LTE空中接口技术与性能课件.ppt
LTE空中接口技术与性能 (1),主讲: 西安邮电大学 孙友伟 教授 2012.10.23,LTE空中接口技术与性能,1,LTE启动的原动力 LTE技术原理 LTE系统架构,第一章 LTE系统概述,LTE空中接口技术与性能,2,LTE启动的原动力,正当人们惊讶于WiMAX技术的迅猛崛起时，3GPP也开始了UMTS技术的长期演进（Long Term Evolution，LTE）技术的研究。这项受人瞩目的技术被称为“演进型3G”（Evolved 3G，E3G）。但只要对这项技术稍作了解，就会发现，这种以OFDM为核心的技术，与其说是3G技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution），它和3GPP2 AIE（空中接口演进）、WiMAX以及最新出现的IEEE 802.20 MBFDD/MBTDD等技术，由于已经具有某些“4G”特征，甚至可以被看作“准4G”技术。,技术背景,自2004年11月启动LTE项目以来，3GPP以频繁的会议全力推进LTE的研究工作，仅半年就完成了需求的制定。2006年6年，3GPP RAN（无线接入网）TSG已经开始了LTE工作阶段（WI），但由于研究阶段（SI）上有个别遗留问题还没有解决，SI将延长到9月结束。按当时的计划，将于2007年9月完成LTE标准的制定（测试规范2008年3月完成），预计2010年左右可以商用。实际上工作进度后于原计划，但经过艰苦的讨论和融合，终于确定了大部分基本技术框架，一个初步的LTE系统已经逐渐展示在我们眼前。,LTE空中接口技术与性能,3,LTE项目的启动主要有三方面的考虑： 基于CDMA技术的3G标准在通过HSDPA以及Enhanced Uplink 等技术增强之后，可以保证为来几年内的竞争力。但是，需要考虑如何保证在更长时间内的竞争力 应对来自于WiMAX的市场压力 为应对ITU的4G标准征集做准备,LTE空中接口技术与性能,4,产业与业务,LTE空中接口技术与性能,5,技术趋势：,无线宽带广域，IP多媒体为主导业务，呈现宽带移动化、移动宽带化,LTE空中接口技术与性能,6,接入多元化、网络一体化、应用综合,LTE空中接口技术与性能,7,无线技术演进路径,LTE空中接口技术与性能,8,3GPP 标准与技术演进,LTE的进一步演进将会满足 IMT-Advanced的技术要求,LTE空中接口技术与性能,9,物理层技术演进,LTE空中接口技术与性能,10,无线通讯从2G、3G到3.9G发展过程，是从移动的语音业务到高速业务发展的过程。 目前可提供应用的是3.5G，以WCDMA系统来说，可以提供R5商用版本和R6试验系统,发展过程,LTE空中接口技术与性能,11,定位： 集高质量话音和宽带数据为一体；支持全移动、综合多业务；网络可控、可管理；具有低成本、低时延、后向兼容的“先进的综合移动宽带无线系统” 技术路线: OFDM+SA/MIMO+IP技术 +TD-SCDMA成熟技术,3G是移动通信标准，BWA(802.16e等)是宽带无线接入标准 3G演进是移动通信宽带化；BWA是宽带接入无线化 3G定位是语音为主、兼顾数据；BWA是数据为主、兼顾语音,电信运营商竞争的需求： 既能承载高质量实时话音， 又能提供无线宽带数据接入的全移动系统,中国 TDD LTE的定位,LTE空中接口技术与性能,12,LTE网络架构,LTE网络技术的一个关键设计目标是网络完全基于分组交换的，传统语音通信只是网络给终端用户提供的服务之一。从核心网的现点來看，LTE摒弃了在2G和3G网络中存在的双核心网结构，即语音核心网（MSC/VLR）和分组核心网（SGSN/GGSN）。在LTE网络中，分组核心网成为管理UE移动性和处理信令的唯一核心网，各种业各可以通过IP多媒体系统（IMS）提供给终端用户。,LTE空中接口技术与性能,13,网络扁平化,全IP化,核心网趋同化,交换功能路由化,业务平面与控制平面完全分离化,网元数目最小化,协议层次最优化,LTE网络架构简化,LTE空中接口技术与性能,14,LTE网络架构,E-UTRAN舍弃了UTRAN的RNC-NodeB架构，完全由ENodeB组成。 每个ENB通过S1接口，和接入网关Access Gateway连接。 在E-UTRAN中，eNB之间采用IP传输，在逻辑上通过X2接口互联-Mesh型网络。支持UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。,LTE空中接口技术与性能,15,名词解释：,MME:移动性管理实体 A GatewayAGW是以前的定义现在已经改了,改为Serving Gateway或者S-GW 译为服务网关和PDN GAteway=P-GW，PDN分组数据网络 eNB的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。 MME的主要功能包括：向eNB分配寻呼信息，安全控制，空闲状态移动控制，SAE无线承载控制。 接入网关aGW主要包括移动性管理实体MME和用户面实体UPE，其承担的功能主要包括寻呼的发起；UE空闲状态下的移动性管理；用户面的加密；分组数据的包头压缩；接入承载控制；非接入层信令和用户数据的加密。,LTE空中接口技术与性能,16,网络架构IP化,网络扁平化、IP化架构 LTE之间各网络节点之间的接口使用IP传输 eNB之间的X2接口 eNB和MME、S-GW间的S1接口 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,LTE空中接口技术与性能,17,LTE空中接口技术与性能,18,LTE空中接口技术与性能,19,LTE网络结构,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） Serving GW 支持UE的移动性切换用户面数据的功能 E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持 在新的LTE框架中，原先的Iu, 将被新的接口S1替换。Iub和Iur将被X2 替换,LTE空中接口技术与性能,20,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,LTE空中接口技术与性能,21,在LTE系统架构中，RAN将演进成E-UTRAN, 且只有一个结点：eNodeB。,LTE空中接口技术与性能,22,eNodeB功能 eNodeB具有现有3GPP R5/R6/R7的Node B功能和大部分的RNC功能，包括物理层功能（HARQ等），MAC，RRC，调度，无线接入控制，移动性管理等等。,RNC,Node B,eNodeB,LTE空中接口技术与性能,23,eNB： 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。,LTE空中接口技术与性能,24,多模多功能 TD LTE 终端,PDA,GSM,TD-SCDMA,ALL IN ONE,低成本,低功耗,业务丰富,通用性强,设置灵活,接入性强,操作系统简单,系统稳定,商用终端与HSPA等商用网络进行IWT和IOT测试，保证漫游等功能的实现,TD LTE终端,LTE空中接口技术与性能,25,关于LTE频段的划分,LTE空中接口技术与性能,26,请大家注意下面几个频段，是LTE TDD使用的频段，目前国内最常用的是38和40两个频段 频段号 频段 33 1900 MHz 1920 MHz 34 2010 MHz 2025 MHz 35 1850 MHz 1910 MHz 36 1930 MHz 1990 MHz 37 1910 MHz 1930 MHz 38 2570 MHz 2620 MHz 39 1880 MHz 1920 MHz 40 2300 MHz 2400 MHz,LTE空中接口技术与性能,27,最新版本里面又添加了4143号频段给TDD，可惜非常具有优势的700800MHz的频段给了FDD。 国内目前已经确定了三个频段给TD-LTE，分别是33、34和38号频段。目前中移动现在的LTE商用测试使用的是38号频段。,LTE空中接口技术与性能,28,通信新技术新业务层出不穷,需要我们不断地学习和研究,一方面准确的把握市场,另一方面熟练的驾驭技术,才能在百变的环境下利于不败之地,LTE空中接口技术与性能,29,
