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一级目录标题))白色号运营商二级目录标题))黑色号LTE基本原理培训教材LTE基本原理与关键技术通过本文档的学习，您可以掌握以下技能：了解移动通信的发展过程以及LTE的位臵和网络结构了解E-UTRAN的协议结构和基本原理了解LTE应用的相关关键技术LTE系统原理系统性认识2一级目录标题))白色号运营商二级目录标题))黑色号第一部分LTE前世今生第二部分LTE基础原理第三部分LTE关键技术第一部分LTE前世今生第一章LTE前世篇第一节移动通信的发展第二节为什么LTE第三节演进之路第二章LTE今生篇第一节什么是LTE第二节LTE网络结构4移动通信的发展移动通信发展的最终目标是实现任何人（whoever）可以在任何时候（whenever）、任何地方（wherever）与其它任何人（whomever）以任何方式（whatever）进行通信。AMPSTACSNMT其它模拟技术GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC需求驱动数字技术语音业务UMTSWCDMACDMA2000需求驱动宽带业务TD-SCDMA第一代80年代模拟第二代90年代数字第三代IMT-20005移动通信的发展——第三代移动通信简介在1985年，国际电信联盟（ITU）提出了第三代移动通信系统的概念，当时被称为未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS）。后来考虑该系统预计在2000年左右开始商用，且工作于2000MHz的频段，故1996年ITU采纳日本等国的建议，将FPLMTS更名为国际移动通信系统IMT-2000。国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种，它们分别是：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。CDMA技术是3G的主流技术，其中，CDMA2000和WCDMA属于FDD方式；TD-SCDMA属于TDD方式，其上、下行工作于同一频率。WiMAX（IEEE802.16d-IEEE802.16e）6移动通信的发展——移动数据业务将主导未来Vodafone移动数据业务收入增长Vodafone于2004年开始在欧洲提供3G数据业务2004～2008年数据业务高速增长数据业务弥补语音ARPU值下滑，成为拉动整体业绩增长的引擎Verizon率先推出美国全国性的无线宽带网络，并持续升级移动数据收入占移动总收入的比重快速提升凭借数据业务的提升，2008年3季度Verizon移动通信总收入首次超越AT&TVerizon移动数据收入占移动总收入比重移动数据业务是未来拉动业绩增长的强劲引擎7移动通信的发展——固网推动移动网络宽带化0.11101001000CablemodemISDNADSLADSL2+FTTHVDSLGPRSEDGE3GHSPAHSPA+LTELTE+TodayFuturePast固网移动网络移动网络带宽紧随固网固网推动移动网络宽带化Throughput(Mbps)8第一部分LTE前世今生第一章LTE前世篇第一节移动通信的发展第二节为什么LTE第三节演进之路第二章LTE今生篇第一节什么是LTE第二节LTE网络结构9为什么要LTELTE:LongTermEvolution为什么LTE?基于CDMA技术的3G标准在通过HSDPA以及EnhancedUplink等技术增强之后,可以保证非来几年内的竞争力。但是，需要考虑如何保证在更长时间内的竞争力应对来自于WiMAX的市场压力为应对ITU的4G标准征集做准备10为什么LTE——LTE使移动业务更丰富移动宽带改变未来生活移动Email网络会议高清视频会议视频点播在线游戏高清视频流手机购物手机银行手机证券视频共享视频博客视频聊天信息服务LTE通过大容量、快速响应、高速率和更好的QoS提升用户体验11第一部分LTE前世今生第一章LTE前世篇第一节移动通信的发展第二节为什么LTE第三节演进之路第二章LTE今生篇第一节什么是LTE第二节LTE网络结构12演进之路——无线技术演进路径LTE成为移动通信技术演进的主流方向多种技术体制将长期并存，并最终演进到单一网络2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEeEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS4GMBMSCDMA20001XEV-DO802.16e802.16mHSDPAHSPA+R7FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16dCDMAIS95CDMA20001xLTEEV-DORev.AEV-DORev.BHSUPA13演进之路——上下行速率演进14演进之路——协议进展3GPP于2004年12月开始LTE相关的标准工作，LTE是关于UTRAN和UTRA改进的项目。3GPP标准制定分为提出需求、制定结构、详细实现、测试验证四个阶段。3GPP以工作组的方式工作，与LTE直接相关的是RAN1/2/3/4/5工作组。2008年9月R8LTERAN1冻结，2008年12月R8LTERAN2、RAN3、RAN4功能冻结，2009年3月R8LTE标准完成。3GPPR9主要完善了LTE家庭基站、管理和安全方面的性能，以及LTE微微基站和自组织管理功能。LTE标准发展的目前状况如下图所示。15演进之路——TDD频谱频段指示上行下行双工模式331900MHz–1920MHz1900MHz–1920MHzTDD342010MHz–2025MHz2010MHz–2025MHzTDD351850MHz–1910MHz1850MHz–1910MHzTDD361930MHz–1990MHz1930MHz–1990MHzTDD371910MHz–1930MHz1910MHz–1930MHzTDD382570MHz–2620MHz2570MHz–2620MHzTDD391880MHz–1920MHz1880MHz–1920MHzTDD402300MHz–2400MHz2300MHz–2400MHzTDD16演进之路——LTE产业链一览17第一部分LTE前世今生第一章LTE前世篇第一节移动通信的发展第二节为什么LTE第三节演进之路第二章LTE今生篇第一节什么是LTE第二节LTE网络结构18LTE：3GPPLongTermEvolutionLTE采用优化的UTRAN结构LTE工程目的是确保3GPP在未来的持续竞争力什么是LTE分久必合！19什么是LTE分FDD和TDD两种模式采用OFDM和MIMO技术,用户峰值速率：DL100Mbps，UL50Mbps扁平、全IP网络架构减少系统时延CP：驻留—激活小于100ms，休眠—激活小于50msUP：最小可达到5ms控制面处理能力：单小区5M带宽内不少于200用户频谱利用率：1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz频谱利用率相对于3G提高2-3倍20什么是LTE——LTE关键技术演进21第一部分LTE前世今生第一章LTE前世篇第一节移动通信的发展第二节为什么LTE第三节演进之路第二章LTE今生篇第一节什么是LTE第二节LTE网络结构22LTE系统网元名称LTE——LongTermEvolutionEUTRAN——EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetworkeNodeB——EvolvedNodeBEPC——EvolvedPacketCoreEPS——EvolvedPacketSystemSAE——SystemArchitectureEvolutionMME——MobileManagementEntityS-GW——ServingGateWayP-GW：PDNGatewaySAE-GW：S-GWandP-GWPDN——PublicDataNetworkHSS——HomeSubscriberServerPCRF——PolicyandChargingRulesFunctionLTE网络结构网络结构扁平化与传统网络互通E-UTRAN只有一种节点网元—E-NodeB全IP媒体面控制面分离RNC+NodeB=eNodeB网络扁平化使得系统延时减少，从而改善用户体验，可开展更多业务网元数目减少，使得网络部署更为简单，网络的维护更加容易取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高网络稳定性2425LTE网络结构——各网元功能E-NodeBMMEServingGWPDNGW具有现3GPPNodeB全部和RNC大部分功能，包括：物理层功能MAC、RLC、PDCP功能RRC功能资源调度和无线资源管理无线接入控制移动性管理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）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数据包路由和转发上下行传输层数据包标记基于用户的包过滤合法监听IP地址分配上下行传输层数据包标记DHCPv4和DHCPv6（client、relay、server）eNodeB基本功能26eNodeB负责LTE无线接入，具有3GPP3G网络中NodeB全部和RNC大部分功能，包括：物理层功能MAC、RLC、PDCP功能RRC功能资源调度无线资源管理无线接入控制移动性管理interneteNBRBControlConnectionMobilityCont.eNBMeasurementConfiguration&ProvisionDynamicResourceAllocation(Scheduler)PDCPPHYMMESAEGatewayS1MACInterCellRRMRadioAdmissionControlRLCE-UTRANEPCRRCMobilityAnchoringSAEBearerControlIdleStateMobilityHandlingNASSecurityMME基本功能27MME负责控制面信令管理，具有3GPP2G\3G网络中SGSN的控制面功能，包括：NAS信令处理NAS信令的安全保护3GPP内不同节点之间的移动性管理空闲移动终端的跟踪和可达TAList管理PDNGW和ServingGW选择MME和SGW的选择漫游控制安全认证承载管理合法监听28ServingGW基本功能ServingGW负责用户面报文转发，具有3GPP2G\3G网络中SGSN的用户面功能，包括：eNodeB之间的切换的本地锚点3GPP内不同接入技术之间的移动性锚点E-UTRAN空闲模式下数据缓存以及触发网络侧ServiceRequest流程合法监听数据包路由和转发上下行传输层数据包标记基于用户和QCI力度的统计（用于运营商间计费）基于用户、PDN和QCI力度的上行和下行的计费基于用户和QCI力度的统计（用于运营商间计费）基于用户、PDN和QCI力度的上行和下行的计费29PDNGW基本功能PDNGW负责用户面处理，具有3GPP2G\3G网络中GGSN的控制面功能，包括：基于用户的包过滤合法监听IP地址分配上下行传输层数据包标记上行和下行的承载绑定上行承载绑定校验基于业务的上下行的计费基于业务的上下行的gating控制基于业务的上行和下行速率执行non-GBR的基于AMBR的下行速率控制GBR的基于MBR的下行速率控制DHCPv4和DHCPv6（client、relay、server）30HSS基本功能HSS负责用户信息和鉴权数据的储存和管理，具有3GPP2G\3G网络中HLR的功能，包括：储存用户信息和鉴权数据储存用户数据和业务信息储存EPC用户的签约信息，包括基本标识，路由信息和业务信息，在EPC网络中位于最顶层。用户设备间或用户设备与数据服务器间无缝快速传输图像和应用，实现高速