LTE网络基础知识简介

天线阵列实现单层/双层的双流
Release 10
TM9
CL SU-MIMO Ports 7-14(SUMIMO or MU-MIMO)
单用户达到8层，多用户到4层
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LTE网络:小区选择/重选类参数
• LTE重选中，由于网络频段的不同，分为同频、异频切换，另外， 不同的频段有不同的优化级，又分为不同优先级的切换。
采用OFDM及MIMO技术，在20MHz的系统
带宽下，下行峰值速率100Mbps，上行
3G
50Mbps(现有UE能力支持)，提供VoIP及IMS
LTE 等高速数据传输服务。
国际标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。 技术指标：室内速率2Mbps，室外384kbps，行车速率144kbps。 能够实现语音业务、高速传输及无线接入Internet等服务。
• 由于参数较多，这里只简单介绍LTE网络的一些重点参数：
标识类参数 帧及物理资源基本参数 天线类参数 小区选择/重选类参数 切换类参数 其它参数
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LTE网络标识类参数
• 标识是网络中识别用户、 小区等的参数，主要有：
IMSI：国际移动用户识别码 TAI：全球唯一跟踪区标识 ECGI：E-UTRAN全球小区识别码 GUTI：全球唯一临时标识，在网络中唯一标识UE，可以减少
先级最低
ThresholdX-high 目标小区的优先级比当前服务小区的优先级高，目标小区的测量门限
ThresholdX-low
Threshold Serving Low
UE重选优化维较低的小区时， 目标小区的测量门限 UE在重选优先级较低的小区时，服务小区的测量门限。 如果目标小区的优先级比当前服务小区的低，那么只有服务小区的S值 小于threshServingLow （在SIB3中定义），并且目标小区的S值大于 门限参数threshXLow，而且持续的时间超过Reselection Timer后， UE才会重选到目标小区
系统信息广播（System Information Broadcast）
MIB
SIB 1
SIB SIB SIB SIB SIB SIB SIB SIB SIB SIB 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
取值-40～-6
Received Signal Strength Indicator，
是在这个Symbol内接收到的所有信号 （包括导频信号和数据信号，邻区干扰信
取值-125~0
号，噪音信号等）功率的平均值
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LTE网络参数：TM mode
•多天线技术是LTE的关键技术之一，因此天T线达M4类21模.4的式56参下8M峰数b值p也s，速是T率M我可3
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LTE网络概述—网络特征
传输时延
✓ 降低传输时延 ✓ 用户面时延小于5ms ✓ 控制面时延小于100ms
建网成本
带宽需求
✓ 1.4MHz~20MHz ✓ 可变带宽
数据速率
✓ 上行峰值速率50Mbps ✓ 下行峰值速率100Mbps ✓ 提高小区边缘用户的数据传输速率
移动性支持
✓ 对0～15km/h的低速环境优化 ✓ 对15～120km/h保持高性能 ✓ 对120～350甚至500km/h保持连接
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LTE网络基本架构—信道类型
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LTE网络基本架构—帧结构
•LTE网络中信息的传输是以帧来传送的，对于TDD和FDD来说， 帧的结构是不同的。
•对于FDD，在每一个10ms中，有10个子帧可以用于下行传输， 并且有10个子帧可以用于上行传输。上下行传输在频域上进 行分开，如下图所示：
#0
#1
number)数据，在MIB中承载，在 PBCH中传输。SFN位长为10bit，也
0～1023
就是取值从0-1023循环。
1帧由10个子帧组成，取值0～9
0～9
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LTE网络 参数：RSRP/RSRQ/RSSI
• RSRP/RSRQ/RSSI是LTE中判定信号强度、信号质量的三个参 数。
参数
解释
取值范围
7
目录
LTE网络概述 LTE网络基本架构 LTE网络参数介绍 LTE网络业务流程 Question & Answer
8
LTE网络基本架构
与3G网络相比，LTE的网络结构更为 简化，其主要特点为： ➢业务平面与控制平面完全分离化 ➢核心网趋同化,交换功能路由化 ➢网络扁平化,全IP化 ➢不在需要RNC,大部分功能转移到基 站实现 ➢以数据业务为主
LTE网络基础知识简介
目录
LTE网络概述 LTE网络基本架构 LTE网络参数介绍 LTE网络业务流程 Question & Answer
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LTE网络概述—移动通信系统发展
使用蜂窝组网，采用模
拟技术和频分多址
1G
（FDMA）等技术
2G
目前使用最为广泛的通信系统，主要使用技术
是时分多址(TDMA)技术，如GSM网络
IMSI，IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中
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LTE网络标识类参数
• EARFCN：频点号 • PCI：物理小区标识
参数 EARFCN PCI
解释
取值范围
TD-LTE的频点号，FDD的EARFCN从0~35999，
TDD的EARFCN从36000~65531。 目前国内使用的38频段，EARFCN的起始值为 37750，频率的起始值为2.57GHz，每100kHz 对应一个频点号。比如2.6GHz，对应的
TM3
OL SU-MIMO
开环单用户MIMO
TM4
CL SU-MIMO
闭环单用户MIMO
TM5
CL MU-MIMO
多用户MIMO，即用户空分利用MIMO
TM6
CL Rank=1 SM (BF)
TM7
Single Layer BF Port 5
波束赋形
Release 9
TM8
Single Layer BF Port 7 or 8/Dual Layer BF Port 7 and 8
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LTE网络:切换类参数
参数名称
取值
含义
TYPE
INTRA/INTER/INTE
R-RAT （WCDMA/TDSCDMA/GSM）
切换类型，分为同频切换(LTE同频点切换)、异 频切换(LTE异频点切换)及多网络间切换(LTE与 2/3G间的切换)
MODE
Non-contention
切换模式(指切换目标小区的随机接入方式)，目 前仅可判断非竞争。
#2
#18
#19
slot Sub-frame
One radio frame = 10ms
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LTE网络基本架构—帧结构
•对于TDD，一个无线帧10ms，每个无线帧由两个半帧构成， 每个半帧长度为5ms。每一个半帧由8个常规时隙和DwPTS、 GP和UpPTS三个特殊时隙构成，总长度为1ms。
One radio frame =10 ms
参数
解释
Q-offset Cell
目标小区的偏移值(基于小区的偏移量)
Q-offset Freq
基于频率的偏移值(用于同等优先级的异频小区)
IntraFreq Resection 是否允许同频小区重选
Cell Reselection 服务频率在异频小区重选的优先级，在0到7之间取值，其中0代表优
Priority
Reference Signal Receiving Power，是 RSRP(dBm) 在某个Symbol内承载Reference Signal 取值-141~-40
的所有RE上接收到的信号功率的平均值
ห้องสมุดไป่ตู้
RSRQ(dB) RSSI(dBm)
Reference Signal Receiving Quality， 是RSRP和RSSI的比值
TDD优势： ✓ 频谱配置，由于LTE TDD 系统无需成对的频率，具有 一定的频谱灵活性，能有效 的提高频谱利用率； ✓ 支持非对称业务(通过上 下行帧配置实现)； ✓ 智能天线的使用； ✓ 与TD-SCDMA的共存。
TDD劣势： ✓由于保护间隔的使用降 低了频谱利用率，特别是 提供广覆盖的时候，使用 长CP(循环前缀)，对频谱 资源造成了浪费； ✓由于上下行信道占用同一 频段的不同时隙，为了保证 上下行帧的准确接收，系统 对终端和基站的同步要求很 高。
参数 Special SubFrame Patterns SubFrame Assignment Type
Frame Number
SubFrame Number
解释 特殊子帧类型(特殊子帧 DwPTS,GP,UpPTS 的配比方式)
上、下行子帧配置
取值范围 0-8 0～6
LTE中用10bit承载SFN(system frame
Time To Trigger(ms) 640
Event
a3
切换触发时间，指目标小区在这一时间内持续 优于服务小区才可进行切换，为了防止乒乓切 换 切换事件，是通过UE的测量报告中上报的测量， 通过meas id对应到RRC Connection Reconfiguration信令中下发
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LTE网络其它参数
层
网络层是指无线资源控制（RRC）层，位于接入网的控制 网
络
平面，负责完成接入网和终端之间交互的所有信令处理。 层
11
LTE网络基本架构—协议架构
LTE总体的协议结构
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LTE网络基本架构—信道类型
• 信令流、数据流在各层之间传送，要通过不同的信道来承载，各逻辑 信道、物理信道对应关系如下所示：
们要特别关注的，这里我们只介绍一个最常用模的式参则加数倍—，—约T为M
mode。
82Mbps。
TM mode Transmission scheme
解释
Release 8
TM1
SA Port 0 SISO/SIMO
单收单发
TM2
Tx Div
发射分集，两个天线所传的东西都是一样 的，即一个codeword，保证传输质量
37750+（使用频率257O)/0.1 频率单位MHz
EARFCN就是37750+300=38050。
Physical Cell ID，同一区域内小区不能定义相 同的值
0～503
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LTE网络帧及物理资源基本参数
• 对于TDD而言，涉及到的参数主要有子帧配置类型、特殊 子帧配置、帧号、子帧号等，如下表所示：
4
LTE网络概述—关键技术
5
LTE网络概述—TDD与FDD差异性
• LTE系统同时定义了频分双工(FDD) 和时分双工(TDD) 两种 方式，二者工作原理如下所示：
✓ FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护 频段来分离接收和发送信道；
✓ TDD用时间来分离接收和发送信道。
6
LTE网络概述—TDD的优势与劣势
• DCI：资源分配信息。HARQ信息、上行调度确认以及其他控制 信息，根据承载信息的不同，可分为DCI Format1/Format1A/Format2等。
• CQI：信道质量指示。分为周期性的和非周期性的上报两种，周 期性的CQI上报通常是通过PUCCH来进行的，非周期的通过 PUSCH来进行。
随机接入前导数目，各厂家配置不同，目前诺
Number Of RA-Preambles 0~64
西设备64指切入到竞争小区，40指切入到非竞 争小区
RA-Preamble Index 0~64
只有在切入到非竞争小区时，才有值，在 rachconfigdedicated中(即非竞争小区配置专用rach)。
• 调制信息：QPSK/16QAM/64QAM三种调试方式。 • HARQ：混合重传类参数，包括初传成功率、重传率等。
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目录
LTE网络概述 LTE网络基本架构 LTE网络参数介绍 LTE网络业务流程 Question & Answer
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LTE网络主要业务流程—系统广播消息
• 系统信息广播的内容被划分为多个系统信息块(System Information Blocks, SIB)，系统广播信息就被划分为MIB(主 信息块)+ several SIBs。
One half frame =5 ms
1 ms
#0
#2
#3
#4
#5
#7
#8
#9
DwPTS GP UpPTS
DwPTS GP UpPTS 16
目录
LTE网络概述 LTE网络基本架构 LTE网络参数介绍
LTE网络业务流程 Question & Answer
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LTE网络参数介绍
• 同其它网络制式一样，除用户感知外，参数、指标也是 反映网络好坏的重要因素。
9
LTE网络基本架构—EPS网元及功能
10
LTE网络基本架构—协议架构
• 接口协议主要分三层两面，三层主要包括了物理层、数 据链路层和网络层，两面是指控制平面和用户平面。
数据链路层同时位于控制平面和用户平面：在控制平面负
数 据
责无线承载信令的传输、加密和完整性保护；在用户平面
链 路
主要负责用户业务数据的传输和加密。