LTE空中接口技术与性能.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（LongTermEvolution，LTE）技术的研究。这项受人瞩目的技术被称为“演进型3G”（Evolved3G，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3GPP2AIE（空中接口演进）、WiMAX以及最新出现的IEEE802.20MBFDD/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，3GPPRAN（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EnhancedUplink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,产业与业务,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,接入多元化、网络一体化、应用综合,无线技术演进路径,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,物理层技术演进,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,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TDDLTE的定位,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。,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AccessGateway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。,名词解释：,MME:移动性管理实体AGatewayAGW是以前的定义现在已经改了,改为ServingGateway或者S-GW译为服务网关和PDNGAteway=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。,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）ServingGW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相关的节点接口S1-MMEE-UTRAN和MME之间的控制面协议参考点S1-UE-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）X2eNodeB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,在LTE系统架构中，RAN将演进成E-UTRAN,且只有一个结点：eNodeB。,eNodeB功能eNodeB具有现有3GPPR5/R6/R7的NodeB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,NodeB,eNodeB,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ServingGW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。,多模多功能TDLTE终端,PDA,GSM,TD-SCDMA,ALLINONE,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,TDLTE终端,关于LTE频段的划分,请大家注意下面几个频段，是LTETDD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331900MHz1920MHz342010MHz2025MHz351850MHz1910MHz361930MHz1990MHz371910MHz1930MHz382570MHz2620MHz391880MHz1920MHz402300MHz2400MHz,最新版本里面又添加了4143号频段给T