LTE FDD基本原理及关键技术

全IP 媒体面控制面分离 与传统网络互通
E-UTRAN 和 EPC的功能划分
3GPP TS 36.300
E-UTRAN 和 EPC的功能划分（续）
eNB 功能:
无线资源管理 IP头压缩和用户数据流加密 UE附着时的MME选择 用户面数据向S-GW的路由 寻呼消息和广播信息的调度
X2 eNode B
X2 X2
eNode B
E-UTRAN中只有一种网元——eNode B 演进分组核心网——EPC 演进分组系统——EPS
移动性管理 服务网关
MME/SGW 与 eNode B 的接口
RNC
Node B
eNode B
+=
eNode B间的接口
LTE全网架构
GERAN
上下行配比方式
“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。
LTE/SAE的协议结构
UE
APP
NAS RRC
PDCP
RLC
MAC
PHY
eNB
RRC PDCP RLC MAC PHY
S1AP X2AP SCTP IP GTPU UDP
信令流 数据流
MME NAS S1AP SCTP IP
SGW GTPU UDP IP
LTE无线接口 — 用户平面
UE
PDCP RLC MAC PHY
SGSN
UTRAN S3
HSS
S6a
S1-MME
MME
S10 LTE-Uu
UE
E-UTRAN
S1-U
S4 S11
S5
Serving Gatew百度文库y
PCRF
S7
Rx+
PDN
SGi Operator's IP Services
Gateway
(e.g. IMS, PSS etc.)
网络结构扁平化
E-UTRAN只有一种 网元—E-Node B
和发送 移动性测量和测量报告的配
置
MME 功能: 分发寻呼信息给eNB 安全控制 空闲状态的移动性管理 SAE 承载控制 非接入层（NSA）信令的加密及完整性 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移动性产生的用户面切换
课程内容
LTE概述 LTE网络架构 LTE协议栈 LTE关键技术 TD-LTE与LTE FDD的区别 中兴LTE解决方案 中兴LTE进展
LTE FDD基本原理及关键技术
中兴通讯学院
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TD-LTE概述
LTE简介 LTE相关组织介绍
LTE的目标
更好的覆盖
更高的频 谱效率
LTE
频谱 灵活性
OFDMA SC-FDMA（单载波频分多址）
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LTE 网络构架
EPS
EPC
EUTRAN
Uu
MME / S-GW MME / S-GW
S1
eNode B
eNB
PDCP RLC MAC PHY
S-GW
与 UMTS 的PS 域相同
LTE无线接口 — 控制平面
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY
eNB
RRC PDCP RLC MAC PHY
MME NAS
无线帧结构——类型1
1个无线帧 Tf = 307200 TS = 10 ms
1个时隙 Tslot=15360×TS=0.5ms
量都要达到或超过UTRAN下所支持的
频谱
频谱灵活性
E-UTRA系统可部署在不同尺寸的频谱中，包括1.4、 3、 5、10、15 和 20 MHz, 支持对已使用频率资源的重复利 用
上行和下行支持成对或非成对的频谱
共存
与GERAN/3G系统在相同地区邻频 与其他运营商在相同地区邻频 在边境两侧重合的或相邻的频谱内 与 UTRAN 和 GERAN切换 与非 3GPP 技术 (CDMA 2000, WiFi, WiMAX)切换
目标
移动性
E-UTRAN系统应能够支持:
对较低的移动速度 ( 0 - 15 km/h ) 优化 在更高的移动速度下 (15 - 120 km/h ) 可实现较高的性能 在120 - 350 km/h的移动速度 (在某些频段甚至应该支持
500 km/h ) 下要保持网络的移动性 在各种移动速度下，所支持的语音和实时业务的服务质
LTE 频段划分
LTE关键技术
频谱灵活
支持更多的频段 灵活的带宽 灵活的双工方式
先进的天线解决方案
分集技术（频率、时间、空间、 极化）目的是提高传输都可靠性
MIMO技术 Beamforming技术（即波束成形，
是通用信号处理技术，用于控制 传播的方向和射频信号的接收）
新的无线接入技术
1个时隙 Tslot=15360TS
30720TS
子帧 #0
…
子帧 #4
子帧 #5
…
子帧 #9
1个子帧
DwPTS GP
UpPTS
1个子帧
DwPTS GP
UpPTS
每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特 殊子帧组成
特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS，GP和UpPTS，总长度为1ms 支持5ms和10ms上下行切换点 子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送
#0
#1
#2
…… …… #17
#18
#19
1个子帧
每个10ms无线帧被分为10个子帧 每个子帧包含两个时隙，每时隙长0.5ms Ts=1/(15000*2048) 是基本时间单元 任何一个子帧即可以作为上行，也可以作为下行
无线帧结构——类型2
1个无线帧 Tf = 307200 Ts = 10 ms 1个半帧 153600 TS = 5 ms
峰值速率 DL:
100Mbps UL: 50Mbps
低延迟 CP: 100ms
UP: 5ms
更低的 CAPEX &
OPEX
峰值数据率
1
实现峰值速率的显 著提高，峰值速率 与系统占用带宽成 正比
2
在20MHz 带宽内 实现100Mbit/s的 下行峰值速率(频 谱效率5 bit/s/Hz)
3
在20MHz 带宽内 实现50Mbit/s的上 行峰值速率(频谱 效率2.5 bit/s/Hz)