LTE原理整理(精)
lte技术
lte技术第一篇:LTE技术原理和特点1.1 LTE技术原理LTE(Long-Term Evolution)是一种基于OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的4G无线通信技术。
它主要是通过频分复用将频域分成若干个子载波,每个子载波可以传输一个数据流,同时在时域上通过多路复用技术实现多个用户的数据传输。
由于OFDM技术的高效率和误码率的低值,使得LTE具有更好的覆盖范围和抗干扰能力,不断有新的技术被应用到LTE中,比如MIMO(Multiple-input and multiple-output)、VoLTE(Voice over LTE)和Carrier Aggregation(CA)等,不断提升着LTE技术的性能。
1.2 LTE技术特点(1)更高的数据速率,更低的时延。
由于LTE技术利用的是OFDM技术,在广阔的频带内分成很多的子载波,实现的是并行传输,可以提高数据速率,一般可以达到100Mbps的下行速率和50Mbps的上行速率,时延也可以控制在10ms以下。
(2)更好的数据覆盖和信号质量。
由于LTE技术的高效率和误码率的低值,使得其具有更好的覆盖范围和抗干扰能力,而且还可以通过一些技术手段例如VoLTE来提高语音通话的质量。
(3)更丰富的业务应用。
LTE技术可以支持更丰富的业务应用,不仅包括传统的语音通信和数据传输,还包括一些新型的业务应用,例如高清视频传输、IoT(物联网)等,可以为用户提供更好的服务体验。
(4)更灵活的网络组网方式。
由于LTE技术使用的网络协议灵活多变,网络组网方式也更加灵活,可以实现单网、多层次、多种技术的混合组网模式,更加方便网络管理和维护。
(5)更加低成本的部署和维护。
LTE的部署和维护成本较低,因为采用的是基于IP的全网络架构,使得网络的部署和维护工作更加简单,而且维护人员的培训成本也较低。
1.3 总结LTE技术采用OFDM技术,实现了更高的数据速率、更好的数据覆盖和信号质量、更丰富的业务应用、更灵活的网络组网方式和更加低成本的部署和维护,这些都是构成LTE技术的重要特点。
lte基础原理与关键技术
lte基础原理与关键技术LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,是由3GPP(3rd Generation Partnership Project)制定的国际标准。
LTE基于OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)两种关键技术,旨在提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的系统容量。
LTE的基础原理是通过将频谱分成多个小的子载波,并通过OFDMA技术将数据并行传输在这些子载波上,从而提高整体的数据传输速率。
同时,采用MIMO技术可以在发送和接收端分别使用多个天线,通过空间复用和多路径传输的方式提高系统的抗干扰性能和覆盖范围。
除了OFDMA和MIMO,LTE还采用了其他关键技术来增强系统的性能。
其中,调制技术是LTE中的重要一环。
LTE采用了更高阶的调制方式(如16QAM和64QAM)来提高每个子载波的传输速率。
另外,LTE还引入了天线端口数据复用(TM)技术,将控制信道和数据信道通过不同的天线进行传输,从而提高系统的容量和灵活性。
LTE还采用了自适应调度技术,根据用户的需求和信道条件动态地分配资源,从而提高系统的整体效率。
同时,LTE还引入了多小区(Multi-Cell)协同技术,通过小区间的协作和资源的共享来提高系统的覆盖范围和容量。
除了上述关键技术,LTE还包括了其他一些重要的技术和功能。
例如,LTE使用了数据流控制和快速调度算法来提高系统的传输效率和公平性。
LTE还引入了LTE-Advanced技术,如协同多点传输(Coordinated Multi-Point,CoMP),通过多个基站的协同传输来提高系统的覆盖范围和容量。
总的来说,LTE基于OFDMA和MIMO技术,结合多种关键技术和功能,实现了更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的系统容量。
LTE常见知识点汇总
LTE常见知识点汇总LTE(Long Term Evolution)是一种无线通信技术,用于4G移动通信网络。
以下是一些关于LTE的常见知识点:1.LTE的基本原理:LTE使用OFDMA(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出)技术,提供高速数据传输和更好的信号质量。
OFDMA将频谱划分为多个子载波,每个子载波可以为多个用户提供独立的传输通道。
MIMO利用多个天线发送和接收多个数据流,提高传输速度和信号可靠性。
2. LTE的网络架构:LTE网络由基站(eNodeB),核心网和终端设备(UE)组成。
基站负责无线信号的传输和接收,核心网处理用户数据和控制信息的传输,终端设备是用户使用的移动设备。
3.LTE的带宽:LTE系统使用不同的频段和带宽,包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz等。
较大的带宽可提供更高的数据传输速度和容量。
4. LTE的速度和性能:LTE网络可以提供高速的数据传输速度,通常在几十兆比特每秒(Mbps)到几百兆比特每秒(Gbps)之间。
LTE-A(LTE-Advanced)还可以提供更高的速度,达到几千兆比特每秒。
5.LTE的传输方式:LTE使用分时传输和分频传输的混合方式。
下行链路使用OFDMA进行频分复用,上行链路使用SC-FDMA(单载波频分多址)进行频分复用。
6.LTE的频段:LTE系统在不同的频段中运行,包括700MHz、800MHz、1800MHz、2600MHz等。
较低频段的信号可以更好地穿透建筑物,较高频段的信号具有更高的容量。
7.LTE的切换:LTE支持平滑的切换,包括小区间切换(频域、时域和小区间的切换)和宏小区—微小区切换等。
切换可以提供更好的网络覆盖和容量管理。
8.LTE的QoS(服务质量):LTE支持多种QoS级别,以满足不同应用的需求。
QoS包括延迟、带宽、可靠性和优先级等。
9.LTE的安全性:LTE使用多种安全机制来保护用户的数据和通信隐私。
lte工作原理
lte工作原理LTE(Long Term Evolution)是第四代(4G)无线通信技术的一种标准,其工作原理是基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)和MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)技术。
首先,LTE系统中的空中接口使用OFDM技术来实现高速数据传输。
OFDM是一种多载波调制技术,将高速数据流分成多个低速数据流,分别在不重叠的子载波上传输。
这些子载波之间正交分离,可以充分利用频谱资源,提高频谱利用效率。
此外,OFDM技术还具有抗多径衰落和抗干扰能力强的特点。
LTE系统中还使用了MIMO技术,通过在发送和接收端使用多个天线,可以实现空间上的多重传输。
MIMO技术可以提高系统的数据传输速率和信道容量,同时还可以减小信号的衰落和干扰。
LTE系统中常用的MIMO模式有SU-MIMO (Single User MIMO,单用户MIMO)和MU-MIMO(Multi User MIMO,多用户MIMO)。
LTE系统的基站(eNodeB)和终端设备(UE)之间通过无线信道传输数据。
基站通过调度算法将数据分成小的数据块,并根据信道状态信息选择合适的传输方式(例如:调制方式、编码方式等)。
然后将数据块按照时间和频率的方式分配到子载波上,并使用OFDM和MIMO技术进行传输。
终端设备接收到数据后,会进行解调和解码等处理,然后将数据传给上层应用或者网络。
除了数据传输,LTE系统还具有一些其他功能。
一是调制解调器(MODEM),它负责数字信号的调制和解调,将数字信号转换成模拟信号,并通过天线进行发送和接收。
二是控制器,负责系统的管理和控制,包括调度算法的实现、信道状态的估计和预测等。
三是核心网,负责用户身份验证、用户数据的传输等核心的网络功能。
LTE系统的工作原理可以简单总结为以下几个步骤:1. 将要传输的数据分成小的数据块,并根据信道状态信息选择合适的传输方式。
LTE的技术原理
LTE的技术原理LTE(Long Term Evolution)作为第四代移动通信技术,其技术原理主要包括无线接入技术、核心网技术和网络优化技术等方面。
本文将详细介绍LTE的技术原理。
一、无线接入技术1.OFDM技术LTE使用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术作为其物理层技术,采用了SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)技术作为上行链路的多址技术。
OFDM技术具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、符号时间间隔长、对调制方式的选择灵活等特点,能够有效提高数据传输速率和系统整体性能。
2.MIMO技术LTE还采用了MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术,该技术通过在发送端和接收端分别增加多个天线,利用空间复用技术实现多个数据流同时传输,从而提高系统的频谱效率和系统容量。
MIMO技术在LTE 系统中广泛应用于数据传输和信号处理过程中。
3.自动重传请求技术LTE系统还引入了自动重传请求技术,通过在物理层上实现自动重传请求ARQ(Automatic Repeat reQuest)功能,可以有效保障数据传输的可靠性和稳定性。
当接收端检测到数据包丢失或错误时,会向发送端发送自动重传请求,发送端重新发送丢失的数据包,从而保证数据的完整性和准确性。
二、核心网技术1. Evolved Packet Core(EPC)LTE核心网采用了Evolved Packet Core(EPC)结构,EPC由三个主要部分组成:核心网节点(PGW、SGW、MME)、用户面协议GTP(GPRS Tunneling Protocol)和控制面协议S1AP(S1 Application Protocol)。
EPC实现了LTE系统的核心网络功能,包括连接管理、移动性管理、安全性保障、QoS(Quality of Service)管理等。
lte 技术原理
lte 技术原理LTE(Long Term Evolution)是一种移动通信技术,它是第四代(4G)移动通信技术的重要标准之一。
作为一种高速无线通信技术,LTE的原理和实现方式对于现代通信的发展具有重要意义。
LTE技术的基本原理是通过无线电频谱的合理利用,实现高速数据传输和较低的延迟。
LTE网络采用OFDM(正交频分多址)技术,也就是将信号分成多个不重叠的子载波进行传输,这样可以提高频谱效率。
同时,LTE还采用MIMO(多输入多输出)技术,通过利用多个天线进行数据传输,提高了信号的可靠性和容量。
在LTE网络中,基站是起到连接用户设备和核心网络的重要角色。
基站通过将无线信号转换成数字信号,并将其传输到核心网络中,实现了用户设备与互联网的连接。
基站之间通过光纤和传输网互联,形成了一个覆盖范围广泛的LTE网络。
LTE网络中的核心网主要由MME(移动管理实体)、SGW(服务网关)和PGW(数据网关)组成。
MME负责用户的鉴权、位置管理以及安全控制等功能;SGW负责用户数据的传输和路由;PGW则负责用户数据的传输和外部网络的连接。
LTE网络的关键技术之一是无线接入技术。
在LTE网络中,用户设备通过和基站的通信来实现数据的传输。
LTE网络采用了多个无线接入技术,包括LTE FDD(频分双工)和LTE TDD(时分双工)。
LTE FDD通过分别用于上行和下行信号的不同频段来实现双工通信;LTE TDD则通过将上行和下行信号在时间上进行划分来实现双工通信。
这些技术的应用使得LTE网络能够同时支持高速数据传输和语音通信。
除了高速数据传输和语音通信外,LTE网络还支持一系列高级功能。
其中包括VoLTE(基于LTE的语音通信)、LTE广播、LTE定位以及LTE直播等。
这些功能的应用使得LTE网络在多个领域得到了广泛的应用,包括移动通信、物联网和公共安全等。
LTE技术作为一种高速无线通信技术,通过合理利用无线电频谱和采用先进的无线接入技术,实现了高速数据传输和较低的延迟。
LTE原理整理(精)
(一)LTE简述(★)一、LTE产生背景-3GPP简介3GPP (3rd Generation Partnership Project )成立于1998年12月,是一个无线通信技术的标准组织,由一系列的标准联盟作为成员(Organizational Partners)。
目前有ARIB(日本), CCSA(中国), ETSI(欧洲), ATIS(美洲), TTA(韩国), and TTC(日本)等。
3GPP分为标准工作组TSG和管理运维组两个部分。
TSG主要负责各标准的制作修订工作,管理运维组主要负责整理市场需求,并对TSG和整个项目的运作提供支持。
TSG(Technical Specification Groups )TSG GERAN: GERAN无线侧相关(2G);TSG RAN: 无线侧相关(3G and LTE);TSG SA (Service and System Aspects):负责整体的网络架构和业务能力;TSG CT (Core Network and Terminals):负责定义终端接口以及整个网络的核心网相关部分。
页脚内容1二、什么是LTE?LTE(Long Term Evolution)是指3GPP组织推行的蜂窝技术在无线接入方面的最新演进。
接入网将演进为E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)。
核心网的系统架构将演进为SAE (System Architecture Evolution)。
之所以需要从3G演进到LTE,是由于近年来移动用户对高速率数据业务的要求,同时新型无线宽带接入系统的快速发展,如WiMax的出现,给3G系统设备商和运营商造成了很大的压力。
在LTE 系统设计之初,其目标和需求就非常明确:降低时延、提高用户传输数据速率、提高系统容量和覆盖范围、降低运营成本:页脚内容2三、LTE的特点显著的提高峰值传输数据速率,例如20MHz带宽时下行链路达到100Mb/s,上行链路达到50Mb/s, 20MHz带宽时下行326Mbps(4*4 MIMO),上行86.4(UE: SingleTX);在保持目前基站位置不变的情况下,提高小区边缘比特速率;显著的提高频谱效率,例如达到3GPP R6版本的2~4倍;无线接入网的时延低于10ms;控制面延时小于100ms,用户面延时小于5ms频谱效率:1.69bps/Hz(2x2 MIMO); 1.87bps/Hz(4x2 MIMO)用户数:协议要求5MHz带宽,至少支持200激活用户/小区;5M以上带宽,至少400激活用户/小区显著的降低控制面时延(从空闲态跃迁到激活态时延小于100ms(不包括寻呼时间));页脚内容3支持灵活的系统带宽配置,支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz带宽,支持成对和非成对频谱;支持现有3G系统和非3G系统与LTE系统网络间的互连互通;更好的支持增强型MBMS(E-MBMS);系统不仅能为低速移动终端提供最优服务,并且也应支持高速移动终端,能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务;实现合理的终端复杂度、成本、功耗;取消CS域,CS域业务在PS域实现,如VOIP;系统结构简单化,低成本建网四、LTE的标准化进程2004年12月3GPP正式成立了LTE的研究项目。
LTE的工作原理
LTE的工作原理LTE(Long-Term Evolution), 是一种无线通信技术标准。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 码分多址技术(CDMA):在LTE中,为了提高系统容量和频谱效率,采用了码分多址技术。
该技术通过将不同用户的数据编码成不同的序列,使得多个用户可以同时使用相同的频谱资源进行通信。
2. OFDMA(正交频分多址):LTE采用OFDMA技术实现下行链路(基站到终端)和上行链路(终端到基站)的无线传输。
OFDMA将频谱资源分为多个子载波,每个子载波间相互正交,使得多个用户可以同时传输数据,提高了系统的频谱效率。
3. MIMO技术(多输入多输出):LTE中采用了MIMO技术来提高系统的容量和覆盖范围。
MIMO利用多个天线在发送端和接收端之间传输多个数据流,通过空间上的信号复用和多径传播的特点,提高了系统的传输速率和可靠性。
4. 调制和编码:LTE使用了高效的调制和编码技术,如16QAM和64QAM调制,以及Turbo编码、LDPC编码等纠错码。
这些技术可以提高信道的可靠性和数据传输速率。
5. 动态资源分配:LTE可以根据用户的需求和信道质量动态分配无线资源。
通过监测信道状态和用户的需求,LTE可以动态调整子载波的分配、功率控制和调度算法,以优化网络性能。
6. 切换和漫游:LTE支持无缝切换和漫游,可以实现终端在不同LTE基站之间的切换,以实现用户在移动过程中的连续通信。
7. 双工方式:LTE支持全双工通信,同时支持下行和上行链路的同时传输,有效提高了系统的容量和频谱利用率。
总结起来,LTE的工作原理主要包括码分多址技术、OFDMA 技术、MIMO技术、调制和编码技术、动态资源分配、切换和漫游、双工方式等。
这些技术的综合应用使得LTE在无线通信中具有更高的传输速率、容量和覆盖范围。
LTE基础原理及关键技术
LTE的网络架构
• LTE的主要网元
– – LTE的接入网E-UTRAN由e-NodeB组成。 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,S1U是e-NodeB连接S-GW 的用户面接口与传统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。
载波带宽 [MHz]
RE数目 (每个OFDM符号) RB数目 (每个slot)
1.4
72 6
3
180 15
5
300 25
10
600 50
15
900 75
20
1200 100
自适应调制和编码(AMC)
信道质量的信息反馈,即Channel Quality Indicator (CQI) UE测量信道质量,并报告(每1ms或 者是更长的周期)给eNodeB eNodeB基于CQI来选择调制方式,数 据块的大小和数据速率
的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。 • 2)MIMO:不相关的各个天线上分别发送多个数据流,利用多径衰落, 在不增加带宽和天线发送功率的情况下,提高信道及频谱利用率,下 行数据的传输质量。 • 3) 高阶调制:16QAM、64QAM • 4) HARQ:下行:异步自适应HARQ • 5) AMC:TD-LTE支持根据上下行信道互易性进行AMC调整
Subframe #4
Subframe #5
Subframe #7
LTE关键知识点总结
LTE关键知识点总结LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术的一种标准,它通过提高数据速率、降低通信延迟和增强网络容量来满足日益增长的移动通信需求。
LTE技术在实现更高数据速率、更可靠的网络连接和更低的通信延迟方面都取得了重大突破,成为目前移动通信领域的主流技术之一、下面是LTE技术的一些关键知识点总结:1.LTE的基本原理LTE技术基于OFDMA(正交频分多址)和SC-FDMA(单载波频分多址)技术,它使用蜂窝网络结构,将空间划分为多个小区域,每个小区域由一个基站负责覆盖。
用户设备(如手机、平板等)通过基站与核心网络进行通信,实现数据传输和通话等功能。
2.LTE的核心网络LTE的核心网络由Evolved Packet Core(EPC)组成,包括MME(移动性管理实体)、SGW(分组数据网关)和PGW(用户面网关)等组件。
EPC负责数据传输、呼叫控制和移动管理等功能,确保用户设备能够在移动过程中实现无缝切换和连接。
3.LTE的频段和带宽LTE技术在不同频段上运行,包括700MHz、800MHz、1800MHz、2300MHz和2600MHz等频段。
用户可以根据所在地区和运营商的情况选择不同频段的LTE网络。
另外,LTE网络的带宽可以根据需求进行调整,通常包括5MHz、10MHz、15MHz和20MHz等不同的带宽设置。
4.LTE的多天线技术(MIMO)LTE技术支持多天线技术(MIMO),即通过多个发射天线和接收天线来实现数据传输。
MIMO技术可以提高信号覆盖范围、增强网络容量和减少信号干扰,提高网络性能和用户体验。
5.LTE的载波聚合技术(CA)LTE技术还支持载波聚合技术(CA),即同时使用多个频率载波进行数据传输。
通过CA技术,可以提高网络速率和覆盖范围,同时优化网络资源的利用效率,提升整体网络性能。
6.LTE的VoLTE技术LTE技术还支持VoLTE(Voice over LTE),即通过LTE网络实现高质量的语音通话。
LTE原理及简介-精华(1)
第1章网络概述LTE是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进,于2004年12月在3GPP 多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。
LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键传输技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率,并支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz等多种带宽分配,支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段,频谱分配更加灵活,系统容量显著提升。
LTE系统网络架构更加扁平化、简单化,减少了网络节点和系统复杂度,从而缩短系统时延,降低了网络部署和维护成本。
LTE系统有两种制式:FDD-LTE和TDD-LTE,即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统。
TDD-LTE和FDD-LTE相比,主要差别在于空中接口的物理层上,FDD-LTE 系统空口上下行传输采用一对对称的频段接收和发送数据,而TDD-LTE系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输。
高层信令除了MAC和RRC层有少量差别,其他方面基本一致。
表1-1为TDD-LTE和FDD-LTE的主要技术对比。
表1-1 TDD-LTE和FDD-LTE技术对比1.1 网络结构LTE系统架构分两部分,包括演进后的核心网(EPC)和演进后的接入网(E-UTRAN),EPC和E-UTRAN合在一起称为演进后的分组系统(EPS)。
演进后的接入网由eNodeB 组成,去掉了2G/3G中的BSC/RNC功能实体,使得网络更扁平化,提高了网络安全性,可以避免BSC/RNC故障引起区域性能恶化。
演进后的分组核心网(EPC)主要包括移动管理实体(MME)、业务网关(Serving GW)、分组数据网关(PDN GW)、归属用户服务器(HSS)和策略与计费规则功能单元(PCRF)。
EPS网络结构见图1-1。
图1-1 EPS网络结构LTE核心网引入MME和Serving-GW后,实现用户面数据流与控制面信令流的分离,如图1-2所示。
lte技术原理与系统设计
lte技术原理与系统设计一、引言LTE即为“Long Term Evolution”,是一种通信技术标准,被广泛应用于现代移动通信网络中。
本文将介绍LTE技术的原理和系统设计。
二、LTE技术原理1. OFDM技术LTE采用了正交频分复用(OFDM)技术,该技术能够有效地抵抗多径干扰和频率选择性衰落。
OFDM将整个频率带宽划分为多个子载波,每个子载波都是正交的,从而在频域上降低信号间的干扰,实现高效率的数据传输。
2. MIMO技术多输入多输出(MIMO)技术是LTE的重要特点之一。
通过利用多个天线进行信号传输和接收,MIMO可以显著提高系统的传输容量和覆盖范围。
通过适当的编码和信道状态信息反馈,MIMO技术可以实现空间多样性和空间复用,提高系统性能。
3. 跳频技术LTE在信道传输的过程中采用了跳频技术,将整个频带均匀地划分为多个子信道。
通过不断地在不同的子信道上跳跃传输数据,可以避免信号被干扰以及频率选择性衰落的影响,提高系统的抗干扰能力和传输稳定性。
4. 自适应调制与调度技术LTE采用了自适应调制与调度技术,根据信道环境和用户需求动态调整传输速率和调制方式。
通过根据用户的实际需求进行资源分配,可以更高效地利用信道资源,提高系统的容量和覆盖范围。
三、LTE系统设计1. 网络拓扑结构LTE网络由大量的基站组成,每个基站覆盖一定的地理区域。
基站通过光纤、传输线等方式将数据传输到核心网,核心网负责对数据进行处理和路由。
同时,LTE还采用了自组织网络(SON)技术,可以实现网络的自动配置和优化,提高系统的性能和可靠性。
2. 空中接口LTE系统的空中接口主要由用户设备(UE)和基站之间的无线传输通道组成。
其中,UE负责将用户数据转换为无线信号进行传输,基站则负责接收信号并将其转发到核心网。
空中接口采用了复杂的调制和编码技术,以实现高效率的数据传输和较低的延迟。
3. 系统安全设计LTE系统在设计中考虑了安全性的要求。
LTE无线信道原理(一二三 三部分全)
eNode-B
物理信道
用户平面
控制平面 NAS
RRC
PDCP
RLC
MAC层 物理层
信道结构
• 根据其承载的信息类型对逻辑信道进行定义。逻辑信道分为控制和 业务信道。
• 回答的问题:其传输的内容是什么?
• 根据如何发送信息以及所发送信息的特性对传输信道进行定义。
• 回答的问题:其如何传输?
• 根据用于传输数据的物理资源对物理信道进行定义。在物理水平, 可以区分:
LTE无线原理一
课程目标
通过学习, 学员可了解以下知识 ➢LTE 无线信道类型 ➢LTE 无线信道知识 ➢LTE 无线流程和控制知识
LTE无线信道类型
无线协议栈概述
用户平面
控制平面
NAS
核心网和UE之间的非接入层信号
RRC 无线信号
PDCP RLC MAC层 物理层
无线承载 逻辑信道 传输信道
100比特 传输块
添加CRC
物理层
TB
CRC
编码、交织
TB
CRC 校验位
H-ARQ
如果激活
数据调制
物理信道[续]
• DL物理信道包括:
• 物理DL共享信道(PDSCH)
• 其为一个共享信道,该信道用于承载用户数据、无线&核心网络、系统信息(BCH) 和寻呼消息。
• 物理DL控制信道(PDCCH)
• 其为一个共享信令信道,该信道用于承载资源的分配(PDSCH)。
• CCCH,公共控制信道是一个在UE和网络间发送控制信息的信道。该信道 用于与网络间不存在RRC连接的UE。
• DCCH,专用控制信道是一个在UE和网络间发送专用控制信息的点对点 双向信道。该信道用于具有RRC连接的UE。
LTE网络概述及原理V
5
1.1 网络基础
网元功能
eNB2
X2 eNB1 小区间RRM
RB控制 连接移劢性管
理 无线接入控制 eNB测量管理 劢态资源分配
(调度) RRC
PDCP RLC MAC PHY E-UTRAN
VBOX onLine
接入网和核心网功能划分
E-UTRAN提供空中接口功能(包含物理层、MAC、RLC、PDCP、RRC 功能)、以及小区间的RRM功能、RB控制、连接的移劢性控制、无线资 源的调度、对eNB的测量配置、对空口接入的接纳控制等。
带宽灵活配置,能够支持1.4MHz,3MHz,5MHz, 10MHz,15MHz,20MHz等丌同系统带宽,幵支 持成对(paired)和非成对(unpaired)的频谱分配,系 统部署更灵活。
移劢性: 能为低速移劢(0~15km/h)的移劢用户提供最优的 网络性能; 能为15~120km/h的移劢用户提供高性能的服务; 对120~350km/h(甚至在某些频段下,可以达到 500km/h)速率移劢的移劢用户能够保持蜂窝网络的 移劢性。
EPC核心网主要由移劢性管理设备(MME)、服务网关(S-GW)、分组数据网关(P-GW)及存储签约 信息的HSS和策略控制单元(PCRF)等组成,其中S-GW和P-GW逻辑上分设,物理上可以合设,也可以分设。 主要网元功能如下: • MME(Mobility Management Entity,移动管理实体) MME为控制面功能实体,临时存储用户数据的服务器,负责管理和存储UE相关信息,比如UE用户标识、移 劢性管理状态、用户安全参数,为用户分配临时标识。当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对该用户迚 行鉴权,处理MME和UE之间的所有非接入层消息。
更低网络时延: 控制面的传输时延<100ms; 用户面时延<5ms。
lte工作原理
lte工作原理LTE(Long Term Evolution)是一种移动通信技术,用于实现高速数据传输和宽带无线接入。
它的工作原理是基于多天线技术、OFDM技术和分组交换技术等几个关键技术进行组合实现。
在LTE系统中,用户设备(如手机)和基站之间进行数据传输,下面将详细介绍LTE的工作原理以及相关参考内容。
1. 多天线技术:LTE系统采用了多输入多输出(MIMO)技术,通过多个发射天线和接收天线的组合,可以实现更高的数据传输速率和更好的频谱效率。
MIMO技术的原理是在多条独立的信道上同时传送数据,通过空间上的分集和编码技术,可以提高系统容量和抗干扰能力。
2. OFDM技术:LTE采用了正交频分复用(OFDM)技术,将频谱资源分成多个频域上的子载波,并在时域上实现并行传输。
OFDM技术具有抗多径衰落、高信道容量和灵活性等优点。
LTE系统中,使用的是基于FFT的OFDM技术,通过变换和调制操作将数字数据转换为复数信号,然后在频域上进行并行传输。
3. 分组交换技术:LTE采用了分组交换技术,将数据分为小的数据包进行传输。
与传统的电路交换方式不同,分组交换更加灵活高效。
LTE系统中,用户数据被分割成小的IP数据包,并且与控制信息一起传输。
在传输过程中,数据包可以在不同的链路上分开传输,这样可以充分利用网络资源。
4. LTE协议架构:LTE系统使用了一种分层的协议架构,包含了物理层、数据链路层、网络层和应用层等几个层次。
物理层负责信号的调制、解调、编码和解码等操作;数据链路层负责数据传输的可靠性和适应性等;网络层负责IP数据包的传输和路由等;应用层负责具体的应用程序,如VoIP和视频流的传输等。
5. LTE资源分配:LTE系统中,将无线资源分成时域资源和频域资源两部分。
时域资源包括子帧、时隙和符号等,在时间上进行复用。
频域资源包括RB(资源块),在频率上进行复用。
通过动态分配时域和频域资源,实现对用户设备的灵活调度和调整,提高系统的容量和效率。
lte技术原理
lte技术原理LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,它为用户提供了更高的数据传输速度和更稳定的网络连接。
LTE技术的原理涉及到多个方面,包括信道分配、多址技术以及空分复用等。
本文将从这些方面对LTE技术的原理进行阐述。
一、信道分配在LTE中,采用了OFDMA(正交频分多址)技术进行信道分配。
OFDMA将整个频谱资源划分为不同的子载波,每个子载波可以单独分配给不同的用户,从而实现并行传输。
通过对子载波功率的分配和调度,可以在不同用户之间实现公平的资源分配,提高整体网络的容量和覆盖范围。
二、多址技术LTE中采用的多址技术是SC-FDMA(单载波频分多址)技术。
SC-FDMA是一种低峰均比的多址技术,能够有效地减小功率峰均比,提高功率利用率。
与传统的OFDMA技术相比,SC-FDMA具有更好的抗干扰能力和更低的功耗,适用于无线通信领域。
三、空分复用LTE利用空分复用技术将资源分配给不同的用户。
空分复用将不同用户的信号分别分配到不同的天线上,然后通过信道编码和调制等技术将信号传输到接收端。
采用空分复用技术可以减小用户之间的干扰,提高系统的容量和覆盖范围。
四、LTE网络架构LTE网络由多个核心网和无线接入网组成,其中核心网包括移动管理实体(MME)、系统架构演进器(S-GW)、数据网络功能(PDN-GW)等。
无线接入网主要包括基站和基站控制器等。
LTE网络架构将核心网和无线接入网进行了分离,提高了系统的灵活性和可扩展性。
五、LTE调度算法LTE调度算法主要用于合理分配网络资源,提高用户体验和整体网络性能。
LTE调度算法根据用户的需求和网络的状态来决定资源的分配和调度策略,以满足用户的服务质量要求。
常用的LTE调度算法包括最小传输时延算法、最大吞吐量算法和基于功率控制的调度算法等。
总结:LTE技术的原理涉及到信道分配、多址技术、空分复用、网络架构以及调度算法等多个方面。
通过合理的资源分配和调度策略,LTE能够提供更高的数据传输速度和更稳定的网络连接,满足用户对移动通信的需求。
LTE的技术原理
LTE的技术原理LTE(Long Term Evolution)是一种高速无线通信技术,它是全球通信标准的一部分,用于实现4G移动通信网络。
本文将介绍LTE的技术原理,包括LTE的前身、LTE的网络架构、LTE的核心技术和LTE的优势。
一、LTE的前身LTE的前身是3GPP(第三代合作伙伴计划)制定的UMTS(通用移动通信系统)标准,也被称为3G技术。
UMTS提供了更快的数据传输速率和更广泛的网络覆盖,在全球范围内得到了广泛应用。
随着技术的不断进步,LTE被提出作为下一代移动通信技术,以满足人们对更高速、更稳定的数据传输需求。
二、LTE的网络架构LTE的网络架构主要包括两部分:Evolved Packet Core(EPC)和LTE无线接入网络(E-UTRAN)。
1. EPC是LTE网络的核心部分,它包括多个网络节点,如核心网关(Serving Gateway和PDN Gateway)、MME(Mobility Management Entity)等。
这些节点负责处理移动设备的鉴权、用户数据传输以及移动设备的位置管理等功能。
2. E-UTRAN是LTE的无线接入网络,它由多个基站组成,用于无线信号的传输和接收。
在E-UTRAN中,基站被称为eNodeB(Evolved Node B),它负责与移动设备之间的通信,并将数据传输到核心网。
三、LTE的核心技术LTE采用了多项关键技术,以提供高速、稳定的数据传输:1. OFDM(正交频分复用):LTE使用OFDM技术将数据分成多个子载波进行传输,增加了传输速率和频谱效率。
同时,OFDM技术还具有抗多径干扰、抗干扰和抗衰落等优势,提高了信号的可靠性和稳定性。
2. MIMO(多输入多输出):LTE利用MIMO技术在发送和接收端使用多个天线,以提高传输速率和信号质量。
通过利用天线之间的独立信道,MIMO可以增加系统的吞吐量和覆盖范围,提高网络吞吐量和用户体验。
lte工作原理
lte工作原理LTE(Long Term Evolution)是一种无线通信技术,它的工作原理是通过无线电频谱将数据传输到移动设备。
LTE使用了OFDM(正交频分多路复用)技术,它将数据划分为多个低速数据流,然后将其在不同子载波上传输,以提高传输效率和减少干扰。
LTE的工作原理如下:1. 频率分配:LTE使用多个频带来提供更高的数据传输速度和更好的网络覆盖。
通常情况下,频谱被划分为多个子载波,并分配给不同的用户进行数据传输。
2. 封帧和多址技术:数据被分成小的数据包,并通过分组技术封装为数据帧。
每个数据帧都有特定的标识符,以确保正确接收和处理。
同时,LTE利用多址技术,使得多个用户可以同时传输和接收数据,提高了网络的容量和吞吐量。
3. 调制和解调:在数据发送之前,LTE使用调制技术将数字数据转换为调制信号,然后通过无线信道传输。
接收端通过解调技术将接收到的无线信号还原为原始数据。
4. MIMO技术:LTE采用MIMO(多输入多输出)技术,通过在发射端和接收端使用多个天线,实现在同一频谱上进行多个数据流的传输。
这不仅提高了数据传输速度,还增加了网络的可靠性和稳定性。
5. QoS(服务质量保证):LTE支持多种不同类型的数据传输服务,如实时语音通话、视频流媒体和互联网数据传输等。
通过对不同类型数据的优先级进行管理和调度,以确保其获得适当的带宽和延迟。
总的来说,LTE通过利用OFDM技术、频率分配、封帧和多址技术、调制解调、MIMO技术和QoS等手段,实现了高速、可靠且高容量的无线数据传输。
它是移动通信领域的重要技术之一,为我们提供了更快速、更稳定的移动通信体验。
第三章LTE系统原理
LTE 物理层架构
下行链路物理信号处理流程
3.调制(Modulation Mapping) 基站对经过加扰后的数据流进行 QPSK, 16QAM 或 64QAM 的数字调制, 将TB的信号数据流根据当前调制方式映射到相应的星座图上形成复数 据符号(Symbol)
LTE 物理层架构
下行链路处理流程
LTE 物理层架构
下行物理信道处理流程
LTE 物理层架构
下行链路物理信号处理流程
1. 对每个传输块进行 CRC 校验,信道编码,速率匹配处理。 2.加扰(scrambling)
位同步:
通过扰码使得基站之间的干扰信号随机化(各基站有不同的扰码序列) 以破坏长连0或长连1序列,以便提取时钟保持同步,
RB ( Resource Block) 业务信道的资源单位 • 时域上为1个时隙,含6(扩展CP)
个或7(常规CP)个OFDM符号 • 频域上为12个子载波,每个子载波
15kHz,故共180kHz
频率/子载波(序号k)
l=0 k=0
时间/OFDM符号(序号l)
LTE 物理层架构
物理资源概念
注:实际占有的带宽、资源块少,这是由于用来做保护了,两侧留了一些保护
LTE接口协议
LTE 物理层架构
信道带宽不同配置:E-UTRA的物理层将支持多种不同的系统带宽,包括 1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz
支持多种频段,从700MHz到2.6GHz(协议还在更新中,部分频段的支持情 况可能会有所变动)
多址方案一般是无线通信系统的核心技术。LTE的多址方案在下行方向上采用 基于循环前缀(CP)的正交频分复用OFDM;在上行方向上采用基于循环前缀 的单载波频分多址SC-FDMA,优点是能够控制发送信号峰均比,降低对移动 台射频单元的要求,且省电。
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(一)LTE简述(★)一、L TE产生背景-3GPP简介3GPP (3rd Generation Partnership Project )成立于1998年12月,是一个无线通信技术的标准组织,由一系列的标准联盟作为成员(Organizational Partners)。
目前有ARIB(日本), CCSA (中国), ETSI(欧洲), ATIS(美洲), TTA(韩国), and TTC(日本)等。
3GPP分为标准工作组TSG和管理运维组两个部分。
TSG主要负责各标准的制作修订工作,管理运维组主要负责整理市场需求,并对TSG和整个项目的运作提供支持。
TSG(Technical Specification Groups )●TSG GERAN: GERAN无线侧相关(2G);●TSG RAN: 无线侧相关(3G and LTE);●TSG SA (Service and System Aspects):负责整体的网络架构和业务能力;●TSG CT (Core Network and Terminals):负责定义终端接口以及整个网络的核心网相关部分。
二、什么是L TE?LTE(Long Term Evolution)是指3GPP组织推行的蜂窝技术在无线接入方面的最新演进。
接入网将演进为E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)。
核心网的系统架构将演进为SAE (System Architecture Evolution)。
之所以需要从3G演进到LTE,是由于近年来移动用户对高速率数据业务的要求,同时新型无线宽带接入系统的快速发展,如WiMax的出现,给3G系统设备商和运营商造成了很大的压力。
在LTE系统设计之初,其目标和需求就非常明确:降低时延、提高用户传输数据速率、提高系统容量和覆盖范围、降低运营成本:三、L TE的特点●显著的提高峰值传输数据速率,例如20MHz带宽时下行链路达到100Mb/s,上行链路达到50Mb/s, 20MHz带宽时下行326Mbps(4*4 MIMO),上行86.4(UE: SingleTX);●在保持目前基站位置不变的情况下,提高小区边缘比特速率;●显著的提高频谱效率,例如达到3GPP R6版本的2~4倍;●无线接入网的时延低于10ms;●控制面延时小于100ms,用户面延时小于5ms●频谱效率:1.69bps/Hz(2x2 MIMO); 1.87bps/Hz(4x2 MIMO)●用户数:协议要求5MHz带宽,至少支持200激活用户/小区;5M以上带宽,至少400激活用户/小区●显著的降低控制面时延(从空闲态跃迁到激活态时延小于100ms(不包括寻呼时间));●支持灵活的系统带宽配置,支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz带宽,支持成对和非成对频谱;●支持现有3G系统和非3G系统与LTE系统网络间的互连互通;●更好的支持增强型MBMS(E-MBMS);●系统不仅能为低速移动终端提供最优服务,并且也应支持高速移动终端,能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务;●实现合理的终端复杂度、成本、功耗;●取消CS域,CS域业务在PS域实现,如VOIP;●系统结构简单化,低成本建网四、L TE的标准化进程2004年12月3GPP正式成立了LTE的研究项目。
原定2006年6月完成的研究项目SI(Study Item)推迟到2006年9月。
完成可行性研究,并输出技术报告。
2006年9月正式开始工作项目WI(Work Item)/标准制定阶段,原定为2007年9月完成第一个标准版本,现已延期。
目前LTE处于Stage3 (Protocol)研究阶段,正在各个子组会议上热烈的讨论。
预计2008年年底会推出首个商用协议版本。
LTE主要涉及36.xxx系列协议。
目前协议仍在不断完善中。
五、SAE简介系统架构演进SAE(System Architecture Evolution),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。
六、SON简介自组织网络SON(Self Organization Network)是由下一代移动网NGMN(Next Generation Mobile Network)运营商发起的要求LTE实现的功能。
运营商站在自己利益和感受的角度出发,鉴于早期通信系统在O&M兼容性和经济性比较差,而对LTE提出新的要求,主要集中于FCAPSI的管理(Fault, Configuration, Alarm, Performance, Security, Inventory):●自规划(Self-planning)●自配置(Self-deployment)●自优化(Self-optimization)●自维护(Self-maintenance)SON的优势:运营商可以减少规划、优化、维护的成本,降低OPEX。
设备商可以促进性能特性、工具等的销售,降低交付后网络优化的成本;低附加值和低技术含量的工作收益将减少。
(二)LTE网络架构及协议栈(★★)一、L TE网络架构与接口1.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(Evolved Packet Core)由MME,S-GW和P-GW组成。
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。
2.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。
S-GW和P-GW之间通过S5接口连接。
附:其他核心网网元在LTE网络结构中HSS、PDNGateway 、PCRF和最后一个圆圈是什么,有什么功能?PDN:●在3GPP接入系统与非3GPP接入系统移动时的移动性锚点,有时别成为SAE锚点功能。
●策略与计费执行(PCEF)●给予每个用户的分组过滤(深度分组检查)●支持计费●支持合法监听●为UE分配IP地址●在服务网管和外部数据之间路由转发数据●分组数据屏蔽HSS:●永久的中心用户数据库●为每一个用户存储移动性和服务数据●包含认证中心(AuC)功能PCRF:●架构进行策略和计费控制,PCRF和是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,可以与LTE的P-GW合设完成该功能,也可单独设置。
Operator's IP Services(e.g. IMS, PSS etc.)●服务运营商的ip服务。
我感觉是互联网。
手机上网的时候不是要连接互联网么,应该就是这个。
二、L TE网元功能1.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。
2.MME的主要功能包括:●NAS (Non-Access Stratum)非接入层信令的加密和完整性保护;●AS (Access Stratum)接入层安全性控制、空闲状态移动性控制;●EPS (Evolved Packet System)承载控制;●支持寻呼,切换,漫游,鉴权。
3.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。
4.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。
图 LTE各网元主要功能三、L TE协议栈介绍1.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2.用户面的主要功能:●头压缩●加密●调度●ARQ/HARQ3.控制面的主要功能:●RLC和MAC层功能与用户面中的功能一致●PDCP层完成加密和完整性保护●RRC层完成广播,寻呼,RRC连接管理,资源控制,移动性管理,UE测量报告控制●NAS层完成核心网承载管理,鉴权及安全控制(三)LTE物理层结构介绍(★★★★)一、L TE支持频段对于频率的定位要考虑:●覆盖?Or 容量?●热点、热区?●漫游?●产业链?●全球频段?Or 区域性●频段?●主频段?辅频段●……根据2008年底冻结的LTE R8协议:●支持两种双工模式:FDD和TDD●支持多种频段,从700MHz到2.6GHz●支持多种带宽配置,协议规定以下带宽配置:1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz,20MHz注1:协议还在更新中,部分频段的支持情况可能会有所变动注2:双工、复用和多址:双工用来区分不同方向(上下行),复用用来区分同一媒介的子信道,多址用来区分用户动态分配的子信道。
multiplexing翻译为“复用”较好;deplexing翻译为“双工”较好;multiple access翻译为“多址”不是很好,其实准确地讲应当是“多点接入”。
复用与多址是两个完全不同的概念,复用是将单一媒介(medium)划分成很多子信道(subchannel),这些子信道之间相互独立,互不干扰。
从媒介的整体容量上看,每个子信道只占用该媒介容量的一部分。
多址(exactly,多点接入)处理的是动态分配信道给用户。
这在用户仅仅暂时性地占用信道的应用中是必须的,而所有的移动通信系统基本上都属于这种情况。
同时,在信道永久性地分配给用户的应用中,多址是不需要的(对于无线或者电视广播站就是这样)。
归结起来:复用是将medium划分成channel(subdivision),而多址处理的是channel的动态分配(dynamic assignment),这里动态很重要。
复用是对资源来说的,复用分时分、频分、码分等,复用是把资源分割供用户使用的方式,多址的对象是用户,是区分用户和用户的方式,每个用户使用不同的‘址’来区分。
简单来说,多址肯定要复用,不同用户必须占用不同的资源才能区分开来;但复用不一定多址,单个用户可以同时占用多个资源进行接收,比如在GSM或3G中一个用户占用多个频道、多个码道或多个时隙来提高传输速率就还是复用的概念注3:无线信道包括了电波的多径传播,时延扩展,衰落特性以及多普勒效应,在移动通信中,我们要充分考虑这些特性以及解决的方案。