LTE基础-xue
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基础知识要点
LTE基础知识要点LTE物理层采用带有循环前缀的正交频分多址(OFDMA)技术作为下行多址方式，采用具有单载波特性的单载波频分多址(SC-FDMA)技术作为上行多址方式。
E-UTRA的L1是按照资源块(RB)的方式来使用频率资源的，以适应可变的频谱分配。
一个资源块在频域上包含12个宽度为15kHz 的子载波。
LTE采用扁平化网络结构，E-UTRAN主要由eNodeB构成。
LTE小区平均吞吐量反映了一定网络负荷和用户分布情况下的基站承载效率，是网络规划重要的容量评价指标。
与下行OFDM不同，上行SC-FDMA在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是_连续的。
LTE支持Hard handover only切换方式。
在同样的覆盖要求下，采用F频段组网与采用D频段组网相比，所需要的站点数更少。
为什么用符号末端部分复制为循环前缀：保证时域信号连续哪个步骤可以把多个OFDM子载波转换成单信号传输：IFFT在MIMO模式，哪个因素对数据流量影响最大：发射天线数目哪个信道用来指示PDCCH所用的符号数目：PCFICH支持LTE的UE的最大带宽是：20 MHz在OFDM中，子载波间隔F和符号时间T的关系是：f = 1/t1.4MHz的带宽中，一个子帧中用于承载PDSCH的资源约占：1/2哪种RLC模式可以使业务时延最小：Transparent Mode (TM)传送主同步信号和辅同步信号需要多大带宽：1.08 MHz以下哪些带宽是TDD-LTE支持的：20 MHz、15MHz、10MHz、5 MHz、3Hz 、1.4 MHz在LTE中，上行链路降低峰均比(RAPR)的好处是：增强上行覆盖、降低均衡器复杂度、降低UE功率损耗LTE规划过程中，影响小区覆盖半径的因素有：系统带宽、传播模型、天线模式、小区边缘规划速率路测时发现小区间天线接反可以从那几个部分去排查：核查小区PCI参数是否配错、排查BBU-RRU光纤是否接反、排查小区间RRU-天线间的跳线是否接反在系统消息上查看LTE终端能力时，从NPO的角度，主要需关注UE的那些方面能力和特性：支持的频段、支持的加密算法、支持的传输模式、支持的终端能力等级、是否支持同频异频切换LTE的物理层上行采用 SC-FDMA 技术，下行采用 OFDMA 技术PDSCH信道的TM3模式在信道质量好的时候为开环空分复用，信道质量差的时候回落到单流波束赋型LTE要求下行速率达到 100Mbps ，上行速率达到50Mbps;UE 的切换方式采用硬切换。
2024年度LTE基础知识通信基本概念介绍
连接eNodeB之间的接口，支持直接的数据传输 和信令交互，实现基站间的协同工作。
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Uu接口
eNodeB与UE之间的无线接口，包括物理层、 MAC层、RLC层、PDCP层和RRC层等协议栈。
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网络安全机制
用户身份保密
通过加密和匿名机制保护用户身份不被泄露 。
数据加密传输
对传输的数据进行加密，保证数据在传输过 程中的安全性。
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上行链路优化策略
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调度算法选择
轮询调度（Round Robin Schedulin…
按照用户设备的顺序轮流分配资源，保证公平性。
最大载干比调度（Max C/I Scheduling）
优先为信道质量最好的用户设备分配资源，提高系统吞吐量。
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比例公平调度（Proportional Fair S…
OFDMA（正交频分多址）
将高速数据流分解为多个并行的低速子数据流， 同时在一个频带内传输。
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LTE网络架构与接口协议
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EPC核心网架构
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MME（Mobility Managem…
负责移动性管理、承载管理、用户的鉴权认证等。
S-GW（Serving Gateway）
降低网络延迟，提高用户 体验。
支持各种互联网应用，实 现端到端通信。
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发展历程及现状
2004年
3GPP启动LTE研究项目。
2008年
LTE第一个版本Release 8冻结。
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LTE基础知识培训
R10/R11
LTE-A
3G/TD-LTE关键技术比较汇总
优化
CDMA/TDMA 16QAM 单载波1.6MHz 实际组网5MHz 电路域 垂直网络结构，有RNC SIMO/智能天线 FDD/TDD独立帧结构 更高的频谱利用率 更加简单的接收机 更高的调制，更精细的AMC 更大的传输带宽 更高的峰值速率 更加高效的资源利用 更小的传输时延 优化网络结构 提高传输速率 保证共存，提高效率 简化FDD/TDD双模设备实现 OFDMA/SC-FDMA 64QAM 支持20MHz 基于分组域，全IP 扁平的网络结构，无RNC MIMO 优化的帧结构
TDD-LTE频点号计算
两个相邻频点间隔为100kHz
中心频率 = 启始频率 + 0.1* (中心频点号 – 启始频点号)
LTE UE的种类
所有种类的UE均支持最大20MHz频率带宽 所有种类的UE均支持下行64QAM和上行16QAM，只有CAT5的UE支持上行64QAM LTE支持的调制方式包括：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM 除CAT1之外的UE均支持2*2 MIMO，只有CAT5的UE支持4*4 MIMO CAT1/Class1 峰值速率 DL/UL 最大频率带宽 10/5 Mbps 20MHz CAT2/Class2 50/25 Mbps 20MHz CAT3/Class3 100/50 Mbps 20MHz CAT4/Class4 150/50 Mbps 20MHz CAT5/Class5 300/75 Mbps 20MHz
LTE基础知识培训
培训目标
学完此课程后，将具备以下能力：
1、了解LTE背景和发展；
2、掌握LTE系统网络结构；
LTE基础知识整理复习课程
LTE知识点整理1.1.1LTE测试用什么软件？什么终端？答：LTE测试前台测试使用的测试软件CXT，后台分析使用CXA；测试终端为中兴MF8311.1.2LTE测试中关注哪些指标？答：LTE测试中主要关注PCI（小区的标识码）、RSRP（参考信号的平均功率，表示小区信号覆盖的好坏）、SINR(相当于信噪比但不是信噪比，表示信号的质量的好坏)、RSSI（Received Signal Strength Indicator，指的是手机接收\到的总功率，包括有用信号、干扰和底噪）1.1.3UE的发射功率多少？答：LTE中UE的发射功率由PUSCH Power 来衡量，最大发射功率为23dBm；1.1.4LTE各参数调度效果是什么？1、20M带宽有100个RB，只有满调度才能达到峰值速率，调度RB越少速率越低；2、PDCCCH DL Grant Count 在F\D\E频段中下行满调度为600次/秒，只有满调度才能达到峰值速率，调度次数越少速率越低；PDCCCH UL Grant Count 在F频段中上行满调度为200次/秒(时隙配比 2:5，SA2（3:1）SSP（3:9：2）)，D\E频段中上行满调度为400次/秒(时隙配比1:7，SA2（2:2）SSP（10:2：2）)，只有满调度才能达到峰值速率，调度次数越少速率越低；1.1.5MCS调度实现过程：答：UE测算SINR，上报RI及CQI索引给eNodeB，eNodeB根据UE反馈的RI及CQI索引进行TM 和MCS调度；MCS一般由CQI，IBLER，PC+ICIC等共同确定的。
下行UE根据测量的CRS SINR映射到CQI，上报给eNB。
上行eNB通过DMRS或SRS测量获取上行CQI。
对于UE上报的CQI（全带或子带）或上行CQI，eNB首先根据PC约束、ICIC约束和IBLER情况来对CQI进行调整，然后将4bits的CQI映射为5bits的MCS。
LTE基础知识
發送SS和TPC時TFCI（Transport Format Combination Indicator）位置
TFCI 码字第一部分 数据符号
TPC TFCI 码字第二部分 SS
symbols
symbols Midamble
LTE關鍵技術——OFDM
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術
功率
傳統頻分複用
5 ms
正交頻分複用
DL
頻率 功
率
頻率
0
時間
TD-SCDMA資源分割方式：CDMA
時間
TD-LTE資源分割方式：OFDM
LTE關鍵技術——OFDM
OFDM技術特點
➢ LTE無線介面協議 ➢ LTE通道結構 ➢ LTE幀結構
LTE通道結構
LTE通道分類
邏輯通道：區分資訊的類型 傳輸通道：區分資訊的傳輸方式 物理通道：執行資訊的收發
邏輯通道
RLC MAC PHY
物理通道
傳輸通道
LTE通道結構
邏輯通道
控制通道 業務通道
廣播控制通道（BCCH：Broadcast Control Channel） 尋呼控制通道（PCCH：Paging Control Channel） 公共控制通道（CCCH：Common Control Channel） 專用控制通道（DCCH：Dedicated Control Channel） 專用業務通道（DTCH：Dedicated Traffic Channel）
默認EPS承載上下文啟動、專用EPS承載上下文啟動、EPS承載上下文修改、 EPS承載上下文去啟動、UE請求PDN連接、UE請求PDN斷開、UE請求承載資 源分配、UE請求承載資源修改、ESM資訊請求、ESM狀態
LTE入门初级篇(最新)讲解
#0
#1
#2
#3
One subframe
#18
#19
Type1帧结构：每个10ms无线帧， 10个子帧，分为20个时隙。 每个子帧1ms，包含2个时隙，每个时隙0.5ms。 上行和下行传输在不同频率上进行。
LTE无线帧结构
帧结构Type2 TDD
One radio frame, Tf = 307200Ts = 10 ms One half-frame, 153600Ts = 5 ms
30720Ts
Subframe #0
One subframe, 30720Ts
DwPTS GP
Subframe #2 UpPTS
Subframe #3
Subframe #4
Subframe #5
Subframe #7
DwPTS GP
UpPTS
Subframe #8
Subframe #9
关键技术之OFDM
➢ Total cell IDs: 168 x 3 = 504 cell IDs. (0~503) ➢ PCI值=PSS＋3×SSS
➢ 测试关注指标：
LTE测试项:RSRP
RSRP: Reference Signal Received Power（参考信号接 收功率）
范围：-70dBm～105dBm
关键技术之高阶调制
高阶调制的优点：采用64QAM调制方式，比采用的16QAM速率提升50％ 高阶调制的缺点：越是高性能（速率高）的调制方式，其对信号质量 （信噪比）的要求也越高
目录
1. LTE 基本原理 2. LTE优化工作内容与流程 3. LTE网络优化案例
LTE无线网络优化
LTE网络优化
LTE入门知识
RSRP (Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率) 是LTE网络中可以代表无线信号强度的关键参数以及物理层测量需求之一，是在某个符号内承载参考信号的所有RE （资源粒子)：上接收到的信号功率的平均值。
RSSI （接收信号强度指示）：是终端接收到的所有信号功率的线性平均值RSRQ（参考信号接收质量）：是N倍的RSRP与RSSI的比值，其中N表示RSSI的测量带宽内包含的资源块RE数目。
RS-SINRRS-SINR是RS的信噪比，对应RS的信号质量。
RS-SINR与RSRQ一样，也是两个物理量的比值。
从测量的角度看，RS-SINR比RSRQ麻烦，需要额外的运算。
RS-SINR与业务信号的SINR关系紧密，可以作为CQI反馈的依据，在业务调度中发挥作用。
LTE：Long Term EvolutionLTE的扁平网络架构是什么LTE的接入网E-UTRAN由eNodeB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；eNodeB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eNodeB与核心网EPC。
其中，S1-MME是eNodeB连接MME的控制面接口，S1-U是eNodeB连接S-GW 的用户面接口；S-GW和P-GW之间的接口是S5和S8TTI：Transmission Time Interval，传输时间间隔。
TTI是指在无线链路中的一个独立解码传输的长度。
1 TTI=1ms，即一个Subframe（子帧=2slot）的大小，它是无线资源管理所管辖时间的基本单位。
PCI（physical-layer Cell identity）是由主同步信号（PSS）与辅同步信号（SSS）组成，可以通过简单运算获得。
公式如下：PCI=PSS+3*SSS，其中PSS取值为0...2（实为3种不同PSS序列），SSS取值为0...167（实为168种不同SSS序列)，利用上述公式可得PCI的范围是从0...503,因此在物理层存在504个PCIEPC：evolued packet core 分组核心演进Critical：紧急的Major：重要的Minor：少数的explorer：资源管理器OFDMA:正交频分多址，SC-FDMA：单载波频分多址PAPR：峰值平均功率比DFT-S-OFDM:离散傅里叶变换扩频OFDMMIMO：多输入多输出TD-LTE上行理论速率为50Mbps，下行理论速率为100Mbps.FDD-LTE上行理论速率为40Mbps，下行理论速率为150Mbps.FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。
LTE基础知识介绍
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质量优化 时延：用户面小于 5ms，控制面小于 100 ms
服务内容综合多样化 高性能的广播业务，MBMS，提高实时业务支持能力，VoIP达到 UTRAN电路域性能
上行MIMO技术 上行基本天线配置为1发2收 上行传输天线选择 MU-MIMO
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CDD - 循环延时分集 目的：得到多径分集或频率分集 方法：人为制造信道的频率选择性 实现：对不同天线的同一频域符号乘以不同的相位偏移
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SFBC - 空频编码 在相邻子载波上传输相互正交的符号 接收端利用正交性恢复信号
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FS2帧结构（TD-LTE） 基于TD-SCDMA帧结构设计，保留三个特殊时隙 GP、UpPTS可灵活配置，支持各种尺寸的小区，提供与各种上下
行比例的TD-SCDMA的共存的可能性
One radio frame, Tf = 307200Ts = 10 ms One half-frame, 153600Ts = 5 ms
PMCH，物理多播信道，承载MBSFN模式的下行传输数据 PBCH，物理广播信道，承载BCH包含的MIB信息。 PCFICH，物理控制格式指示信道，承载CFI信息，用于指示1个子帧
中PDCCH、PHICH占用的OFDM符号数目。 PDCCH，物理下行控制信道，承载上下行调度及其它控制信息 PHICH，物理HARQ指示信道，承载对上行数据回复的ACK/NACK
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下行多用户MIMO－空分多址 基站将占用相同时频资源的多个数据流发送给不同用户 上行多用户MIMO 虚拟ＭＩＭＯ系统：多个终端占用相同的时频资源各自发送一个数据
LTE基础知识介绍
1.什么是LTELTE (Long Term Evolution)是3GPP主导的无线通信技术的演进。
2.LTE的设计目标带宽灵活配置：支持1.4MHz（6RB）, 3MHz(15RB), 5MHz(25RB), 10Mhz(50RB), 15Mhz(75RB), 20MHz(100RB)子载波宽度=15kHz峰值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上行50Mbps控制面延时小于100ms，用户面延时小于5ms能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务支持增强型MBMS（E-MBMS）“MBMS：多媒体广播多播业务”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3.LTE 扁平网络架构是什么LTE的接入网E-UTRAN由eNodeB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；eNodeB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eNodeB与核心网EPC。
其中，S1-MME是eNodeB连接MME的控制面接口，S1-U 是eNodeB连接S-GW 的用户面接口；MME:3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点功能：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演进分组系统)承载控制；支持寻呼，切换，漫游，鉴权。
e-NodeB的主要功能：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。
LTE基础知识
LTE-小区切换
小区切换简易流程： 切换三步曲： 测量 ������ 测量控制 ������ 测量的执行与结果的处 理 ������ 测量报告 ������ 主要由UE完成 判决 ������ 以测量为基础 ������ 资源申请与分配 ������ 主要由网络端完成 执行 ������ 信令过程 ������ 支持失败回退 ������ 测量控制更新
LTE关键技术-AMC自适应编码
CQI级数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 调制方式 编码速率 *1024 78 120 193 308 449 602 378 490 616 466 567 666 772 873 948 频谱效率 (bit/s/Hz) ** QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK 16QAM 16QAM 16QAM 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM 0.1523 0.2344 0.377 0.6016 0.877 1.1758 1.4766 1.9141 2.4063 2.7305 3.3223 3.9023 4.5234 5.1152 5.5547 -6.71 -5.11 -3.15 -0.879 0.701 2.529 4.606 6.431 8.326 10.3 12.22 14.01 15.81 17.68 19.61 等效SINR阈值 (BLRE=10%)
• 接入网（也称E-UTRAN）由eNodeB构成 • 网络接口
– – – S1接口：eNodeB与EPC X2接口：eNodeB之间 Uu接口：eNodeB与UE
LTE空口信道（下行）
PCCH
寻呼控制信 道
CCCH
公共控制信 道
LTE基础知识汇总
目录系统消息汇总: (2)1. 各系统状态转移图 (2)2. 核心网信令跟踪解除 (3)3. 核心网UE标识 (3)4。
RRC过程总结 (4)5。
测量事件汇总 (4)6。
RRU类型查询 (4)7. A3 (6)8。
小区间干扰协调（ICIC） (6)9. 多天线支持 (7)10. 如何查询是双模站点 (7)11。
X2接口配置 (8)12. CHR常见释放原因 (9)13. 关于TM模式 (10)14。
关于帧结构 (12)15。
关于LTE频率和频点的计算如下： (12)16。
LTE系统信令流和数据流 (13)17. 单个RE(子载波的计算) (14)18. 发射分集、空间复用、单流、双流的区别 (14)19. 关于频段及频点 (14)1、TD-LTE频段 (14)2、TD-LTE频点号是如何定义的？ (15)3、TD—LTE的最高下行速率如何计算？ (15)3。
1 计算方法 (15)3.2 参考信号的占用情况与MIMO是否使用有关。
(15)3。
3 考虑同步信号信道占用情况 (15)3.4 带宽如果是20M， (15)用中心频段-起始频段+起始频点 (16)3。
5 DwPTS是否有数据业务开销? (16)4、如何计算LTE最高业务速率？ (16)20. 关于LTE小问题 (16)1、LTE中CP详解 (16)1.1 CP作用(其实本质上影响的是时延：多径时延和传播时延. cp越长,传播时延容忍度越大，允许的传播时延越大,覆盖越大.) (16)1。
2 常规CP与扩展CP (17)2、LTE中PA与PB详解 (17)3、RSRP简述 (17)3。
1 RSRP定义 (17)3.2 RSRP低是否意味着接收参考信号困难？ (17)3。
3 如何获得RSRP (17)系统消息汇总：1.各系统状态转移图2.核心网信令跟踪解除LST UTRCTSK：；RMV UTRCTSK：IDTYPE=1，IMSI="460025343000020”;3.核心网UE标识用户标识名称来源作用IMSI International MobileSubscriber IdentitySIM卡UE在首次ATTACH时需要携带IMSI信息，网络也可以通过身份识别流程要求UE上报IMSI参数IMEI International MobileEquipment Identity终端国际移动台设备标识,唯一标识UE设备，用15个数字表示IMEISV IMEI and SoftwareVersion Number终端携带软件版本号的国际移动台设备标识,用16个数字表示S-TMSI SAE TemporaryMobile StationIdentifierMME产生并维护SAE临时移动标识，由MME分配.与UMTS的P—TMSI格式类似，用于NAS交互中保护用户的IMSIGUTI Globally UniqueTemporary IdentifierMME产生并维护全球唯一临时标识，在网络中唯一标识UE,可以减少IMSI，IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中。
LTE基础学习
1.LTE：（Long Term Evolution，长期演进)；2.引入了OFDMA(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出)关键技术；3.支持两种制式FDD-LTE(频分复用)和TDD-LTE(时分复用)，二者主要区别在于空中接口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。
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，相对于FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。
4.下行连接使用OFDMA(正交频分复用)，上行连接使用SC-FDMA；5.LTE网络被称为扁平化架构，相比较3G网络，在架构上去掉了RNC的功能，使得ENB必须兼有基站及基站控制器的功能；6.LTE设计目标：在20MHZ的带宽下，能够提供100Mbit/s的下行速率和50Mbit/s 的上行速率；提高边缘化网络传输性能，允许网际网络应用能够无缝整合；区域延迟减少至10ms，7.LTE网络架构：注：接口即协议，只网络架构上网元通信的协议，并非真的存在现实意义的物理接口。
ENB之间通过X2 接口连接；ENB与MME通过S1-MME接口连接；MME与SGW通过S11接口连接；ENB与SGW通过S1-U接口连接；SGW与PGW通过S5接口连接；MME与HSS通过S6接口连接；今天来学习一下LTE的网络架构：1.LTE网络架构简化了既有通信网络架构，并可以与其他IP网络进行通信的无缝整合，使其成为扁平化的全IP网络架构(Falt-All-IP);2.改网络主要由EPC(核心网)与E-UTRAN组成，通过其他传输介质接入其他通信网络，如下图所示：SGI:提供EPC与外界IP网络及运营商的多媒体服务的介质通道；S6：提供LTE与家庭用户服务(Home Subscribe Server, HSS)进行资料交换，主要是身份认证等的安全性功能；S7：提供LTE与策略交换规范功能（Policy Charging Rule Function, PCRF）沟通，达到方针管理的功能；S2,S3,S4：提供与其他无线网络进行完整资料交换；MME:移动管理实体(Mobility Management Entity),负责手机：处于闲置模式时的移动性管理，演进数据封包系统(Evolved Packet System, EPS)业务承载(Bearer)的管理，非存取层(Non-access Stratum,NAS)安全管理等功能；UPE:用户平面实体(User Plan Entity),负责处理使用者资料传输，管理与存储用户单元的内容，资料加解密，作为LTE网络的锚点，资料封包路由及开始呼叫使用者的功能；3GPP锚点(3GPP Anchor)：作为LTE与同属于3GPP组织的2G/3G无线通信系统之间的移动锚点，支援LTE与2G/3G无线通信网络的移动切换；SAE锚点(SAE Anchor)：可以看做是3GPP锚点的补充，支持LTE与非3GPP 无线通信系统的移动切换；MME主要负责核心网控制功能(走信令)：1.利用S1-MME协议与eNodeB通信；负责手机注册与解除注册流程；2. 通过S6协议与HSS通信，进行身份认证(Authentication)，授权(Authority),计费(Accounting)等安全功能；3.负责为手机选择资料封包传输的伺服闸道；4.管理演进数据封包系统承载，包括业务承载的建立，改变和拆除；5.管理封开置模式手机的移动管理，包括追踪手机位置与呼叫寻找手机位置；6.负责与手机进行NAS通信协定层资料的交换与保护；7.负责封存取层(Access Stratum, AS)通信协议层的安全控制；另：利用S3协议与2G/3G通信系统进行移动控制的沟通；漫游手机通过S6协议与HSS进行通信，确保多模手机可以在不同通信系统下仍然可以自由享受服务；S-GW(Serving Gate-Way)服务网关，是核心网络资料传输的主角，通过S1U协议与eNodeB进行通信：1.负责路由并传送使用则的资料；2.作为用户平面(User Plane)与eNodeB换手时的行动锚点；3.作为LTE与其他3GPP无线通信系统之间的3GPP锚点；4.负责闲置模式手机下行资料路径的终止与当其下行资料抵达时呼叫寻找手机离开闲置模式进行资料接收；5.负责管理并存储使用者内容；6.负责合法拦截时复制使用者信息；7.协助服务品质的策略控制与执行，以及对用户流量使用进行计费；另：通过S4协议与2G/3G无线通讯系统进行资料封包的传反与交换；PDN-GW数据封包网络网关，是LTE核心网络与外界网络连接的关口，为LTE 网络与其他的非3GPP的网络传输消息的控制器，分別通过S2、S7、SGi与PCRF、IP网络通信，和S-GW则通过S5接口。
LTE基础知识梳理1
一、LTE主要设计目标:
●峰值速率：
☐下行峰值100Mbps，上行峰值50Mbps
●时延：
☐控制面IDLE —〉ACTIVE: < 100ms
☐用户面单向传输: < 5ms
●移动性：350 km/h（在某些频段甚至支持500km/h）
●频谱灵活性：
☐带宽从1.4MHz~20MHz（1.4、3、5、10、15、20）
☐支持全球2G/3G主流频段，同时支持一些新增频段
二、LTE关键技术
1、高阶调制的优点：比TD的16QAM下载速率得到提高，缺点：对信号质量要求高。
2、AMC是根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式。
LTE下行编码方案MCS取值（0~31）
3、
4、
5、OFDM的优缺点：优点：频谱利用率高、能对抗频率选择性衰落。
缺点：峰均比高、对
频偏敏感。
上行采用的多址方式：SC-FDMA ，下行采用的多址方式：OFDMA
6、
7、
8、ICIC解决同频干扰，分静态、动态、自适应ICIC。
三、频点
现网南宁D 频段频点:37900,38098 F频段：38400 E频点：38950，39250,39148
四、物理层(中兴课件)
1、帧结构
2、物理资源
3、逻辑信道
EPS承载:
五、移动性（切换、重选）。
LTE基础知识介绍
LTE基础知识介绍LTE(长期演进技术，Long-Term Evolution)是第四代移动通信网络技术，它提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的系统容量，是3G网络的升级版本。
本文将对LTE的基础知识进行介绍。
1.LTE的原理和特点LTE使用OFDMA(正交频分复用)和SC-FDMA(单载波频分多址)技术，使得多个用户同时在不同的子载波上传输数据，减少了不同用户之间的干扰，提高了网络容量。
同时，LTE还引入了MIMO(多输入多输出)技术，可以同时传输多个数据流，进一步提高了数据传输速率。
2.LTE的网络架构LTE的网络架构由多个基站(Base Station)、eNodeB(核心网连接点)、MME(移动管理实体)、SGW(服务网关)和PGW(流量网关)组成。
基站通过无线信道与用户设备进行通信，而eNodeB则负责管理和控制无线资源分配。
MME负责控制用户连接和鉴权，SGW和PGW负责处理数据的分发和转发。
3.LTE的频段LTE可以在多个频段工作，包括700MHz、800MHz、1800MHz、2100MHz、2300MHz和2600MHz等频段。
不同的频段在不同的区域具有不同的特点，有些频段适合广覆盖，有些适合高容量。
同时，LTE还支持动态频谱共享，可以根据实际需求灵活地配置频段。
4.LTE的速率5.LTE的特殊技术LTE还引入了一些特殊技术，以提高系统性能。
其中包括小区间协作(Inter-Cell Interference Coordination)技术，可以减少小区之间的干扰；自适应调制和编码(AMC)技术，可以根据信道质量选择最佳的调制方式和编码方案；和动态分组调度(Dynamic Packet Scheduling)技术，可以根据用户需求动态地分配无线资源。
6.LTE的应用LTE技术被广泛应用于移动通信和互联网领域。
它可以提供高速的数据传输，支持实时视频、高清音频和大型文件传输。
同时，由于LTE具有较低的延迟和较好的稳定性，还可以应用于物联网、自动驾驶和远程医疗等领域。
LTE 学习入门级简单易懂
• 系统概述 • 物理层时频资源 • 上行物理信道 • 下行物理信道 • 传输信道 • 协议栈介绍
• OFMD&SC-FDMA • 多天线技术 • 基本过程 • 总结
• 由于目前LTE 上行仅支持单射频链路的传输，不需要区分空间上的资源，所以上行还没 有引入天线端口的概念
• 目前LTE 下行定义了如下三类天线端口，分别对应于天线端口序号0~5。 – 小区专用（Cell-specific）的参考信号传输天线端口：天线端口序号p 分别满足如下关 系： • p = { 0 }，p ∈ { 0,1 } 和p ∈ {0,1,2,3} ； – MBSFN 参考信号传输天线端口：天线端口p = 4； – 终端专用（UE-specific ）参考信号：天线端口p = 5。
frequency
180 kHz
> 多天线, eNB 和 eNBT • MIMO, antenna beams, TX- and RX diversity, interference rejection • High bit rates and high capacity
• 灵活带宽
– 6 不同的带宽，1.4MHz ~ 20 MHz
System bandwidth NRB
时域结构2
One radio frame (10 ms) = 10 subframes =20 slots
#0
#1
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
#9
P-SCH S-SCH
1st half frame (5 ms) = 5 subframes
LTE-基础知识全解(共79张)
E-UTRAN用户(yònghù)面
Application
IP PDCP
Relay PDCP GTP-U
Relay
GTP-U GTP-U
IP
GTP-U
RLC
MAC
L1 UE
RLC UDP/IP
UDP/IP UDP/IP
UDP/IP
MAC
L2
L2
L2
L2
LTE-Uu
L1
L1
L1
L1
eNodeB
S1-U Serving GW
电路交换的资源分配
快速自适应的分组调度
无线衰落信道
时间
1
背景介绍
2
网络架构与协议
3
控制面协议
4
用户面协议
第16页，共79页。
LTE网络结构
LTE采用 “扁平”的无线访问网络结构，取消RNC节点，简化
网络(wǎngluò)设计。实现了全IP路由，各个网络节点之间与Internet
没有什么太大的区别，网络结构趋近于IP宽带网络结构。
MAC (媒体接入控制)
S1
物理层
S-GW
移动性 安全闸
P-GW UE IP地址分配
分组过滤
E-UTRAN
EPC 第19页，共79页。
Internet
E-UTRAN组成(zǔ 结构 chénɡ)
网络结构包括CN(EPC)、E-UTRAN、UE，eNodeB通过X2 接口连接，构成E-UTRAN(接入网)，eNodeB通过S1接口与 EPC(CN)连接，UE通过LTE-Uu接口与eNodeB连接。
够实现语音业务、高速率传输及宽带多媒体、无线接入Internet等服
LTE基础知识介绍
运维成本降低 ➢ 扁平 简化的网络架构;降低运营维护成本
8
TDLTE 与3G标准的区别
LTE与3G最主要的2点区别 ➢ 物理层核心技术由CDMA更改为OFDM ➢ 为了降低用户面延迟;LTE取消了无线网络控制器RNC;将RNC NodeB功能合并在eNodeB中实现
24
总纲
概述 物理层关键技术 物理层基础 业务流程
25
总纲
概述 物理层关键技术 物理层基础 业务流程
26
TDLTE 帧结构1/2
FS2帧结构TDLTE ➢ 基于TDSCDMA帧结构设计;保留三个特殊时隙 ➢ GP UpPTS可灵活配置;支持各种尺寸的小区;提供与各种上下行比
例的TDSCDMA的共存的可能性
覆盖增强 ➢ 提高小区边缘比特率;5 km满足最优容量;30 km轻微下降;并支持 100 km的覆盖半径
移动性提高 ➢ 0~15km/h性能最优;15~120 km/h高性能;支持120~350 km/h; 甚至在某些频段支持 500 km/h
7
TDLTE LTE需求
质量优化 ➢ 时延：用户面小于 5ms;控制面小于 100 ms
5
TDLTE 空口协议
控制面协议：控制无线业务的接入及 其UE和网络间各方面的连接控制
用户面协议：实现无线承载 业务的接入和信令的接入
6
TDLTE LTE需求
容量提升 ➢ 峰值速率：下行100 Mbps;上行50 Mbps 20MHz ➢ 频谱效率：下行是HSDPA的34倍;上行是HSUPA的23倍
)
,
...,
d (0,i) r ( Dr
双周计划-7-LTE基础知识.
用户设备在激活状态下的移动性管 理功能，包括从源eNB到目标eNB 的信息内容传送，以及从源eNB到 目标eNB的用户隧道控制； 通过X2接口管理和差错处理功能， 包括差错指示等。
2018/9/16
8
LTE核心技术及网络架构
LTE接入网
Hale Waihona Puke S1接口具有以下主要功能：
X2接口主要功能包括：
SAE业务承载管理功能，包括承载业务的设置 和释放等； 用户设备在激活状态下的移动性管理功能，包 括LTE内部的小区切换以及和3GPP内其它无线接 入技术之间的切换； 寻呼功能，包括发送寻呼请求到所有UE注册的 小区 非接入层NAS信令传送功能； SI接口管理功能； 网络共享功能 漫游与地区限制功能； NAS节点选择功能； 初始化用户设备UE的信息内容设置功能。
中国电信
上海电信于5月份完成世博LTE实验 网络的初期建设，并顺利通过电信集 团初验。其覆盖范围远大于中国移动 TD-LTE园区的覆盖。 经测试，在20MHz带宽下网络的峰 值速率可达到下行102 Mbit\s，上行 45Mbit\s。电信高清移动全球眼、高 清移动IPTV、高清可视电话及VoIP、 LTE概念车、即摄即传、移动网真会 议等业务均已精彩呈现。
多天线技术 MIMO技术是LTE 最核心的技术，它是 提高传输率的主要手 段。目前正在考虑的 MIMO方法包括空分 复用(SDM)、空分多 址(SDMA)、预编码、 秩自适应、智能天线 等。
7
2018/9/16
LTE核心技术及网络架构
LTE网络架构
S1接口具有以下主要功能：
LTE的接入网减少了节点数量， 接入网中只有一个节点eNB （EvolvedNodeB），该eNB可 以位于不完全可信的区域。每个 eNB都具有一系列功能和相应的 物理接口，其中包括演进型URTA 用户面(U-plane)(PDCP／RLC／ MAC／PHY)和控制面(CPlane)(RRC)协议。 eNB之间通过X2接口连接， eNB和核心网设备MME/S-GW通 过S1接口连接。MME是3GPP协 议LTE接入网络的关键控制节点。
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LTE 基础知识
一、LTE演进
1、LTE是一个高速率、低延时、基于全分组的移动通信系统。
2、LTE的若干演进：（1）频谱带宽配置：支持1.25MHZ、1.6MHZ、2.5MHZ、5MHZ、10MHZ、
15MHZ、20MHZ的带宽，从技术上保证可以使用
第三代移动通信的频谱。
（2）小区边缘传输速率：提高小区边缘的传输速率，改善用户在小区边
缘速率的体验，增强LTE系统的覆盖性能。
以上通
过频分多址和小区间的干扰抑制技术来实现。
（3）数据率和频谱利用率：LTE实现下行峰值速率：100Mb/s，上行峰
值速率50Mb/s，频谱利用率为HSPA的2倍多。
主
要依靠多天线技术、自适应调制和编码、基于信道
质量的频率选择性调度技术来实现。
（4）时延：低时延，用户平面内部单向传输时延地低于5ms，控制平面
从睡眠状态到激活状态的迁移时间低于50ms，从驻留状态
到激活状态的迁移时间低于100ms。
（5）多媒体广播和多播业务：进一步增强多媒体广播和多播业务，满足
多媒体广播、多播业务和单播业务的融合需求。
通过物理层
幀结构、层2的信道结构、高层的无线资源管理来实现。
（6）全分组的包交换：取消电路交换，采用全分组的包交换，从而提高
了系统的频谱利用率。
（7）共存：与第三代通信系统和其他通信系统的共存。
二、LTE的物理层
1、物理层的传输技术：（1）物理层的上下行传输方案：下行为正交频分多址（OFDMA），
上行为基于正交频分复用传输技术的单载波频分多址
（SC-FDMA）
（2）幀结构设计：上下行幀都为10ms，共20个时隙，10个子幀，最
小资源模块为80kHz；下行为了支持多媒体广播和多播业务分
为长循环前缀（CP）和短循环前缀（CP），短CP每个子幀由7
个OFDM符号组成，短CP为支持单播业务；长CP每个子幀由
6个OFDM符号组成，长CP持续时间为16.7ms，长CP的子幀
结构支持多播业务，实现单频组网，获得小区合并增益；上行
每个子幀分为6个短子幀和2个长子幀。
（3）小区间干扰抑制技术：目的是提高小区边缘的信息传输速率；技
术主要有：干扰随机化技术、干扰抵消技术、多小区干扰协调技
术；下行中心用户可以使用全部资源块，但低功率只能使用部分
资源块，边缘用户可以使用部分资源块，但以满功率使用部分资
源块，从而提高边缘小区用户信噪比，提高覆盖率；的多小
区控制主要通过功率控制技术实现，频率复用因子为1。
2、3GPPLTE的网络结构：3G网络由基站（NB）、无线网络控制器（RNC）、服务通用分组
无线业务支持节点（SGSN）、网关通用分组无线业务支持节点
GGSN）；RNC功能：无线网络管理、网络相关功能、无线资源控
制的维护和运行、网管系统的接口等；LTE由E-UTRAN基站（e-NB）
和接入网关（AGW）构成。
三、各功能体的作用
1、用户平面：用于执行无线接入承载业务，用于用户发送和接受的所有信息的处理。
用户
平面由MAC、RLC、PDCP，3个子层构成，其中
MAC层主要用于：逻辑信道和传输信道的映射、复用和解复用、数据量
测量、HARQ功能、UE内的优先级调度和UE间的优
先级调度、TF（传输格式）选择、RLC PDU（协议数
据单元）的按序提交；
RLC层功能主要用于：支持AM（确认模式）、UM（非确认模式）、TM（透
明模式）数据传输、ARQ、数据切分（重切分）和重组
（级联）、SDU的按序投递、数据的重复检测、协议错
误检测和恢复、AGW和eNodeB间的流量控制、SDU（业
务数据单元）丢弃。
PDCP（分组数据的包头压缩层）
主要用于：头压缩、只支持ROHC算法、用户面数据
加密、下层RLC按序投递时、PDCP分组数据、的包头
压缩的重排缓冲（主要用于跨eNodeB切换）。
2、控制平面：
LTE 测试知识
一、VoLTE无线部分
1、3Gpp推荐VoLTE采用双APN（接入点名称）结构，Default APN（默认的数据业务)和IMS
APN（语音和可视电话）。
2、VoLTE信令IMS采用QCI为5的Non-GBR，语音采用QCI为1的GBR，视频采用QCI
为2的GBR。
3、对于不同CE，VoLTE承载不同，对于不支持VoLTE的终端：只有数据业务默认承载的，
一般承载在QCI9上；对于支持VoLTE的终端的设备，会在attch、从2G/3G返回的TAU （跟踪区更新）过程后发起IMS域注册，并建立IMS信令，一般承载于CQI5；对于支持VoLTE 的终端设备，无论是否有VoLTE会话，如果IMS域建立成功，那么QCI5+QCI9会一直存在，当有语音通话时，会再建立QCI1，有视频的时候，再建立QCI2。
4、eSRVCC无线部分介绍：对支持eSRVCC VoLTE的终端，当正在LTE网络发起语音业务时，
在lTE覆盖的边缘部分（有U/G覆盖），语音业务会从LTE PS域切换到U/G CS域,以保证UE语音的连续性。
5、eSRVCC的步骤：1）UE与eNodeB建立语音传输。
2）在LTE覆盖低于门限时，UE启动测量，上报G/U测量报告。
3）eNodeB判断G/U是否满足切换条件，提出切换要求。
4）MME/IMS完成寻址，建立连接通道。
5）G/U资源准备完成后，相应切换申请。
6）MME/IMS向eNodeB发送切换命令。
7）eNodeB向UE发送切换命令。
8）UE接入G/U小区。