三代移动通信——LTEPPT课件
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第8章 LTE
8.1
概述
8.2
LTE的系统结构
8.3
LTE的空中接口
8.4
Page 1
LTE关键技术
.
3G技术长期演进（Long Term Evolution,LTE）与以往的移动通信系统不 同，无线接入网的空中接口技术和核心网 的网络结构都发生了较大的变化。
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本章主要内容如下： ➢LTE的主要点和LTE的研究现状 ➢LTE网络结构 ➢E-UTRAN的结构，主要网元和接口的功 能
LTE项目的启动是为了应对“其他无 线通信标准”的竞争。
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.
由于LTE系统缺乏和3G系统的后向兼 容性，因此LTE系统更适合于在较早阶段 （如2000年左右）部署了3G系统，在2010 年左右希望大规模更新网络的那些运营商。
HSPA+的主要工作较多地集中在 RAN2工作组。
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.
E-UTRAN无线接入网的结构比较简单， 只包含一个网络节点eNode B，取消了 RNC，eNode B直接通过S1接口与核心网 相连，因此原来RNC的功能就被重新分配 给了eNode B和核心网中的移动管理实体 （Mobility Management Entity，MME） 或是服务网关实体（Serving Gateway entities，S-GW）。
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.
⑨ 取消CS（电路交换）域，CS域业务在 PS（分组交换）域实现，如采用VoIP。
⑩ 以尽可能相似的技术同时支持成对和非 成对频段。
支持运营商间的简单邻频共存和邻区域 共存。
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.
3．LTE的基本特点
（1）只支持分组交换的结构 （2）完全共享的无线信道
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4．LTE的研究现状
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.
S-GW实际上是一个边界节点，如果将 它看成核心网的一部分，则接入网主要由 eNode B构成。
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.
LTE的eNode B除了具有原来Node B的 功能外，还承担了传统3GPP接入网中RNC 的大部分功能，如物理层、MAC层、无线 资源控制、调度、无线准入、无线承载控 制、移动性管理和小区间无线资源管理等。
.
8.2 LTE的系统结构 8.2.1 LTE/SAE的网络结构
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图8-1 LTE/SAE的网络结构图
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图8-2 E-UTRAN和EPC间的功能划分
.
8.2.2 E-UTRAN的结构及接口
1．E-UTRAN结构与UTRAN结构的 比较
在考虑LTE技术架构时，大家一致建 议将RNC省去，采用单层无线接入网络结 构，有利于简化网络结构和减小延迟。
.
2．E-UTRAN主要网元的功能及接口
（1）eNode B实现的功能 （2）E-UTRAN主要的开放接口
① X2接口 ② Sl接口 ③ LTE-Uu接口
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为了保证3G移动通信的持续竞争力， 移动通信业界提出了新的市场需求，要求 进一步加强3G技术，提供更强大的数据业 务能力，向用户提供更好的服务，同时具 有与其他技术进行竞争的实力。
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因此，3GPP和3GPP2相应启动了3G 技术长期演进（Long Term Evolution， LTE）和空中接口演进（Air Interface Evolution，AIE），2007年2月，3GPP2鉴 于新的标准与cdma2000 1x EV-DO有较大 差别，将新的空中接口标准命名为超移动 宽带（Ultra Mobile Broadbandx，UMB）， 并于2007年4月正式颁布。
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eNode B和eNode B之间采用网格 （Mesh）方式直接互连，这也是对原有 UTRAN结构的重大修改。
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.
核心网采用全IP分布式结构。
LTE采用扁平的无线接入网络架构， 将对3GPP系统的未来体系架构产生深远的 影响，逐步趋近于典型的IP宽带网络结构。
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Page 13
.
③ 频谱效率达到3GPP R6的2～4倍。
④ 降低系统延迟，用户面延迟（单向）小 于5ms，控制面延迟小于100ms。
⑤ 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操 作。
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.
⑥ 支持增强型的广播组播（MBMS）业务。
⑦ 实现合理的终端复杂度、成本和耗电。
⑧ 支持增强的IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem，IMS）和核心网。
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.
预计在2009年到2010年推出成熟的商 用产品。
3GPP LTE地面无线接入网络技术规范 已通过审批，被纳入3GPP R8版本中， 2009年3月份的会议上R8版本基本上已经 完成了。
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.
相比于传统的移动通信网络，LTE在 无线接入技术和网络结构上发生了重大变 化。
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Page 7
.
按照3GPP组织的工作流程，3G LTE 标准化项目基本上可以分为两个阶段： 2004年12月到2006年9月为研究项目 （Study Item，SI）阶段，进行技术可行 性研究，并提交各种可行性研究报告； 2006年9月到2007年9月为工作项目（Work Item，WI）阶段，进行系统技术标准的具 体制定和编写，完成核心技术的规范工作， 并提交具体的技术规范。
.
2．LTE的主要目标
（1）LTE需求
① 系统容量 ② 数据传输时延 ③ 终端状态间转换时间
Page 11
.
④ 移动性
⑤ 覆盖范围
⑥ 增强的多媒体广播和多播业务 （MBMS）业务
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（2）LTE主要性能指标
3GPP LTE的主要性能指标描述如下。 ① 支持1.25～20MHz带宽，提供上行 50Mbit/s、下行100Mbit/s的峰值数据速率。 ② 提高小区边缘的比特率，改善小区边缘 用户的性能。
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➢核心网（EPC）结构，主要网元和接口的 功能
➢LTE空中接口的协议结构及各层功能
➢物理信道、传输信道、逻辑信道的分类及 相互间的映射关系
➢LTE关键技术
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8.1 概述
1．LTE概念
近年来，在传统蜂窝移动通信技术高 速发展的同时，宽带无线接入技术（如移 动WiMAX）也开始提供移动功能，试图抢 占移动通信的部分市场。
8.1
概述
8.2
LTE的系统结构
8.3
LTE的空中接口
8.4
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LTE关键技术
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3G技术长期演进（Long Term Evolution,LTE）与以往的移动通信系统不 同，无线接入网的空中接口技术和核心网 的网络结构都发生了较大的变化。
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本章主要内容如下： ➢LTE的主要点和LTE的研究现状 ➢LTE网络结构 ➢E-UTRAN的结构，主要网元和接口的功 能
LTE项目的启动是为了应对“其他无 线通信标准”的竞争。
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由于LTE系统缺乏和3G系统的后向兼 容性，因此LTE系统更适合于在较早阶段 （如2000年左右）部署了3G系统，在2010 年左右希望大规模更新网络的那些运营商。
HSPA+的主要工作较多地集中在 RAN2工作组。
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E-UTRAN无线接入网的结构比较简单， 只包含一个网络节点eNode B，取消了 RNC，eNode B直接通过S1接口与核心网 相连，因此原来RNC的功能就被重新分配 给了eNode B和核心网中的移动管理实体 （Mobility Management Entity，MME） 或是服务网关实体（Serving Gateway entities，S-GW）。
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⑨ 取消CS（电路交换）域，CS域业务在 PS（分组交换）域实现，如采用VoIP。
⑩ 以尽可能相似的技术同时支持成对和非 成对频段。
支持运营商间的简单邻频共存和邻区域 共存。
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3．LTE的基本特点
（1）只支持分组交换的结构 （2）完全共享的无线信道
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4．LTE的研究现状
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S-GW实际上是一个边界节点，如果将 它看成核心网的一部分，则接入网主要由 eNode B构成。
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LTE的eNode B除了具有原来Node B的 功能外，还承担了传统3GPP接入网中RNC 的大部分功能，如物理层、MAC层、无线 资源控制、调度、无线准入、无线承载控 制、移动性管理和小区间无线资源管理等。
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8.2 LTE的系统结构 8.2.1 LTE/SAE的网络结构
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图8-1 LTE/SAE的网络结构图
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图8-2 E-UTRAN和EPC间的功能划分
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8.2.2 E-UTRAN的结构及接口
1．E-UTRAN结构与UTRAN结构的 比较
在考虑LTE技术架构时，大家一致建 议将RNC省去，采用单层无线接入网络结 构，有利于简化网络结构和减小延迟。
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2．E-UTRAN主要网元的功能及接口
（1）eNode B实现的功能 （2）E-UTRAN主要的开放接口
① X2接口 ② Sl接口 ③ LTE-Uu接口
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为了保证3G移动通信的持续竞争力， 移动通信业界提出了新的市场需求，要求 进一步加强3G技术，提供更强大的数据业 务能力，向用户提供更好的服务，同时具 有与其他技术进行竞争的实力。
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因此，3GPP和3GPP2相应启动了3G 技术长期演进（Long Term Evolution， LTE）和空中接口演进（Air Interface Evolution，AIE），2007年2月，3GPP2鉴 于新的标准与cdma2000 1x EV-DO有较大 差别，将新的空中接口标准命名为超移动 宽带（Ultra Mobile Broadbandx，UMB）， 并于2007年4月正式颁布。
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eNode B和eNode B之间采用网格 （Mesh）方式直接互连，这也是对原有 UTRAN结构的重大修改。
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核心网采用全IP分布式结构。
LTE采用扁平的无线接入网络架构， 将对3GPP系统的未来体系架构产生深远的 影响，逐步趋近于典型的IP宽带网络结构。
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③ 频谱效率达到3GPP R6的2～4倍。
④ 降低系统延迟，用户面延迟（单向）小 于5ms，控制面延迟小于100ms。
⑤ 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操 作。
Page 14
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⑥ 支持增强型的广播组播（MBMS）业务。
⑦ 实现合理的终端复杂度、成本和耗电。
⑧ 支持增强的IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem，IMS）和核心网。
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预计在2009年到2010年推出成熟的商 用产品。
3GPP LTE地面无线接入网络技术规范 已通过审批，被纳入3GPP R8版本中， 2009年3月份的会议上R8版本基本上已经 完成了。
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相比于传统的移动通信网络，LTE在 无线接入技术和网络结构上发生了重大变 化。
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按照3GPP组织的工作流程，3G LTE 标准化项目基本上可以分为两个阶段： 2004年12月到2006年9月为研究项目 （Study Item，SI）阶段，进行技术可行 性研究，并提交各种可行性研究报告； 2006年9月到2007年9月为工作项目（Work Item，WI）阶段，进行系统技术标准的具 体制定和编写，完成核心技术的规范工作， 并提交具体的技术规范。
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2．LTE的主要目标
（1）LTE需求
① 系统容量 ② 数据传输时延 ③ 终端状态间转换时间
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④ 移动性
⑤ 覆盖范围
⑥ 增强的多媒体广播和多播业务 （MBMS）业务
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（2）LTE主要性能指标
3GPP LTE的主要性能指标描述如下。 ① 支持1.25～20MHz带宽，提供上行 50Mbit/s、下行100Mbit/s的峰值数据速率。 ② 提高小区边缘的比特率，改善小区边缘 用户的性能。
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➢核心网（EPC）结构，主要网元和接口的 功能
➢LTE空中接口的协议结构及各层功能
➢物理信道、传输信道、逻辑信道的分类及 相互间的映射关系
➢LTE关键技术
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8.1 概述
1．LTE概念
近年来，在传统蜂窝移动通信技术高 速发展的同时，宽带无线接入技术（如移 动WiMAX）也开始提供移动功能，试图抢 占移动通信的部分市场。