LTE知識點匯總0-LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

一、LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4G無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)BTS/NODEB:基站收發(fā)臺（BaseTransceiverStation）BSC/RNC:基站控制器（basestationcontrol）MSC:移動業(yè)務(wù)交換中心（mobileswitchingcenter）eNB-EvolvedNodeB進(jìn)化節(jié)點基站SGW-ServingGateway業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)PGW-PDNGateway分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)MME-MobilityManagementEntity移動管理實體PCRF-PolicyChargingRulesFunction計費策略功能服務(wù)器HSS-HomeSubscriberServer歸屬客戶服務(wù)器

網(wǎng)元之間的接口和協(xié)議端到端接口類型包含主要信息UE與EnodeBUu信令面/用戶面1、RRC信令消息；2、測量報告；3、廣播消息；4、異常流程EnodeB與EnodeBX2信令面/1、Inter-eNB切換；2、eNB直接交換無線質(zhì)量測量信息EnodeB與MMES1-MME信令面1、上下文信息（IP地址、UE能力等）；2、用戶身份信息（IMSI或TMSI、GUTI等）；3、切換信息、位置信息（小區(qū)、TAC等）；4、E-RAB承載管理信息；5、NAS信息（用戶附著、鑒權(quán)、尋呼、TA更新等）；6、S1接口管理信息（MME標(biāo)識、負(fù)載均衡等）EnodeB與SGWS1-U用戶面用戶面數(shù)據(jù)的隧道傳輸，包含Tunnel號可定位用戶該業(yè)務(wù)對應(yīng)的無線側(cè)信息，用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型如HTTP、IM、Video等MME與HSSS6a信令面1、簽約數(shù)據(jù)：包括用戶標(biāo)識（IMSI、MSISDN等）、簽約業(yè)務(wù)APN、服務(wù)等級Qos、接入限制ARD、用戶位置、漫游限制等信息，該類信息通過S6a接口的位置更新、插入用戶數(shù)據(jù)等操作進(jìn)行交互；2、認(rèn)證數(shù)據(jù)：包括鑒權(quán)參數(shù)（Rand、Res、Kasme、AUTN四元組），該類信息通過S6a接口的鑒權(quán)操作進(jìn)行交互MME與MSCSGs信令面1、系統(tǒng)間聯(lián)合附著、位置更新操作；2、LTE用戶短信；3、CSFB用戶被叫尋呼MME與MMES10信令面MME間切換信息（包括上下文、未用的鑒權(quán)標(biāo)識等）MME與SGWS11信令面創(chuàng)建/刪除會話、建立/刪除承載消息SGW與PGWS5/S8信令面/用戶面SGW是終端接入EPC的“代理”，而PGW是終端接入互聯(lián)網(wǎng)的“代理”，當(dāng)終端需要訪問互聯(lián)網(wǎng)時，顯然需要SGW和PGW之間建立通信。

相同plmn的sgw和pgw的接口是s5，不同plmn的sgw和pgw接口是s8

全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)扁平化的網(wǎng)絡(luò)3GPPLTE架構(gòu)－SystemArchitectureEvolution(SAE)有三個功能實體：

SGW（服務(wù)網(wǎng)關(guān)）－包括SGSN部分和GGSN的全部功能MME(移動性管理實體)－包括SGSN和RNC的部分功能eNodeB包括NodeB全部和RNC部分功能4層通道并入2層通道：更少接口，全I(xiàn)P傳輸網(wǎng)絡(luò)信令控制通道：eNodeB-MME；數(shù)據(jù)傳輸通道：eNodeB-SGW

4G網(wǎng)絡(luò)節(jié)點功能介紹eNodeB功能：無線鏈路維護功能，無線資源管理功能，部分移動性管理功能（連接移動性管理））無線資源管理功能:無線承載控制RBC，無線接納控制RAC，連接移動性控制CMC，分組調(diào)度PS-動態(tài)資源分配DRA，RAT間的無線資源管理，小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)ICIC，負(fù)載均衡LB。MME功能：NAS信令以及安全性功能、3GPP接入網(wǎng)絡(luò)移動性導(dǎo)致的CN節(jié)點間信令、空閑狀態(tài)下移動性管理、漫游、鑒權(quán)、承載管理功能（包括專用承載的建立）NAS控制協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)側(cè)終止于MME：主要實現(xiàn)EPS承載管理、鑒權(quán)、ECM（EPS連接性管理）idle狀態(tài)下的移動性處理、ECMidle狀態(tài)下發(fā)起尋呼、安全控制功能。SGW功能：支持UE的移動性切換用戶面數(shù)據(jù)的功能；E-UTRAN空閑模式下行分組數(shù)據(jù)緩存和尋呼支持；數(shù)據(jù)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)；上下行傳輸層數(shù)據(jù)包標(biāo)記。PGW功能：會話和承載管理；

IP地址分配；基于每用戶的包過濾；對用戶數(shù)據(jù)的合法監(jiān)聽；在上下行數(shù)據(jù)的Qos標(biāo)識；E-UTRAN只包含eNodeB；EPC包括5個基本網(wǎng)元:移動性管理實體（MME）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（Serving-GW）分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（PDN-GW）策略計費功能實體（PCRF）歸屬用戶服務(wù)器（HSS）控制板卡(eCCM-U)：千兆以太網(wǎng)接口，GPS內(nèi)置，處理eNB數(shù)據(jù)流量(CPU)，eNodeB同步管理。Modem板卡(bCEM-U)：基帶信號處理，接口和控制單元(ICU)射頻模塊：無線收發(fā)(數(shù)字信號處理，或者射頻型號的調(diào)整解調(diào))，功放，低噪聲接收濾波器不是LTE關(guān)鍵技術(shù)：SC-FDMA（Single-carrierFrequency-DivisionMultipleAccess，單載波頻分多址）：是LTE的上行鏈路的主流多址，與OFDMA相比之下具有的較低的PAPR（峰值/平均功率比，peak-to-averagepowerratio），比多載波的PAPR低1-3dB左右。更低的PAPR可以使移動終端（UE）在發(fā)送功效方面得到更大的好處，并進(jìn)而延長電池使用時間，達(dá)到降低終端功耗以及器件成本。SC-FDMA具有單載波的低PAPR和多載波的強韌性的兩大優(yōu)勢。LTE關(guān)鍵技術(shù)OFDM正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)：下行將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進(jìn)行傳輸。MIMO多入多出(Multiple-InputMultiple-Output):不相關(guān)的各個天線上分別發(fā)送多個數(shù)據(jù)流，利用多路信道，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，提高信道及頻譜利用率，下行數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。高階調(diào)制：16QAM、64QAMHARQ混合自動重傳請求（HybridAutomaticRepeatreQuest）:

下行：異步自適應(yīng)HARQ

上行：同步HARQAMC（AdaptiveModulationandcoding:自適應(yīng)調(diào)制與編碼）：TD-LTE支持根據(jù)上下行信道互易性進(jìn)行AMC調(diào)整小區(qū)干擾控制：LTE系統(tǒng)中，系統(tǒng)中各小區(qū)采用相同的頻率進(jìn)行發(fā)送和接收,在小區(qū)間產(chǎn)生干擾，小區(qū)邊緣干擾尤為嚴(yán)重。目前的干擾控制技術(shù)有干擾隨機化，干擾控制，干擾對消，干擾協(xié)調(diào)等。上下行物理信道信號的處理步驟加擾：在于將干擾信號隨機化，在發(fā)送端用小區(qū)專用擾碼序列進(jìn)行加擾，接收端再進(jìn)行解擾，只有本小區(qū)內(nèi)的UE才能根據(jù)本小區(qū)的ID形成的小區(qū)專用擾碼序列對接收到得本小區(qū)內(nèi)的信息進(jìn)行解擾，這樣可以在一定程度上減小鄰小區(qū)間的干擾。

調(diào)制：數(shù)據(jù)信道采用QPSK，16QAM，64QAM，控制信道采用BPSKQPSK?？刂菩诺赖恼{(diào)制方式是固定的,數(shù)據(jù)信道采用何種調(diào)制是根據(jù)反饋的信道質(zhì)量來確定的，與UE端反饋的CQI有關(guān)系。下行層映射：由于碼字?jǐn)?shù)量和發(fā)送天線數(shù)量不一致，需要將碼字流映射到不同的發(fā)送天線上，因此需要使用層與預(yù)編碼。層映射與預(yù)編碼實際上是“映射碼字到發(fā)送天線”過程的兩個的子過程預(yù)編碼處理：可以有效地消除多用戶干擾，從而大大提高系統(tǒng)容量；可以大大簡化接收機的算法，解決移動臺的功耗和體積問題；由于發(fā)射端能準(zhǔn)確知道各用戶的信道狀態(tài)信息，所以在發(fā)射端采用反饋干擾抵消的方法不存在誤碼擴散問題，性能更優(yōu)。中國移動的頻率分配和計算方法TDLTE的頻率通過中心頻道號dlEARFCN和帶寬bandwidth定義?bandwidth就是包括的RB數(shù)：如：n100-20MHz?EARFCN的計算公式是：FDL=FDL_low+0.1(NDL–Noffs_DL)NDL是EARFCN，即頻道號。公式計算的是中心頻率。比如移動2.6G測試使用2575-2595MHz，查表知道是38號頻段，代入38號頻段表的值可得：2570+0.1×（Nxx-37750）=2585MHz，對應(yīng)20M就是dlEARFCN=37900頻段可用頻段范圍（MHz）頻點載波頻段范圍（MHz）EARFCN備注F1880-1900F1-31880-18859405/9413/9421TDSF頻段F11885-190538400TDLF頻段D2575-2635D12575-259537900/40540B38/B41D22594.8-2614.838098/40738B38/B41D32614.6-2634.640936B41D42599.5-2619.538145/40785B38/B41E2320-2370E12320-234038950

E22339.8-2359.839148

E32359.2-2369.239292

高鐵專用F頻段38499中國移動的頻率分配和計算方法LTE的頻率通過中心頻道號dlEARFCN/UlEARFCN和帶寬bandwidth定義?bandwidth就是包括的RB數(shù)：如：n100-20MHz?EARFCN的計算公式是：Fxx=Fxx_low+0.1(Nxx–NOffs-xx)Nxx是EARFCN，即頻道號。公式計算的是中心頻率。比如使用UL1960-1980，DL2150-2170查表知道是1號頻段，代入Band1表的值可得：DL2110+0.1×（Nxx-0）=2160MHz，對應(yīng)dlEARFCN=500UL1920+0.1×（Nxx-18000）=1970MHz，對應(yīng)UlEARFCN=18500TDL上下行子幀配置和特殊子幀配比subframeAssignmentTDL上下行子幀分配類型,目前只支持Sa1（配置1）駕考特殊場景和Sa2（配置2）除了特殊場景外總共有7種子幀配比specialSubframePatterns特殊子幀配置類型（0-8）?常規(guī)符號長度2194Ts?每個GP符號可以支持約10公里的小區(qū)傳播半徑。Ssp0的GP最大為10，所以支持100公里的小區(qū)傳播半徑。SSP5是3:9:2,一般是F頻段配置。SSP7是10:2:2,一般是D頻段和E頻段配置。D、EF無線幀和子幀的概念TD_LTE在橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是頻率的二維圖，橫坐標(biāo)一個子幀有14個符號，縱坐標(biāo)12個子載波，構(gòu)成了一個PRB=14*12=168個RE，在縱坐標(biāo)有100個PRB，共計有100*168=16800個RE。RE(ResourceElment)LTE最小的資源單位，頻域上占用一個子載波，時域上占用一個OFDM符號。

RB(ResourceBlock)一個時隙中，時域上占用7個OFDM符號，頻域上占用12個子載波物理資源稱為一個資源塊。

資源單元組（REG，ResourceElementGroup）每個REG中包含4個連續(xù)的RE控制信道單元（CCE，ControlChannelElement）1CCE=9REG=36RE根據(jù)UE的cat分類計算上下行速率峰值CAT3的UE，采用SA1配比，SSP7的特殊子幀配比，計算上下行峰值速率？1、下行采用64QAM，上行16QAM，也就是說下行一個OFDM符號承載6bit數(shù)據(jù)，上行一個OFDM符號4bit；2、根據(jù)幀結(jié)構(gòu)，20MHZ帶寬有100個RB，每個RB在頻域上是12個OFDM符號，所以20MHZ帶寬有1200個OFDM符號；3、根據(jù)幀結(jié)構(gòu)，時域上一個TDD幀10ms，一個子幀1ms，一個子幀有14