LTE学习心得体会

LTE全网架构

LTE关键技术：

✧频域多址技术（OFDM/SC-FDMA）

✧高阶调制与AMC（自适应调制与编码）✧MIMO与Beam Forming（波束赋形）✧ICIC（小区间干扰协调）

✧SON（自组织网络）

MIMO系统自适应，就是根据无线环境变化（信道状态信息CSI）来调整自己的行为（变色龙行为）。对于MIMO可调整的行为有编码方式、调制方式、层数目、预编码矩阵，要想正确调整就需要用户端做出反馈（CQI、RI 、PMI），从而实现小区中不同UE根据自身所处位置的信道质量分配最优的传输模式，提升TD-LTE小区容量；波束赋形传输模式提供赋形增益，提升小区边缘用户性能。模式3和模式8中均含有单流发射，当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集或单流波束赋形模式。由于模式间自适应需要基于RRC 层信令，不可能频繁实施，只能半静态转换。因此LTE在除TM1、2之外的其他MIMO模式中均增加了开环发送分集子模式（相当于TM2）。开环发送分集作为适用性最广的MIMO技术，可以对每种模式中的主要MIMO技术提供补充。相对与TM2进行模式间转换，模式内的转换可以在MAC层内直接完成，可以实现ms(毫秒)级别的快速转换，更加灵活高效。每种模式中的开环发送分集子模式，也可以作为向其他模式转换之前的“预备状态”。

UE要接入LTE网络，必须经过小区搜索、获取小区系统信息、随机接入等过程。UE不仅需要在开机时进行小区搜索，为了支持移动性，UE会不停地搜索邻居小区、取得同步并估计该小区信号的接收质量，从而决定是否进行切换或小区重选。为了支持小区搜索，LTE定义了2个下行同步信号PSS和SSS。UE开机时并不知道系统带宽的大小，但它知道自己支持的频带和带宽。为了使UE能够尽快检测到系统的频率和符号同步信息，无论系统带宽大小，PSS和SSS都位于中心的72个子载波上。UE会在其支持的LTE频率的中心频点附近去尝试接收PSS和SSS，通过尝试接收PSS和SSS，UE可以得到如下信息：（1）得到了小区的PCI；（2）由于cell-specific RS及其时频位置与PCI是一一对应的，因此也就知道了该小区的下行

cell-specific RS及其时频位置；（3）10ms timing，即系统帧中子帧0所在的位置，但此时还不知道系统帧号，需要进一步解码PBCH；（4）小区是工作在FDD还是TDD模式下；（5）CP 配置，是Normal CP还是Extended CP。

eNB功能：

✧无线资源管理，包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行动态资源分配/调度等

✧IP头压缩与用户数据流加密

✧UE附着时的MME选择

✧提供用户面数据向到S-GW的路由

✧寻呼消息和广播消息的调度与发送

✧测量与测量报告的配置。

MME功能：

✧寻呼消息分发，MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB

✧安全控制

✧空闲状态的移动性管理

✧SAE承载控制

✧非接入层（NAS）信令的加密与完整性保护

S-GW功能：

✧终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包

✧支持由于UE移动性产生的用户平面切换

P-SW功能：

✧用户数据包的过滤和检查

✧用户IP分

控制面协议栈结构

用户面协议栈结构

NAS 层：非接入层协议（Non -Access Stratum ），UE 与核心网侧直接交互信息，eNB 只作消息的转发功能。NAS 的主要功能包括：EPS 承载管理（PLMN 的选择、TA 的更新）、鉴权、IDLE 状态下的寻呼和移动性管理、安全控制。NAS 消息和RRC 消息常在空口共用同一传输块，比如在RRC 建立成功的消息中可同时附加核心网侧下发到UE 的NAS 信息。

eNodeB

MME

UE

LTE-Uu

Serving GW

PDN GW

a

eNodeB UE

RRC层：系统信息广播涉及NAS和AS；寻呼；UE和E-UTRAN之间RRC连接的建立，维护和释放（包括UE和E-UTRAN之间临时标识的分配、RRC连接信令无线承载的配置、安全功能包括密钥管理、点到点无线承载的建立，配置，维护和释放）；移动性功能（包括Inter-cell 和inter-RAT之间UE的测量报告，和测量报告控制）；切换；UE小区选择和重选，以及小区选择和重选的控制；切换时上下文传送；MBMS业务功能；Qos管理功能；UE测量报告及报告控制；NAS和UE之间的直传消息传送。

PDCP层：一个UE可以定义多个PDCP实体，每个PDCP实体承载一个RB数据，每个PDCP 实体与一个或两个RLC实体关联，取决于RB特征（单或双向），一个PDCP实体与控制面还是用户面关联，取决于承载数据的RB特性。PDCP子层在用户面的业务及功能主要有：包头压缩和解压缩；用户数据传送（PDCP接收来自NAS的PDCP SDU，然后转发到RLC子层，反之亦然）；在RLC AM切换时顺序传送和上层PDU重复检测；在RLC AM切换时PDCP SDU重传；加密。PDCP子层在控制面的业务及功能主要有：加密及完整性保护；控制面数据传送。

RLC层：对上层PDU的传输支持AM、UM、TM模式数据传输；通过ARQ机制进行错误修正（针对AM数据，CRC校验由物理层完成）；根据传输块大小进行动态分段（级联/分段/重装，针对UM和AM数据）；重传时对PDU进行重分段，重分段的数目没有限制（针对AM 数据）；顺序上传上层的PDU（针对UM和AM数据，切换时除外）；重复检测（针对UM和AM数据）；底层协议错误检测与恢复；eNodeB和UE间的流控；SDU丢弃（针对UM和AM 数据）。

MAC层：主要实现与调度和HARQ相关的功能（与WCDMA相比，LTE的MAC实体的特点是：每个小区只存在一个MAC实体，负责实现MAC相关的全部功能）；逻辑信道与传输信道的映射（与WCDMA相比，LTE中的逻辑信道与传输信道类型都大大减少，映射关系变得比较简单）。

物理层：传输信道的错误检测，并向高层提供指示；传输信道的纠错编码/译码、物理信道调制与解调；HARQ软合并；编码的传输信道向物理信道的映射；物理信道功率加权；频率