1、LTELTE网络基础知识网络基础知识高鹰2014年5月目录目录一、移动通信演进概述二、LTE的基础知识三、LTE的网络结构四、LTE的关键技术移动通信演进与发展移动通信演进与发展需求驱动需求驱动FDD-LTEFDD-LTETDD-LTETDD-LTEGSMCDMAPHSTD-SCDMAWCDMAcdma2000CMCCMCC C日益被管道化的移动运营商该如何应对带宽成本和收益之间的矛盾？节流开源为主：降低每bit成本，提高频谱利用率3GPP3GPP国际标准国际标准的演进与发展的演进与发展R4R6R5R8R7TD-TD-SCDMSCDMA AHSDPHSDPA AMBMSMBMSHSUPHSUP
2、A AR9TDD-TDD-LTELTERelease8Release8基础版本基础版本OFDMA/SC FDMA正交频分复用支持多流，MIMO灵活配置频点带宽上下行支持64QAM调制Release9Release9增强版本增强版本实现SON功能实现混合载波eMBMS(增强型多媒体广播多播业务)CSFB缩短接入时延软交换IMSIMSEPSEPSLTELTE的运营情况的运营情况p 从2010年开始，LTE部署进入快速发展阶段，截止2013年底，全球共244张LTE商用网络，其中包括25家TDD LTE运营商，用户数大约为380万。p 全球TD-LTE 4G商用网络主要分布在亚太、东欧和南美。LTE
3、LTE的发展前景的发展前景4G网络建设，“TD-LTE与LTE FDD要融合发展”逐渐成为移动运营商共识。TD-LTE为传统FDD运营商、成熟市场的新兴运营商以及新兴市场运营商带来价值，面临广泛的发展机遇。随着2014年中国4G的全面启动，全球对于TDD模式的兴趣也将持续升温。预计到2016年全球TD-LTE 4G用户（除中国外）有望达到1亿左右，约占LTE 4G用户总数的1020%；中国TD-LTE用户发展取决于运营商格局，在1家TD-LTE运营商的情况下，2016年中国TD-LTE用户（中国移动TD-LTE用户）将会超过1.1亿；LTELTE的终端进展的终端进展p 支持TD-LTE芯片厂商
4、超过17家，各主流芯片厂家均已投入LTE芯片研发。其中重点芯片商 高通、海思、Marvell、STE、博通、MTK、Intel、瑞萨、Nvidia、台湾联发科等已经陆续支持中国移动5模10频产品和5模12频产品要求。LTELTE的终端类型与网络和速率的关系的终端类型与网络和速率的关系UE类型12345下行峰值速率1050100150300上行峰值速率525505075最大下行调制方式64QAM最大上行调制方式16QAM64QAM空间复用层数124LTELTE的建设进度的建设进度一类城市二类城市三类城市四类城市数量：16个条件：经济与业务综合排名均在20名以内数量：84个条件：经济与业务排名需满
5、足120名以内（省会城市、城市群另行考虑）数量：100个条件：综合排名220名以内，且经济或业务指标至少一项排名在170名以内其他144个城市7月8月12月2月5月2012年2014年工信部批复建设城市LTE跟随到货进度已开通239个，已单验64个LTE一期站点规划选址完成LTE一期批复776站点包头LTE一期全面完成建设，商用率达到90%1月6月LTE一期继续完成优化商用，同时二期全面建设启动目录目录一、移动通信演进概述二、LTE的基础知识三、LTE的网络结构四、LTE的关键技术LTE是什么，LTE=4G?p LTE是Long Term Evolution（长期演进）的缩写。3GPP标准化组
6、织最初制定LTE技术标准时，定位为3G技术的演进升级。后来LTE技术的发展远远超出了最初的预期，无论是系统架构还是传输技术，相对原来的3G系统有较大的革新。p 严格来说，LTE基础版本Release8/9仅属于3G增强范畴，也称为3.9G；按照国际电联的定义，LTE后续演进版本Release10/11（即LTE-Advanced）才是真正意义上的4G移动通信。p 但从市场推广的角度说，目前全球运营商已普遍将LTE各种版本通称为“4G”。以下为前期集团公司在广告中宣传语：LTE牌照p 2013年12月工信部已经正式发放了4G牌照，三大运营商均获的了TDD-LTE牌照。工信部4G牌照发放公告原文并
7、未提及任何FDD-LTE牌照信息，中国电信、中国联通同样只获的了TDD-LTE牌照。也就是说从目前来看，三大运营商对于4G的运营是站在了相同的起跑线上。p 至于大家关心的FDD-LTE牌照，目前还处于准备阶段，只有等条件成熟后才会发放。工信部称，会依据相关法定程序，批准相关企业开展FDD-LTE网络技术试验，未来我国的4G网络很大程度上将会是FDD-LTE和TD-LTE混合组网的验证发展模式。LTE标准是哪个组织制定的，目前有几个版本p LTE标准由国际标准化组织3GPP（第三代合作伙伴计划）制定，包括TD-LTE和LTE FDD两种制式。p 标准的形成得到了全球主流网络运营商、系统设备商、终
8、端厂商、芯片厂商的共同参与支持。p 截止2013年5月，3GPP已经发布4个稳定的LTE版本，包括基础版本（Release8/9，即3.9G）与增强版本（Release10/11，即4G），并正在制定第5个版本Release12。TD-LTE与LTE FDD相比，有什么异同？p TD-LTE与LTE FDD的差异主要来自于频率使用方式（双工方式）的不同。LTE-FDD必须使用成对的频率资源，例如下行和上行各10MHz 带宽；TD-LTE使用不成对的频率资源如一个20MHz的频率；p TD-LTE与LTE FDD在物理层关键技术上基本相同，二者使用相同的核心网。高层协议基本共用，最大程度和LTE
9、 FDD保持兼容，便于实现双模共芯片和共平台，以共享全球产业规模。p 总体来看，TD-LTE和LTE-FDD性能相当，各有特点，适用于不同的业务发展需要。为什么TD-LTE比LTE FDD更适合移动互联网业务？p 据统计，互联网业务存在非常明显的上下行数据量不对称的特征，下表是一个典型的流量统计结果：p 由于TD-LTE采用时分双工方式，可以灵活配置上下行的时隙配比，因此其上下行吞吐量可以配置为对称型，也可以配置成非对称型，以匹配互联网业务的特点。p 而FDD由于上、下行带宽配置无法改变，因此其上、下行吞吐量比例固定，对频率的使用效率也不如TD-LTE高。TD-LTE与TD-SCDMA是否有关
10、系，优势在哪里？p TD-SCDMA是3G技术，而TD-LTE是4G技术。TD-LTE是TD-SCDMA的后续演进技术，它是对TD-SCDMA的关键技术进行了继承、优化和提升，提高频谱利用率，可带来较TD-SCDMA更高的用户速率，更低的传输时延、更丰富的业务种类。p 与TD-SCDMA相比，TD-LTE更加开放和国际化，它由中国企业主导、全球通信产业界共同制定，是真正意义上的国际标准，除中国移动外，很多国外运营商，包括日本软银、印度Bharti、俄罗斯MTS、美国Clearwire等，都在积极规划部署TD-LTE.4G比3G更耗手机流量吗？IT时报记者2月11日进行了实测，检测在3G和4G环
11、境下手机上网进行相同操作时，4G是否更耗流量。测试结果显示，两者所消耗的流量确实基本一样。2月11日下午，上海市天潼路附近，IT时报记者使用一部HTC One max手机分别在室外覆盖4G的地方和室内无4G信号的地方进行测试。3G环境是移动TD-SCDMA，4G环境是移动TD-LTE。每次测试前，记者都清空浏览器缓存，使用手机自带的软件LBE安全大师跟踪流量使用情况。记者在3G和4G环境下分别打开新浪、网易、腾讯、搜狐四个网站和每个网站的头条新闻。跟踪结果显示，3G时消耗流量16MB，4G时消耗流量17MB，两者基本一致。记者接着打开优酷视频客户端，缓存下载了一部灌篮高手(重制版)超清第1集，
12、文件大小199MB，实际下载3G和4G所耗流量均显示为208MB。随后记者打开搜狐视频客户端下载乡村爱情7第1集，文件大小76MB，实际所耗流量3G情况下是79MB，4G为78MB，基本一样。记者实测：3G、4G消耗流量基本一致！4G比3G更耗手机流量吗？为什么人们感知上4G更耗流量呢？这是因为4G速度更快，相同时间内，用户可以用4G做的事情更多了，加载的内容更多。打开网页时，4G打开速度远远高于3G，可称得上是“秒开”，而3G则加载半分钟也无法将图片完全显示出来，花在等待的时间上比较多。下载视频的速度更是3G时的六分之一，1分10秒即完成76MB下载。接着记者没有在3G和4G的网络环境下进行
13、同样的操作，而是都用15分钟时间按照平时习惯正常刷微博(含图片、视频，其中4G时视频一打开便预加载了一大半，而3G还在卡顿)。结果显示，4G消耗28MB，3G消耗11MB。网易手机频道也监测过两位上班族从早到晚的上网情况(未刻意“跑”流量)，结果显示使用4G的人所消耗的流量是3G的4倍左右。其实这不难理解，如果把网络比作一条公路，4G是一条比3G更宽的高速公路，而应用则是行驶在高速公路上的车，相同时间内，4G上开过的车显然多于3G，过路费自然要交得比较多。但需要注意的是，未来当4G普及后还有一种可能是，手机应用自动监测到4G网络，会推送图片质量更高、视频更高清、网页排版更丰富的内容(3G曾有实
14、例，同一个网址会在2G显示简洁版排版，3G显示触屏版或彩图版)，届时如果不进行手动设置，4G将会“消耗得更快”速度快不等于流量增加！TD-LTE带来的好处与变化p 从用户角度，TD-LTE会带来了那些好处？TD-LTE的好处可以归纳如下：高速率高速率，TD-LTE用户下载峰值速率可超过100Mbps，在大多数场景可高于40Mbps用户可获得更好的上网体验。低时延低时延，接入时延和端到端时延大幅降低，更好的支持实时交互类业务。业务面时延20-30ms，控制面时延100ms，较TDS提升了很多。永远在线永远在线，用户注册后，核心网一直保持连接，用户感觉“永远在线”，业务体验更好。终端形态丰富，除了
15、传统手机和数据卡外，用户还可选择CPE、MiFi、平板电脑等多种类型终端。TD-LTE带来的好处和变化p 从网络建设角度看，TD-LTE带来了哪些变化？对于TD-LTE系统网络架构和可支持的业务类型的变化，接入网、核心网、承载网、传输网的建设相比传统2G/3G网络有一定变化：对于接入网：TD-LTE采用更加扁平化得网络结构，减少了网络节点BSC或RNC的建设需求；同时考虑公用2G/3G网络现有的站址、天馈等资源，提升网络建设效率；对于核心网：TD-LTE需引入融合的EPC核心网，需建设新的LTE Diameter信令网；对于承载网：EPC不仅承载数据类业务，未来还要承载语音、高清视频等基础通信
16、业务，对于承载网的QoS要求和安全性要求高；对于传送网：LTE回传网络对带宽要求高，达到GE、10GE级别，且需引入点到多点流量模型。TD-LTE带来的好处和变化p 从网络运营角度看，TD-LTE带来哪些变化？TD-LTE的引入，网络传输带宽更高、业务类型更加丰富、网络结构也发生了变化，对运营角度的变化主要体现在如下四个方面：由于TD-LTE可支持的业务传输带宽、业务类型的变化，网络字眼不均衡问题更加突出，用户实时流量查询提醒的诉求将更加强烈，因此对流量经营提出了更高的要求，需要做好流量管控、资费设计、差异化服务、流量提醒等服务。为了给不同业务提供QoS保障，TD-LTE需同步引入PCC，实现
17、差异化的QoS业务质量保证和流量管控，提升流量价值。LTE引入也为集中化部署带来契机，有利于降低运营成本，提高资源利用率，降低网络复杂度，可重点考虑EPC、信令网、用户数据、支撑系统等的集中化部署。TD-LTE引入了SON等网络自动化功能，网络的运维更加智能化。什么是“永远在线”？LTE真能实现“永远在线”吗？p 顾名思义，“永远在线”就是指用户随时与网络保持连接，任何时候发起的业务都会得到快速响应。网络连接分两部分，无线连接（用户与基站间）与核心网连接（基站与核心网间）。在2G/3G网络中，终端一般开机后只进行网络附着，核心网并不预留相应通道资源，发起业务是需要漫长的时间（通常为几秒到十几秒
18、），因此无法满足“永远在线”的要求。LTE终端开机完成网络附着后，即为终端分配IP地址，在核心网中保留相关用户的会话状态，即保留一个基本通道资源，随时等待用户的接入。而在无线接入网部分，LTE将重新发起会话所需的时间缩短到用户无法感知的程度（100ms），因此从用户角度来看已经达到了“永远在线”的要求。TD-LTE有哪些特色业务？p 与通信技术相结合，可提供通话质量远高于现有2G/3G网络的音频、视频通话业务；p 与定位技术相结合，可提供3D导航、移动增强现实（即混合现实MobAR）等业务；p 与视频监控技术相结合，可提供家庭安保等服务;p 与传感器技术相结合，可提供远程医疗等服务；p 与互联
19、网技术相结合，可满足用户在线聆听高保真音乐、欣赏高清视频、玩高质多人游戏的需求，延伸了用户的视觉和听觉，让生活更加便利、安全和多彩。TD-LTE能给我们的生活带来哪些变化TD-LTE技术将促进学习和工作的大幅度变革：p TD-LTE远程教学逼真度高、互动性强，提高了远程学习的效果；p TD-LTE即摄即传方式提高了新闻采访的真实性，改变了传统的新闻媒体工作方式；p TD-LTE移动办公和多媒体会议大大降低了企业内部及企业与企业产业链之间的沟通成本，提高了写作效率。TD-LTE是否支持语音业务 TD-LTE支持语音业务。目前主要存在三种方式提供语音业务，分别是CSFB、双待机和VoLTE。CSF
20、B和双待机是VoLTE技术成熟前的两种过渡语音解决方案，语音在2G/3G网络承载。CSFB是在发起语音前，网络知识用户由LTE网络回落到2G/3G网络再继续语音呼叫流程；双待机是终端实现方案，语音由2G/3G承载，数据业务LTE承载；VoLTE是LTE承载语音的终极方案，语音通过LTE承载，是一种IP电话，相较于传统能够实现更高速率的语音编码方式，获得更好的语音质量。TD-LTE是否支持短信、彩信业务TD-LTE支持短信、彩信业务。TD-LTE时期，主要存在三种手机类型，即双待机、CSFB手机、VoLTE手机，不同类型的手机通过不同方式继承短信业务。（1）双待机终端的短信业务与传统的2G/3G
21、短信的实现方式相同；（2）CSFB手机短信通过LTE核心网与2G/3G核心网间的接口实现；（3）VoLTE手机短信可通过采用与CSFB终端相同的方式实现，也可通过IMS提供。彩信业务方案同2G/3G TD-LTE兼容性与移动性p TD-LTETD-LTE终端是否能使用终端是否能使用2G2G、3G3G网络？网络？单模TD-LTE终端无法使用2G/3G网络，但兼容2G/3G制式的多模TD-LTE终端可以使用2G/3G网络。在LTE网络质量或覆盖不够好的地方，终端可以使用2G/3G网络承载数据或语音业务，TD-LTE/3G/2G多模终端插入SIM卡和复合USIM卡时都可以接入并使用2G/3G网络。p
22、 TD-LTETD-LTE支持移动性能如何支持移动性能如何？TD-LTE主要面向15km/h以下移动速度网络质量较好下载速率较快60-100Mbps，同时能为15-120km/h的移动用户提供高性能的服务20-60Mbps，最大可支持350km/h高速移动场景下不掉线。TD-LTE终端是否支持国际漫游p TD-LTE终端能否支持国际漫游，主要取决于终端的制式和频段能否与国外网络匹配。在各国均按照3GPP规范部署的情况下，相同制式，或手机支持多模互换时，用户开通国际漫游功能后，可以实现国际漫游。p 目前，我公司要求终端厂商生产的TD-LTE终端有五模十频、五模十二频等多种类型，即TD-LTE(B
23、and 38/39/40/41)/LTE FDD(Band 1/3/7/17)/GSM(Band 2/3/5/8)/TD-SCDMA(Band 34/39)/WCDMA(Band 1/2/5)等5个模式及12个频段，基本涵盖了漫游至主要国家和地区网络的需求。国外手机如何漫游进入中国移动TD-LTE网络p 国外CSFB手机用户漫游进入中国移动的TD-LTE网络需要满足如下条件：（1）手机支持TD-LTE模式并且支持中国移动部署的TD-LTE频段Band39、Band40、Band38（或Band41）；（2）手机支持从TD-LTE到GSM的CSFB。p 国外VoLTE手机用户漫游进入中国移动TD
24、-LTE网络需要满足如下条件：（1）手机支持TD-LTE模式并且支持中国移动部署的TD-LTE频段Band39、Band40、Band38（或Band41）；（2）手机支持基于TD-LTE模式的VoLTE，在中国移动VoLTE覆盖区域可以优选VoLTE提供语音；（3）手机支持从TD-LTE到GSM的CSFB，在非VoLTE覆盖区域采用CSFB提供语音业务。什么是USIM卡？LTE为什么要使用USIM卡？p USIM全称为Universal Subscriber Identity Module，即通用用户识别卡。相比此前的SIM卡，USIM主要有以下方面的改进。1.USIM卡采用双向鉴权机制，即
25、除了网络鉴权用户外，用户也鉴权网络，因此具有更高的安全性。而SIM卡仅采用网络鉴权用户的单向鉴权。2.USIM卡支持更高的机卡接口速率，达到230kbps。3.USIM卡可以同时支持4个并发逻辑应用，SIM卡仅支持单个逻辑应用。4.USIM卡支持更为灵活的通讯录，可以存储更多的联系人信息，比如电子邮件地址、家庭电话等。p 事实上，USIM卡不仅能用于认证功能，它正在逐步向移动商务平台、乃至多应用平台过渡，可实现电子钱包、电子信用卡、电子票据等其它应用，极大扩展了移动终端的智能化、平台化。p LTE标准不支持SIM卡接入，终端需要使用USIM卡，主要原因是基于安全性的考虑。CPE与MiFi的业务
26、模式有何区别？p MiFi有时也被称为“个人热点”或移动热点终端，用户可以使用MiFi快速的设置一个小型无线局域网，将4G网络信号转换成手机、平板电脑、笔记本电脑都通用的WiFi信号。一般MiFi可同时支持5位WiFi用户，包括数码相机、笔记本、游戏和多媒体播放器等在内支持WiFi的设备都可以通过MiFi上网。p CPE相对MiFi覆盖范围更大，能够同时容纳更多的WiFi用户接入，功能与无线路由器相似，但使用更方便，可随时移动，用户通过购置TD-LTE CPE，并插入中国移动的USIM卡，即可以实现无线上网功能。由于节省铺设有线网络的费用，所以更多地应用于无线公交、有线宽带、WLAN接入不便的
27、中小企业（如商贸城小商铺），或者不希望安装有线宽带的家庭客户（如租房一族）。目录目录一、移动通信演进概述二、LTE的基础知识三、LTE的网络结构四、LTE的关键技术LTE的频谱2500-2690D DTDD 160MHZAFELTELTE的频谱的频谱世界电信展2013年11月在泰国开幕。作为世界电信展活动的一部分，TD产业联盟（TDIA）携手国际电信联盟（ITU）、中国移动、TD-LTE全球发展倡议（GTI）共同主办的“TD-LTE技术与频谱研讨会”盛大召开。在研讨会上，中国公布了TD-LTE的频谱划分结果，三大运营商各有收获，其中中国移动获得D频段60MHz频谱，成为最大赢家。中国TDD频谱
28、规划使用做了详细的说明介绍，分配TD-LTE扩大规模试验频段给各家运营商如下：中国中国移动移动 ：F F频段频段1880-1900 MHz1880-1900 MHz、E E频段频段2320-2370 MHz2320-2370 MHz、D D频段频段2575-2635 MHz2575-2635 MHz共获共获得得130M TD-LTE130M TD-LTE频谱频谱中国中国联通联通：E E频段频段 2300-2320 2300-2320 MHzMHz、D D频段频段 2555-2575 2555-2575 MHzMHz，中国中国电信电信：E E频段频段 2370-2390 2370-2390 MH
29、zMHz、D D频段频段 2635-2655 2635-2655 MHzMHz。同时，中国政府正在积极考虑1.4GHz、3.5 GHz用于TDD后续发展需求TD-LTETD-LTE网络结构网络结构EPCEPCE-UTRANE-UTRANn网络结构扁平化：与传统的3GPP接入网相比，去掉了基站控制器；新增加了X2接口，形成Mesh（即”无线网格网络”）组网架构；n名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。n优点：缩小时延，提升用户感受、减少网络建设投资，缩短端到端时延；LTELTE的网络结构的网络结构TD-LTETD-LTE网
30、络结构网络结构S-GWS-GW经常与经常与P-GWP-GW合设，简称合设，简称SAE-GWSAE-GWSGSN2GTDLTEHSSBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS1-US6aGxGbIuS1-MMES11SGiMMEPCRFS9InternetPS ServiceServing GWPDN GWS5/8SAE GWS6dS10BOSSCGS4S3AFRxUEE-UTRANEPCEPSMMEMME：LTE接入下的控制面网元，负责移动性管理功能S4 SGSNS4 SGSN：2G/3G接入下的控制面网元，相当于接入2G/3G的MME，进行移动性管理和会话管理S-GWS-GW：SAE
31、网络用户面接入服务网关，相当于传统Gn SGSN的用户面功能P-GWP-GW：SAE网络的边界网关，提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP接入等功能，相当于传统的GGSNHSSHSS：SAE网络用户数据管理网元，提供鉴权和签约等功能PCRFPCRF：策略控制服务器，根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控AFAF：业务策略提供点eNodeBeNodeB：负责无线资源管理，集成了部分类似2G/TD基站和基站控制器的功能除了2G/3G/LTE接入外，EPC同时支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式EPSEPS标准架构及网元功能标准架构及网元功能36LTELTE的网络结构的网络结构37GG
32、SNSGSNBSC/RNCNodeBSAE-GWSAE-GWMMEMMEMMESAE-GWeNodeB网元类型LTE网元2/3G网元比较控制面网元MMEMMESGSNSGSN 与与SGSNSGSN类似，类似，MMEMME完成移动性管理、会话管理、用户鉴权等功能；完成移动性管理、会话管理、用户鉴权等功能；但不再负责原但不再负责原SGSNSGSN完成的用户面接入功能。完成的用户面接入功能。MME MME为纯控制面网元，而为纯控制面网元，而SGSNSGSN同时是控制面、用户面网元。同时是控制面、用户面网元。用户面网元SAE-GWSAE-GWSGSNSGSNGGSNGGSN 实现与原实现与原SGSNS
33、GSN用户面功能，实现分组路由和转发用户面功能，实现分组路由和转发、E-E-NodeBNodeB间切间切换的锚点、合法监听等功能。换的锚点、合法监听等功能。实现原实现原GGSNGGSN功能，功能，负责分组路由和转发、负责分组路由和转发、IPIP地址分配，接入外部地址分配，接入外部PDNPDN的网关功能；但的网关功能；但SAE-GWSAE-GW功能有所增强功能有所增强。用户数据管理设备HSSHSSHLRHLR 用户数据库管理设备，区别主要在于通信协议不同，用户数据库管理设备，区别主要在于通信协议不同，HSSHSS基于基于DiameterDiameter协议，而协议，而HLRHLR基于基于MAPM
34、AP协议，此外用户数据格式存在差异。协议，此外用户数据格式存在差异。LTELTE的网络结构的网络结构-LTE主要网元与2/3G PS域网元类比38PLMN/PSTNMGWHLRSCPGMSSCSCFHSSSIP ASGGSNSGSNMGCFMSS互通互通IMS域2/3G PS域CSCS域域接入接入SBC CS、PS、IMS、EPS之间长期共存 EPS与2/3G PS类似，作为IMS的业务接入网络存在 EPS与 CS域间：在CSFB阶段，通过MME与MSS互通实现CSFB语音；在VoLTE/SRVCC阶段，通过MME与MSS互通实现语音业务连续性。EPS与2/3G PS域间，通过MME与SGSN
35、互通，实现LTE用户至网络2/3G漫游。中国移动TD-LTE与现有网络的关系接入接入SAE-GWMMEEPS域HLR/HSS互通互通互通互通 与与2G/3G2G/3G相比，相比，LTELTE的网络结构有哪些主要变化？的网络结构有哪些主要变化？p与2G/3G相比，LTE网络结构的变化主要体现在扁平化、IP化、无电路域、控制承载分离等方面。具体如下：（1）网络架构扁平化，LTE仅有基站（eNodeB），用户面数据由2G/3G网络时代的三级转发变为一级转发；（2）网络架构全IP化，用户面、控制面数据均基于IP协议承载；（3）所有用户仅接入分组域，所有业务都可通过分组域提供；（4）彻底的控制和承载分离
36、架构，控制面设备为MME，用户面设备为S-GW。目录目录一、移动通信演进概述二、LTE的基础知识三、LTE的网络结构四、LTE的关键技术LTELTE的关键技术的关键技术OFDMOFDM制式制式MIMOMIMO多多路天线路天线SON SON 自优化自优化波束赋形波束赋形语音回落语音回落 CSFBCSFBLTE的关键技术OFDM2000s1990s1970s1960sOFDM在高速调制器中的应用开始研究OFDM 应用在高频军事系统OFDM应用于宽带数据通信和广播等OFDM应用于 802.11a,802.16,LTEpOFDM正交频分复用技术，是多载波调制的一种。将一个宽频信道分成若干正交子信道，将
37、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。p由于载波间有部分重叠，所以它比传统的FDMA提高了频带利用率。LTELTE的关键技术的关键技术OFDMOFDM 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。FDMOFDM OFDM:各(子)载波重叠排列，同时保持(子)载波的正交性（通过FFT实现）。从而在相同带宽内容纳数量更多(子)载波，提升频谱效率。正交频分复用正交频分复用OFDMOFDMLTELTE的关键技术的关键技术OFDMOFDM 由于OFDM调制中每个子载波之间具有相对的独立性，每个子载波都可以被指定一个
38、特定的调制方式和发射功率电平。通过对所有的子载波进行分组，为每个用户指定一组或多组子载波，并且加上循环前缀作为保护间隔。45资源块（资源块（RBRB）带宽系统带宽（MHz）传输带宽（MHz）资源块（RB数）方式11.41.086方式232.715方式354.525方式410950方式51513.575方式62018100系统带宽5MHz传输带宽4.5MHz共25个RB单RB180KHz频率子帧:1ms放大时间1个RB占180KHz分为12个子载波共84个RE单RE15KHz信道类型信道名称资源调度单位资源位置控制信道PCFICHREG占用4个REG，系统全带宽平均分配 时域：下行子帧的第一个O
39、FDM符号PHICHREG最少占用3个REG时域：下行子帧的第一或前三个OFDM符号PDCCHCCE下行子帧中前1/2/3个符号中除了PCFICH、PHICH、参考信号所占用的资源PBCHCCE频域：频点中间的72个子载波时域：每无线帧subframe 0第二个slotPUCCH位于上行子帧的频域两边边带上业务信道PDSCHPUSCHRB除了分配给控制信道及参考信号的资源频率CCE：信道控制单元 Control Channel Element。CCE=9 REGREG：RE group，资源粒子组。REG=4 RERE：Resource Element。LTE最小的时频资源单位。频域上占一个子
40、载波（15kHz)，时域上占一个OFDM符号(1/14ms)RB：Resource Block。LTE系统最常见的调度单位，上下行业务信道都以RB为单位进行调度。RB=84RE。左图即为一个RB。时域上占7个OFDM符号，频域上占12个子载波时间1个OFDM符号1个子载波LTE RB资源示意图资源块（资源块（RBRB）LTELTE多址方式多址方式-下行下行将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。因为子载波相互正交，所以小区内用户之间没有干扰。时域波形tpower峰均比示意图下行多址方式下行多址方式OFDMAOFDMA下行多址方式特点下行多址方式特点同
41、相位的子载波的波形在时域上直接叠加。因子载波数量多，造成峰均比(PAPR)较高，调制信号的动态范围大，提高了对功放的要求。分布式：分配给用户的分布式：分配给用户的RBRB不连续不连续集中式：连续集中式：连续RBRB分给一个用户分给一个用户 优点：调度开销小 优点：频选调度增益较大频率时间用户A用户B用户C子载波在这个调度周期中，用户A是分布式，用户B是集中式LTELTE多址方式多址方式-上行上行和OFDMA相同，将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。注意不同的是：任一终端使用的子载波必须连续上行多址方式上行多址方式SC-FDMASC-FDMA上行多
42、址方式特点上行多址方式特点考虑到多载波带来的高PAPR会影响终端的射频成本和电池寿命，LTE上行采用Single Carrier-FDMA（即SC-FDMA）以改善峰均比。SC-FDMA的特点是，在采用IFFT将子载波转换为时域信号之前，先对信号进行了FFT转换，从而引入部分单载波特性，降低了峰均比。频率时间用户A用户B用户C子载波在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是连续的LTELTE的关键技术的关键技术MIMOMIMO MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力，提供空间复用的增益，这两种技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注MIMO技术和智能天线技术
43、在后续演进上的结合。空间分集空间复用理论上成倍提高峰值速率适合信号散射多地区接收分集多天线传输同样信息存在时间、空间和频率多种模式多路空间信道同时传输不同信息分为开环、闭环空间复用支持单用户和多用户模式发射分集应用场景LTELTE的关键技术的关键技术MIMOMIMO提高接收的可靠性和提高覆盖适用于需要保证可靠性或覆盖的环境LTELTE的关键技术的关键技术SONSON3GPP定义的自组织网络SON（Self Organizing Network）功能列表：自配置Self-Configuration 自配置自动邻区关系Automatic Neighbor Relation ANR自动小区物理ID配
44、置Automatic Configuration of physical Cell ID PCI小区间干扰协调Inter Cell Interference Coordination ICIC移动健壮性优化Mobility HO Optimization MRO(Mobile Robustness Optimization)移动负荷均衡优化Mobility Load Balancing MLB覆盖和容量优化Coverage&Capacity Optimization节能Energy SavingsRACH 优化RACH Optimization自治愈Self-Healing自测量Minimiz
45、ation of Drive Test MDT LTELTE的关键技术的关键技术SONSON（自动邻区关系自动邻区关系ANRANR）n功能描述：eNB 通过要求UE上报邻区识别信息（频率PCI），通过X2接口的相邻基站共享信息，自动管理和生成“同频邻区列表”；n功能作用：该功能作为网络规划部署手段，可以大大减少CAPEX网建投入；作为日程的网络优化工具，可以大大减少OPEX运维投入；LTELTE的关键技术的关键技术SONSON（自动切换参数优化自动切换参数优化 MRO MRO）优化参数配置切换迟滞(HYST)小区特定切换偏置Cell Individual Offset(CIO)Filtered
46、 RSRP触发时间(TTT)附加切换冗余等优化目标：提升网络指标，改善不良切换参数诱发的乒乓效应和降低无线链接失败率减少建网初期的路测和切换参数调整的优化人力投入，切换优化算法，减少切换失败诱因：.过晚切换Failures due to too late HO triggering.过早切换Failures due to too early HO triggering.错位切换Failure due to HO to a wrong cellLTELTE的关键技术的关键技术SONSON（自动自动PCIPCI配置配置 PCI PCI）nPCI是（physical cell id）物理小区识别码n
47、PCI.冲突：相邻具有邻区关系的2个小区，拥有相同的PCI；后果：最好情况下，UE可能接入其中的某个小区，但被强干扰nPCI.混淆：某个小区的2个相邻小区间，拥有相同的PCI；后果：最坏情况下，eNB存有其中一个邻区的信息，并驱动UE进行切换，然而UE上报的其实是另外一个邻区信息；这将导致高切换失败率，并最终导致掉话PCI.冲突PCI.混淆16151171820191413891012116517243PCI.混淆PCI.混淆16152111820191413891012116517243具有邻区关系具有邻区关系具有邻区关系LTELTE的关键技术的关键技术波束赋形波束赋形 Beamformin
48、g在移动通信系统的应用：扩大系统的覆盖区域；提高系统容量；提高频谱利用效率；降低基站发射功率，节省系统 成本，减少信号间干扰与电磁环境Beamforming:主波束自适应地跟踪用户主信号到达方向旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向语音解决方案语音解决方案-CSFB-CSFB一、VoLTE作为TD-LTE承载语音的目标方案，要密切跟踪和积极推动，努力实现TDD VoLTE与FDD VoLTE国际标准和产业的同步发展。同时，要统筹考虑VoLTE和VoWiFi的融合方案，形成一整套基于IP的无线语音解决方案。二、综合考虑端到端产业、LTE网络覆盖、国际漫游环境等因素，现阶段采用回落GSM网络的CSFB方案
49、作为TD-LTE语音过渡方案。要通过扩大规模试验对多种技术实现方案开展测试验证，从中选择最终的CSFB实施方案。三、双待机方案作为一种终端形态将长期存在。公司要积极支持产业界对双待机方案的创新和完善，在扩大规模试验中进行验证和优化。但综合考虑国际产业支持、国漫和多种类型终端推广等因素后，不作为公司唯一的LTE 语音解决方案。语音解决方案语音解决方案-CSFB-CSFB语音解决方案语音解决方案-CSFB-CSFBGSGSMMLTLTE E语音解决方案语音解决方案-CSFB-CSFB语音解决方案语音解决方案-CSFB-CSFB系统构架系统构架我公司CSFB方案，目前为LTE回落GSM，未考虑向TD-S回落语音解决方案语音解决方案-CSFB-CSFB语音解决方案语音解决方案-CSFB-CSFB原理原理语音解决方案语音解决方案-CSFBCSFB基本原理基本原理
