LTE接入网基本介绍

TDD系统的演进与FDD系统的演进是 需要同步进行的。在2005年6月在法 国召开的3GPP会议上，以大唐移动为 龙头，联合国内厂家，提出了基于 OFDM的TDD演进模式的方案，在同 年11月，在汉城举行的3GPP工作组会 议通过了大唐移动主导的针对TDSCDMA后续演进的LTE-TDD技术提案。 由于中国移动公司所采用的的3G技 术——TD-SCDMA并不成熟，所以移 动并没有下大力度发展3G，寄希望于 4G技术——TD-LTE
OFDM
OFDM不足
较高的峰均比（PARP）
• OFDM输出信号是多个 子载波时域相加的结果 ，子载波数量从几十个 到上千个，如果多个子 载波同相位，相加后会 出现很大幅值，造成调 制信号的动态范围很大 。因此对RF功率放大器 提出很高的要求
power
子载波数目N=4时，承载的数据 为d=（1,1,1,1），四个载波独立地 波形和迭加后的信号
OFDM发展历史
1950s,1960s美国军方创建了世界上第一个多载波调制系统，应用于高频军 事系统。 1970s,采用大规模子载波和频率重叠技术的OFDM系统出现，开始研究在高 速调制器中的应用。 1990s,2000s，随着数字信号处理技术的发展，OFDM系统在发射端和接收 端分别采用IFFT和FFT来实现，从而导致系统实现复杂度大大降低，使得该 技术开始广泛应用. 关键技术
正交子信道
f
频域波形
OFDM优势-对比FDM
与传统FDM的区别？ • 传统FDM:为避免载波间干扰，需要在相邻的载波间保留一定保护间隔 ，大大降低了频谱效率。
FDM
• 将单个用户的数流串/并变换为多个低速率码流，每个码流都用一 个子载波发送。同时这正交”表示的是载波频率间精确的数学关 系，不用靠带通滤波器来分隔子载波，只需通过快速傅立叶变换 （FFT）来选用那些即便混叠也能够保持正交的波形，因此 OFDM可以充分利用信道带宽，且避免使用高速均衡和抗突发噪 声差错。
在无线通信领域，移动运营商为 了满足无线覆盖面需求和解决偏 远地区或室内封闭场所的信号覆 盖问题，在传统设备的基础上引 入了射频拉远技术，把传统基站 分成基带处理单元（BBU）和射 频拉远单元（RRU），这两个单 元之间用光纤进行连接。
基带处理单元（BBU）包括核心网、无线网络控制和基带处理部分，这些均被集中于一 个地点。 射频拉远单元（RRU）则从传统基站中独立出来，可以放置在任意位置来实现无线覆盖。 这样由一个基带处理单元（BBU）和多个射频拉远单元（RRU）组成的子网构成的单个基 站成为分布式基站。
电信业的第三次重组
08年5月24日，中国电信以1100亿收购了中 国联通CDMA网（包括资产和用户），中国卫通 的电信业务并入中国电信。 09年01月07日，中国联通公司与中国网通 公司重组合并，新公司名称为中国联合网络通 信集团有限公司，简称中国联通（新）。 2008年5月23日，中国移动通信集团公司通 报：中国铁通集团有限公司正式并入中国移动 通信集团公司，成为其全资子企业。 至此，中国电信、中国移动、中国联通都 成为全业务牌照运营商。
新格局—三足鼎立
目前三大运营商3G技术
TD-SCDMA（中国）：中国自主研发，拥有自主 知识产权，可以说是中国特色的3G。 WCDMA（欧洲）：在欧洲范围内使用模式广范， 技术最为成熟的3G技术。 CDMA2000（美国）：美国为代表，中国电信将 联通的CDMA网络收购后，升级为CDMA2000 运营商 3G技术
TD-SCDMA 网络结构
用E-NodeB替代原有的 RNC-NodeB结构
RNC在用户平面的承 载功能由SGW提供 RNC的控制平面功能 被分配到MME/eNB
TD-LTE 网络结构
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
演进后的核心网
用户面数据向Serving GW的路由功能
BBU Bandwidth Based Unit ， 中文译名为基带单元 完成基带信号处理、传输、主控、 还有时钟等功能。
RRU Radio Remote Unit 中文译 名射频拉远单元 完成对射频信号的滤波、信号放 大和上下变频处理，并采用数字 中频技术来实现从中频模拟信号 到基带数字信号的转换。
不同设备厂商生产的BBU 和RRU怎么实现互联？
主要参考CPRI Specification V4.2
标准中的LTE基站设备（eNodeB）为分 布式基站设备，它是由基带单元设备 （BBU）、射频远端设备（RRU）构成， 是一种可以灵活分布式安装的基站组 合，如下图所示。其中RRU通过Ir接口 与基带单元设备BBU相连
3GPP2阵营 (CDMA)
•峰值速率 1.8/3.1Mbps •小区吞吐量 0.4/0.8Mbps
•峰值速率 28/84Mbps •小区吞吐量 9.8/20.4Mbps
TD-LTE
LTEAdvanced (包括 TD-LTE Ad)
• 峰值速率 500Mbps~1Gbps
WiMAX阵营
Mobile WiMAX 802.16e
OFDM应用于 802.11a, 802.16, LTE
2000s
OFDM应用于宽带数据通信和广播等
1990s
OFDM在高速调制器中的应用开始研究
1970s
OFDM 应用在高频军事系统
1960s
OFDM概述
概念 正交频分复用技术，多载波调制的一种。将一个宽频信道分成若干正交子 信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上 进行传输。 宽频信道
• 峰值速率 33/75Mbps
802.16m
• 峰值速率 500Mbps~1Gbps
LTE项目的启动原因： 基于CDMA技术的3G标准在 通过HSDPA技术增强之后， 虽然可以保证未来几年内的 竞争力；但是，如果想要保 证在更长时间内的竞争力则 需要提出新的演进技术 应对来自于WiMAX的市场压 力
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 演进后的接入网
基站：在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信 交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的 无线电收发信电台。
LTE-FDD
•峰值速率 35/75Mbps •小区吞吐量 8.65/16.31Mbps
TD-SCDMA
TD-HSPA
3GPP阵营(GSM)
•峰值速率：0.55/1.68Mbps •小区吞吐量：0.36/1Mbps cdma2000 1x EV-DO Rel. 0 D0 Rel. A
随着移动通 信技术的不断发 展和演进，3GPP 于2004年11月开 始启动“第三代 移动通信系统长 期演进”LTE项 目，以实现3G技 术向4G的平滑过 渡。
t
时域波形 峰均比示意图
IR接口四种工作模式：1）普通模式 2）级联模式 3）主备模式 4）负担分担模式 LTE IR接口速率：1）4915.2Mbps 2）6144.0Mbps 3）9830.4Mbps 组网形式：1）星形拓扑 2）链形拓扑 支持AxC能力：用户平台数据以IQ数据模式传输。接口连接的容量用天线载 波表示，即AxC。一个天线载波（AxC）承载大量的数字基带（IQ）用户平 台的必要数据。 用户面IQ位宽：用户面数据以IQ数据的形式来进行传输，传输IQ数据宽度为 15位。但设备实现可根据Ir带宽实际需求情况配置并采用IQ数据压缩技术， 压缩算法和压缩比率不做定义。
分布式基站：结构的核 心概念就是把传统宏基 站基带处理单元（BBU） 和射频处理单元（RRU） 分离，二者通过光纤相 连。 宏基站：话务量大， 覆盖面积大，一般在 1~2.5千米左右，有 的甚至达到20千米以 上 。一般是那些铁 塔站或机房站。 微基站：覆盖面 积小，话务量密 度高，目的是解 决一些信号难以 覆盖的盲点区和 阴影区。
移动
TD-SCDMA
联通
电信
WCDபைடு நூலகம்A
CDMA2000
移动互联网新一轮移动通信技术变革
2G TDMA
GPRS/EDGE
•峰值速率 0.47/0.47Mbps •小区吞吐量 0.47/0.47Mbps
3G CDMA
WCDMA HSPA
3.9G OFDMA
4G
•峰值速率：5.76/14.4Mbps •小区吞吐量： 1.5/2.5Mbps