1-ULTE背景介绍LTE的网络架构•LTE的主要网元–LTE的接入网E-UTRAN由e-NodeB组成，提供用户面和控制面。–LTE的核心网EPC由MME，S-GW和P-GW组成。•LTE的网络接口–e-NodeB间通过X2接口相互连接，支持数据和信令的直接传输。–S1接口连接e-NodeB与核心网EPC。其中，S1-MME是e-NodeB连接MME的控制面接口，S1-U是e-NodeB连接S-GW的用户面接口。RRC:RadioResourceControlPDCP:PacketDataConvergenceProtocolRLC:RadioLinkControlMAC:MediumAccessControlPHY:PhysicallayerEPC:EvolvedPacketCoreMME:MobilityManagementEntityS-GW:ServingGatewayP-GW:PDNGateway与传统3G网络比较，LTE的网络结更加简单扁平，降低组网成本，增加组网灵活性，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。LTE的网元功能•e-NodeB的主要功能包括：–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。•MME的主要功能包括：–NAS(Non-AccessStratum)非接入层信令的加密和完整性保护；–AS(AccessStratum)接入层安全性控制、空闲状态移动性控制；–EPS(EvolvedPacketSystem)承载控制；–支持寻呼，切换，漫游，鉴权。•S-GW的主要功能包括：–分组数据路由及转发；移动性及切换支持；合法监听；计费。•P-GW的主要功能包括：–分组数据过滤；UE的IP地址分配；上下行计费及限速。LTE的协议栈介绍•LTE协议栈的两个面：–用户面协议栈：负责用户数据传输–控制面协议栈：负责系统信令传输•用户面的主要功能：–头压缩–加密–调度–ARQ/HARQ用户面协议栈控制面协议栈•控制面的主要功