LTE基本原理和系统架构
LTE常见知识点汇总
LTE常见知识点汇总LTE（Long Term Evolution）是一种无线通信技术，用于4G移动通信网络。
以下是一些关于LTE的常见知识点：1.LTE的基本原理：LTE使用OFDMA（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）技术，提供高速数据传输和更好的信号质量。
OFDMA将频谱划分为多个子载波，每个子载波可以为多个用户提供独立的传输通道。
MIMO利用多个天线发送和接收多个数据流，提高传输速度和信号可靠性。
2. LTE的网络架构：LTE网络由基站（eNodeB），核心网和终端设备（UE）组成。
基站负责无线信号的传输和接收，核心网处理用户数据和控制信息的传输，终端设备是用户使用的移动设备。
3.LTE的带宽：LTE系统使用不同的频段和带宽，包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz等。
较大的带宽可提供更高的数据传输速度和容量。
4. LTE的速度和性能：LTE网络可以提供高速的数据传输速度，通常在几十兆比特每秒（Mbps）到几百兆比特每秒（Gbps）之间。
LTE-A（LTE-Advanced）还可以提供更高的速度，达到几千兆比特每秒。
5.LTE的传输方式：LTE使用分时传输和分频传输的混合方式。
下行链路使用OFDMA进行频分复用，上行链路使用SC-FDMA（单载波频分多址）进行频分复用。
6.LTE的频段：LTE系统在不同的频段中运行，包括700MHz、800MHz、1800MHz、2600MHz等。
较低频段的信号可以更好地穿透建筑物，较高频段的信号具有更高的容量。
7.LTE的切换：LTE支持平滑的切换，包括小区间切换（频域、时域和小区间的切换）和宏小区—微小区切换等。
切换可以提供更好的网络覆盖和容量管理。
8.LTE的QoS（服务质量）：LTE支持多种QoS级别，以满足不同应用的需求。
QoS包括延迟、带宽、可靠性和优先级等。
9.LTE的安全性：LTE使用多种安全机制来保护用户的数据和通信隐私。
LTE介绍与网络架构
LTE介绍与网络架构LTE（Long-Term Evolution），即长期演进技术，是第四代移动通信标准。
它是3GPP（Third Generation Partnership Project）组织制定的全球统一标准，旨在提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更高的系统容量，以满足不断增长的移动通信需求。
LTE网络架构主要由以下几个部分组成：用户终端（UE）、基站子系统（eNB）、核心网络（Core Network）和运营商网络。
首先是用户终端，即智能手机、平板电脑或其他支持LTE技术的设备。
用户终端与LTE网络进行通信，发送和接收数据。
其次是基站子系统（eNB），它由一台或多台基站控制器和一组基站天线组成。
基站子系统用于与用户终端进行通信，传输数据和控制信号。
核心网络是网络的核心部分，它提供网络管理和控制功能。
核心网络包括多个网络元素，如移动交换中心（MSC）和数据网关（SGW）。
移动交换中心负责处理语音通信，数据网关则负责处理数据传输。
运营商网络是LTE网络的运营者，它由多个基站子系统和核心网络组成。
运营商网络提供网络覆盖和服务，并负责管理用户终端的接入和连接。
LTE网络架构中的一个重要概念是分组交换。
与之前的电路交换网络不同，LTE网络采用了分组交换技术，将数据分成小的数据包进行传输。
这种架构有助于提高数据传输速率和系统容量，并降低网络延迟。
在LTE网络中，数据传输的基本单位是无线帧（Radio Frame）。
每个无线帧由多个子帧（Subframe）组成，每个子帧由多个时隙（TimeSlot）组成。
时隙是最小的单位，用于传输数据和控制信号。
在每个时隙中，数据和控制信号可以同时传输，从而实现高效的通信。
此外，LTE网络采用了多天线技术，即MIMO（Multiple-Input-Multiple-Output）。
MIMO技术使用多个天线进行数据传输和接收，可以提高系统容量和数据传输速率，并改善网络覆盖范围。
LTE原理及系统架构
LTE概述
LTE简介和标准进展
• 3GPP在Stage1和Stage2阶段的工作和技术报告汇总图如上所示。 • 现阶段已经进行的Stage3在3GPP的36系列协议中描述，36.300
是E-UTRAN的总体介绍。其他Stage3的标准正在制定中，可参见 36系列的所有协议。
TO_BT08_C1_1 LTE基本原 理
课程内容
•LTE概述 •LTE系统 •LTE主要技术特征 •无线资源管理 •移动性过程 •物理层过程 •LTE关键技术 •中兴通讯LTE系统
背景介绍
LTE概述
2G
2.5G 2.75G 3G
3.5G
3.75G
3.9G
• 无线通讯从2G、3G到
GSM
GPRS
Transport Channels
HARQ
下行链路
BCCH PCCH
层2结构和功能
PDCP
ROHC Securtiy
ROHC Security
Radio Bearers
RLC MAC
Segm. ARQ
...
Segm. ARQ
Scheduling / Priority Handling
Logical Channels
LTE网络结构
LTE系统
GERAN
SGSN
UTRAN
HSS
S3
S6a
S1-MME
MME
S10 LTE-Uu ”
UE
E-UTRAN
S1-U
S4 S11
S5
Serving Gateway
LTE网规网优基础知识问答
LTE网规网优基础知识问答目录一、LTE概述与基本原理 (2)1. LTE基本概念及发展历程 (3)2. LTE网络架构与主要组件 (4)3. LTE关键技术及特点 (5)二、网规基础知识 (7)1. 网规概述及重要性 (8)2. 网络规划目标与原则 (10)3. 网络规划流程 (10)4. 基站选址与布局规划 (11)5. 频率规划与干扰协调 (12)三、网优基础知识 (14)1. 网络优化概述及目的 (15)2. 网络优化流程与方法 (16)3. 无线网络性能评估指标 (18)4. 容量优化与负载均衡技术 (19)5. 覆盖优化与信号增强措施 (20)四、LTE系统性能参数与配置优化 (22)1. 系统性能参数介绍 (24)2. 性能参数配置与优化策略 (25)3. 小区间干扰协调与优化方法 (27)4. 基站设备配置与优化建议 (28)五、LTE网络故障排查与处理 (30)1. 网络故障分类与识别方法 (31)2. 常见故障原因分析及处理措施 (32)3. 故障处理流程与案例分析 (32)4. 网络维护与管理技巧分享 (34)六、案例分析与实践经验分享 (35)1. 成功案例介绍与分析角度 (36)2. 实践中的经验教训总结 (38)3. 案例中的优化策略与实施效果评估 (39)七、LTE发展趋势与展望 (40)1. LTE技术发展趋势分析 (42)2. 新技术在LTE网络中的应用前景探讨 (43)一、LTE概述与基本原理LTE（Long Term Evolution，长期演进）是一种标准的无线宽带通信，主要用于移动设备和数据终端，其设计目标是提供一种高速、低延迟、高连接性的无线通信服务。
LTE的发展是为了满足移动通信市场的需求，特别是在3GPP的长期演进计划中，旨在解决3G网络中的瓶颈问题，提高无线通信的速度和质量。
LTE的关键技术包括正交频分复用（OFDM）、多输入多输出（MIMO）、密集波分复用（Dense WDM）、链路自适应技术等。
TDD_LTE基本原理和系统架构
TDD_LTE基本原理和系统架构TDD-LTE（Time Division Duplexing Long Term Evolution）是一种基于时分双工的长期演进技术，是第四代移动通信技术（4G）中的一种。
它具有较高的传输速率、低的延迟和更好的频谱效率，可以满足日益增长的移动宽带数据业务需求。
华为是全球领先的通信技术公司，在TDD-LTE 领域取得了重要的突破和成就。
TDD-LTE的基本原理是利用时分双工技术，在同一频段内实现上下行数据的传输。
与FDD-LTE（Frequency Division Duplexing Long Term Evolution）采用不同的频段分离上下行信号的方式相比，TDD-LTE通过时间上的划分来分离上下行信号。
具体来说，TDD-LTE系统将每个时隙分为上行和下行两个部分，时段的分配由基站动态控制。
TDD-LTE的系统架构主要包括无线接入网（RAN）和核心网（CN）两个部分。
无线接入网负责移动终端和基站之间的通信，而核心网负责数据的传输和处理。
在无线接入网中，TDD-LTE采用的空中接口技术是OFDMA （正交频分多址）和SC-FDMA（单载波频分多址）。
这两种调度方式可以实现多用户之间的资源共享，提高频谱利用率。
在TDD-LTE的系统架构中，基站起到了至关重要的作用。
基站采用了多小区的设计，每个小区都有独立的载波和同步信号，可以同时为多个用户提供服务。
同时，基站还负责对无线资源进行调度和管理，根据用户需求进行动态分配，以保证信道质量和系统吞吐量的最优化。
此外，基站还可以与其他基站进行协同工作，实现无缝切换和软切换，提高系统的可靠性和容量。
在核心网方面，TDD-LTE采用了IP（Internet Protocol）结构，将数据传输的过程分为网络接入和网络核心两个阶段。
在网络接入阶段，用户通过无线接入网连接到核心网，然后进入网络核心阶段进行数据传输。
核心网采用了分布式的架构，由多个网元组成，包括移动接入网元、移动核心网元和服务器网元等。
LTE基础原理及关键技术
LTE的网络架构
• LTE的主要网元
– – LTE的接入网E-UTRAN由e-NodeB组成。 LTE的核心网EPC由MME，S-GW和P-GW组成。
•
LTE的网络接口
–
–
e-NodeB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e-NodeB与核心网EPC。其中，S1-MME是e-NodeB连接MME的控制面接口，S1U是e-NodeB连接S-GW 的用户面接口与传统3G网络比较，LTE的网络结更加简单扁平，降低 组网成本，增加组网灵活性，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。
载波带宽 [MHz]
RE数目 (每个OFDM符号) RB数目 （每个slot）
1.4
72 6
3
180 15
5
300 25
10
600 50
15
900 75
20
1200 100
自适应调制和编码（AMC）
信道质量的信息反馈，即Channel Quality Indicator （CQI） UE测量信道质量，并报告（每1ms或 者是更长的周期）给eNodeB eNodeB基于CQI来选择调制方式，数 据块的大小和数据速率
的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。 • 2)MIMO:不相关的各个天线上分别发送多个数据流，利用多径衰落， 在不增加带宽和天线发送功率的情况下，提高信道及频谱利用率，下 行数据的传输质量。 • 3) 高阶调制：16QAM、64QAM • 4) HARQ:下行：异步自适应HARQ • 5) AMC：TD-LTE支持根据上下行信道互易性进行AMC调整
Subframe #4
Subframe #5
Subframe #7
(完整版)LTE网络架构
LTE的网络架构2014-01-13 10:45:27| 分类：LTE|举报|字号订阅1、系统架构：LTE采用扁平化、IP化的网络架构，E-UTRAN用E-NodeB替代原有的RNC-NodeB结构，各网络节点之间的接口使用IP传输，通过IMS承载综合业务，原UTRAN的CS域业务均可由LTE网络的PS域承载。
E-UTRAN，由eNB构成；EPC (Evolved Packet Core)，由MME（Mobility Management Entity），S-GW（Serving Gateway）以及P-GW（PDN Gateway）构成。
E-UTRAN主要的开放接口包括：S1接口：连接E-UTRAN与CN；X2接口：实现E-NodeB之间的互联；LTE-Uu接口：E-UTRAN的无线接口；2、系统网元：网元功能：2.1 eNB主要功能包括空中接口的phy、mac、rlc、rrc各层实体，用户通信过程中的控制面和用户面的建立，管理和释放；以及部分无线资源管理rrm方面的功能。
无线资源管理（RRM）；用户数据流IP头压缩和加密；UE附着时MME选择功能；用户面数据向Serving GW的路由功能；寻呼消息的调度和发送功能（源自MME和O&M的）广播消息的调度和发送功能；用于移动性和调度的测量和测量报告配置功能。
基于AMBR和MBR的上行承载级速率整型。
上行传输层数据包的分类标示2.2 MMENAS信令，NAS信令安全；认证；漫游跟踪区列表管理；3GPP接入网络之间核心网节点之间移动性信令；空闲模式UE的可达性；选择PDN GW 和Serving GW；MME改变时的MME选择功能；2G、3G切换时选择SGSN；承载管理功能（包括专用承载的建立）；2.3 S-GWeNodeB之间切换时本地移动性锚点和3GPP之间移动性锚点；在网络触发建立初始承载过程中，缓存下行数据包；数据包的路由[SGW可以连接多个PDN]和转发；切换过程中，进行数据的前转；上下行传输层数据包的分类标示；在漫游时，实现基于UE，PDN和QCI粒度的上下行计费；合法性监听；2.4 P-GW基于单个用户的数据包过滤；UE IP地址分配；上下行传输层数据包的分类标示；上下行服务级的计费（基于SDF，或者基于本地策略）；上下行服务级的门控；上下行服务级增强，对每个SDF进行策略和整形；基于AMBR的下行速率整形基于MBR的下行速率整上下行承载的绑定；合法性监听；3、系统接口：3.1 S1接口S1用户平面接口位于E-NodeB和S-GW之间，用户平面协议伐如下图所示，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。
LTE原理及系统架构
3
性能提升
LTE不仅提供更快的传输速度，还提升了系统的容量和覆盖范围。
LTE系统的优势和应用场景
高速数据传输
LTE提供了更快的数据传输速度，支持高清视频 流和大型文件下载。
广泛应用
LTE广泛应用于移动通信、物联网、智能交通等 领域，为各行各业提供强大的通信能力。
低延迟
LTE的低延迟使得实时通信和互动应用更加流畅 和可靠。
LTE原理及系统架构
欢迎来到LTE原理及系统架构的介绍！在这个演讲中，我们将探索LTE的基本 原理、系统优势、发展历程以及未来趋势。让我们一起开始这场旅程吧！
LTE的发展历程
1
1 G到4G
长期演进的历程，4G是目前流行的通信标准之一。
2
LTE技术的引入
LTE技术的出现引领了移动通信系统的又一次革命。
LTE系统中的空口协议栈
LTE空口协议栈包含物理层、MAC层、RLC层、PDCP层和RRC层。各层相互配 合，实现了高效的无线通信。
LTE的下行链路和上行链路
1
下行链路
在下行链路上，无线基站向移动设备发送数据。
2
上行链路
在上行链路上，移动设备将数据发送给无了下行链路和上行链路的高效利用。
LTE无线资源调度原理
无线资源调度是一种自适应的机制，用于根据网络负载和用户需求分配无线 资源。调度算法能够提高系统的容量和性能。
大容量支持
LTE系统具备较大的网络容量和连接密度，能够 同时支持大量用户接入。
3 G与LTE之间比较
LTE相比3G技术在速度、容量、覆盖范围和用户体验上有显著提升。LTE系统 支持更高的峰值数据速率和更快的响应时间，同时降低网络拥塞风险。
LTE的网络类型和架构
LTE基本原理介绍
MME / S-GW
MME / S-GW
Radio Admission Control NAS Security eNB Measurement Configuration & Provision Dynamic Resource Allocation (Scheduler) RRC Idle State Mobility Handling EPS Bearer Control
自规划（Self-planning）
自配置（Self-deployment） 自优化（Self-optimization） 自维护（Self-maintenance）
SON的优势
运营商可以减少规划、优化、维护的成 本，降低OPEX。 设备商可以促进性能特性、工具等的销 售，降低交付后网络优化的成本；低附 加值和低技术含量的工作收益将减少。
分组数据路由及转发；移动性及切换支持；合 法监听；计费。 分组数据过滤；UE的IP地址分配；上下行计费 及限速。
P-GW的主要功能包括：
eNB Inter Cell RRM RB Control Connection Mobility Cont. MME Radio Admission Control NAS Security eNB Measurement Configuration & Provision Dynamic Resource Allocation (Scheduler) RRC PDCP S-GW RLC MAC S1 PHY Packet Filtering internet E-UTRAN EPC Mobility Anchoring UE IP address allocation P-GW Idle State Mobility Handling EPS Bearer Control
LTE网络概述及原理V
5
1.1 网络基础
网元功能
eNB2
X2 eNB1 小区间RRM
RB控制 连接移劢性管
理 无线接入控制 eNB测量管理 劢态资源分配
(调度) RRC
PDCP RLC MAC PHY E-UTRAN
VBOX onLine
接入网和核心网功能划分
E-UTRAN提供空中接口功能（包含物理层、MAC、RLC、PDCP、RRC 功能）、以及小区间的RRM功能、RB控制、连接的移劢性控制、无线资 源的调度、对eNB的测量配置、对空口接入的接纳控制等。
带宽灵活配置，能够支持1.4MHz，3MHz，5MHz， 10MHz，15MHz，20MHz等丌同系统带宽，幵支 持成对(paired)和非成对(unpaired)的频谱分配，系 统部署更灵活。
移劢性： 能为低速移劢（0~15km/h）的移劢用户提供最优的 网络性能； 能为15~120km/h的移劢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）速率移劢的移劢用户能够保持蜂窝网络的 移劢性。
EPC核心网主要由移劢性管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网关（P-GW）及存储签约 信息的HSS和策略控制单元（PCRF）等组成，其中S-GW和P-GW逻辑上分设，物理上可以合设，也可以分设。 主要网元功能如下： • MME（Mobility Management Entity，移动管理实体） MME为控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储UE相关信息，比如UE用户标识、移 劢性管理状态、用户安全参数，为用户分配临时标识。当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对该用户迚 行鉴权，处理MME和UE之间的所有非接入层消息。
更低网络时延： 控制面的传输时延<100ms； 用户面时延<5ms。
lte工作原理
lte工作原理LTE（Long Term Evolution）是一种移动通信技术，用于实现高速数据传输和宽带无线接入。
它的工作原理是基于多天线技术、OFDM技术和分组交换技术等几个关键技术进行组合实现。
在LTE系统中，用户设备（如手机）和基站之间进行数据传输，下面将详细介绍LTE的工作原理以及相关参考内容。
1. 多天线技术：LTE系统采用了多输入多输出（MIMO）技术，通过多个发射天线和接收天线的组合，可以实现更高的数据传输速率和更好的频谱效率。
MIMO技术的原理是在多条独立的信道上同时传送数据，通过空间上的分集和编码技术，可以提高系统容量和抗干扰能力。
2. OFDM技术：LTE采用了正交频分复用（OFDM）技术，将频谱资源分成多个频域上的子载波，并在时域上实现并行传输。
OFDM技术具有抗多径衰落、高信道容量和灵活性等优点。
LTE系统中，使用的是基于FFT的OFDM技术，通过变换和调制操作将数字数据转换为复数信号，然后在频域上进行并行传输。
3. 分组交换技术：LTE采用了分组交换技术，将数据分为小的数据包进行传输。
与传统的电路交换方式不同，分组交换更加灵活高效。
LTE系统中，用户数据被分割成小的IP数据包，并且与控制信息一起传输。
在传输过程中，数据包可以在不同的链路上分开传输，这样可以充分利用网络资源。
4. LTE协议架构：LTE系统使用了一种分层的协议架构，包含了物理层、数据链路层、网络层和应用层等几个层次。
物理层负责信号的调制、解调、编码和解码等操作；数据链路层负责数据传输的可靠性和适应性等；网络层负责IP数据包的传输和路由等；应用层负责具体的应用程序，如VoIP和视频流的传输等。
5. LTE资源分配：LTE系统中，将无线资源分成时域资源和频域资源两部分。
时域资源包括子帧、时隙和符号等，在时间上进行复用。
频域资源包括RB（资源块），在频率上进行复用。
通过动态分配时域和频域资源，实现对用户设备的灵活调度和调整，提高系统的容量和效率。
LTE基本原理和关键技术
高效率
低时延
• 用户面 • 控制面
LTE的2高2低
LTE标准的发展
Rel-8: LTE的基本技术和框架 扁平化架构 MIMO OFDM/SC-FDMA 多样的带宽 …
Rel-9: LTE的进一步增强与完善 LTE 家庭基站 自组织网络（SON） 广播多播（eMBMS） LTE定位技术 …
7
8
Mode 7 无码本BF
Mode 8 双流BF
提高系统容量
MIMO模式的应用算法决定了LTE频谱利用率性能
各种MIMO应用场景分析
MIMO模式切换
Fig.1 DL L1 Throughput between MIMO and SFBC in RSRP 12000 Adaptive SFBC MIMO
Time frequency resource for User 3
Time
Time frequency resource for User 3
0
OFDM资源的时频结构
One downlink slot, Tslot
One uplink slot, Tslot
UL N symb SC-FDMA symbols
效对抗频率选择性衰落，提供多变传输速率。
OFDM技术缺点：
容易受到频率偏差的影响
FFT积分区间
由于在发端是将频域信号进行迭加，会造成较高
的峰值平均功率比
LTE关键技术-OFDM技术
基于OFDM的物理层多址接入技术
3GPP最终决定在下行采用OFDMA技术，上行采用单载波频分复用技术SC-FDMA
-56.02%
-57.35% -57.41%
小区一 功 率 功 率
lte技术原理
lte技术原理LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，它为用户提供了更高的数据传输速度和更稳定的网络连接。
LTE技术的原理涉及到多个方面，包括信道分配、多址技术以及空分复用等。
本文将从这些方面对LTE技术的原理进行阐述。
一、信道分配在LTE中，采用了OFDMA（正交频分多址）技术进行信道分配。
OFDMA将整个频谱资源划分为不同的子载波，每个子载波可以单独分配给不同的用户，从而实现并行传输。
通过对子载波功率的分配和调度，可以在不同用户之间实现公平的资源分配，提高整体网络的容量和覆盖范围。
二、多址技术LTE中采用的多址技术是SC-FDMA（单载波频分多址）技术。
SC-FDMA是一种低峰均比的多址技术，能够有效地减小功率峰均比，提高功率利用率。
与传统的OFDMA技术相比，SC-FDMA具有更好的抗干扰能力和更低的功耗，适用于无线通信领域。
三、空分复用LTE利用空分复用技术将资源分配给不同的用户。
空分复用将不同用户的信号分别分配到不同的天线上，然后通过信道编码和调制等技术将信号传输到接收端。
采用空分复用技术可以减小用户之间的干扰，提高系统的容量和覆盖范围。
四、LTE网络架构LTE网络由多个核心网和无线接入网组成，其中核心网包括移动管理实体（MME）、系统架构演进器（S-GW）、数据网络功能（PDN-GW）等。
无线接入网主要包括基站和基站控制器等。
LTE网络架构将核心网和无线接入网进行了分离，提高了系统的灵活性和可扩展性。
五、LTE调度算法LTE调度算法主要用于合理分配网络资源，提高用户体验和整体网络性能。
LTE调度算法根据用户的需求和网络的状态来决定资源的分配和调度策略，以满足用户的服务质量要求。
常用的LTE调度算法包括最小传输时延算法、最大吞吐量算法和基于功率控制的调度算法等。
总结：LTE技术的原理涉及到信道分配、多址技术、空分复用、网络架构以及调度算法等多个方面。
通过合理的资源分配和调度策略，LTE能够提供更高的数据传输速度和更稳定的网络连接，满足用户对移动通信的需求。
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网络概述及原理
LTE网络基础
LTE系统主要性能和目标
与3G相比，LTE主要性能特征：
通信速率大幅提高， 20MHz系统带宽的条件下： 下行链路的瞬时峰值数据速率在，可以达到 100Mbps（5 bps/Hz）（网络侧2发射天线，UE侧 2接收天线条件下）； 上行链路的瞬时峰值数据速率，可以达到50Mbps （2.5 bps/Hz）（UE侧单发射天线情况）。
更低网络时延： 控制面的传输时延<100ms； 用户面时延<5ms。
支持多种接入： 支持3GPP（如GSM、WCDMA等）与非3GPP （如Wi-Fi、WiMAX等）的多种接入方式，同时支 持多模终端的无缝移动。
取消CS（电路交换）域:
取消原有CS域，EPC成为移动通信业务的基本承载
网络。原有短信、语音等传统的电路域业务将借助
GERAN WG1
Radio
Aspects
GERAN WG2
Protocol Aspects
GERAN WG3
Terminal Testing
Radio Access Network
RAN WG1
Radio Layer 1 spec
RAN WG2
Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR spec
LTE网络概述及原理
1
课程内容
LTE网络基础 LTE网络架构
LTE网络结构及网元功能 LTE系统接口和协议
空口协议栈结构 LTE关键技术
2
LTE网络基础
移动通讯技术演进
移动通信从2G、3G到4G发展过程，是从低速语音业务到高速多媒体业务发展的过程。
1G：模拟制式的移动通信系统， 具 代 表 性 的 有 70 年 代 的 美 国 AMPS 系 统 ， 实 现 了 国 内 范 围 的语音通信。 2G：第二代数字蜂窝通信系统， 80年代末开发，全数字化系统 实现了通话质量和系统容量的 提升，开启了全球化的移动通 信时代，其主要代表系统有 GSM系统和CDMA系统。
LTE的技术原理
LTE的技术原理LTE（Long Term Evolution）是一种高速无线通信技术，它是全球通信标准的一部分，用于实现4G移动通信网络。
本文将介绍LTE的技术原理，包括LTE的前身、LTE的网络架构、LTE的核心技术和LTE的优势。
一、LTE的前身LTE的前身是3GPP（第三代合作伙伴计划）制定的UMTS（通用移动通信系统）标准，也被称为3G技术。
UMTS提供了更快的数据传输速率和更广泛的网络覆盖，在全球范围内得到了广泛应用。
随着技术的不断进步，LTE被提出作为下一代移动通信技术，以满足人们对更高速、更稳定的数据传输需求。
二、LTE的网络架构LTE的网络架构主要包括两部分：Evolved Packet Core（EPC）和LTE无线接入网络（E-UTRAN）。
1. EPC是LTE网络的核心部分，它包括多个网络节点，如核心网关（Serving Gateway和PDN Gateway）、MME（Mobility Management Entity）等。
这些节点负责处理移动设备的鉴权、用户数据传输以及移动设备的位置管理等功能。
2. E-UTRAN是LTE的无线接入网络，它由多个基站组成，用于无线信号的传输和接收。
在E-UTRAN中，基站被称为eNodeB（Evolved Node B），它负责与移动设备之间的通信，并将数据传输到核心网。
三、LTE的核心技术LTE采用了多项关键技术，以提供高速、稳定的数据传输：1. OFDM（正交频分复用）：LTE使用OFDM技术将数据分成多个子载波进行传输，增加了传输速率和频谱效率。
同时，OFDM技术还具有抗多径干扰、抗干扰和抗衰落等优势，提高了信号的可靠性和稳定性。
2. MIMO（多输入多输出）：LTE利用MIMO技术在发送和接收端使用多个天线，以提高传输速率和信号质量。
通过利用天线之间的独立信道，MIMO可以增加系统的吞吐量和覆盖范围，提高网络吞吐量和用户体验。
LTE最详细培训
LTE最详细培训LTE是第四代移动通信技术，也被称为长期演进技术（Long Term Evolution），它是由3GPP（第三代合作伙伴项目）开发的一种无线通信标准。
与之前的移动通信技术相比，LTE提供了更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的信号覆盖范围，从而为用户提供了更快速和更可靠的无线通信体验。
LTE培训的目标是使学员能够全面了解和掌握LTE的基本原理、网络架构、空口和控制面协议、系统性能优化等知识。
以下是一个详细的LTE 培训内容提纲：1.LTE简介-LTE的起源和发展历程-LTE的核心特点和优势-LTE与其他移动通信技术的比较2.LTE系统架构-LTE无线接入网络（E-UTRAN）架构-LTE核心网络（EPC）架构-E-UTRAN和EPC之间的接口协议3.LTE空口接口-LTE空口接口的物理层特性-LTE空口接口的数据链路层特性-LTE空口接口的多址和调度技术4.LTE控制面协议-RRC（无线资源控制）协议-NAS（非访问层）协议-S1-MME接口的协议5.LTE用户面协议-GTP（通用分组封装）协议-SGs接口的协议-S1-U接口的协议6.LTE系统性能优化-LTE网络规划和优化的基本原理-LTE网络参数调优和故障排除-LTE网络容量和覆盖范围优化培训期间，学员将通过理论讲解、案例分析、实践操作等多种教学形式进行学习。
除了基本的课堂培训，学员还可以参加实地考察，参观LTE 基站等设备，以更深入地了解LTE技术的应用和发展。
培训结束后，学员将具备以下能力：-理解和解释LTE的基本原理和关键技术；-掌握LTE网络的架构、协议和接口特点；-能够进行LTE网络规划和优化工作；-具备解决LTE网络故障和问题的能力。
在现代移动通信领域，掌握LTE技术已经成为了从业人员的基本要求。
通过系统的LTE培训，学员将提高自己的专业水平，为自己的职业发展打下坚实的基础。
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RRC功能
• • • • • • • • • • • • • • • 广播由非接入层（核心网）提供的信息 广播与接入层相关的信息 建立、维持及释放UE和UTRAN之间的一个RRC连接 建立、重配置及释放无线承载 分配、重配置及释放用于RRC连接的无线资源 RRC连接移动功能 控制所需的QoS UE测量的报告和对报告的控制 外环功率控制 加密控制 慢速动态信道分配 寻呼 初始小区选择和重选 上行链路DCH上无线资源的仲裁 RRC消息完整性保护
One radio frame =10 ms
One half frame =5 ms
1 ms #0 #2 #3 #4 #5 #7 #8 #9
DwPTS GP UpPTS
DwPTS GP UpPTS
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目
录
LTE网络概述
LTE网络基本架构 LTE关键技术 LTE业务流程
LTE现状
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LTE网络关键技术
12
目
录
LTE网络概述
LTE网络基本架构 LTE关键技术 LTE业务流程
LTE现状
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LTE网络基本架构
与3G网络相比，LTE的网络结构更为 简化，其主要特点为： 业务平面与控制平面完全分离化 核心网趋同化,交换功能路由化 网络扁平化,全IP化 不在需要RNC,大部分功能转移到 基站实现 以数据业务为主
8
LTE的引入
为了能和可以支持20MHz的WiMAX技术抗衡，LTE带宽也 必须从5MHz扩展到20MHz，为此3GPP不得不放弃长期采用 的CDMA技术（CDMA技术在5MHz以上大带宽时复杂度过高 ），而采用了新的核心复用技术，即OFDM，这和WiMAX采 用了相同的方式。此外还有一个原因就是，高通在CDMA上 收取的专利费过高。同时为了在RAN侧降低用户面的时延， LTE取消了一个重要的网元——无线网络控制器RNC。此外， 在整体系统架构方面，核心网侧也在同步演进，推出了崭新 的演进型分组系统（EPS，Evolved Packet System）。这称之 为系统框架演进（SAE，System Architecture Evolution）。无 线网和核心网都有这样大的动作，这使得LTE不可避免地丧失 了大部分与3G系统的后向兼容性。
LTE网络基本架构
LTE相关的节点接口 • S1-MME E-UTRAN和MME之间的控制面协议参考点 • S1-U E-UTRAN和发Serving-GW之间的接口 每个承载的用户面隧道和eNodeB间路径切换（切换过程中） • X2 eNodeB之间的接口，类似于现有3GPP的Iur接口 • LTE-Uu 无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口
网 络 层
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LTE网络基本架构—协议架构
LTE总体的协议结构
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UE–eNodeB的空口协议栈
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L2 --- PDCP层
用户面和控制面数据传送 头压缩功能(仅数据面) 加密 完整性保护(仅控制面) 切换时的处理
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L2 --- RLC层
无线链路控制协议RLC层位于MAC层之上 ，为用户和控制数据提供分段和重传业务。 每个RLC实体由RRC配置，并且根据业务类型 有三种模式：透明模式（TM）、非确认模式 （UM）、确认模式（AM）。在控制平面， RLC向上层提供的业务为无线信令承载（SRB ）；在用户平面，当PDCP和BMC协议没有被 该业务使用时，RLC向上层提供无线承载（RB ）；否则RB业务由PDCP或BMC承载。
LTE的引入—被称为3.9G
最初LTE/SAE(System Architecture Evolution系统 架构演进)是3GPP体系为应对Wimax（全球微波互联 接入，可以理解为Wi-Fi的广覆盖版）压力，保证 3GPP体系的竞争力而推出 随着WIMAX的衰落、高通停止UMB，LTE成为下一代无 线网的第一选择 TD-SCDMA HSPA (HSPA+) LTE WCDMA HSPA HSPA+ LTE CDMA 1xRTT DORA (DORB) LTE
无线通讯系统的发展趋势
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移动网络架构的演进
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传统网络中数据如何在用户间传递？
传统网络中的数据传递
网络或子网络的目的：把数据从一个点传递到 另一个点 “点”不一定是最终用户； 网络具有迭代性； 从另一个角度看，整个网络可以划分为接入网 和核心网 接入网 – 负责所谓的“最后一公里”，连 接核心网和最终用户； 核心网 – 骨干网；
多载波 技术
• 下行：OFDMA(正交频分多址接入Orthogonal Frequency Division Multiple Access) • 上行：SC-FDMA(单载波频分多址接入Single Carrier Frequency Division Multiple Access) • 分集增益 • 阵列增益 • 空间复用增益
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L2 --- MAC层
逻辑信道到传输信道的映射 逻辑信道数据的复用/解复用 空口调度 是L2的核心协议层和发动机 每用户一个数据MAC 调度器每小区一个
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RRC功能划分
LTE中RRC子层功能与原有UTRAN系统中的RRC功能 相同，包括有系统信息广播、寻呼、建立释放维 护RRC连接等。RRC的状态为RRC_IDLE和 RRC_CONNECTED两类 UMTS的RRC状态CELL_DCH ，CELL_FACH ，CELL_PCH，URA_PCH，IDLE
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LTE网络基本架构—EPS网元及接口
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LTE网络基本架构
MME功能
NAS信令以及安全性功能 3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令
空闲模式下UE跟踪和可达性
漫游 鉴权
承载管理功能（包括专用承载的建立）
支持UE的移动性切换用户面数据的功能
Serving GW
E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持
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LTE要解决什么问题，达到什么目标
速率提升：下行100M/上行50M目标的提出 时延降低：
U-plane单向5ms C-plane：从idle接入100ms，从睡眠态接入50ms
更高的频谱效率 更灵活的带宽部署 „
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LTE网络特征
传输时延
降低传输时延 用户面时延小于5ms 控制面时延小于100ms
建网成本
带宽需求
1.4MHz~20MHz 可变带宽
数据速率
上行峰值速率50Mbps 下行峰值速率100Mbps 提高小区边缘用户的数据传输速率
移动性支持
对0～15km/h的低速环境优化 对15～120km/h保持高性能 对120～350甚至500km/h保持连接
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LTE-TDD与FDD差异性
#0 slot Sub-frame One radio frame = 10ms #1 #2 #18 #19
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LTE网络基本架构—帧结构
对于TDD，一个无线帧10ms，每个无线帧由两个半帧构 成，每个半帧长度为5ms。每一个半帧由8个常规时隙和 DwPTS(Downlink Pilot Timeslot)、GP(Guard Period)和UpPTS (Uplink Pilot Timeslot)三个特殊时隙构成，总长度为1ms。
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OFDM原理
将数据进行串并转换，得到N路并行的数据流，并将它们调制到相互正交 的子载波上，各个子载波的频谱相互交叠 OFDM系统的发射信号中，各个载波之间是完全正交的 OFDM系统的子载波间隔为OFDM符号周期的倒数，每个子载波的频谱均 为SINC函数，该函数以子载波间隔为周期周期性地出现零值，这样恰好 在其他子载波的峰值位置处贡献为零
（1）TD-LTE是时分多址的LTE，FDD-LTE是频分多址的LTE。简单的说， 时分就是不同的用户占用不同的时间，而频分是不同的用户占用不同的 频率。LTE是3GPP标准化组织给他的下一代无线通信标准取的名字。这个 标准分为TDD和FDD （2）目前全球来看，绝大部分国家的运营商都采用FDD-LTE的模式。只 有中国的CMCC和日本SoftBank Mobile宣布采用TD-LTE。印度的部分运营 商可能会采用TDD模式 （3）TDD和FDD各有千秋，并不能说TDD就比FDD的好，但相对FDD来说， TDD具有如下一点最大的优势：灵活的带宽配比，频谱利用率较高（尤其 是非对称业务） （4）CMCC已确定采用TD-LTE模式，已开始布局。目前正处于外场测试， 预商用阶段。China Unicom和 Telecom目前没有布局LTE的计划，可能采 用各自现有技术的升级的方式来布局抗衡CMCC
LTE网络基本架构—协议架构
接口协议主要分三层两面，三层主要包括了物理层、数据
链路层和网络层，两面是指控制平面和用户平面。
数据链路层同时位于控制平面和用户平面：在控制平面负
责无线承载信令的传输、加密和完整性保护；在用户平面 主要负责用户业务数据的传输和加密。
数 据 链 路 层
网络层是指无线资源控制（RRC）层，位于接入网的控制 平面，负责完成接入网和终端之间交互的所有信令处理。
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
UE报告信道质量信息和反馈信息给eNB； eNB控制实现按照UE的激活级别来配置DRX/DTX周期，以便于UE省电和有 效利用资源。
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LTE网络基本架构—信道类型
LTE基本原理和系统架构
目
录
LTE网络概述
LTE网络基本架构 LTE关键技术 LTE业务流程
LTE现状
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无线通讯系统的发展
1G的模拟时代。最早的移动商用系统；语音业务 2G数字时代。安全性极大提升；从小众走向大众；数据业务开 始出现 不同制式，GSM / CDMA / PHS… 2G是一个难以置信的巨大成功，实现了难以想象的便利通讯， 带来了全新机会和巨量财富，造就了一批世界级企业 3G宽带时代。 数倍的速率提升。 寄予厚望。 3.5G：3G的重生。 HSDPA HSUPA HSPA+ … 数据业务的极大发展