TD-LTE通信基础知识

分组交换：通过标有地址的分组进行路由选择传送数据，是信道仅在 传送分组期间被占用的一种交换方式。分组交换采用存储转发传输方 式，将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携 带源、目的地地址和编号）逐个发送出去。分组交换加速了数据在网 络中的传输、简化了存储管理、减少了出错几率和重发数据量，信道 资源采用统计复用的模式，提高了数据交换率，更适合移动互联网业 务突发式的数据通信。
一. 基础与原理
５、TD-LTE所采用的关键技术有哪些？ OFDM（orthogonal frequency division multiplexing, 正交 频分复用），是一种多载波正交调制技术，主要思想：将高速 串行数据流转换成低速并行数据流，每路数据流经调制后在不 同的子载波上分别传输，各子载波频谱重叠但相互正交。 MIMO (multiple input multiple output, 多天线)，是收发段 都采用多个天线进行传输的方式，可以提高通信质量和数据速 率。 链路自适应技术:由于移动通信的无线传输信道是一个多径衰落 、随机时变的信道，使得通信过程存在不确定性。AMC（自适 应编码调制）链路自适应技术能够根据信道状态信息确定当前 信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式，以便最大限 度的发送信息，提高系统资源的利用率。 网络架构扁平化：TD-LTE去掉了BSC/RNC（基站控制器/无线 网络控制器）这个网络层，从根本性的改善了业务时延。
二.网络架构
1、TD-LTE网络结构及主要网元？
整个TD-LTE系统由演进型分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）、演进型基站（eNodeB） 和用户终端设备（UE）三部分组成，如下图所示。 eNodeB是E-UTRAN（演进的通用陆基无线接入网）的唯一节点。eNodeB在NodeB原有功能基础 上，增加了RNC的物理层、MAC（地址编辑）层、RRC（无线资源控制协议）层等功能。eNodeB 之间通过X2接口（基站与基站的接口）采用网格方式互连。
空中接口控制平面协议栈示意图
二.网络架构
9、什么是空中接口用户面？用户平面协议栈主要包括什么？
用户面用于执行无线接入承载业务，主要负责用户发送和接收的所有信息的 处理。 用户平面协议栈主要包括分组数据汇聚子层（Packet Date Convergence Protocol，PDCP）、无线链路控制子层（Radio Link Control，RLC）及媒 体接入控制子层（Media Access Control，MAC）。 PDCP主要任务是头压缩，用户面数据加密。RLC实现的功能包括数据包的封 装与解封装，ARQ（自动重传请求）过程。MAC子层实现与数据处理相关的 功能，包括信道管理与映射、数据调度，逻辑信道的优先级管理等。
二.网络架构
２、综合的SAE-GW功能有哪些？
从网元功能上看：S-GW主要负责连接e-NodeB,以及eNodeB之间的 漫游/切换；P-GW主要负责连接外部数据网，以及用户IP地址管理、 内容计费、在PCRF（policy and charging rule function, 策略和计 费控制单元）的控制下完成策略控制。
二.网络架构
４、什么叫做网络架构全IP化？
TD-LTE核心网采用全IP的分布式结构，取消了电路域，仅支持分组域。
二.网络架构
５、什么是电路交换？什么是分组交换？
电路交换：在发端和收端之间建立电路连接，并保持到通信结束的一 种交换方式。因此，电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条 被双方独占的物理通路。
LTE根据双工方式不同，分为LTE-TDD和LTE-FDD两种制式, 其 中LTE-TDD又称为TD-LTE。
一. 基础与原理
2、TD-LTE在全球范围内使用哪些频段？我国可采用的频段有哪些？
全球TD-LTE可使用频段12个，1900MHz1920MHz,2010MHz-2025MHz,1850MHz-1910 MHz,1930 MHz-1990 MHz,1910 MHz-1930 MHz,2570 MHz-2620 MHz,1880 MHz-1920 MHz,2300 MHz-2400 MHz,2496 MHz-2690 MHz,3400 MHz-3600 MHz,3600 MHz-3800 MHz,703 MHz-803 MHz。 我国为TDD划分了4个频段，分别为2010 MHz-2025 MHz， 1880 MHz-1920 MHz，2300 MHz-2400 MHz，2496 MHz2690 MHz。
空中接口用户平面协议栈示意图
二.网络架构
10、TD-LTE引入哪些新的接口？主要实现哪些功能？ S1-MME：是MME和eNB之间的控制面接口，负责无线接入承载控 制。 S1-U：S-GW与eNB之间的用户面接口，传送用户数据和相应的用户 平面控制帧，同时在切换过程中负责eNB之间的路径切换。 S6a：传递用户签约和鉴权数据。 S10：是MME和MME之间的接口，用于跨MME的位置更新和切换。 S11：控制相关GTP隧道，并发送下行数据指示消息。 S5：管理用户面隧道，传递用户面数据。 S8 ：和S5类似，漫游场景下S-GW和P-GW之间的接口。 SGi：是P-GW和IP数据网络之间的接口。 X2：是eNB和eNB之间的接口，用以传递eNB之间的信令和用户面数 据。
二.网络架构
６、什么叫做空中接口？
空中接口是指终端与接入网之间的接口，简称Uu口，通常也成为无线 接口。在TD-LTE中，空中接口是终端和eNodeB之间的接口。空中接 口协议主要是用来建立、重配置和释放各种无线承载业务的。空中接 口是一个完全开放的接口，只要遵守接口规范，不同制造商生产的设 备就能够互相通信。
从用户媒体流的疏通上看：S-GW、P-GW均负责用户媒体流的疏通 ；所有业务承载均是采用“eNodeB—S-GW—P-GW”方式，除了 切换外，不存在“eNodeB—eNodeB”、“S-GW—S-GW”的业务 承载。
二.网络架构
３、TD-LTE网络扁平化体现在哪里？
TD-LTE对整个体系架构进行了大幅度简化。与3G网络相比，TDLTE取消了RNC节点，将RNC部分功能与NodeB合并,称为eNodeB 。二.网络源自构７、什么叫做空中接口协议栈？
空中接口协议栈主要分为三层两面，三层是指物理层、数据链路层、 网络层，两面是指控制平面和用户平面。
二.网络架构
８、什么是空中接口控制面？控制平面协议栈主要包括什么？对 应的实体是什么？
控制平面负责用户无线资源的管理，无线连接的建立，业务的QoS保证和最终的资源释放。 控制平面协议栈主要包括非接入层（Non‐Access Stratum，NAS）、无线资源控制子层（Radio Resource Control，RRC）、分组数据汇聚子层（Packet Date Convergence Protocol，PDCP） 、无线链路控制子层（Radio Link Control，RLC）及媒体接入控制子层（Media Access Control ，MAC）。 NAS控制协议实体位于终端UE和移动管理实体MME内，主要负责非接入层的管理和控制。实现的 功能包括：EPC承载管理，鉴权，产生LTE‐IDLE状态下的寻呼消息，移动性管理，安全控制等。 RRC协议实体位于UE和eNode B网络实体内，主要负责接入层的管理和控制，实现的功能包括：系 统消息广播，寻呼建立、管理、释放，RRC连接管理，无线承载（Radio Bearer，RB）管理，移动 性功能，终端的测量和测量上报控制。
二.网络架构
TD- LTE网络接口连接图
二.网络架构
11、什么是e-NodeB? 有什么主要功能？
全分组交换：取消电路交换域，采用基于全分组的包交换，语 音由VoIP实现。
一. 基础与原理
4、TD-LTE与LTE-FDD主要区别是什么？哪个更适合移动互联网业务？
LTE系统定义了频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种双工方式。FDD是指在对称的频率 信道上接收和发送数据，通过保护频段分离发送和接收信道的方式。TDD是指通过时间 分离发送和接收信道，发送和接收使用同一载波频率的不同时隙的方式。时间资源在两 个方向上进行分配，因此基站和移动台必须协同一致进行工作。 TDD方式和FDD方式相比有一些独特的技术特点： 频谱效率高，配置灵活。由于TDD方式采用非对称频谱，不需要成对的频率，能有效利 用各种频率资源，满足LTE系统多种带宽灵活部署的需求。 灵活地设置上下行转换时刻，实现不对称的上下行业务带宽。TDD系统可以根据不同类 型业务的特点，调整上下行时隙比例，更加灵活地配置信道资源，特别适用于非对称的 IP型数据业务。但是，这种转换时刻的设置必须与相邻基站协同进行。 利用信道对称性特点，提升系统性能。在TDD系统中，上下行工作于同一频率，电波传 播的对称特性有利于更好地实现信道估计、信道测量和多天线技术，达到提高系统性能 的目的。 设备成本相对较低。由于TDD模式移动通信系统的频谱利用率高，同样带宽可提供更多 的移动用户和更大的容量，降低了移动通信系统运营商提供同样业务对基站的投资；另 外，TDD模式的移动通信系统具有上下行信道的互惠性，基站的接收和发送可以共用一 些电子设备，从而降低了基站的制造成本。因此，相比与FDD模式的基站，TDD模式的 基站设备具有成本优势。
TD-LTE
2014年7月29日
目 录
基础与原理
网络架构
协议应用
一. 基础与原理
1、什么是LTE？什么是IMT-A？什么是TD-LTE？
LTE是Long Term Evolution(长期演进)的缩写。3GPP标准化 组织最初制定LTE标准时，定位为3G技术的演进升级。后来LTE 技术的发展远远超出了最初的预期，LTE的后续演进版本 Release10/11 （即LTE-A）被确定为4G标准。 IMT-A是International Mobile TelecommunicationsAdvanced（国际移动通信增强技术）的缩写。国际电信联盟 把所有4G系统统称IMT-A，包括LTE-A和Wimax。