LTE相关知识讲解_201307

反向时隙占用率
反向等效用户数 DO ACH占用率
纯数据业务系统，系统中每增加一个激活用户会消耗无线资源 、设备、传输资源。需综合关注用户数、空口/传输/等资源负 荷，关注用户接入时延和感知速率。
三. LTE和3G（EVDO）互操作：eHRPD简介
由来

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在未来相当长一段时间内，将出现LTE和3G系统（HRPD）长期共存的情况，因 此在SIB6/7/8定义了LTE到其他系统的切换（其中SIB8是到CDMA2000系统）。 eHRPD（演进的高速分组数据）是互联方案的一种，是一座桥梁，提供了LTE到 EVDO的互操作方案，在此方案中，无线侧资源使用的是EVDO资源，核心侧使用 的是LTE EPC资源。目前：美国Verizon在使用此方案。 eHRPD与HRPD共享无线侧资源；eHRPD与LTE共享核心侧资源
主要物理信道
PBCH：关键字：MIB，只送MIB（带宽，帧号，基站天线支持的下行端口，
PHICH的配置方式）
PCFICH：关键字：CFI，每一个子帧的第一个时隙用来发PCFICH，CFI只有
下行物理信道
下行参考信号 Cell/UESpecific（天 线端口）、PSS/SSS （PCI） 2bit，告诉手机一个子帧用多少个符号发控制信道，最多4 PDCCH：关键字：DCI，DCI内有四部分主要内容：1MCS调制编码制度，2资源 分配调度，3HARQ进程，4功控PC。PDCCH是个大信道，由很多candidate组成，用
PRACH：关键字：接入。接入、注册、上行同步。LTE反向有功率控制，利用 上行物理信道
PRACH做开环功控，连接完成后闭环功控。DCI类型0针对PUSCH进行功控，类 型1、2针对PUCCH进行功控，类型3对一堆手机做功控
PUCCH：关键字：反馈。UCI（上行控制信息）、CQI（信道质量指示）/PMI/RI
SON
自组织网络，根据UE和eNB的测量报告自动开站、邻区等参数、黑名单等功能。
系统演进
R8（2008.12）为第一个商用系统，支持两载波聚合（DC），20M带宽；R9比R8的增强：家庭 基站增加；支持定位业务；支持组播业务MBMS；做CSFB的时候用户体验要好。R10（LTE Advance）著名特征：1真正的4G，支持CA载波聚合，最多支持5个成分载波，带宽到达100M ； IG，异构网络，基站+家庭基站+小站 ；容量增加的时候减少站间干扰，EICIC演进的小区间干 扰协调技术 。目前还有R11、R12。
To 3G：到WCDMA的接口 S3，到EVDO的接口S103
TIPs
PCRF：Qos和计费信息 传递
Fra Baidu bibliotek
① S1必须有，X2可选，主要用于处理小区间干扰协调CICIC，以及负荷控制； X2不一定需要物 理连接实现（基站间无需线缆连接），可通过在S1接口做配置实现 ； ② S1-U承载面接口主要用户做handover（相当于连接态切换），实现SGW移动管理锚点功能； ③ 产品：华为的MME和HSS同一机柜（类似MSC+HLR），S/PGW放在同一机柜； ④ S-GW到DO系统的S103接口图中没有，后面互操作的内容会有讲解。
LTE系统架构：协议栈和EBS Bearer （待完善）
这部分还没看懂，完善ing

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LTE是3GPP的技术演进，其协议栈继承了UMTS系统的协议分类，包括AS和NAS（每类协议 又分用户面和控制面）， AS是无线接入网采用的协议，包括PHY（层1）、MAC、RLC、 PDCP（层2）、RRC（层3）等。NAS消息一般位于AS消息之上，独立于AS协议结构，控制 面的NAS消息有CM、MM、SM以及GMM等，用户面的网络层NAS协议是IP。
分类：TM1-TM7（把空间想象成大矩阵）
① R8下行发射模式中的7种：TM1-7。TM1：SISO，TM2：MISO发分集，TM3：Open
LoopMIMO for single user，TM4：Close Loop MIMO for single user，等等，R9加一种
。open和close的区别：是否需要终端做反馈。
R10及以后才会有。
LTE系统架构：主要网元拓扑结构及接口
LTE架构拓扑图
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Key
BSC功能整合到基站 BTS+BSC=eNodeB BSS=E-UTRAN MSS=EPC（Packet）
MME做信令管理（MSC）， S/PGateWay做业务承载
Abis和A接口变为X2和S1接 口，S1分S1-C（信令接口） 和S1-U（承载接口）
LTE相关知识讲解
无线网络优化维护中心
2013年7月
内容概要
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LTE关键技术和基本架构 LTE网络优化 LTE-3G互操作（eHRPD） 附录：FDD-TDD系统对比
一. LTE关键技术：聚焦频谱利用率和传输效率
OFDM
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子载波、时域/频域，RE/REG/CCE/RB/RBG，符号/slot/子帧/半帧/帧，各自的长度？诀窍 ：记住子载波频率15kHz，其他都可以推出来
（用于做下行PDSCH调度）、SR（调度请求）、HARQ的ACK/NAK，
PUSCH：关键字：共享、数据。发上行用户数据，PUSCH/PUCCH必须二选一
二. LTE网络优化：网优关注指标和优化方向
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LTE网络性能组成部分包括：无线接入网性能，传输网络性能，核心网性能，业务网络性 能，外部网络性能，所有的组成部分形成一个闭环，构成端到端的业务性能体系 变化：除了无线接入性能以外，还需要关注传输侧、核心层造成的性能下降，以及用户移 动性管理（异系统间切换）。
接入和核心网控制面协议栈
NAS协议

UE-eNB（UU口）-SGW（S1口）-PGW（S5口）组成了EPS（Evolved Packet System） Bearer ； EPS Bearer的的建立、修改和释放是由MME通过S11完成；RRC连接/空闲态通过 SRB和DRB完成，参见下图。
SRB：信令无线承载，用于传输RRC和NAS消息。 分为SRB0/1/2；DRB：数据无线承载，用于传输用 户数据，最多11个，在MAC层标识 SRB0默认开启，RRC连接建立之后SRB1开始建立 ，安全机制建立之后SRB2开始建立。 IDLE状态达到eNB定时器之后，拆除DRB，拆除S1U，但S5还在，类似DO的休眠态 ；
二. LTE网络优化：主要KPI指标和统计项
指标说明
RRC连接建立 成功率
分为RRC service和RRC signal建立成功率，分别表示 为进行数据业务和为配置协商、接入鉴权进行的连接 根据LTE协议特点，可区分由NAS信令与业务（数据 、被叫、紧急呼叫、高优先级呼叫）发起的RRC连接 建立，后者更直观反映对用户感受的影响 基亍E-RAB承载的释放进行统计，真实反馈用户感受 区分QCI进行统计，区分业务类型进行统计，可迅速评 估不同业务的异常释放情况 QCI1的统计即为VOIP的掉话率 以小区为粒度的统计，需要根据切换出不切换出分别 统计 LTE不支持软切换，上下行同时切换，无软分支相关统 计 根据不同的维度，可统计同频/异频/异系统切换成功率 不eNB内/eNB间切换成功率 可区分类型对失败进行统计，以便快速定位 CQI主要用来衡量小区下行信道的质量，由UE进行计 算，并通过上行信道反馈给eNodeB，作eNodeBMAC 调度的输入。本指标以小区为统计对象，统计小区内 各UE上报的不同CQI值的次数，用于衡量小区下行信 道的整体质量情况。
② 系统使用多天线发送还是beamforming取决于SNR好坏，高SNR用空间分集可获得较大增
益，低SNR（小区覆盖边缘）使用beamforming增益较大，改善弱覆盖用户感知。注：实
测不一定边界用户用beaming forming效果较好，往往是离边界有一定距离的远点用户。
③ 湖北实验局实测效果：TM3、4效果较好。 ④ LTE上行只能支持multi-user不能支持single-user。手机向基站没有beam forming。只有
LTE系统架构：信道结构
逻辑信道、传输信道、物理信道的映射关系
逻辑信道 包含SRB/DRB承载信息 传输信道 逻辑信道内可用于物理层传输的 信息 物理信道
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可用于空口传输的信息块
CCCH
DCCH
DTCH
BCH
PCH
RACH DL-SCH
PBCH
PDCCH
PDSCH PUCCH
UL-SCH
PRACH
LTE关键技术：OFDM--传统时分、频分拓展为时频复用技术
掌握下面这张表，OFDM的基本概念就掌握了
参数/带宽
可用带宽[MHz] 子载波数量 可用符号长度[μs]
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5MHz
4.5 300 66.67
10MHz
9 600 66.67
20MHz
18 1200 66.67
说明
可用带宽为0.9*总带宽 可用带宽除以一个子载波的带宽 △f=15kHz LTE中△f为15kHz，因此对应到一个符号 的时间长度（时域宽度）就是66.7us。 为抵抗多径传播造成的符号干扰，需要增 加时间保护CP，因此可用带宽需要减去 一定的开销。多径传播造成的时间弥散 Time diverse，1个符号发出到手机接收 时会有多个时间拓展，两个相邻符号之间 会出现干扰，即ISI。解决办法：保护时 间间隔（通常设置为正常符号长度1/12）， 把处理后的符号进行延拓。保护时间： CP循环前缀CyclicPrefix，大约为4.69us， 也称LTE Symbol，不管是TDD还是FDD 都有此开销 64QAM符号增益为6，物理层速率=6*子 载波数量/符号长度
E-RAB掉话率
切换成功率
全带宽CQI为 X的上报次数
二. LTE网络优化：网络容量/负荷评估
LTE度量 类比EVDO DO CE资源 DO时隙占用率 DO等效用户数 CCH占用率 寻呼消息负荷
第11页 负荷评估和扩容 参数优化，提升占空比 扩容小区或频点 扩容小区或频点 符号调度参数优化 空口寻呼能力相对不易 成为瓶颈，寻呼量大时 需关注CPU负荷，主控板 CPU负荷高时，考虑TAC 分裂或修改寻呼策略 关注冲突解决机制， 非竞争接入超过一定 频度时启动基于竞争 的接入，超过100次/ 秒后会增加接入时延 影响感知，需调整eNB 算法，严重时需考虑 扩容
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统计子项
失败原因三类 ① 资源分配失败 ② UE无响应 ③ 基站发RRC连接拒绝 提供5类异常释放原因值统计 ① 无线层问题导致 ② 传输层问题导致 ③ 网络拥塞问题导致 ④ 。。。 S1、X2接口切换统计 ① 小区eNB内同频、异频 切出 ② 小区eNB内切入 ③ 小区eNB间X2接口同频 、异频切出 提供CQI为0-15的上报次 数统计
总符号长度[μs]
71.36
71.36
71.36
最大物理层传输 速率[Mbps]（调 制方式为 64QAM）
25.22
50.45
100.90
LTE关键技术：MIMO--多天线收发
技术特点：
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一种数字信号处理技术，利用空间分集，不同的子信道传输不同数据，提升传输效率。此 技术通常和预编码技术在一起，华为系统说的XTXR多天线收发就是MIMO技术的应用。 MIMO经过空间处理后能够获得远远高于未使用此技术的频谱效率，能够提升系统容量。 Rmax=Blog2(1+SNR)，提升信噪比就是提升了系统容量。
MIMO
空间分集，提升系统容量/覆盖，TM1-TM7（MIMO的增益取决于所有的数据管道如何使用） ，Beamforming（所有的数据都用最强管道发送，提升小区边缘感知）
全IP
BSC+BTS=eNodeB，扁平化架构，减少网络节点，降低系统复杂度和无线传输时延
QOS
强QOS业务保障；LTE里的QCI（QOS质量）共9个，相关参数在HSS里设置。
RNTI标签去找各类candidate。找到对应资源块，对应的PDCCH的内容
PDSCH：关键字：数据共享信道，有数据送数据，没数据送寻呼（含SIB基站
配置信息），手机利用DCI内的寻呼、SIB等位置信息把PDSCH切块。 PHICH：关键字：HARQ，携带手机反向ARQ的NAK和ACK；发送两种方式， Normal duration（第一个symbol）和extended duration（1、2、3symbol）