TD-LTE技术原理介绍

1、,TD-LTE技术原理介绍,2012.9.5,内容：,TD-LTE关键技术-物理层 基本原理 帧结构及物理信道 物理层过程 TD-LTE关键技术-高层 LTE-A技术的引入分析,OFDM概述,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。,概念,关键技术,帧结构,物理信道,物理层过程,宽频信道,正交子信道,LTE多址方式-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。,峰均比示意图,下行多址方式OFDMA,下行多

2、址方式特点,同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。,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,LTE多址方式-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SC-FDMA,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

3、-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,上下行资源单位,频率,CCE：Control Channel Element。CCE = 9 REG,REG：RE group，资源粒子组。REG = 4 RE,RE：Resource Element。 LTE最小的时频资源单位。频域上占一个子载波（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

4、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,多路信道传输同样信息,多路信道同时传输不同信息,多路天线阵列赋形成单路信号传输,包括时间分集，空间分集和频率分集 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,理论上成倍提高峰值速率 适合密集城区信号散射多地区，不适合有直射信号的情况,波束赋形（Beamforming）,发射分集,分集合并,通过对信道的准确估计，针对用户形成波束，降低用户间干扰 可以提高覆盖能力，同时降低小区内干扰，提升系统吞吐量,

5、空间复用,多天线技术：分集、空间复用和波束赋形,LTE传输模式-概述,传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式 eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端 模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式,接收机使用来自多个信道的副本信息能比较正确的恢复出原发送信号，从而获得分集增益。手机受电池容量限制，因此在上行链路中采用接收分集也可有效降低手机发射功率,LTE上行天线技术：接收分集,MRC （最大比合并） 线性合并后的信噪比达到最大化 相干合并：信号相加时相位是对齐的 越强的信号采用越高的权重 适

6、用场景：白噪或干扰无方向性的场景,原理,IRC（干扰抑制合并） 合并后的SINR达到最大化 有用信号方向得到高的增益 干扰信号方向得到低的增益 适用场景：干扰具有较强方向性的场景。,接收分集的主要算法：MRC 闭环功控（适应信道变化） eNodeB通过测量PUCCH/PUSCH/SRS信号的SINR，和目标值SINRtarget比较，调整相应子帧的上行发送信号的发射功率； 外环功控 根据BLER的统计值动态调整闭环功控中使用的目标值SINRtarget,功控目的,下行功率分配概述,半静态 分配RS和PDSCH的功率比值，保证RS和PDSCH的功率分配合理,下行业务信道若进行功控，则会出现业务信

7、道功率与导频功率无固定关系。使得UE反馈的CQI信息不能正确反映业务信道的实际质量,PDSCH,功率分配原因,功率分配信道,注： 规范没有规定PBCH等控制信道的功率如何控制，应该取决于厂家实现。 在3GPP定义规范时，经过长期的讨论，认为关键的控制信道如PBCH，PDCCH不会存在覆盖问题,功率分配方式,RS EPRE在整个系统带宽内是常数（-60，50）dBm；且在所有子帧内是常数( PB=0 ) 在覆盖范围较大时，可能会出现因导频功率不足，而导致覆盖受限的场景。故可采用导频功率增强方案，即Power boosting,提高信道估计的性能，从而扩大覆盖 (PB=1,2,3）,PDSCH功率

8、分配,RS,分为两类：有RS的PDSCH、无RS的PDSCH,PDSCH,推荐配置PB=1，即两类PDSCH上的功率相同，此时功率利用率最高。,两天线端口为例,PRB中各信道RE及导频分布图,每个symbol上的最大发射功率为43dBm（20W)； 无power boosting时 有RS的PDSCH EPRE=10lg(5/4)*20*1000/*(12*100)=13dBm RS EPRE=（总功率-PDSCH功率）/2=12dBm Power boosting时， 有RS的PDSCH EPRE=10lg20*1000/*(12*100)=12dBm RS EPRE=（总功率-PDSCH功

9、率）/2=15dBm 激活Powerboosting时，RS的功率可以配置为比PDSCH的功率高3dB或6dB,PDCCH,PDSCH,RS,P,系统支持下行频选调度，在低速时开启此功能，且开启门限值可配； 上行频选比下行频选增益小、代价高，不做要求，但必须支持上行跳频以获得频率分集增益,OFDM系统作为多子载波系统，可以通过频率选择性调度，为用户分配信道质量较好的频率资源，从而获得频率分集增益,频率选择性调度,原理介绍,引入建议,移动速率 由于频选调度需要终端反馈信道信息，如果反馈时延大于信道变化时间，那么频选调度增益将不明显； 移动速率越高，UE反馈的CQI信息越不准确，因此频选增益只能在

10、一定移动速率下获得 系统开销 要获得上行频选增益，要求终端周期发送信道探测（Sounding）信号，但sounding信号的发送会增大终端耗电 要获得下行频选增益，需要终端及时反馈信道信息,增益影响因素,小区间干扰消除,各小区相互协调，对无线资源的使用进行限制，减小同频干扰 部分频率复用：限制相邻小区的小区边缘仅使用彼此错开的部分频率资源，如左图所示 软频率复用：将小区边缘频率资源划分为N份，各小区边缘仅在某一份资源上满功率发送，区域资源上非满功率发送,由于静态及半静态ICIC均需要做复杂的网络规划，且从仿真来看，频率效率会有下降，故不做要求； 而动态ICIC无需网络规划，且能获得部分干扰协调

11、增益，故要求设备支持动态ICIC,应用效分析,根据上下行的无线信道特点和无线资源的质量动态调度小区的无线资源（频率、功率）实现小区间干扰协调，保证同频组网的性能,内容：,TD-LTE关键技术-物理层 TD-LTE关键技术-高层 无线网基本信令流程 端到端业务建立/释放相关流程 移动性管理 LTE-A技术的引入分析,随机接入过程（36.300）,申请上行资源 与eNodeB间的上行时间同步 从RRC-IDLE状态到RRC-CONNECT的状态转换，即RRC连接过程，如初始接入和TAU更新 无线链路失败后的初始接入，即RRC 连接重建过程 在RRC-CONNECTED状态，未获得上行同步但需发送上

12、行数据和控制信息或虽未上行失步但需要通过随机接入申请上行资源 在RRC-CONNECTED状态，从服务小区切换到目标小区 在RRC-CONNECTED状态，未获得上行同步但需接收下行数据 在RRC-CONNECTED状态，UE位置辅助定位需要，网络利用随机接入获取时间提前量（TA: Timing Advance）,竞争接入过程,非竞争接入过程,随机接入实现的基本功能,随机接入的使用场景,基于竞争的随机接入（2-1）,UE随机选择preamble码发起 Msg1：发送Preamble码 eNB可以选择64个Preamble码中 的部分或全部用于竞争接入 Msg1承载于PRACH上 Msg2：随机

13、接入响应 Msg2由eNB的MAC层组织，并由 DL_SCH承载 一条Msg2可同时响应多个UE的随 机接入请求 eNB使用PDCCH调度Msg2，并通过RA-RNTI进行寻址，RA-RNTI由承载Msg1的PRACH时频资源位置确定 Msg2包含上行传输定时提前量、为Msg3分配的上行资源、临时C-RNTI等 Msg3：第一次调度传输 UE在接收Msg2后，在其分配的上行资源上传输Msg3,基于竞争的随机接入过程2-1,基于竞争的随机接入过程2-2,基于竞争的随机接入（2-2）,针对不同的场景，Msg3包含不同的内容 初始接入：携带RRC层生成的RRC连接请求，包含UE的S-TMSI或随机数

14、 连接重建：携带RRC层生成的RRC连接重建请求，C-RNTI和PCI 切换：传输RRC层生成的RRC切换完成消息以及UE的C-RNTI 上/下行数据到达：传输UE的C-RNTI Msg4：竞争解决,基于非竞争的随机接入,UE根据eNB的指示，在指定的PRACH上使用指定的Preamble码发起随机接入 Msg0：随机接入指示 对于切换场景，eNB通过RRC信令通知UE 对于下行数据到达和辅助定位场景，eNB通过PDCCH通知UE,Msg1：发送Preamble码 UE在eNB指定的PRACH信道资源上用指定的Preamble码发起随机接入 Msg2：随机接入响应 Msg2与竞争机制的格式与内

15、容完全一样，可以响应多个UE发送的Msg1,基于非竞争的随机接入过程,由网络向空闲态或连接态的UE发起 Paging消息会在UE注册的所有小区发送（TA范围内） 核心网触发：通知UE接收寻呼请求（被叫，数据推送） eNodeB触发：通知系统消息更新以及通知UE接收ETWS等信息,寻呼（36.300，36.331）,在S1AP接口消息中，MME对eNB发paging消息，每个paging消息携带一个被寻呼UE信息 eNB读取Paging消息中的TA列表，并在其下属于该列表内的小区进行空口寻呼 若之前UE已将DRX消息通过NAS告诉MME，则MME会将该信息通过paging消息告诉eNB,空口进行

16、寻呼消息的传输时，eNB将具有相同寻呼时机的UE寻呼内容汇总在一条寻呼消息里 寻呼消息被映射到PCCH逻辑信道中，并根据UE的DRX周期在PDSCH上发送,寻呼的发送,寻呼消息的读取,UE寻呼消息的接收遵循DRX的原则 UE根据DRX周期在特定时刻根据P-RNTI读取PDCCH UE根据PDCCH的指示读取相应PDSCH，并将解码的数据通过寻呼传输信道（PCH）传到MAC层。PCH传输块中包含被寻呼UE标识（IMSI或S-TMSI），若未在PCH上找到自己的 标识，UE再次进入DRX状态 3G中UE也遵循DRX周期读取寻呼消息，但有专用的寻呼信道PICH和PCH,寻呼的读取,RRC协议介绍,控

17、制面协议RRC协议,RRC协议功能 为NAS层提供连接管理、消息传递等服务 对接入网的底层协议实体提供参数配置的功能 负责UE移动性管理相关的测量、控制等功能 RRC协议承载SRB,RRC连接建立过程,触发原因： IDLE态UE需变为连接态时发起该过程，如呼叫、响应寻呼、TAU、Attach等 RRC连接建立成功流程 RRC连接请求：UE通过UL_CCCH在SRB0上发送，携带UE的初始（NAS）标识和建立原因等，该消息对应于随机接入过程的Msg3 RRC连接建立：eNB通过DL_CCCH在SRB0上发送，携带SRB1的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的Msg4 RRC连接建立完成：UE通

18、过UL-DCCH在SRB1上发送，携带上行方向NAS消息，如Attach Request、TAU Request、Service Request、Detach Request等，eNB根据这些消息进行S1口建立 RRC连接建立失败 第二步中，如果eNB拒绝为UE建立RRC连接，则通过DL_CCCH在SRB0上回复一条RRC连接拒绝消息,RRC连接，建立成功,RRC连接，网络侧拒绝,RRC连接建立,RRC连接重建立过程,触发原因： 当处于RRC连接状态但出现切换失败、无线链路失败、完整性保护失败、RRC重配置失败等情况时，触发此过程 RRC连接重建立成功流程 RRC连接重建请求：UE通过UL_C

19、CCH在SRB0上发送，携带UE的AS层初始标识信息及重建立原因，该消息对应随机接入过程的Msg3 RRC连接重建：eNB通过DL_CCCH在SRB0上回复，携带SRB1的完整配置信息，该消息对应随机接入过程的Msg4 RRC连接重建立完成：UE通过UL-DCCH在SRB1上发送，不携带任何实际信息，只起到RRC层确认的功能 RRC连接重建立拒绝流程 第二步中，如果eNB中没有UE的上下文信息，则拒绝为UE重建RRC连接，则通过DL_CCCH在SRB0上回复一条RRC连接重建立拒绝消息,RRC连接重建成功,RRC连接重建失败,RRC连接重建,RRC连接重配置过程,触发原因： 当需要发起对SRB

20、和DRB的管理、低层参数配置、切换执行和测量控制时，触发此过程 RRC连接重配置过程 RRC连接重配置：eNB通过DL_DCCH在SRB1上发送，根据功能的不同携带不同的配置信息内容，一条消息中可以携带体现多个功能的信息单元 RRC连接重配置完成：UE通过UL_DCCH在SRB1上发送，不携带任何实际信息，只起到RRC层确认的功能 RRC连接重配置异常流程 若UE无法执行RRC连接重配置消息中的内容，则UE回退到收到该消息前的配置，并发起RRC连接重建立过程,RRC连接重配置成功,RRC连接重配置异常,RRC连接重配,RRC连接释放过程,触发原因： 网络希望解除与UE的RRC连接时，触发该过程

21、 RRC连接释放过程 RRC连接释放：eNB通过DL_DCCH在SRB1 上发送，可选择携带重定位信息和专用优先级分 配信息（用于控制UE的小区选择和小区重选） 本地释放 某些情况下，UE的RRC层根据NAS层的指示主动释放RRC连接，不通知网络侧而主动进入空闲状态，如NAS层鉴权过程中没有通过鉴权检查,RRC连接释放,RRC连接释放,RRC过程场景总结,RRC过程总结,测量概述,测量（36.331）,RRC_IDLE状态下，UE的测量参数信息通过E-UTRAN的广播获得 RRC_CONNECTED状态下，E-UTRAN通过专属信令向UE下发测量配置（measurement configura

22、tion）信息，如RRCConnectionReconfiguration消息中可携带 UE可执行的测量类型 同频测量：测量与当前服务小区下行频点相同的邻小区下行频点 异频测量：测量与当前服务小区下行频点不同的下行频点（同小区或邻小区） 与UTRA的系统间测量 与GERAN的系统间测量 与CDMA2000 HRPD或CDMA2000 1xRTT的系统间测量,测量下达,IDLE态，网络侧通过系统消息告知UE需要进行的测量及其参数 SIB4：下发同频邻区测量信息（邻区列表） SIB5：下发异频邻区测量信息（邻区列表） SIB6：下发UTRAN邻区信息 SIB7：下发GERAN邻区信息 SIB8：下

23、发CDMA2000邻区信息 连接态，网络侧通过RRC重配消息中携带 MeasConfig 信元给UE下发测量配置 该信元中携带测量对象和测量上报标准,测量配置下发,测量报告上报,IDLE态下，UE不上报，仅做小区重选；连接态下UE进行测量上报 事件触发一次上报 触发事件有A1A5，B1，B2 上报次数为一次 UE忽略上报间隔配置 周期性上报 触发类型为周期，包含上报CGI、上报最强小区、SON目的上报最强小区 如果上报目的为“上报CGI”或上报“SON目的上报最强小区”，则上报次数为1 事件触发周期上报（事件触发上报与周期性上报的结合） 触发事件有A1A5，B1，B2 上报次数为多次 上报间隔

24、配置有效,测量上报,内容：,TD-LTE关键技术-物理层 TD-LTE关键技术-高层 无线网基本信令流程 端到端业务建立/释放相关流程 移动性管理 LTE-A技术的引入分析,Attach和Detach过程,作用： Attach过程完成UE在网络的注册，完成核心网（EPC）对该UE默认承载的建立 Detach过程完成UE在网络侧的注销和所有EPS承载的删除 Attach说明： LTE中，Attach伴随着核心网处默认承载的建立 Detach说明： UE/MME/SGSN/HSS均可发起detach过程 若网络侧长时间没有获得UE的信息，则会发起隐式的Detach过程，即核心网将该UE的所有承载释

25、放而不通知UE,Attach与Detach过程,UE开机Attach过程,Attach信令流程 E-UTRAN部分,在无线网部分，LTE的attach与3G的类似，完成相同的功能 而在核心网部分，除荐权、身份验证、用户注册以外，LTE还包含默认承载的建立，而3G中没有,Attach过程说明,处在RRC_IDLE态的UE进行Attach过程，首先发起随机接入过程，即MSG1消息； eNB检测到MSG1消息后，向UE发送随机接入响应消息，即MSG2消息； UE收到随机接入响应后，根据MSG2的TA调整上行发送时机，向eNB发送RRCConnectionRequest消息； eNB向UE发送RRCC

26、onnectionSetup消息，包含建立SRB1承载信息和无线资源配置信息； UE完成SRB1承载和无线资源配置，向eNB发送RRCConnectionSetupComplete消息，包含NAS层Attach request信息； eNB选择MME，向MME发送INITIAL UE MESSAGE消息，包含NAS层Attach request消息； MME向eNB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，请求建立默认承载，包含NAS层Attach Accept、Activate default EPS bearer context request消息； eNB接收到

27、INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，如果不包含UE能力信息，则eNB向UE发送UECapabilityEnquiry消息，查询UE能力； UE向eNB发送UECapabilityInformation消息，报告UE能力信息； eNB向MME发送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息，更新MME的UE能力信息； eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中UE支持的安全信息，向UE发送 SecurityModeCommand消息，进行安全激活； UE向eNB发送SecurityModeComplete消息，表示安全

28、激活完成； eNB根据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中的ERAB建立信息，向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息进行UE资源重配，包括重配SRB1和无线资源配置，建立SRB2、DRB（包括默认承载）等； UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表示资源配置完成； eNB向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响应消息，表明UE上下文建立完成； UE向eNB发送ULInformationTransfer消息，包含NAS层Attach Complet

29、e、Activate default EPS bearer context accept消息； eNB向MME发送上行直传UPLINK NAS TRANSPORT消息，包含NAS层Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息。,Attach流程说明,完整的ATTACH过程,核心网进行用户身份验证、荐权和该用户上次关机遗留承载的删除,完整的ATTACH过程（续）,核心网建立默认承载，打通上行数据通道,打通上行数据通道，修改承载,Connected UE initiated Detach,Detach信令流程连接态UE发起

30、,Connected UE initiated Detach说明,处在RRC_CONNECTED态的UE进行Detach过程，向eNB发送UL NAS Transfer消息，包含NAS层Detach request信息； eNB向MME发送上行直传UPLINK NAS TRANSPORT消息，包含NAS层Detach request信息； MME向Serving-GW发送Delete Session Request，以删除EPS承载； Serving-GW向MME发送Delete Session Response，以确认EPS承载删除； MME向基站发送下行直传DOWNLINK NAS TRA

31、NSPORT消息，包含NAS层Detach accept消息； eNB向UE发送DLInformationTransfer消息，包含NAS层Detach accept消息； MME向eNB发送UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息，请求eNB释放UE上下文信息； eNB接收到UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息，向UE发送RRCConnectionRelease消息，释放RRC连接； eNB释放UE上下文信息，向MME发送UE CONTEXT RELEASE COMPLETE消息进行响应。,连接态UE发起Detach流程说明,MME-initiated D

32、etach,MME发起的Detach过程与UE发起的类似，只是Detach Request由MME发起,Detach信令流程连接态MME发起,HSS-initiated Detach,Service Request 概述,Service Request过程,作用 当UE无RRC连接且有上行数据发起需求时 当UE处于ECM IDLE态且有下行数据达到时 在S1接口上建立S1承载，在Uu接口上建立数据无线承载 说明 当UE发起service request时，需先发起随机接入过程 Service Request由RRC Connection Setup Comlete携带上去 当下行数据达到时，网

33、络侧先对UE进行寻呼，随后UE发起随机接入过程，并发起service request过程 UE发起service request相当于主叫过程 下行数据达到发起的service request相当于被叫接入,UE triggered Service Request,主叫、被叫均 需发起该过程,Network Triggered Service Request,被叫业务，网络通过Paging引发UE发起该过程,内容：,TD-LTE关键技术-物理层 TD-LTE关键技术-高层 无线网基本信令流程 端到端业务建立/释放相关流程 移动性管理 LTE-A技术的引入分析,TAU概述,TA和TAI,TAU的

34、定义,当移动台由一个TA移动到另一个TA时，必须在新的TA上重新进行位置登记以 通知网络来更改它所存储的移动台的位置信息，这个过程就是跟踪区更新 (Tracking Area Update,TAU),TAU过程,在网络登记新的用户位置信息 进入新的TA，其TAI不在UE存储的TAI LIST内 给用户分配新的GUTI 核心网在同一个MME pool用GUTI唯一标识一个UE。若TAU过程中更换了MME pool，则核心网会在TAU ACCEPT消息中携带新GUTI 分配给UE 使UE和MME的状态由EMM-DEREGISTERED变为EMM-REGISTERED UE短暂进入无服务区后回到覆盖

35、区，信号恢复，且周期性TAU到期 IDLE态用户可通过TAU过程请求建立用户面资源 IDLE下发起TAU过程时，如果有上行数据或者上行信令(与TAU无关的)发送，UE可以在TAU request消息中设置an “active”标识，来请求建立用户面资源，并且在TAU完成后保持NAS信令连接 连接态不可设置该标识,TAU的作用,切换概述,切换的含义及目的 当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输业务负荷 量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系 统要将该用户与原小区的通信链路转移到新的小区上，这个过程就是切换 切换分类 同一个eNB内的

36、切换 基于X2口的切换 基于S1口的切换 切换判决准备测控及测报 基站根据不同的需要利用移动性管理算法给UE下发不同种类的测量任务，在RRC重配消息中携带 MeasConfig 信元给UE下发测量配置 UE收到配置后，对测量对象实施测量，并用测量上报标准进行结果评估，当评估测量结果满足上报标准后向基站发送相应的测量报告 基站通过终端上报的测量报告决策是否执行切换 切换步骤及作用 切换准备：目标网络完成资源预留 切换执行：源基站通知UE执行切换；UE在目标基站上连接完成 切换完成：源基站释放资源、链路，删除用户信息,切换概述,eNB内的切换,eNB发送RRC CONNECTION RECONFI

37、GURATION消息发送给UE 消息中携带切换信息mobilityControlInfo；包含目标小区ID、载频、测量带宽给用户分配的C-RNTI，通用RB配置信息（包括各信道的基本配置、上行功率控制的基本信息等），给用户配置dedicated random access parameters 避免用户接入目标小区时有竞争冲突 UE按照切换信息在新的小区接入，向eNB发送RRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE消息，表示切换完成，正常切入到新小区,切换概述,eNB内切换 信令流程,基于X2口的切换-1,两个eNB之间切换，MME不变，切换命令同eNB内部切

38、换，携带的信息内容也一致,切换准备 切换执行 信令流程,基于X2口的切换-2,两个eNB之间切换，MME不变,切换完成 信令流程,81,异厂商设备间负载均衡应用场景及需求,基本方式：利用F频段与D频段的设备在同一站址下进行同心圆组网 应用场景：考虑到F频段覆盖能力较强，主要应用于连续组网，保证基本覆盖；D频段可以应用于热点地区吸收容量，达到分层覆盖的目的； 关键技术-负载均衡：不同设备通过X2接口交互负载信息，从而在不同基站间达到负载平衡的目的，以满足网络容量及kpi指标的要求,同覆盖组网方式,异厂商设备间负载均衡研究主要目的,负载均衡基本过程分为负载评估、负载信息交互、用户选择及迁移三个主要

39、技术部分 同厂商设备间接口定义统一：同厂商采用F频段、D频段设备覆盖同一区域时，由于负载评估以及接口定义统一，因此不存在技术风险 异厂商设备间负载均衡需统一准则：异厂商设备在负载评估、用户迁移、接口定义、接纳控制等技术点上判决准则不一致，将导致用户在小区间频繁切换或无法达到小区间负载均衡的目的,82,负载均衡存在的技术问题,定义：基站需对无线资源利用率、硬件负载指标、传输负载指标、小区综合剩余容量指标进行定量评估； 技术问题 各厂商考虑因素不一致 仅仅考虑无线资源使用率无法反映出准确的负载情况,异厂商设备负载平衡,提高网络质量,异厂商设备须统一负载均衡各技术点的评判标准，明确负载信息交互内容的

40、含义，减少不必要的误操作，最终达到平衡负载的目的,改善用户体验,具体目标,具体过程及技术问题,总体策略,定义：负载的交换通过X2接口完成，汇报方定期向请求方报告小区中资源的使用状况 技术问题 X2接口包括多条IE，部分IE 3GPP没有定义算法 各厂商采用不同的IE进行评判,定义：用户的迁移通过X2接口切换过程完成 技术问题 用户切换的判决准则以及切换阈值各厂商不统一 负载调节的比例与周期各厂商不统一,定义：异厂商之间的负载均衡过程应该可以监控 技术问题 需要定义各系统厂商需要记录的参量，以了解负载均衡准则是否准确、负载迁移失败原因等因素,负载评估,负载信息交互,用户迁移,负载均衡监控,83,

41、负载均衡解决方案,用户迁移,负载均衡 监控,需要明确主要监控参数：切换次数、切换成功次数、切换失败次数及其主要原因、信息交互中负载信息的记录等,负载信息 交互,负载评估,建议厂商进行负载评估时，需要结合PRB占用率以及QoS情况综合考量，以更为科学地评估负载情况； 负载评估过程需要分别对于GBR和Non-GBR业务分别进行考量,充分利用小区剩余容量（Capacity Value）表征本小区真实负载情况 小区剩余容量需要重点对于PRB利用率进行定义，运营商需要提供相应计算原则,系统结合自身负载评估情况以及邻小区综合剩余容量指标进行判决，发起切换流程； 阈值需确定：负载评估、邻小区综合剩余容量指标

42、需要统一的阈值进行评估； 切换频率：负载调节的比例与周期，可以考虑采用运营商配置的方式完成,基于S1接口的切换-1,两个eNB之间的切换 同时完成与eNB建立S1接口承载的两个MME的切换，即跨MME的切换 其他基于S1接口切换的应用场景：SON FEMETO没有X2接口，也基于S1接口进行切换 切换命令同eNB内部切换，携带的信息内容也一致,切换准备 信令流程,基于S1接口的切换-2,切换执行 切换完成 信令流程,小区重选概述,小区重选（cell reselection）指UE在空闲模式下通过监测邻区和当前小区的信号质量以选择一个最好的小区提供服务信号的过程。当邻区的信号质量及电平满足S准则

43、且满足一定重选判决准则时，终端将接入该小区驻留。 UE驻留到合适的LTE小区停留1s后，就可以进行小区重选的过程 小区重选过程包括测量和重选两部分过程，终端根据网络配置的相关参数，在满足条件时发起相应的流程 系统内小区测量及重选 同频小区测量、重选 异频小区测量、重选 系统间小区测量及重选 LTE中，SIB3-SIB8全部为重选相关信息,概念和分类,重选优先级,与2/3G网络不同，LTE系统中引入了重选优先级的概念 在LTE系统，网络可配置不同频点或频率组的优先级，通过广播在系统消息中告诉UE，对应参数为cellReselectionPriority，取值为（0.7） 优先级配置单位是频点，因

44、此在相同载频的不同小区具有相同的优先级 通过配置各频点的优先级，网络能更方便地引导终端重选到高优先级的小区驻留达到均衡网络负荷、提升资源利用率，保障UE信号质量等作用 重选优先级也可以通过RRCConnectionRelease消息告诉UE，此时UE忽略广播消息中的优先级信息，以该信息为准 网络能主动引导UE进行系统间小区重选，完成CS域话音呼叫等,重选优先级,重选测量启动准则,UE成功驻留后，将持续进行本小区测量。RRC层根据RSRP测量结果计算Srxlev，并将其与Sintrasearch和Snonintrasearch比较，作为是否启动邻区测量的判决条件 对于重选优先级高于服务小区的载频

45、，UE始终对其测量 对于重选优先级等于或者低于服务小区的载频 同频：当服务小区Srxlev Sintrasearch时，UE自行决定是否进行同频测量 当服务小区Srxlev Snonintrasearch时，UE自行决定是否进行异频测量 当服务小区Srxlev = Snonintrasearch或系统消息中Snonintrasearch为空时 ，UE必须进行异频测量,重选测量启动准则,重选判决准则-1 基于优先级,高优先级小区重选判决准则 当同时满足以下条件，UE重选至高优先级的异频小区 UE在当前小区驻留超过1s 高优先级邻区的Snonservingcell Threshx,high 在一段

46、时间(Treselection-EUTRA)内， Snonservingcell 一直好于该阈值 (Threshx,high) 低优先级小区重选判决准则 当同时满足以下条件，UE重选至低优先级的异频小区 UE驻留在当前小区超过1s 高优先级和同优先级频率层上没有其它合适的小区 Sservingcell Threshx,low 在一段时间(Treselection-EUTRA)内， Snonservingcell,x 一直好于该阈值(Threshx,low),优先级不同的异频小区重选判决,重选判决准则-2 基于R准则,R准则,服务小区Cell Rank(R值) Rs = Qmeas,s + Qh

47、yst 候选小区Cell Rank(R值) Rt = Qmeas,t - Qoffset,同频小区及同优先级异频小区重选判决,根据R值计算结果，对于重选优先级等于当前服务载频的邻小区，若： 邻小区Rn大于服务小区Rs，并持续Treselection，同时 UE已在当前服务小区驻留超过1s以上，则触发向邻小区的重选流程,内容：,TD-LTE关键技术-物理层 TD-LTE关键技术-高层 LTE-A技术的引入分析 LTE-A功能规划 载波聚合 MDT eICIC 多天线增强,TD-LTE网络发展阶段预期,依据公司TD-LTE网络发展阶段预期规划相关特性，确定引入计划 近期：满足网络基本覆盖、业务速率

48、等要求，主要为R8/R9 feature 中期：引入部分性能增强技术，优化网络覆盖并提升网络性能 远期：全面引入LTE-A功能，进一步提升网络整体性能,2009,2010,2011,2012,TD-LTE网络能力演进路线及引入建议,标准成熟情况,Release 8：基础版本,Release 9 ： 增强版本 双流BF eMBMS Femto eNB,Release10 TD-LTE-Advanced： 频段内载波聚合 上下行多天线技术增强 eICIC（增强小区间干扰消除） MDT Relay,R8版本基本配置 20M/10MHz 2DL:2UL, 3DL:1UL 多天线：SFBC/SM/单流B

49、F 无线资源管理 互操作：基于PS的2G/3G互操作 R9版本 双流BF Femto eNB,频带内40MHz 载波聚合 上行双流 基于码本的8天线单双流 MDT,产品引入情况,Release 11 &12：LTE-A增强 跨频段载波聚合 CoMP eICIC TDD增强 M2M信令拥塞,2013,2014,下行4流 eICIC eMBMS CoMP（同一eNB 3扇区）,2015,跨频段载波聚合 下行8流 CoMP（不同eNB 9扇区）,LTE-A特性引入计划（1）,LTE-A特性引入计划（2）,LTE-A特性引入计划（3）,内容：,TD-LTE关键技术-物理层 TD-LTE关键技术-高层

50、LTE-A技术的引入分析 LTE-A功能规划 载波聚合 MDT eICIC 多天线增强,载波聚合,为了进一步增强用户上下行峰值速率，支持载波聚合的终端可以同时在多个成员载波上与基站建立连接 支持载波聚合的终端支持收、发最大带宽100MHz；依据能力不同，不同终端支持的最大带宽也不同 载波聚合种类包括：带内连续载波聚合、带内离散载波聚合、带间离散载波聚合,由于基站可在多个成员载波为UE分配资源，因此采用载波聚合可以获得更高的调度增益 由于终端可以同时在多个成员载波上收发数据，因此可以突破LTE的20MHz收发带宽上限，获取更高的峰值速率 目前，2.3GHz 50MHz带宽载波聚合标准化已完成，2.6GHz 40MHz带宽载波聚合2012年可以完成标准化；,应用效分析,厂家支持情况： 2012年主流系统厂商将推出大容量BBU（BBU支持6个8天