LTE网络结构和协议PPT课件
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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
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
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
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入门介绍基本原理PPT课件
• 国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种，它们分别 是 CDMA2000 WCDMA TD-SCDMA
• 其中，CDMA2000和WCDMA属于FDD方式；TD-SCDMA属于 TDD方式，并且其上、下行工作于同一频率。
第6页/共53页
3G—X-CDMA
WCDMA
核心网络：基于MAP
hPCRF S9
Evolved RAN X1
eNB
GPRS Core
S8b
S4 S3 S10
VPCRF
S7
Rx+
HSS
S6
Operator IP
X1
X2
MME
S5 Inter AS
Gi
services
S1-MME
Anchor
(including IMS,
PSS, ...)
S11
eNB
S1-U Serving SAE GW Evolved Packet Core
源管理
➢ 鉴权
包标记
➢无线接入控制
➢ 承载管理功能（包
➢移动性管理
括专用承载的建立）
第15页/共53页
LT E 的 扁 平 化 网 络 架 构 的 优 点
• 网络扁平化使得系统延时减少，从而改善用户体验，可 开展更多业务
• 网元数目减少，使得网络部署更为简单，网络的维护更 加容易
• 取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高 网络稳定性
第18页1/8共53页
LT E 的 扁 平 化 网 络 架 构
eNB Inter Cell RRM RB Control
Connection Mobility Cont. Radio Admission Control
• 其中，CDMA2000和WCDMA属于FDD方式；TD-SCDMA属于 TDD方式，并且其上、下行工作于同一频率。
第6页/共53页
3G—X-CDMA
WCDMA
核心网络：基于MAP
hPCRF S9
Evolved RAN X1
eNB
GPRS Core
S8b
S4 S3 S10
VPCRF
S7
Rx+
HSS
S6
Operator IP
X1
X2
MME
S5 Inter AS
Gi
services
S1-MME
Anchor
(including IMS,
PSS, ...)
S11
eNB
S1-U Serving SAE GW Evolved Packet Core
源管理
➢ 鉴权
包标记
➢无线接入控制
➢ 承载管理功能（包
➢移动性管理
括专用承载的建立）
第15页/共53页
LT E 的 扁 平 化 网 络 架 构 的 优 点
• 网络扁平化使得系统延时减少，从而改善用户体验，可 开展更多业务
• 网元数目减少，使得网络部署更为简单，网络的维护更 加容易
• 取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高 网络稳定性
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LT E 的 扁 平 化 网 络 架 构
eNB Inter Cell RRM RB Control
Connection Mobility Cont. Radio Admission Control
LTE核心网简介 ppt课件
MME
eNodeB
SAE GW
Page9
TD-LTE与TD/2G协同组网网络结构
S-GLsT：E短MM信E-普通MSMCS-SC SERVER
- CS FallBack话音
Sv：MME-SRVCC MSC-S - LTE VoIMS+SRVCC
电路域
GMSC SERVER
MGCF
HSS
其它IMS 网元
建议：采用方案一
Page22
EPC内部及与TD/2G分组域间IP承载方案
中国移动TD/2G核心网的IP承载网络现状
电路域 MSC SERVER
GMSC SERVER
2G/TD RAN
BSC
IP专网
MGCF
CM-IMS
HSS
其它IMS 网元
RNC
MGW HLR
GMGW
分组域
SGSN
GGSN
CMNET
Page3
EPC网络架构
• S-GW和P-GW合设
UTRAN
SGSN
NodeB
RNC
S12
GERAN BTS
LTE
S3 S6a
BSC/PCU S1-MME
HSS
S4 MME
S11
PCRF
Gx
Rx
eNodeB
S1-U
SGi S-GW/P-GW
Operator's IP Services
Page4
EPC网络架构
2
MSC Server
1
HLR
主叫局查询HLR，HLR 将MSC-S提供的MSRN
返回给主叫局
2G/TD RAN
3 IP网络
eNodeB
SAE GW
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TD-LTE与TD/2G协同组网网络结构
S-GLsT：E短MM信E-普通MSMCS-SC SERVER
- CS FallBack话音
Sv：MME-SRVCC MSC-S - LTE VoIMS+SRVCC
电路域
GMSC SERVER
MGCF
HSS
其它IMS 网元
建议：采用方案一
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EPC内部及与TD/2G分组域间IP承载方案
中国移动TD/2G核心网的IP承载网络现状
电路域 MSC SERVER
GMSC SERVER
2G/TD RAN
BSC
IP专网
MGCF
CM-IMS
HSS
其它IMS 网元
RNC
MGW HLR
GMGW
分组域
SGSN
GGSN
CMNET
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EPC网络架构
• S-GW和P-GW合设
UTRAN
SGSN
NodeB
RNC
S12
GERAN BTS
LTE
S3 S6a
BSC/PCU S1-MME
HSS
S4 MME
S11
PCRF
Gx
Rx
eNodeB
S1-U
SGi S-GW/P-GW
Operator's IP Services
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EPC网络架构
2
MSC Server
1
HLR
主叫局查询HLR，HLR 将MSC-S提供的MSRN
返回给主叫局
2G/TD RAN
3 IP网络
LTE基本原理ppt课件
接入网：扁平化，IP化，去掉RNC的物理实体，功能实体分解到基站和核心网元
大部分功能放在了eNodeB，以减少时延和增强调度能力
少部分功能放在了核心网，加强移动性管理
核心网：用户面和控制面分离
原有SGSN实体分解为MME(控制面实体)和Gateway（用户面实体）
GERAN
UTRAN
TD-HSPA+ DL:>25.2Mbps UL:>19.2Mbps
EDGE
HSDPA DL:14.4Mbps
HSPA DL:14.4Mbps UL:5.8Mbps
HSPA+ DL>42M UL>11M
LTE TDD DL:100Mbps UL:50Mbps
LTE FDD DL:100Mbps UL:50Mbps
2017~2020
3GPP 时间
Copyright © 2014 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Page8
LTE设计目标
ITU 对4G的要求
3GPP技术实现
带宽灵活配置：支持1.25MHz-20MHz带 宽
支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz
系统应能为低移动速度终端提供最优服务, 同时也应支持高移动速度终端
能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务
应支持系统间切换
支持与现有的3GPP系统和非3GPP规范系统的协同工作
VoIP能力
取消电路交换(CS)域,CS域业务在包交换(PS)域实现, 有 效的支持多种业务类型, 特别是分组域业务(如VoIP等)
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。
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网络架构》课件
3
EPC内的各个网络元素之间的通信
EPC内的各个网络元素如MME、S-GW、P-GW等通过高速链路进行通信。
优势和特点
1 高速数据传输和低延迟
2 更好的网络容量和覆盖
LTE网络提供高速的数据传输和低延迟 的连接，适用于各种实时应用和服务。
LTE网络具有更大的容量和更广的覆盖 范围，能够支持更多用户同时连接。
EPC是LTE网络的核心，负责处理数据传输和管理网络资源。
用户设备 (UE)
UE是用户在LTE网络中使用的移动设备，如智能手机、平板电脑等。
工作原理
1
UE和eNodeB之间的通信
UE通过eNodeB接入LTE网络，实现高速数据传输和和EPC之间的通信
eNodeB通过EPC与核心网交互，将用户数据传输给目标网络节点。
3 支持多种应用和业务
4 兼容性和可扩展性
LTE网络不仅适用于移动通信，还可支 持多种应用和业务需求，如物联网和视 频传输。
LTE网络与现有网络和设备兼容，同时 具备可扩展性，能够满足未来的需求。
发展趋势
1 5G网络
5G网络作为下一代移动通信技术，将进一步提升数据传输速度、容量和连接稳定性。
LTE网络架构
您好！欢迎参加《LTE网络架构》课件。本课件将介绍LTE网络架构的组成部分、 工作原理、优势和特点，以及未来的发展趋势。
组成部分
Evolved Node B (eNodeB)基站
eNodeB是LTE网络中的基站，负责UE和网络之间的通信。
Evolved Packet Core (EPC)核心网
LTE网络结构82页PPT
LTE-Uu
无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口
S1接口支持的功能
SGW承载业务管理功能，例如建立和释放 UE在LTE_ACTIVE状态下的移动性管理功能，例如切换 S1接口的寻呼功能 NAS信令传输功能 S1接口管理功能，例如错误指示，S1接口建立等 网络共享功能 漫游和区域限制支持功能 NAS节点选择功能 初始上下文建立功能 S1接口的无线网络层不提供流量控制功能和拥塞控制功能。
上行小区边缘用户频谱 效率(bps/Hz/cell）
最远覆盖范围可以达到100Km
Rel-6 Rel-8 LTE HSPA 天线:两收两
发
5
20
14.4 172.8
0.53 1.69
0.02 0.05
5.76 0.332
16QAM: 57 64QAM: 86.4
0.735
0.009 0.024
市场需求选择关键技术
E-UTRAN 与核心网
协议架构—控制面
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY
eNB
RRC PDCP RLC MAC PHY
MME NAS
EPS承载管理 鉴权 空闲状态移动性管理 空闲状态寻呼初始化 安全控制
系统消息广播 寻呼 RRC连接建立、维护、释放 无线承载建立、配置、维护、释放 移动性管理 UE测量控制
LTE的技术特点
LTE名为演进（Evolution），实为“革命”（Revolution） 创新一：OFDM (正交频分多址系统)
下行OFDM：用户在一定时间内独享一段“干净”的带宽 上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM系统（低峰平比）
创新二：MIMO（多天线技术）
无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口
S1接口支持的功能
SGW承载业务管理功能，例如建立和释放 UE在LTE_ACTIVE状态下的移动性管理功能，例如切换 S1接口的寻呼功能 NAS信令传输功能 S1接口管理功能，例如错误指示，S1接口建立等 网络共享功能 漫游和区域限制支持功能 NAS节点选择功能 初始上下文建立功能 S1接口的无线网络层不提供流量控制功能和拥塞控制功能。
上行小区边缘用户频谱 效率(bps/Hz/cell）
最远覆盖范围可以达到100Km
Rel-6 Rel-8 LTE HSPA 天线:两收两
发
5
20
14.4 172.8
0.53 1.69
0.02 0.05
5.76 0.332
16QAM: 57 64QAM: 86.4
0.735
0.009 0.024
市场需求选择关键技术
E-UTRAN 与核心网
协议架构—控制面
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY
eNB
RRC PDCP RLC MAC PHY
MME NAS
EPS承载管理 鉴权 空闲状态移动性管理 空闲状态寻呼初始化 安全控制
系统消息广播 寻呼 RRC连接建立、维护、释放 无线承载建立、配置、维护、释放 移动性管理 UE测量控制
LTE的技术特点
LTE名为演进（Evolution），实为“革命”（Revolution） 创新一：OFDM (正交频分多址系统)
下行OFDM：用户在一定时间内独享一段“干净”的带宽 上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM系统（低峰平比）
创新二：MIMO（多天线技术）
移动通信技术——LTE移动通信系统PPT课件
精品课件
Page 51
图7-16 上行传输信道与物理信道映射图
精品课件
7.3.3 数据链路层
数据链路层（层2）主要由MAC、 RLC以及PDCP等子层组成。
层2标准的制定没有考虑FDD和TDD 的差异。
LTE的协议结构进行了简化，RLC 和MAC层都位于eNode B。
Page 52
精品课件
1．数据链路层（层2）结构
精品课件
② 提高小区边缘的比特率，改善小区边 缘用户的性能。
③ 频谱效率达到3GPP R6的2～4倍。
④ 降低系统延迟，用户面延迟（单向） 小于5ms，控制面延迟小于100ms。
Page 8
精品课件
⑤ 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作。 ⑥ 支持增强型的广播组播（MBMS）业务。 ⑦ 实现合理的终端复杂度、成本和耗电。
2．EPC主要网元的功能
（1）移动管理实体（MME）
MME主要负责与用户平面相关的用 户和会话管理，具有三个功能： ① 安全管理功能，包括用户验证、初始 化、协商用户使用的加密算法等；
Page 27
精品课件
② 会话管理功能，包括协商相关的链路 参数和建立数据通信链路的所有信令流 程；
③ 空闲状态的终端管理功能，主要是为 了使得移动终端能够加入网络中，并对 这些终端进行管理。
⑦ LTE关键技术
Page 3
精品课件
7.1 概述
1．LTE概念
按照3GPP组织的工作流程，3G LTE标准
化项目基本上可以分为两个阶段：2004年12月
到2006年9月为研究项目（Study Item，SI）阶段 ，进行技术可行性研究，并提交各种可行性
研究报告；2006年9月到2007年9月为工作项目
Page 51
图7-16 上行传输信道与物理信道映射图
精品课件
7.3.3 数据链路层
数据链路层（层2）主要由MAC、 RLC以及PDCP等子层组成。
层2标准的制定没有考虑FDD和TDD 的差异。
LTE的协议结构进行了简化，RLC 和MAC层都位于eNode B。
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精品课件
1．数据链路层（层2）结构
精品课件
② 提高小区边缘的比特率，改善小区边 缘用户的性能。
③ 频谱效率达到3GPP R6的2～4倍。
④ 降低系统延迟，用户面延迟（单向） 小于5ms，控制面延迟小于100ms。
Page 8
精品课件
⑤ 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作。 ⑥ 支持增强型的广播组播（MBMS）业务。 ⑦ 实现合理的终端复杂度、成本和耗电。
2．EPC主要网元的功能
（1）移动管理实体（MME）
MME主要负责与用户平面相关的用 户和会话管理，具有三个功能： ① 安全管理功能，包括用户验证、初始 化、协商用户使用的加密算法等；
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精品课件
② 会话管理功能，包括协商相关的链路 参数和建立数据通信链路的所有信令流 程；
③ 空闲状态的终端管理功能，主要是为 了使得移动终端能够加入网络中，并对 这些终端进行管理。
⑦ LTE关键技术
Page 3
精品课件
7.1 概述
1．LTE概念
按照3GPP组织的工作流程，3G LTE标准
化项目基本上可以分为两个阶段：2004年12月
到2006年9月为研究项目（Study Item，SI）阶段 ，进行技术可行性研究，并提交各种可行性
研究报告；2006年9月到2007年9月为工作项目
LTE基本原理及关键技术 PPT
LTE简介 LTE相关组织 LTE频谱划分与终端
LTE 频段划分
2018/9/3
EASTHOME
18
LTE 频段划分
2018/9/3
EASTHOME
19
全球TDD频谱分布
E-UTRA Band 33 34 35 36 37 38 Uplink/downlink [MHz] 1900-1920 2010-2025 1850-1910 1930-1990 1910-1930 2570-2620 Duplex mode TDD TDD TDD TDD TDD TDD Current Technology Application LTE TD-SCDMA and LTE LTE LTE LTE WiMAX and LTE TD-SCDMA and LTE WiMAX and LTE LTE
和LTE FDD标准制定进度一致
HSPA
MBMS
R8
完善和增强LTE系统
R10
R5/6/7
3GPP LTE在Release 8的36系
R9
LTE-Advanced将作为 Release 10的主要内容
列规范中发布
3GPP Release 8包含了LTE的 绝大部分特性
移动通信技术的演进路线
20 100 18
• 占用带宽 = 子载波宽度 x 每RB的子载波数目 x RB数目 • 子载波宽度 = 15KHz • 每RB的子载波数目 = 12
LTE物理资源分配—— REG/CCE/RBG RBG
REG
RS
RBG （Resource Block Group）为业
务信道资源分配的资源单位，由一组
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什么是LTE？
LTE基本原理培训 教材
中兴通讯销售体系 工程服务部TD用服部
姓 名: E-mail : du.yuzhou@
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
9
MME
• 网元SGW/PGW选择 包括PGW和SGW的选择。在发生漫游切换的时候，还要为用户选择一个新的ME/S4
SGSN，为用户提供服务。 PGW选择：在MME中实现，利用HSS提供的用户签约信息，分配一个PGW，以提供
• 对低速移动优化系统，同时支持高速移动
• 以尽可能相似的技术同时支持成对（paired）和非成对（unpaired）频
段
6
• 尽可能支持简单的临频共存
NSN EPC设备介绍
– 诺基亚西门子提供完整的端到端LTE/EPC解决方案， 包括无线和核心网部分。
– EPC产品包括MME，S-GW, P-GW, HSS, CG, PCRF
• 接入控制 MME通过鉴权功能实现网络和用户之间的相互鉴权和密钥协商，确保用户请求的业
务 在当前网络可用。鉴权包括对用户的IMSI和GUTI的校验。MME能够根据需 要给用户重新分配GUTI，GUTI作为临时用户标识，可以在空口保护用户标识 IMSI的安全性，类似于UMTS网络中TMSI或P-TMSI的作用。 • 会话管理 对建立会话所必须的承载的管理，默认承载和专用承载。另外，在与pre-R8网络 （即包含Gn/Gp SGSN的2G/3G网络）互通时，由于两个系统中承载参数不一样， MME还要能将SAE承载与GPRS网络中的PDP上下文之间进行相互映射，保证两 个系统中会话的连续性。
多的业务 – 灵活使用现有的和新的频段 – 简化架构，开放接口 – 实现合理的终端功耗
• 高数据率、低延迟、为分组业务优化的系统，需完成以 下工作：
– 在空中接口的物理层方面，支持灵活的传输带宽，引入新的传 输技术和先进的多天线技术
– 在空中接口层2/层3方面，对信令设计进行优化 – 在RAN架构方面，确定优化的RAN架构和RAN网元之间的功
2
什么是LTE？
• LTE=Long Term Evolution，又称E-UTRA/EUTRAN，和3GPP2 UMB合称E3G（Evolved 3G）
• LTE是以OFDM为核心的技术，为了降低用户面延迟， 取消了无线网络控制器（RNC）。与其说是3G技术的“ 演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution ）。
LTE演进路线
美主T要3IG3A是PG、制PP日2P订(（本第以3的三Ard称A代NRG第S作合IIeB二-Wn作 4、e1条iM伙r核日a演at伴心本ixo进。计n网的路P划为Ta线T2r基tC)是n:础、e该rI，s韩E组hEC国ip织ED的8P是M03rTo2GA于Tj.e2P1A1c06P四9t0系）组90个9列为于织年标的无1制19准月宽线定9化8成带接的年组立无口41织G2，线的月标发由接第成准起北入三立，标，准，被 代是技一术个规由范无。线工业及商贸联合会ARIB、CCSA、欧洲电信标准研究所
• 这场“革命”是系统不可避免的丧失了大部分后向兼容性 ，也就是说，从网络侧和终端侧都要做大规模的更新换 代。因此从技术归属上，可以将LTE看作4G范畴。
• LTE的起因：在2004年WiMAX对UMTS技术产生挑战 （尤其是HSDPA技术）时，3GPP急于开发和WiMAX 抗衡的、以OFDM/FDMA为核心技术、支持20MHz 3 系统带宽的、具有相似甚至更高性能的技术。长期上也
ETSI、电信行业解决方案联盟ATIS、电信技术协会TTA和电信技术委 员会TTC合作成立的通信标准化组织。
3GPP是一个致力于制定3G、LTE、IMT-Advanced标准的全球标准 化组织。
4
LTE总体技术特点
• LTE系统的设计主要考虑如下几个总体目标：
– 降低每比特成本 – 扩展业务的提供能力，以更低的成本，更佳的用户体验提供更
能划分
5
– 优化的RF设计。
LTE需求
• 支持1.25MHz（包括1.6MHz）-20MHz带宽
• 峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps
• 频谱效率达到3GPP Release 6的2-4倍
• 提高小区边缘的比特率
• 用户面延迟（单向）小于5ms，制面延迟小于100ms
• 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作
eNB实现的功能 无线资源管理：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性控制、UE上下行的动 态资
源分配 IP头压缩和用户数据流加密 UE连接期间，选择MME，当无路由信息可用时，可以根据UE提供的信息来间接确 定到达MME的路径 路由用户平面数据到S-GW 调度和传输寻呼消息 调度和传输广播消息 就移动性和调度，进行测量和测量报告的配置。
8
MME
MME是核心网唯一控制平面的设备，主要功能有： • 移动性管理
附着/去附着、跟踪区更新、切换和寻呼、清除用户等。例如：将寻呼消息发送 到eNodeB；跟踪区域的列表管理（UE的IDLE模式和ACTIVE模式）；在3GPP访 问网络之间移动时，CN节点之间的信令传输；MME选择，MME改变带来的切 换；
等所有产品。
HSS
PCRF
MME
S/P-GW
eNode-B
Services
CG
7
E-UTRAN
无线资源管理—无线承载控制、无线许可控制，上行和下行资源动态分配/调度； 根据用户QoS签约信息，进行上行和下行的承载级别的速率调整，对承载级别的准入 控制；寻呼消息的调度与传输；系统广播消息的调度与传输。
• 支持增强型的广播多播业务。在单独的下行载波部署移动电视（Mobile TV）系统
• 降低建网成本，实现从Release 6的低成本演进
• 实现合理的终端复杂度、成本和耗电
• 支持增强的IMS（IP多媒体子系统）和核心网
• 追求后向兼容, 但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡
• 取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域实现，如采用VoIP
LTE基本原理培训 教材
中兴通讯销售体系 工程服务部TD用服部
姓 名: E-mail : du.yuzhou@
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
9
MME
• 网元SGW/PGW选择 包括PGW和SGW的选择。在发生漫游切换的时候，还要为用户选择一个新的ME/S4
SGSN，为用户提供服务。 PGW选择：在MME中实现，利用HSS提供的用户签约信息，分配一个PGW，以提供
• 对低速移动优化系统，同时支持高速移动
• 以尽可能相似的技术同时支持成对（paired）和非成对（unpaired）频
段
6
• 尽可能支持简单的临频共存
NSN EPC设备介绍
– 诺基亚西门子提供完整的端到端LTE/EPC解决方案， 包括无线和核心网部分。
– EPC产品包括MME，S-GW, P-GW, HSS, CG, PCRF
• 接入控制 MME通过鉴权功能实现网络和用户之间的相互鉴权和密钥协商，确保用户请求的业
务 在当前网络可用。鉴权包括对用户的IMSI和GUTI的校验。MME能够根据需 要给用户重新分配GUTI，GUTI作为临时用户标识，可以在空口保护用户标识 IMSI的安全性，类似于UMTS网络中TMSI或P-TMSI的作用。 • 会话管理 对建立会话所必须的承载的管理，默认承载和专用承载。另外，在与pre-R8网络 （即包含Gn/Gp SGSN的2G/3G网络）互通时，由于两个系统中承载参数不一样， MME还要能将SAE承载与GPRS网络中的PDP上下文之间进行相互映射，保证两 个系统中会话的连续性。
多的业务 – 灵活使用现有的和新的频段 – 简化架构，开放接口 – 实现合理的终端功耗
• 高数据率、低延迟、为分组业务优化的系统，需完成以 下工作：
– 在空中接口的物理层方面，支持灵活的传输带宽，引入新的传 输技术和先进的多天线技术
– 在空中接口层2/层3方面，对信令设计进行优化 – 在RAN架构方面，确定优化的RAN架构和RAN网元之间的功
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什么是LTE？
• LTE=Long Term Evolution，又称E-UTRA/EUTRAN，和3GPP2 UMB合称E3G（Evolved 3G）
• LTE是以OFDM为核心的技术，为了降低用户面延迟， 取消了无线网络控制器（RNC）。与其说是3G技术的“ 演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution ）。
LTE演进路线
美主T要3IG3A是PG、制PP日2P订(（本第以3的三Ard称A代NRG第S作合IIeB二-Wn作 4、e1条iM伙r核日a演at伴心本ixo进。计n网的路P划为Ta线T2r基tC)是n:础、e该rI，s韩E组hEC国ip织ED的8P是M03rTo2GA于Tj.e2P1A1c06P四9t0系）组90个9列为于织年标的无1制19准月宽线定9化8成带接的年组立无口41织G2，线的月标发由接第成准起北入三立，标，准，被 代是技一术个规由范无。线工业及商贸联合会ARIB、CCSA、欧洲电信标准研究所
• 这场“革命”是系统不可避免的丧失了大部分后向兼容性 ，也就是说，从网络侧和终端侧都要做大规模的更新换 代。因此从技术归属上，可以将LTE看作4G范畴。
• LTE的起因：在2004年WiMAX对UMTS技术产生挑战 （尤其是HSDPA技术）时，3GPP急于开发和WiMAX 抗衡的、以OFDM/FDMA为核心技术、支持20MHz 3 系统带宽的、具有相似甚至更高性能的技术。长期上也
ETSI、电信行业解决方案联盟ATIS、电信技术协会TTA和电信技术委 员会TTC合作成立的通信标准化组织。
3GPP是一个致力于制定3G、LTE、IMT-Advanced标准的全球标准 化组织。
4
LTE总体技术特点
• LTE系统的设计主要考虑如下几个总体目标：
– 降低每比特成本 – 扩展业务的提供能力，以更低的成本，更佳的用户体验提供更
能划分
5
– 优化的RF设计。
LTE需求
• 支持1.25MHz（包括1.6MHz）-20MHz带宽
• 峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps
• 频谱效率达到3GPP Release 6的2-4倍
• 提高小区边缘的比特率
• 用户面延迟（单向）小于5ms，制面延迟小于100ms
• 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作
eNB实现的功能 无线资源管理：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性控制、UE上下行的动 态资
源分配 IP头压缩和用户数据流加密 UE连接期间，选择MME，当无路由信息可用时，可以根据UE提供的信息来间接确 定到达MME的路径 路由用户平面数据到S-GW 调度和传输寻呼消息 调度和传输广播消息 就移动性和调度，进行测量和测量报告的配置。
8
MME
MME是核心网唯一控制平面的设备，主要功能有： • 移动性管理
附着/去附着、跟踪区更新、切换和寻呼、清除用户等。例如：将寻呼消息发送 到eNodeB；跟踪区域的列表管理（UE的IDLE模式和ACTIVE模式）；在3GPP访 问网络之间移动时，CN节点之间的信令传输；MME选择，MME改变带来的切 换；
等所有产品。
HSS
PCRF
MME
S/P-GW
eNode-B
Services
CG
7
E-UTRAN
无线资源管理—无线承载控制、无线许可控制，上行和下行资源动态分配/调度； 根据用户QoS签约信息，进行上行和下行的承载级别的速率调整，对承载级别的准入 控制；寻呼消息的调度与传输；系统广播消息的调度与传输。
• 支持增强型的广播多播业务。在单独的下行载波部署移动电视（Mobile TV）系统
• 降低建网成本，实现从Release 6的低成本演进
• 实现合理的终端复杂度、成本和耗电
• 支持增强的IMS（IP多媒体子系统）和核心网
• 追求后向兼容, 但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡
• 取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域实现，如采用VoIP