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通信网络演进及LTE关键技术教材(PPT 41张)

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LTE基本原理及关键技术简介PPT课件

LTE基本原理及关键技术简介PPT课件
工作量关系重大，但目前厂家进展缓慢？ 激活与使用SON功能的场景、时间应有所选择
部分三重区域需要更精细的分析和优化调整，人工应对的可靠性更高 部分时间段需要重点保障的场景（如发布会上的嘉宾级用户等），SON的使用要慎重 分场景试验和创建SON功能配置模版 PCI自动重配列表：区分室内、室外、省边界、海域等场景 ANR自动邻区关系：区分郊区、海域、密集城区等场景 MRO自动优化功能：区分高速路、城区等场景 MLB负载均衡：区分地铁、校园、轻/重负载区、重大活动考虑采用不同算法与门限
38
LTE与EVDO对比-网管关注指标对比
指标类型
EVDO
指标号成功率
RRC连接建立成功率 E-RAB建立成功率
呼叫保持类指标
EVDO无线掉线 率
E-RAB掉线率 UE上下文掉线率
移动管理类指标
切换成功率 —
同频切换成功率 异频切换成功率 LTE到3G非优化激活切换
成功率
前向RLP层每用 小区下行平均每用户感受
户平均速率
速率
业务流量类指标 反向RLP层每用 小区上行平均每用户感受
户平均速率
速率
上、下行小区吞吐量
资源负荷类指标 前向时隙占用率 上、下行PRB平均利用率
等效用户数
平均用户数
无线质量类指标
DRC申请速率优 良比
—
CDMA关注指标数据来源于： 《网优工作通报-各市无线网 络优化工作评价结果》和《中 国电信运维〔2013〕9号2013 年网络运行维护考核》。 LTE关注指标数据来源于： 《中国电信LTE网络无线指标 体系-网管部分（初 稿）》和 《日常监控模版（讨论稿）》。
CDMA
IP网络 数据通信
FDMA/TDMA

LTE基本原理和系统架构ppt课件

LTE基本原理和系统架构ppt课件
34
OFDM原理
将数据进行串并转换，得到N路并行的数据流，并将它们调制到相互正 交的子载波上，各个子载波的频谱相互交叠 OFDM系统的发射信号中，各个载波之间是完全正交的 OFDM系统的子载波间隔为OFDM符号周期的倒数，每个子载波的频谱 均为SINC函数，该函数以子载波间隔为周期周期性地出现零值，这样恰 好在其他子载波的峰值位置处贡献为零
建网成本
带宽需求
1.4MHz~20MHz 可变带宽
数据速率
上行峰值速率50Mbps 下行峰值速率100Mbps 提高小区边缘用户的数据传输速率
移动性支持
对0～15km/h的低速环境优化 对15～120km/h保持高性能 对120～350甚至500km/h保持连接
11
LTE-TDD与FDD差异性
16
LTE网络基本架构
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
scfdma单载波频分多址接入singlecarrierfrequencydivisionmultipleaccess多天线多天线技术平网络架构平网络架构接入网仅由enodeb构成通信系统中的数据传输速率越来越高数据传输速率提高后将直接导致每个码元的传输周期缩短在无线通信系统中存在多径效应这样当码元传输周期缩短时码间干扰会更加严重从而导致检测性能下降如果将并行传输技术引入通信系统中则可以同时传输多个码元这样在总数据传输速率相同时每个码元的传输周期可以大大增长ofdm技术恰恰可以利用正交子载波组来实现并行传输从而增强系统对20世纪五六十年代美国军方创建了世界上第一个多载波调制系统20世纪七十年代出现大规模子载波和频率重叠技术的ofdm系统20世纪九十年代随着数字信号处理技术的发展ofdm系统在发射端和接收端分别采用ifft和fft来实现从而导致系统实现复杂度大大降低使得该技术开始广泛应用34将数据进行串并转换得到n路并行的数据流并将它们调制到相互正交的子载波上各个子载波的频谱相互交叠ofdm系统的发射信号中各个载波之间是完全正交的ofdm系统的子载波间隔为ofdm符号周期的倒数每个子载波的频谱均为sinc函数该函数以子载波间隔为周期周期性地出现零值这样恰好在其他子载波的峰值位置处贡献为零35优点

LTE 基本原理及关键技术课件

LTE 基本原理及关键技术课件

更低的 CAPEX & OPEX
LTE 基本原理及关键技术
7
峰值数据率
1
实现峰值速率的显 著提高，峰值速率 与系统占用带宽成 正比
2
在20MHz 带宽内 实现100Mbit/s的 下行峰值速率(频 谱效率5 bit/s/Hz)
3
在20MHz 带宽内 实现50Mbit/s的上 行峰值速率(频谱 效率2.5 bit/s/Hz)
LTE 基本原理及关键技术
24
终端中的“模”与“频”
No Image
LTE 基本原理及关键技术
25
中国电信LTE终端漫游频段要 求
No Image
LTE 基本原理及关键技术
26
LTE终端漫游频段要求对比
No Image
LTE 基本原理及关键技术
27
LTE终端类别
LTE 基本原理及关键技术
28
量都要达到或超过UTRAN下所支持的
LTE 基本原理及关键技术
9
频谱
• 频谱灵活性
• E-UTRA系统可部署在不同尺寸的频谱中，包括1.4、 3、 5、10、15 和 20 MHz, 支持对已使用频率资源的重复利 用
• 上行和下行支持成对或非成对的频谱
• 共存
• 与GERAN/3G系统在相同地区邻频
• 每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特殊 子帧组成
• 特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS，GP和UpPTS，总长度为1ms
• 支持5ms和10ms上下行切换点
• 子帧0、5和DwPTS总是用于下行LT发E 基送本原理及关键技术
38
上下行配比方式
• “D”代表此子帧用于 下行传输，“U” 代 表此子帧用于上行 传输，“S”是由 DwPTS、GP和 UpPTS组成的特殊 子帧。

LTE的关键技术介绍ppt课件

LTE的关键技术介绍ppt课件
LTE_IDLE：对应RRC的IDLE状态。UE和网络侧存 储的信息包括：给UE分配的IP地址、安全相关的参数 （密钥等）、UE的能力信息、无线承载。此时UE的 状态转移由基站或GW决定。
3) LTE_ACTIVE：对应RRC连接状态；状态转移由 基站或GW决定。
层2的整体功能描述
服务访问点（SAP）：同一系统中，相邻两层的实体 进行通信的地方是服务访问点。物理层和MAC层之间 的SAP提供传输信道。MAC层和RLC层之间的SAP提 供逻辑信道。
MAC Control element 2
MAC SDU
... MAC SDU
MAC payload
Padding (opt)
复用和解复用（2）
RLC模式
AM模式： AM模式是为可靠性要求很高并且分组的长 度可变的业务提出的。它的典型特征是支持ARQ和分 组的切割和串接。
M模式：UM模式是为可靠性要求不高的业务提出的。 它的典型特征是支持分组的切割和串接，但不支持 ARQ。
UE
eNB
S-GW
P-GW
Peer
Entity
End-to-end Service
EPS Bearer
External Bearer
Radio Bearer
S1 Bearer
S5/S8 Bearer
Radio
S1
S5/S8
Gi
RRC子层
RRC子管理、 UE测量上报和控制等功能。把RRC在网络侧终 结于eNB，是网络的一个重大改变。
控制平面
UE NAS RRC RLC MAC PHY
eNB
RRC RLC MAC PHY
MME NAS
控制平面的底层协议，和用户平面相似，而上层的 RRC层和非接入子层（NAS）是控制平面最重要的 部分。

LTE无线通信系统PPT课件

LTE无线通信系统PPT课件

增强小区覆盖
.
26
LTE下行的SU-MIMO
eNode B UE
eNode B UE
MIMO技术
SU-MIMO: 空分复用 两个数据流在一个TTI中传送给UE
SU-MIMO: 发射分集 只传给UE一个数据流
.
27
MIMO技术
MU-MIMO：也称虚拟 MIMO，用户端是两 个UE实体，不增加 每个用户的吞吐量 ，但是可以提供相 对于SU-MIMO来说 相当，甚至更多的 小区容量
LTE无线通信系统
1. LTE背景介绍 2. TD-LTE关键技术 3. LTE网络架构及协议栈介绍 4. LTE物理层结构介绍 5. LTE层2结构介绍 6. TD-LTE与WLAN区别
.
1
LTE无线通信系统
1 LTE背景介绍
1.1 LTE的概念和设计目标 1.2 LTE的标准化进程 1.3 SAE简介 1.4 3GPP简介
兼容MIMO
.
多址技术
Sub-carriers
Frequency
Time frequency resource for User 1
Time frequency resource for User 2
Time frequency resource for User 3
21
SC-FDMA示例
多址技术
S1-MME
SGSN
S3 MME
“LTE-Uu”
UE
EUTRAN
S11 S10
S1-U
HSS S6a
S4
Serving SAE
Gateway
.
PCRF
S7
Rx+
S5

LTE技术介绍PPT课件

LTE技术介绍PPT课件
LTE/SAE 移动通信网络技术
2013.1.15
目录
1 LTE简介 2 EPS系统架构与功能 3 空中接口协议 4 LTE无线传输关键技术 5 基本信令流程 6 业务连续性 7 IMS系统介绍
LTE简介
什么是LTE
LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多 会议。 LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球 标准，它改进并增强了3G的空中接入技术，为用户提供更高速率的网络业务应用，改 善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。 LTE包括TDD（时分双工）、FDD（频分双工）两种双工模式。中国移动采用TDD （ 时分双工）模式。 LTE的演进方向是LTE-Advanced。

UTRAN SGSN
GERAN
S3
HSS
S1-MME
LTE-Uu
UE
E-UTRAN
MME S11
S10
S6a
S4 S-GW
PCRF
S12 Gx
Rx
S5
SGi
PND-GW
运营商IP业务
S1-U
3GPP接入EPS非漫游架构图
hPLMN vPLMN
UTRAN GERAN
SGSN S3
PCRF
HSS
Gx
Rx
2、MME
MME主要负责用户及会话管理的所有控制平面功能，包括NAS信令及其安全，跟踪区（Tracking Area）列表的管理，PDN-GW和S-GW节点的选择，跨MME切换时对新MME的管理，在向2G/3G系统切 换过程时，SGSN的选择、鉴权、漫游控制及承载管理，3GPP不同无线接入网核心节点之间的移动性管理 ，以及UE空闲状态的移动性管理。

《LTE关键技术分析》课件

《LTE关键技术分析》课件
PDCP协议
提供数据压缩和加密功能，确 保数据传输的安全性和可靠性
。
03
LTE物理层关键技术
OFDM技术
OFDM技术概述
OFDM是一种多载波调制技术，通过将高速数据 流分割成多个低速子数据流，在多个正交子载波 上并行传输，以实现频谱效率高、抗多径干扰能 力强等优点。
OFDM优点
频谱利用率高、抗多径干扰能力强、对频偏和相 位噪声不敏感等。
数据业务质量
分析不同类型的数据业务（如网页浏览、下载、上传等）在LTE网络中的传输质量，包 括速度、延迟、丢包率等。
干扰协调与抑制技术
干扰识别与定位
研究如何准确识别和定位来自不同小 区和频谱的干扰源，为干扰协调和抑 制提供基础。
干扰协调策略
探讨不同的干扰协调策略，如频域、 时域、功率域的协调，以提高系统整 体性能和用户感知。
04
调度算法的优化是无线资源调度技术的核心，以提高系统吞吐量、降 低延迟和提高用户满意度。
接入控制与拥塞控制
接入控制是LTE中用于控制 用户接入的关键技术，以确 保系统的稳定性和资源利用
率。
1
它通过设定接入准则和限制 ，控制用户的接入请求，避
免系统过载和资源冲突。
拥塞控制技术则是用于管理 和缓解网络拥塞的重要手段 。
03
后续的LTE版本不断优化和完 善，以提高性能、覆盖范围和 用户体验。
LTE技术优势与挑战
LTE技术的优势包括高速数据传输、低延迟、高可靠性、大容量和广泛覆盖等。
LTE技术面临的挑战包括频谱资源紧张、网络安全问题、设备兼容性问题以及与现有系统的互操作性 等。
02
LTE网络架构
EPC网络架构
1 2
核心网

移动通信网络演进及LTE关键技术ppt课件

移动通信网络演进及LTE关键技术ppt课件
– 利用多径衰落，在不增加带宽和天线发送功率的情 况下，提高信道容量及频谱利用率，下行数据的传 输质量。
第二章 MIMO
传输分集（TxD）基本的MIMO模式（1）
空时/频分集（空时块码（STBC）/空
频块码（SFBC）） STBC
在第一根天线上传输原始信号，而在第二
Encoder
根天线上，以两个符号为一组变换信号的
增加了新的功能
高阶调制编码方式 新链路控制技术
可通过软件或硬件升级
第二章 演进平滑性
• 2G向3G的演进和融合
•TD-SCDMA /WCDMA多址方 式是码分多址
•GSM多址方式是时分多址 •GSM和TD-SCDMA/WCDMA融 合组网上可以共用核心网
第二章 演进平滑性
• 3G到4G的演进
第一章 OFDM/OFDMA
OFDM优缺点
OFDM系统的优点：
频谱利用率高。 抗符号间干扰能力强：带宽窄、符号周期长、CP的引入。 所有的子信道不会同时处于频率选择性深衰落，因此系统本身已经 产生了信道的频率分集效果，对信道衰落有抵制作用。
OFDM系统的缺点：
对频率偏差敏感：传输过程中出现的频率偏移，如多普勒频移，或 者发射机载波频率与接收机本地振荡器之间的频率偏差，会造成子 载波之间正交性的破坏。 存在较高的峰均比(PARA)：OFDM调制的输出是多个子信道的叠加， 如果多个信号相位一致，叠加信号的瞬间功率会远远大于信号的平 均功率，导致较大的峰均比，这对发射机PA的线性提出了更高的要 求。
R8
•LTE •SAE •IMS
R9
•LTE/SAE技 术的完善
•LTEAdvanced提 出
•……
第二章 演进平滑性
演进（Evolution）or 革命(Revolution) ？

LTE无线通信系统PPT课件

LTE无线通信系统PPT课件

兼容MIMO
.
多址技术
Sub-carriers
Frequency
Time frequency resource for User 1
Time frequency resource for User 2
Time frequency resource for User 3
21
SC-FDMA示例
多址技术
Time frequency resource for User 3
22
OFDMA与SC-FDMA对比
多址技术
.
23
TD-LTE关键技术
频域多址技术 — OFDM/SC-FDMA MIMO技术 高阶调制技术 HARQ技术 链路自适应技术 — AMC 快速MAC调度技术 小区干扰消除
增强小区覆盖
.
26
LTE下行的SU-MIMO
eNode B UE
eNode B UE
MIMO技术
SU-MIMO: 空分复用 两个数据流在一个TTI中传送给UE
SU-MIMO: 发射分集 只传给UE一个数据流
.
27
MIMO技术
MU-MIMO：也称虚拟 MIMO，用户端是两 个UE实体，不增加 每个用户的吞吐量 ，但是可以提供相 对于SU-MIMO来说 相当，甚至更多的 小区容量
▪ 功能平扁化，去掉RNC的物理实体，把部分功能放在了E-NodeB，以减少时延和增强 调度能力（如，单站内部干扰协调，负荷均衡等，调度性能可以得到很大提高）
▪ 把部分功能放在了核心网，加强移动交换管理，采用全IP技术，实行用户面和控制面 分离。同时也考虑了对其它无线接入技术的兼容性。
GERAN UTRAN
➢ OFDM子载波的带宽 < 信道“相干带宽”时，可以认为该信道是“ 非频率选择性信道”，所经历的衰落是“平坦衰落”
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LTE UE, eNodeB LTE-Advanced
在不同代的系统之间，通信标准 在同代系统的不同版 发生了革命，网络架构变化很大，本之间，通信标准在 网元在逐渐减少，网络变得越来 逐渐演进，网络架构 越扁平；另外由于新一代系统的 变化不大，主要的功 功能和技术都发生了革命，原有 能和技术都在原来的 网元无法继续提供支持，因此需 网元上引入，系统前 要定义新的网元。 向兼容。
• E3G
– 4G
• 第二章 演进平滑性
– – – – 影响演进平滑性的关键因素 2G系统向2.5G演进 2G向3G的演进和融合 3G向3GPP IEEE 3GPP2
第一章 移动通信系统发展
• 移动通信系统发展
– 1G
• FDMA • 以AMPS，ATCS为代表的模拟通讯系统
SCDMA的 HSUPA •HSPA+ •MBMS加强 •IMS
•LTE/SAE技 术的完善 •LTEAdvanced提 出 •……
第二章 演进平滑性 演进（Evolution）or 革命(Revolution) ？
无线接入网网元 2G系统 3G系统 MS, BTS, BSC, MSC UE, NodeB, RNC R99,R4,R5,R6,R7 R8,R9 R10 版本演进
频率 传统频分复用(FDM)多载波调制技术
节省带宽资源 频率 正交频分复用(OFDM)多载波调制技术
图
FDM和OFDM带宽利用率的比较
• 宽带技术---移动化发 展
– IEEE802.16d IEEE 802.16e IEEE 802.16m
IMT-Advanced
第二章 演进平滑性 • 影响演进平滑性的关键因素
– 空口关键技术
• 多址技术,双工方式,帧结构,调制编码方式 ,子信道合并分解,调 度,AMC,HARQ
– 网络架构
– 3GPP LTE-Advanced » 比LTE更高的性能 » 低成本的宽带无线接入 » 频谱效率进一步提升 » 后向兼容性强 » 互操作性好 – IEEE 802.16m
3G无线移动通信技术演进
3G网络演进方向
• 移动通信技术---宽带 化发展
– TD-SCDMAHSPA HSPA+ LTE TDD – WCDMAHSPA HSPA+ LTE FDD 逐 渐 走 向 融 合
– AMPS » AMPS系统采用7小区复用模式，并可在需要时采用扇 区化 和小区分裂来提高容量 » AMPS在无线传输中采用了频率调制
第一章 移动通信系统发展
• 移动通信系统发展
– 2G
• TDMA（ IS-95采用 CDMA ） • 以GSM系统、IS-136和IS-95 CDMA为代表的数字 蜂窝系统 GSM网络架构 GSM帧结构
– E3G
• 以3GPP LTE 、3GPP2 AIE和IEEE 802.16m为代表的 IMT-2000系统演进版本
MME / S-GW MME / S-GW
X2
eNB eNB
S1
eNB
X2
S1
S1
X2
S1
E-UTRAN
第一章 移动通信系统发展 • 移动通信系统发展
– 4G
• 进一步提升系统性能 • 方案
移动通信网络演进及LTE关键技术
国家无线电监测中心 黄标 huangbiao@ 2010年11月1日
内容提要
第一篇 移动通信网络演进与发展
及4G 网络
第二篇 LTE关键技术
第一篇 移动通信网络演进与发展
第一篇 移动通信网络演进与发展
目录
• 第一章 移动通信系统发展
– 1G – 2G – 3G
内容提要
第一篇 移动通信网络演进与发展
及4G 网络
第二篇 LTE关键技术
第二篇 LTE关键技术
第二篇 LTE关键技术
目录
• 第一章 OFDM/OFDMA • 第二章 MIMO • 第三章 LTE
第一章 OFDM/OFDMA OFDM基本思想
OFDM-Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM将频域划分为多个子信道，各相邻子信道相互重叠， 但不同子信道相互正交 将高速的串行数据流分解成若干并行的子数据流同时传输 OFDM子载波的带宽 < 信道“相干带宽”时，可以认为该信 道是“非频率选择性信道”，所经历的衰落是“平坦衰落”


GPRS－>EDGE

高阶调制编码方式 新链路控制技术

可通过软件或硬件升级
第二章 演进平滑性
• 2G向3G的演进和融合
•TD-SCDMA /WCDMA多址方 式是码分多址 •GSM多址方式是时分多址 •GSM和TD-SCDMA/WCDMA融 合组网上可以共用核心网
第二章 演进平滑性
• 3G到4G的演进
• 协议层功能实体的改变 • 软交换 • 扁平化网络架构
– 业务承载体系
• 业务承载IP化 • IMS系统
– 后向兼容性 – 互联互通
第二章 演进平滑性 2G系统向2.5G演进


GSM－>GPRS

增强数据业务能力 增加PS域 无线网侧增加相应信道,需要增加处理单元PCU 增加了新的功能
– 3GPP LTE->LTE-Advanced – 3GPP2 AIE->原UMB R7 •TD– IEEE 16e->IEEE 16m
R6 R5
•HSDPA •IMS •端到端的IP 多媒体业务
R9 R8
•LTE •SAE •IMS
R4
R99
•WCDMA
•TDSCDMA •软交换
•HSUPA •IMS性能增 强 •MBMS •MIMO
• 以WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA和它们的演 进系统为代表的IMT-2000系统
核心网 Iu RNS RNC Iub Node B Iub Node B Iur (可选 ) RNS RNC Iub Node B Iub Node B Iu
Uu
UE
第一章 移动通信系统发展
• 移动通信系统发展
TDMA 0 1 2 - - - - 7 0 1 2 - - - - 7 0 12- - - Frames
TCH (TS1) Downlink T T T T T T T T T T T T A T T T T T T T T T T T T I
第一章 移动通信系统发展
• 移动通信系统发展
– 3G