LTE E-UTRAN物理层介绍

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LTE-物理层介绍

下行
上行
DwPTS
GP
UpPTS
12
概述(续)——资源网格(Resource Grid)
• • • •
用来描述每个时隙中传输的信号每个网格中有 NRBNscRB 个子载波(频域)和 Nsymb个符号(时域) NRB由传输带宽决定，并满足 6 ≤ NRB ≤ 110 资源网格中的每一个元素就叫做资源元素(Resource Element)，它是上下行传输中的最小资源单位
one s
lot, N symb
ol 个
符号
RB N sc 个子载波, 1
E-UTRAN概述
下行信道上行信道硬件实现架构
• • • • • • 下行的时隙结构同步信号参考信号下行物理信道的基本处理过程各个信道的具体处理过程 OFDM基带信号的生成
15
• 三种下行参考信号
• 小区专用参考信号 • MBSFN参考信号 • UE专用参考信号
• 一个下行天线端口上只能传一个参考信号
• 小区专用参考信号，支持配置1，2，4个天线端口 • MBSFN参考信号，在天线口4上发送 • UE专用参考信号，在天线口5上发送
19
下行传输(续)——参考信号2
• 小区专用参考信号
下行传输
• 物理信号
• LTE的下行传输是基于OFDMA的
• Reference signal • Synchronization signal
• 物理信道
• Physical Downlink Shared Channel, PDSCH • Physical Broadcast Channel, PBCH • Physical Multicast Channel, PMCH

LTE中相关名词解释

1、EPC: Evolved Packet Core ,4G核心网，进化型的分组核心。

（evolve：[i'vɔlv] 演变; 进化）2、BBU: Building Base Band Unit 室内基带处理单元（基带处理单元），使用在分布式基站架构3、RRU：Radio Remote Unit 射频拉远单元，使用在分布式基站架构BBU+RRU架构的技术特点是将基站分成近端机（即无限基带控制Radio Server）和远端机（即射频拉远RRU）两部分，两者之间通过光纤连接，其接口是基于开放式CPRI接口，可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。

一个BBU可以支持多个RRU，采用BBU+RRU多通道方案可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。

通常大型建筑物内部的层间有楼板，房间有墙壁，室内与室内用户之间的空间分割。

BBU集中放置在机房，RRU可安装在楼层，两者之间采用光纤传输，RRU 再通过同轴电缆及功分器（耦合器）等连接至天线，即主干采用光纤，支路采用同轴电缆。

对于下行方向：光纤从BBU连接到RRU，BBU和RRU之间传输的是基带数字信号，这样基站可以控制某个用户的信号从指定的RRU通道发射出去，这样可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。

对于上行方向：用户手机信号被距离最近的通道收到，然后从这个通道经过光纤传到基站，这样可以大大降低不同通道上用户之间的干扰。

4、CPRI: Common Public Radio Interface ,通用公共无线电接口通用公共无线接口（CPRI）联盟是一个工业合作组织，致力于从事无线基站内部无线设备控制中心（简称REC）及无线设备（简称RE）之间主要接口规范的指定。

CPRI:采用数字的方式来传输基带信号，其数字接口用两种，标准的CPRI和OBSAI接口。

接口上包括三种不同的信息流：用户层数据流，控制管理层数据流，同步数据流。

协议包括两层：L1（物理层），L2：数据连接层。

LTE 物理层解析

Extended cyclic prefix DwPTS GP UpPTS
0
3
10
3
8
“D”代表此子帧用于下行传输，“U” 代表
此子帧用于上行传输， “S”是由DwPTS、GP 和UpPTS组成的特殊子帧。
1
9
4
8
3 1 OFDM
2
10
3
1 OFDM symbols
9
2 symbols
3
11
2
10
LTE物理信道
下行物理信道
信道类型 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel ) PBCH (Physical Broadcast Channel)
功能承载下行业务数据承载广播信息
下行Unicast/MBSFN子帧，控制区域与数据区域进行时分；
下行MBSFN专用载波子帧中不存在控制区域，即控制区域OFDM符号数目为0；
上行常规子帧中控制区域与数据区域进行频分
控制区域
数据区域
下行Unicast/MBSFN子帧
控制区域与数据区域进行时分
控制区域OFDM符号数目可配置
PHY
逻辑信道和传输信道的映射功能 HARQ 传输格式选择 UE内部逻辑信道之间优先级调度功能 UE间根据优先级动态调度功能
S1接口
协议栈
用户平面接口位于E-NodeB 和S-GW之间，传输网络层建立在IP传输之上， UDP/IP之上的GTP-U用来携带用户平面的PDU。
S1控制平面接口位于ENodeB和MME之间，传输网络层是利用IP传输，这点类似于用户平面；为了可靠的传输信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；应用层的信令协议为S1-AP。

LTE网络架构和协议栈

LTE网络架构和协议栈随着移动通信技术的不断发展，LTE（Long Term Evolution）成为4G移动通信的主流技术。

LTE网络架构和协议栈是构建LTE系统的核心组成部分，下面将对LTE网络架构和协议栈进行详细介绍。

一、LTE网络架构LTE网络架构由两部分组成：E-UTRAN（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）和EPC（Evolved Packet Core）。

1. E-UTRAN（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）E-UTRAN是LTE系统的无线接入网络，包括基站和与之相连的核心网。

基站被称为eNodeB，负责无线信号的传输和接收。

eNodeB通过X2接口相连，用于基站之间的信号传输和协同。

与核心网的连接通过S1接口实现，包括控制面和用户面的传输。

2. EPC（Evolved Packet Core）EPC是LTE系统的核心网络，负责用户数据的传输和控制信息的处理。

EPC由三个主要组成部分构成：MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）和PGW（Packet Data Network Gateway）。

MME负责移动性管理和控制平面的处理；SGW负责用户数据的传输；PGW连接到外部数据网络，负责数据分组的处理和路由。

二、LTE协议栈LTE协议栈由各种协议组成，实现系统中不同层次之间的通信和控制。

LTE协议栈按照OSI（Open Systems Interconnection）参考模型分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

1. 物理层物理层负责数据的传输和调制解调。

LTE使用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术进行信号的调制和解调，以提高传输效率和抗干扰性能。

1.2.5 E-UTRAN概述_第三代移动通信网络管理_[共3页]

第1章 3G概述1.2.5 E-UTRAN概述E-UTRAN在系统性能和能力方面的研究目标主要有以下几点：（1）有更高的空中接口峰值速率以及频谱效率。

下行10Mbit/s，频谱效率5bit（s·Hz）；上行50Mbit/s，频谱效率25bit（s· Hz）；系统的最大带宽为20 MHz，还支持其他如1.25MHz、1.6MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz和15MHz等系统带宽，以及“成对”与“非成对”频段的部署，以保证将来在系统部署上的灵活性。

（2）可对现有频谱及其他资源进行有效重用。

（3）有更好的覆盖性能，即小区覆盖半径在5km内，都能够符合上述性能要求，提高小区边缘用户的吞吐量。

（4）有更短的通信时延和更简化的网络结构。

（5）支持增强的IP多媒体子系统（IP Multimedia Sub-system，IMS）和核心网；尽可能保证后向兼容，有效地支持多种业务类型，尤其是分组域（PS-Domain）业务（如V oIP等）。

（6）有更先进的无线资源管理和QoS处理能力。

优化系统为低移动速度终端提供服务，同时也应支持高移动速度终端。

（7）与现有网络的平滑演进及跨系统的移动性管理。

（8）降低空中接口和网络架构的成本。

（9）实现合理的终端复杂度、成本和耗电。

（10）支持增强型的广播多播业务。

1．E-UTRAN物理层技术特点在E-UTRAN物理层的下行方向，采用了正交频分复用（OFDM）技术来满足100Mbit/s 的数据速率和频谱效率的要求，通过配置子载波数量来实现1.25～20MHz的灵活带宽配置。

它采用0.5ms的最小传输时间间隔（TTI），减小了传输时延；采用4.7ms的循环冗余前缀（Cyclic Prefix），在不增加大量系统开销的同时，保证了时延扩展的处理。

利用OFDM的特性，在原有的自适应调制编码（AMC）机制中，增加了新的一维自适应频率调整，使得资源调度更为灵活，效率更高。

LTE物理层协议总结——LTE36系列协议总结

27-Sep-2010
终端一致性系列规范
TS36.508
UE一致性测试的通用测试环境
主要描述终端一致性测试公共测试环境的配置，包含小区参数配置以及基本空口消息定义等
23-Sep-2010
TS36.509
UE的特殊一致性测试功能
主要描述了终端为满足一致性测试而支持的特殊功能定义，包括数据回环测试功能等
SPECIFICATION WITHDRAWN
TR36.804
E-UTRA；基站（BS）无线电传输和接收
SPECIFICATION WITHDRAWN
TR36.805
E-UTRA；下一代网络的最小化驱动测试
36.805协议主要用于捕捉在下一代网络驱车测试的最小化可行性研究的内容
21-Dec-2009
复用和信道编码
主要描述了传输信道和控制信道数据的处理，主要包括：复用技术，信道编码方案，第一层/第二层控制信息的编码、交织和速率匹配过程
17-Sep-2010
TS36.213
物理信道过程
定义了FDD和TDD E-UTRA系统的物理过程的特性，主要包括：同步过程（包括小区搜索和定时同步）；功率控制过程；随机接入过程；物理下行共享信道相关过程（CQI报告和MIMO反馈）；物理上行共享信道相关过程（UE探测和HARQ ACK/NACK检测）；物理下行共享控制信道过程（包括共享信道分配）；物理多点传送相关过程
主要是M3接口的M3应用协议控制平面信令，包括M3AP业务、功能、过程以及消息描述
27-Sep-2010
TS36.445
M1数据传输
主要是M1接口的用户平面传输承载，用户平面协议栈及功能
14-Jun-2010
TS36.446

LTE网络概述及原理

S1 MME NAS安全空闲态移动性管理
EPS承载控制
EPC通过MME、S-GW和 PSW等控制面节点和用户面节点完成NAS信令处理和安全管理、空闲的移动性管理、EPS 承载控制以及移动锚点功能、 UE的IP地址分配、分组过滤等功能。
S-GW
P-GW
移动锚点
UE IP地址分配
S1
分组过滤
带宽灵活配置，能够支持1.4MHz，3MHz，5MHz， 10MHz，15MHz，20MHz等不同系统带宽，并支持成对(paired)和非成对(unpaired)的频谱分配，系统部署更灵活。
移动性：能为低速移动（0~15km/h）的移动用户提供最优的网络性能；能为15~120km/h的移动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）速率移动的移动用户能够保持蜂窝网络的移动性。
3G：第三代移动通信技术，移动多媒体蜂窝通讯技术，实现无线通信和国际互联网融合，提供语音、图像、音乐、视频等各种多媒体数据业务，要求提供2Mbps标准用户速率（室内）或144Kbps速率（高速移动）。目前 3G标准有4个：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA（由中国制定的3G标准），以及WiMAX（802.16系列标准）
4G：第四代移动通信技术，宽带大容量的高速蜂窝系统，支持100Mbps~150Mbps下行网络带宽，提供交互多媒体业务，高质量影像，3D动画和宽带互联网接入等业务，用户体验最大能达到20Mbps下行速率。
LTE：长期演进LTE（Long Term Evolution）是3GPP组织主导的新一代无线通信系统，也称之为演进的UTRAN （Evolved UTRA and UTRAN）的研究项目，全面支撑高性能数据业务，“未来10年或者更长时间内保持竞争力”，3GPP的LTE标准在无线接入侧分为LTE FDD和TD-LTE。

LTE协议对照表

规范编号规范名称内容更新时间射频系列规范ＴＳ 36.101 UE无线发送和接收描述FDD和TDD E—UＴRＡ UE的最小射频(RF）特性0８—Oct—201０TS 36．１０4 BS无线发送与接收描述E—UＴRA BS在成对频谱和非成对频谱的最小RF特性30—Ｓｅp-2010TS 36.106 FDD直放站无线发送与接收描述FDＤ直放站的射频要求和基本测试条件30—Sｅp—2010TS 36.113 ＢS与直放站的电磁兼容包含对E—UTＲA基站、直放站和补充设备的电磁兼容(EMC)评估01—Oct—２０10TS 36．124 移动终端和辅助设备的电磁兼容的要求建立了对于E—ＵTRＡ终端和附属设备的主要EMC要求,保证不对其他设备产生电磁干扰,并保证自身对电磁干扰有一定的免疫性。

定义了ＥＭＣ测试方法、频率范围、最小性能要求等01-Ocｔ—201０TS 36。

1３3 支持无线资源管理的要求描述支持FＤD和ＴDＤ E-UTRA的无线资源管理需求，包括对Ｅ—UＴRAＮ和UE测量的要求,以及针对延迟和反馈特性的点对点动态性和互动的要求０8-Oct—2010TS 36．141 ＢＳ一致性测试描述对ＦDD/ＴDDE—UTＲＡ基站的射频测试方法和一致３0—Seｐ—2010性要求TS 36.143 FDD直放站一致性测试描述了FDD直放站的一致性规范,基于36。

106中定义的核心要求和基本方法,对详细的测试方法、过程、环境和一致性要求等进行详细说明01－Oｃt－2０10TS 3６.171 支持辅助全球导航卫星系统（A—GNSS)的要求描述了基于UE和UE辅助FDD或TDD的辅助全球导航卫星系统终端的最低性能２1-Ｊun-20１０TS 36.3０7 ＵE支持零散频段的要求定义了终端支持与版本无关频段时所要满足的要求。

０４—Oｃt-2010物理层系列规范TS 3６。

20１LTＥ物理层——总体描述物理层综述协议,主要包括物理层在协议结构中的位置和功能,包括物理层4个规范36。

LTE协议编号与描述内容总结

21-Dec-2009
TS 36.331
无线资源控制（RRC）协议规范
主要是对对RRC层的描述，包括：RRC层框架，RRC层对上下层提供的服务，RRC功能，RRC过程，UE使用的变量和计数器，RRC信息编码，特定和非特定的无线框架，通过网络节点转移RRC信息，
28-Sep-2010
UE的能力相关的制约和性能要求
07-Oct-2010
TS 36.314
层2——测量
主要针对所有空口高层测量的描述和定义，这些测量用于E-UTRA的无线链路操作，RRM，OAM和SON等
17-Jun-2010
TS 36.321
媒体接入控制（MAC）协议规范
主要是对MAC层的描述，包括：MAC层框架，MAC实体功能，MAC过程，MAC PDU格式和定义等
30-Sep-2010
TS 36.302
物理层提供的服务
主要描述了E-UTRA物理层向高层提供的功能，主要包括：物理层的服务和功能，共享信道，广播信道，寻呼信道和多播信道传输的物理层模型，物理信道传输组合，物理层可以提供的测量等内容
15-Jun-2010
TS 36.304
Idle状态的UE过程
主要描述了UE空闲模式下的过程，主要包括：空闲模式的功能以及空闲模式下的PLMN选择，小区选择和重选，小区登记和接入限制，广播信息接收和寻呼
17-Jun-2010
TS 36.322
无线链路控制（RLC）协议规范
主要是对RLC层的描述，包括：RLC层框架，RLC实体功能，RLC过程，RLC PDU格式和参数等
05-Oct-2010
TS 36.323
分组数据汇聚协议（PDCP）规范
描述了PDCP层协议，主要包括：PDCP层框架，PDCP结构和实体，PDCP过程，PDCP PDU格式和参数等

LTE互操作参数总结

LTE互操作参数总结LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，具有高速传输、低延迟和高容量等特点。

为了实现不同网络之间的互操作性，LTE引入了一系列互操作参数。

本文将对LTE互操作参数进行总结。

一、频段互操作参数1.E-UTRA频段：LTE系统的频段范围是从频率带1（2100MHz）到频率带41（2500MHz）。

不同地区的运营商可能会使用不同的频段，因此设备需要支持不同的频段以实现全球范围的互操作。

2. GERAN频段：GERAN（GSM/EDGE Radio Access Network）是第二代移动通信技术，LTE系统可以利用GERAN频段进行CSFB（Circuit Switched Fallback）和SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）等功能。

设备需要支持不同的GERAN频段，以便在LTE系统下提供较低的语音服务。

3. UTRAN频段：UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network）是第三代移动通信技术，LTE系统可以利用UTRAN频段进行CSFB和SRVCC等功能。

设备需要支持不同的UTRAN频段，以实现与3G网络间的平滑过渡。

二、系统选定互操作参数1. PLMN选择：PLMN（Public Land Mobile Network）是为移动通信用户提供服务的网络运营商。

设备需要选择正确的PLMN进行注册，以便与合适的网络进行连接。

2. TAC选择：TAC（Tracking Area Code）用于识别设备所在的跟踪区域。

设备需要选择正确的TAC以获取正确的服务。

三、小区互操作参数1. RSRP门限：RSRP（Reference Signal Received Power）是测量LTE信号接收功率的指标，设备需要设置RSRP的门限值，以确定是否一些小区。

2. RSRQ门限：RSRQ（Reference Signal Received Quality）是测量LTE信号接收质量的指标，设备需要设置RSRQ的门限值，以确定是否一些小区。

LTE原理及系统架构

RLC
Segm. ARQ
...
Segm. ARQ Logical Channels
Segm. ARQ
...
Segm. ARQ
BCCH
PCCH
Scheduling / Priority Handling
MAC
Multiplexing UE1
Multiplexing UEn
HARQ Transport Channels
LTE网络结构

E-UTRAN和EPC之间的功能划分图，可以从LTE在S1接口的协议栈
结构图来描述，如下图所示黄色框内为逻辑节点，白色框内为控制面功能实体，蓝色框内为无线协议层。
eNB Inter Cell RRM RB Control Connection Mobility Cont. Radio Admission Control eNB Measurement Configuration & Provision Dynamic Resource Allocation (Scheduler) RRC RLC MAC S1 PHY SAE Gateway Mobility Anchoring PDCP MME NAS Security Idle State Mobility Handling SAE Bearer Control
网络控制移动性过程，例如切换；邻区测量；在PDCP/RLC/MAC级：:
UE可以与网络之间收发数据； UE监测控制信令信道来判定是否正在传输的共享数据信道已经被分配给 UE；
UE报告信道质量信息和反馈信息给eNB；
eNB控制实现按照UE的激活级别来配臵DRX/DTX周期，以便于UE省电和有效利用
课程目标

LTE

信息产业部电信研究院通信标准研究所
3
LTE标准化现状
LTE研究阶段（SI）于2004年底开始，于2006年9月结束。 LTE的可行性研究得出了正面的结论。 2005年6月完成了LTE需求的研究，形成了需求报告TR 25.913。 2006年9月3GPP正式批准了LTE工作阶段（WI），LTE标准的起草正式开始。 3GPP已于2007年3月完成第2阶段（Stage 2）的协议，按照目前的工作计划， 3GPP将于 2007年9月最终完成第3阶段（Stage 3）协议，测试规范将于2008年3月完成。在SI阶段，各工作组形成了TR 25.814、TR 25.813、 R3.018等研究报告。各工作组的SI结论被收集在SI总技术报告TR 25.912。3月完成了Stage 2规范TS 36.300 3GPP决定将编号36的标准号分给LTE，目前正在起草的技术规范包括：
信息产业部电信研究院通信标准研究所
15
调制与编码
下行QPSK、16QAM和64QAM 带频域成形（spectrum sharing）的QPSK和16QAM？—— 降低PAPR 用于数据传输的信道编码方法采用Rel-6 Turbo码（mother code rate R=1/3）采用无竞争交织器
LTE标准进展与技术发展趋势
信息产业部电信研究院通信标准研究所无线与移动研究部沈嘉 shenjia@
信息产业部电信研究院通信标准研究所 1
内容
什么是LTE？ LTE需求 LTE物理层关键技术 L2层结构和信道映射 E-UTRAN结构 LTE技术发展趋势
信息产业部电信研究院通信标准研究所
信息产业部电信研究院通信标准研究所
20
MBMS
广播多播（MBMS）系统可以和单播系统复用在一起（TDM 或FDM），也可以部署在单独载波分为单小区MBMS和多小区MBMS两种部署情况，后者通过基于多小区合并的单频网（SFN）实现多小区合并需要小区间同步和公共参考信号单小区MBMS需要小区专用参考信号专门对MBMS参数优化：由于MBMS小区半径远大于普通小区，且需要多小区合并，因此需要加大CP长度，因此可以将子载波宽度减小，避免频谱效率降低。同时，由于MBMS主要用于低速移动，可以采用较小子载波间隔 MBMS子载波间隔为7.5kHz，同时CP长度增大到33.33us

LTE网络结构协议栈及物理层

LTE网络结构协议栈及物理层LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，为了满足日益增长的数据需求和提供更高的速率、更低的时延，LTE采用了全新的网络结构和协议栈。

本文将介绍LTE网络的结构、协议栈及物理层。

一、LTE网络结构LTE网络结构包括用户终端设备（UE）、基站（eNodeB）、核心网（EPC）和公共网（Internet）四个部分。

UE是移动设备，eNodeB是用于无线接入的基站，EPC则是支持核心网络功能的节点。

UE与eNodeB之间通过无线接口建立连接，提供无线接入服务。

eNodeB负责对无线资源进行管理和调度，以及用户数据的传输。

而EPC则是核心网络，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW （Serving Gateway）和PGW（Packet Data Network Gateway）等网络节点，负责用户移动性管理、用户数据传输和连接到公共网。

二、LTE协议栈LTE协议栈分为两个层次：控制面协议栈（CP）和用户面协议栈（UP）。

CP负责控制信令的传输和处理，UP处理用户数据的传输。

协议栈分为PHY（物理层）、MAC（介质访问控制层）、RLC（无线链路控制层）、PDCP（包隧道协议层）和RRC（无线资源控制层）五个层次。

- 物理层（PHY）：是协议栈的最底层，负责将用户数据以比特流的形式传输到空中介质中，并接收从空中介质中接收到的数据。

物理层对数据进行编码、调制和解调，实现无线传输。

- 介质访问控制层（MAC）：负责管理无线资源，包括分配资源、管理调度和处理数据的传输。

MAC层通过无线帧的分配来实现用户数据的传输控制。

- 无线链路控制层（RLC）：负责对用户数据进行分段、确认和相关的传输协议。

RLC层提供不同的服务质量，如可靠传输和非可靠传输。

- 包隧道协议层（PDCP）：负责对用户数据进行压缩和解压缩，以减小无线传输时的带宽占用。

LTE UTRAN下行无线资源管理概述

LTE UTRAN下行无线资源管理概述An Overview of Downlink RadioResource Management forUTRAN Long-Term EvolutionKlaus Ingemann Pedersen, Troels Emil Kolding, Frank Frederiksen, István Zsolt Kovács, Daniela Laselva,and Preben Elgaard Mogensen, Nokia Siemens Networks摘要无线资源管理算法涵盖承载准入控制、半永久性和动态分组调度、快速链路自适应以及多天线传输模式传输控制，将在这篇关于UTRAN长期演进版的文章中得到论述。

首先，给出一个LTE的高层次的系统概述，尤其侧重和RRM相关的重要组件。

服务质量参数框架将被概略地论述，因为RRM算法族的主要目标之一是在服务所有用户(满足他们的最小QoS限制)的同时使系统的容量最大化。

文章论证了在容易进行空中接口测量的基站中如何配置RRM算法才能为一、二、三层间高效的跨功能优化提供机会。

不同话务混合及天线传输体系下的性能结果的例子也被给出。

文章给出结论，对如何在不同负荷及话务量的情况下对多种RRM算法进行操作提出了建议。

引言在考虑了几个可行的技术组成部分和选项后，通用移动通信系统(UMTS)陆地无线接入网(UTRAN)系统长期演进版(LTE)的Release 8规范当前正在被第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化组织定稿。

继宽带码分多址接入(WCDMA)及高速分组接入(HSPA)之后，LTE是3GPP家族的新成员，以促进更高的数据速率、更低的延时、更好的频谱效率、更灵活的频谱部署(带宽从1.4到20MHz) [3]。

多种带宽选择和对紧密频分复用操作的支持使重组先前被GSM和WCDMA使用的频率成为可能。

LTE是一个优化的全分组交换系统。

enode b原理

enode b原理
eNodeB是LTE网络中的基站设备，全称为E-UTRAN Node B。

eNodeB负责LTE网络中的物理层和调度功能。

它与用户终端（UE）进行通信，向核心网（EPC）提供高速数据传输服务。

eNodeB的原理可以简单地概括如下：
1. 双向传输：eNodeB可以同时向UE发送数据和接收从UE来的数据。

2. 多输入多输出（MIMO）：eNodeB可以通过多个天线和UE之间进行数据传输，以提高传输效率和稳定性。

3. 小区管理：eNodeB负责管理LTE网络中的小区，并确定UE的连接状态和信号质量。

4. 调度管理：eNodeB控制着LTE网络中发送和接收数据的时序和频率，以确保高效的信道使用。

5. 安全认证：eNodeB需要对用户终端进行安全认证，以防止未授权的用户接入网络。

6. 数据传输：eNodeB负责将核心网中的数据传输到用户终端，并将从用户终端收集的数据传回核心网。

7. 信令处理：eNodeB处理与UE之间的信令，以确保稳定的通信连接并支持各种服务。

总之，eNodeB是LTE网络中不可或缺的基础设施，它提供了高速、稳定的数据传输服务和可靠的通信连接。

LTE协议解析

E-UTRAN架构E．UTRAN(Evolved UTRAN)由eNBs构成，如图1所示。

eNBs为E—UTRA 提供用户平面(PDCP／RLC／MAC／PHY)协议和控制平面(RRC)协议。

eNB之间通过接口X2互相关联，同时eNBs也可以通过连接到EPC(evolved packet core)的S 1接口相互建立联系。

每个LTE基站eNB都通过Sl接口和MME以及SAE网关相连接。

eNB功能有无线资源管理功能，用户平面数据服务网关的选择，调度和传输寻呼信息、广播信息，上下行资源分配RB控制、配置信息的测量及结果报告，调度和传输ETWS信息等。

接口s1功能有：SAE承载业务的设置和释放，在激活状态下的移动性管理功能，LTE小区切换以及与不同RAT系统间切换，寻呼功能，非接人层NAS信令传送功能，s1接口管理功能，漫游与地区限制功能等…。

协议栈层次结构LTE的Uu接口按照协议栈的功能和任务来区分，包括以下几层：物理层（PHY)、数据链路层（Layer 2）和无线资源控制层（RRC）。

而其中数据链路层又分为媒体接入控制层（MAC），无线链路控制层（RLC）和分组数据汇聚协议层（PDCP）。

LTE的空中接口又可以分为用户平面和控制平面，用户平面通过空中接口传输通道为上层协议栈提供用户数据传输服务，同时为控制平面和NAS 信令提供传输通道。

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。

RRC 层和非接入子层（NAS）是控制平面最主要的功能实体数据链路层中各子层接口都有对等通信业务接入点SAP（Service Access Point），在物理层和MAC层之间的SAP提供传输信道，MAC层和RLC 层之间的SAP 提供逻辑信道，RLC层和PDCP 层之间提供无线承载。

根据分层结构，低层通过SAP向高层提供服务，这些服务通过原语来实现。

对于控制SAP，可以跨过不同的层或子层来向高层提供服务。

LTE空中接口物理层过程浅析

３．１随机接入过程Ｌ１的随机接入过程包括随机接入
Ｐｒｅａｍｂｌｅ的发送和随机接入响应，其余的消息不属于Ｌ１的随机接入过程。
（１）物理非Ｉ司步随机接入过程Ｌ１的随机接入过程如卜．： ·高层的Ｐｒｅａｍｂｌｅ发送请求触发Ｌ１随机接入过程； ·随机接入所需的ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ和目标Ｐｒｅａｍｂｌｅ接收功率，相应的１１Ａ－Ｒ．ＮＴＩ和ＰＰ．ＡＣＨ资源作为请求的一部分巾高层指示； ·ＵＥ使用ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ在Ｐｒｅａｍｂｌｅ序列集中随机选择一个Ｐｒｅａｍｂｌｅ序列； ·ＵＥ在指定的ＰＫＡＣＨ上以功率ＰＰｌｌＡＣＨ发送选择的Ｐｒｅａｍｂｌｅ序列； ·ＵＥ尝试任高层定义的接收窗口内使用ＲＡ－ＲＮＴＩ检测ＰＤＣＣＨ，如果检测到，相应的ＰＤＳＣＨ传输块被传输到高层，高．｜：丢解读传输块并使用２０ｂｉｔｕＬ—ＳＣＨＧｒａｎｔ指示物理层。（２）随机接入响应准许高层使用２０ｂｉｔＵＬ－ＳＣＨＧｒａｎｔ４借示物理层，称为物理层随机接入响应准许，内容包括：跳频标识（１ｂｉｔ）、固定尺寸ＲｋＢ指派（１０ｂｉｔ）、截短的ＭＣＳ（４ｂｉｔ）、ＰＵＳＣＨ的ＴＰＣ命令（３ｂｉｔ）、ｕＬ迟延（１ｂｉｔ）以及ｃＱＩ请求（１ｂｉｔ）。
反馈的ｃＱＩ和预测算法，选择数据传输的ＭＣＳ。对于空ｌ’开Ｊ复用，ＵＥ需要确定一个ＲＩ值，对应自‘效的传输层数。对于发射分集。Ｒ．Ｉ＝Ｉ。
３．３上行功率控制上行功率控制Ｊ｝｝ｊ来控制小同上行
物理信道的发射功率。包括物理上行共享信道（ＰＵＳＣＨ）、物珲上行控制信道（ＰＵＣＣＨ）和Ｓｏｕｎｄｉｎｇ参考符号。对于上行信道，采用参数化的开环功率控制与闭环功率控制相结合的算法实现对上行功率的有效控制。开环功率控制部分负责设置一个信道工作的初始功率。在此基础上再巾闭环功率控制部分，根据信道估算的结果动态调整信道的功率。丹环功率控制巾的参数依信道类别小同ｉｆＩｊ小同。