大话通信之LTE
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谈LTE技术在通信行业中的广泛应用LTE技术指的是长期演进技术,是一种高速移动数据通讯的无线通信协议,通过无线波传输数据,提供高速传输服务。
LTE技术的广泛应用在通信行业中得到了普及,可以帮助用户更方便、快速地获取信息,并解决了用户在使用数据服务时卡顿或者缓慢的问题。
下面我们来看看LTE技术在通信行业中的广泛应用。
首先,在移动通信领域,LTE技术为4G时代的到来提供了基本支持,它使我们可以用手机、平板电脑等移动设备上网,因此它被广泛应用于移动通信行业。
随着移动通信的发展,市场对数据传输的需求也越来越大,无论是短信,语音通话还是在线视频,需要通过LTE技术完成。
此外,它提供的带宽高,传输速度快的特性,使得用户在移动互联网的体验更流畅、更快速,打破了移动设备传输速度的瓶颈。
其次,LTE技术在行业间的应用越来越广泛,例如在交通领域,通过LTE技术,公共交通工具可以获得实时的数据信息,如路况、车辆轨迹等,以提高公交运行效率并为乘客提供更准确的服务。
在教育方面,通过LTE技术的应用,可以方便的实现远程教育,为学生提供完善的在线学习平台,提高了学生的学习效率。
在医疗方面,跨地区医疗也得到更好的实现,例如远程医疗、医生之间的视频会诊等,这些都需要高速传输的数据支持。
最后,在产业形态变革中,LTE技术也有着重要的应用。
将LTE技术应用于互联网,可以用于远程监控、数据交互等场景,协助用户更好的分析数据,从而灵活应对市场需求的变化,实现数字化转型、提升产业竞争力。
在企业内部建立LTE无线网,可以更好地促进内部信息共享,提升企业的工作效率和管理能力,同时使企业更具创新性和竞争力。
因此,LTE技术在通信行业中的应用极其广泛,我们可以看到,它不仅在移动通信领域、工业领域等中得到了广泛的应用,同时也在推动社会数字化转型、产业升级中扮演着重要的角色。
以LTE技术为代表的高速数据传输技术将是未来数字化世界的重要基础设施之一。
大话务场景下LTE异频组网课题研究(FDD-LTE与FDD-LTE之间)一、LTE异频组网简介LTE异频组网是指将具有不同频段的LTE无线网络组合在一起,通过特定的频段组合方式和无线网优技术实现异频无缝漫游、无缝切换、无缝叠加覆盖等功能,提升LTE无线网络的覆盖和容量,提高用户的服务质量和体验。
目前主要有以下几种LTE异频组网方式:•FDD-LTE与TDD-LTE之间组网•FDD-LTE与FDD-LTE之间组网•TDD-LTE与TDD-LTE之间组网其中,FDD-LTE与FDD-LTE之间组网是目前应用最广泛的LTE异频组网技术。
二、大话务场景下FDD-LTE与FDD-LTE之间组网课题研究随着无线宽带业务需求的不断增长,现有的FDD-LTE网络已经难以满足大规模移动数据服务的需求,特别是在无线网络密集区域、室内覆盖等弱覆盖场景下更是存在网络容量不足、网络质量差等问题。
因此,在大话务场景下,如何更好地利用现有的LTE频谱资源,提高FDD-LTE的覆盖和容量,成为了业界共同关注的热点课题。
在FDD-LTE与FDD-LTE之间组网中,主要考虑以下两个问题:1. 频段选择通常情况下,FDD-LTE网络采用下行频段为700MHz-2600MHz,上行频段为720MHz-2600MHz,不同频段之间存在着不同的特性和优劣势。
因此,在FDD-LTE与FDD-LTE之间组网时,应该根据现有的频谱资源、用户需求、网络规划等综合因素进行选择。
例如,如果现有的FDD-LTE网络覆盖面积较大,但是在某些高密度人口区域覆盖不足,可以考虑引入更高频段的LTE频段,如2600MHz及以上频段,以满足高密度数据传输需求;如果现有的FDD-LTE网络频谱资源较为有限,可以考虑引入低频段的LTE频段,如700MHz及以下频段,以增强FDD-LTE的覆盖。
2. 联合优化当FDD-LTE与FDD-LTE之间组网后,如何实现无缝切换和流量优化也是需要解决的问题。
LTE语音业务几种常见的解决方案LTE(长期演进)是4G移动通信技术的一种标准,其特点是高速率、低延迟和高可靠性。
在LTE网络中,语音业务是其中一个重要的应用。
为了提供LTE语音服务,有几种常见的解决方案。
2. CSFB(Circuit Switched Fallback):CSFB是一种LTE网络中支持语音通话的解决方案。
当用户在LTE网络中进行语音通话时,CSFB 可以将用户切换到传统的2G/3G网络中进行通话。
这种方式利用了现有的2G/3G网络,确保了语音通话服务的可用性。
然而,CSFB存在一些问题,如切换延迟高、通话质量低等。
3. SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity):SRVCC是一种在LTE网络中实现语音通话的解决方案。
它通过将用户的语音通话从LTE 网络切换到3G网络上,实现无缝切换并保持通话连续性。
SRVCC可以提供更低的切换延迟和更好的通话质量,但对网络要求较高,需要在LTE网络和3G网络间进行协作。
4. VoWiFi(Voice over WiFi):VoWiFi是一种基于WiFi网络的语音解决方案。
它利用WiFi网络提供语音通话服务,具有低成本、高覆盖和稳定性强的特点。
VoWiFi可以在没有LTE网络覆盖的区域提供语音通话服务,并与VoLTE进行互补。
VoWiFi解决方案需要支持VoWiFi的终端设备和运营商基础设施。
除了以上几种常见的解决方案,还有其他一些解决方案如VoNR (Voice over New Radio)等,这些解决方案都是为了提供在LTE网络中高质量、高可靠性的语音通话服务。
随着LTE网络的不断发展和技术的进步,未来还可能出现更多新的解决方案。
大唐移动LTE全系统精细化覆盖解决方案打造无缝移动宽带体验佚名【期刊名称】《通信世界》【年(卷),期】2013(000)026【总页数】1页(P20)【正文语种】中文近年来,智能终端和高数据流量业务的迅速崛起,室内和热点区域的业务量剧增。
这一发展趋势使宏覆盖和传统室内覆盖解决方案面临多重挑战。
大唐移动心系运营商需求,开发出完善的LTE全系统精细化覆盖解决方案,充分利用多样化基站产品以及高效能的容量增强算法,提升整网容量和频谱效率,有效应对补盲补热、深度覆盖和室内无缝覆盖等多种建网需求,为用户提供更快更好的移动宽带体验。
流量激增催生LTE精细化覆盖需求激增的业务流量使单一宏覆盖和传统室分解决方案的弊端渐渐浮出水面。
由于自身容量受限,宏覆盖已不能满足用户对室内和热点区域的业务需求量;同时,随着LTE网络规模的扩大,过多的站点建设将会导致LTE同频覆盖干扰更加复杂。
此外,宏覆盖针对背街小巷、密集居民区、大型场所、高速公路、高层楼宇等特殊场景,也有着无法避免的覆盖盲点。
因此,要想做好LTE网络,运营商必须在广覆盖网络、保证基础业务和容量的基础上,重点提升室内和热点区域业务容量,加强网络的精细化覆盖和平滑切换,以提升数据吞吐量,实现LTE网络的无缝覆盖。
宏微协同覆盖增强网络性能为积极协助运营商打造高品质LTE网络,大唐移动LTE全系统精细化覆盖解决方应运而生:用F频段做广、薄覆盖,D频段做重点区域和热点区域的容量吸收;同时灵活应用远端低功率节点,包括微基站、微RRU、小基站等,消除覆盖盲点。
以宏微协同的覆盖方式,实现优势互补,增强网络性能。
如图1所示。
1、硬件设备精细化目前城市中,由于新增宏站天面难度高,电波无法穿透墙体对室内和一些特殊场所进行深度覆盖;再加上资源、成本、干扰等各方面条件的限制,导致信号微弱的微小区域广泛存在。
为有效解决这一问题,大唐移动建议在现有宏站基础上,引入较易获取站址的新站型。
在2013年国际通信展上,大唐移动展出了对补盲补热有着超高效率的基于MINI RRU 产品的覆盖方案。
LTE网络语音解决方案作者:来源:《新电脑》2013年第09期大部分人都知道,如果现在要购买智能手机,则必须要考虑它是否支持LTE技术,因为是否支持LTE意味着用户是否能够进行快速冲浪。
但是大部分人可能无法想象的是,现有的LTE网络竟然无法支持语音通话。
网络架构是导致这一问题的罪魁祸首,GSM和UMTS网络都大致分为两个区域,一个接收互联网的数据包,另一个处理语音通讯,而LTE则只有一个分组交换网络,并且缺少一个让基于传统频段的电话连接到LTE这种纯粹的IP网络的中间介质。
目前,已被广泛接受的LTE网络语音解决方案是Voice over LTE(简称VoLTE),Telekom、Vodafone、O2和中国移动都已经确定了将VoLTE作为首选的LTE网络语音解决方案,中国移动将在2013年第四季度开始进行小规模的测试,并争取在2014年第三、第四季度实现全国VoLTE商用。
在不久之前,O2更是做了一个令人印象深刻的VoLTE演示,LTE网络的电话呼叫能够通过VoLTE无缝切换到现有的GSM/UMTS网络。
绕行旧网络目前,我们仍然无法使用LTE网络拨打电话,必须切换到GSM或UMTS。
除此之外,VoLTE还需要解决一个问题,就是当手机连接到LTE网络时,它并不连接任何GSM/UMTS 网络,此时,如果LTE网络的用户收到一个来自旧移动网络的电话呼叫,那么LTE核心网络将不得不发送一个信号给LTE用户,并自动切断LTE连接,让手机重新连接传统网络。
因为手机同时在两个或者多个网络中注册,将需要耗费大量的电力,并且涉及庞大的管理问题。
LTE网络在断开连接时,并不会留意我们是否正在玩网络游戏、下载音乐或者接收一个文件,数据连接将马上被切断。
接下来,LTE手机进行一个所谓的回退,将连接从LTE网络切换到GSM/UMTS移动网络,然后打开接受电话呼叫的开关。
从LTE网络切换到GSM/UMTS 网络将需要几秒钟的时间,并且网络的切换增加了能耗。
1、UMTS——通用移动通信系统,是国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一。
它的主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。
2、IMT-Advanced——先进国际移动通信,即B3G技术或4G3、WiMAX——全球微波互联接入,由IEEE组织开发的标准,初衷在于“宽带的无线化”,可以理解为Wi-Fi的广覆盖版。
可以实现对一个城市的广覆盖。
支持动态带宽。
有两种标准,802.16d,主要针对固定接收。
802.16e增加了移动性。
4、3GPP为了和WiMAX抗衡,就在HSDPA和IMT-Advanced之间插入了一个标准,即LTE。
5、为了能和可以支持20MHz的WiMAX技术抗衡,LTE带宽也必须从5MHz扩展到20MHz,为此3GPP不得不放弃长期采用的CDMA技术(CDMA技术在5MHz以上大带宽时复杂度过高),而采用了新的核心复用技术,即OFDM,这根WiMAX采用了相同的方式。
此外还有一个原因就是,高通在CDMA上收取的专利费过高。
同时为了在RAN侧降低用户面的时延,LTE取消了一个重要的网元——无线网络控制器RNC。
此外,在整体系统架构方面,核心网侧也在同步演进,推出了崭新的演进型分组系统(EPS,Evolved Packet System)。
这称之为系统框架演进(SAE,System Architecture Evolution)。
无线网和核心网都有这样大的动作,这使得LTE不可避免地丧失了大部分与3G系统的后向兼容性。
6、宽带无线接入技术早起定位于有线宽带技术(ADSL)的延伸。
目的是希望摆脱网线的束缚。
最早实现这一目标的是IEEE 802.11x,即Wi-Fi。
由于Wi-Fi覆盖距离太短,于是推出了WiMAX的固定版,IEEE 802.16d,可以实现最大50km的超远覆盖,在此基础上发展的IEEE 802.16e加入了寻呼和漫游等功能。
这是信息技术(IT)产业向通信技术(CT)产业的一次渗透。
与此同时,移动通信技术也在向提供更高的数据速率而努力。
3GPP 和3GPP2组织分别向HSPA和EV-DV方向演进。
可以理解为CT向IT的渗透。
7、宽带接入移动化的表现:由大带宽向可变带宽;由固定接入向支持中低速移动演变,由孤立热点覆盖向支持切换的多小区组网演变;由支持数据业务向同时支持话音业务演变;由支持笔记本电脑为代表的便携终端,向同时支持以手机的移动终端演变。
8、移动通信宽带化的表现:由5MHz以下带宽向20MHz以上带宽演变;由注重高速移动向低速移动优化演变;由电路交换、分组交换并行向全分组域演变;终端形态由移动终端为主向便携、移动终端并重演变。
9、LTE的需求:(1)显著提高峰值数据率,达到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s。
(2)显著提高频谱效率,达到3GPP 6R的2-4倍。
(3)尽可能将无线接入网的环回延时降低到10ms以内。
(4)可扩展带宽,需要支持1.4MHz,3.0 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz 等系统带宽。
10、OFDM之于LET和IMT-Advanced,就像CDMA之于3G的3大标准,是最根本、最核心的东西。
11、多径效应,指的是手机处于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各直射波和反射波叠加合成。
信号发射之后,由不同的路径到达手机,然后会对信号造成一定的影响。
因多径效应造成的时间差,就产生了码间干扰(ISI)。
所谓码元,指的是一段有一定幅度或相位的载波,是数字信号的载体,有时也称为码片。
一个码元的长度就是码元周期。
码元周期短,码间干扰就厉害。
这就是LTE的痛苦所在,在相等的带宽、相同的调制方式下,想要传输更多的数据,就需要更高的码片速率,也即更短的码元周期,码间干扰越厉害。
12、通过把一个载波分为N个子载波,将码元速率将为原来的1/N,虽然单个子载波的速率变为了原来的1/N,但是总速率为这N个子载波的总和=1。
总速率没有下降,但是每个子载波的码元周期却扩展了N倍,从而大大提高了抗码间干扰的能力。
这就是OFDM 中的FDM,即频分复用。
(串并转换S/P)13、传统的FDM载波和载波之间需要一定的保护间隔,而OFDM则不需要,子载波间不仅不需要保护间隔,频谱之间还可以重叠,节约了不少频谱资源。
因为它们是正交的。
的确存在这么一个载波系列彼此之间是正交的,那就是著名的正弦函数及其倍数系列,对余弦函数也一样。
14、我们把高速的串行信号通过串并转换变成了低速的并行信号,然后将这N列并行信号调制到N个正交的子载波中,就完成了OFDM的基本过程。
但是这仅仅是降低码间干扰,而不是消除!!!方法是“循环前缀”,每段波形在保护间隔的位置上不再是为0的一段直线,而是一段连续的波形,这段波形来自信号的尾部,从而形成了一段“循环前缀”加上“符号时长”的连续波形。
15、我们看到,LTE最根本的一个任务就是大大提升数据速率,要提升数据速率,码元的速率必然也会大大提升,码元速率一提升则必然会带来码间干扰的问题。
为了解决码间干扰问题,LTE引进了OFDM技术,OFDM技术其核心思想就是首先通过串并转换将高速的串行信号变成低速的多路并行信号。
然后将这多路信号调制到多个正交的子载波上去,为了彻底消除码间干扰,OFDM又在码元之间引进了空白的完全不发送任何信号的保护间隔,如此一来,同一个子载波之间码间干扰的问题是解决了。
但是不同子载波之间就会出现干扰(ICI),为了解决这个问题,OFDM通过将后部分的波形前置,形成“循环前缀”的方法来消除这个干扰,其实也就相当于用循环前缀顶替了原来的保护间隔。
16、注意的是,LET只是在下行使用的OFDMA多址方式,上行链路采用的SC-FDMA,SC-FDMA是基于OFDMA针对上行链路的改良版,在于降低发射信号的峰均比PAPR。
17、BLAST(贝尔实验室分层时空编码)的工作人员证明了,只要每个信号采取不同的发射天线进行发送,另外在接收端也要用多个天线以及独特的信号处理技术把这些相互干扰的信号分离出来。
这样,在给定的信道频段上的容量将随着天线数量的增加而成比例增加。
18、如果有足够多的散射,信道本身就可以通过散射来标识,这要求在所有的天线单元之间有一定程度的相关散射,另外接收机必须知道信道的散射特性,接收机可以使用发射机的导频和训练序列来测量信道,这样接收机就可以区分它们,这并不需要增加系统带宽,只增加了导频开销。
导频和训练序列的工作就是在发送正式的通信信号之前,先发送一串收发双发都知道的固定序列,接收方根据接收信号与固定序列的误差,就可以估计出信道的特性,接下来传正式数据的时候就知道该怎样对接收信号进行修正了。
在CDMA系统中,导频的作用无非就是估计信道特性然后进行修正,而MIMO里,还据此给信道打上标签,用以区分不同的信道。
19、在解调所有的数据流后,总的数据速率等于子数据流速率乘以天线个数。
这样可以N倍地增加容量,而没有增加任何发射功率,无论多少个天线,这种增加都是线性的。
随着天线个数的增加,各子数据流的功率减少,但是如果接收天线的个数也增加,那么同样可以保证接收功率。
如果没有足够多的散射来标识这些子数据流,由于干扰,系统容量将减少。
所以,BLAST尤其适合于繁华和热点地区,因为那里的散射足够多。
20、MxN的MIMO技术,理论上可以提升MxN倍速率。
M是发射天线数,N是接收天线数。
21、OFDM和MIMO技术是LTE中最核心的技术。
22、为了降低延迟,LTE将RNC去掉,无线网络由“核心网—基站控制器—基站”变为了“核心网—基站”,网络的扁平化导致核心网管的基站太多,所以RNC的功能大部分被下移到了基站,由基站自行决策。
23、无线接入网发生变革的同时,核心网也在变革,其中心思想就是全IP化。
以往的蜂窝系统,往往采用电路交换模式,有的移动通信就有电路交换,又有分组交换。
而LTE 仅仅支持分组业务,它旨在在用户终端和分组数据网络间建立无缝的IP链接,无论话音也好数据也罢,全部走全IP网络。
、24、LTE(长期演进),包含两个方面。
一方面是核心网的演进,叫做系统架构演进SAE,也就是全IP的分组交换核心网EPC;另一个方面是无线接入网的演进。
两者相加就构成了演进分组系统EPS。
25、LTE的无线接入网(E-UTRAN)砍掉RNC后,就剩下基站(eNodeB)了,这个基站承接了很多原来RNC的功能。
eNodeB和核心网的接口为S1,包括S1-MME(与MME 相连的接口)和S1-U(与SGW相连的接口)。
S1-U相当于WCDMA中的Iu-CS(RNC-MSC)和Iu-PS(RNC-SGSN)的用户面部分,也就是纯粹走话音和数据的,由于LTE中话音和数据都是走的分组域的IP包,则不再有Iu-CS、Iu-PS接口之分。
走的都是信令。
MME (移动性管理实体),负责位置更新、鉴权加密等工作,因为无线资源管理(切换、功控等)这个本来RNC的功能由eNodeB承包了,所以只剩下这部分功能了。
基站间的接口X2,相当于原来的Iur(RNC-RNC)接口。
26、eNodeB可以自动发现自己的相邻基站,并与之相连。
LTE中有一个自动邻居关联功能ANRF。
这个功能利用手机来鉴别有用的相邻的eNodeB节点,即eNodeB可以允许手机从另一个eNodeB的广播信息中读取新小区的小区身份识标识,然后把这个信息上报给eNodeB,这样eNodeB就可以认为手机读到的小区信息就是它相邻基站发的。
ANRF 是LTE引进自优化网络(SON)的非常关键的一步!27、在GPRS/WCDMA/TD-SCDMA中,SGSN的功能有点类似于GSM电路域中的MSC/VLR,其主要作用是对移动台进行鉴权、移动性管理和路由选择。
而GGSN的功能比较简单,就是IP地址的分配和数据转发功能,然后生成计费信息。
在LTE中,S-GW是服务网关,其功能与SGSN类似,但不完全一样,它不仅要负责移动性管理,还要负责数据的转发,相当于把GGSN的一部分活抢来了,所以继承了GGSN的P-GW的PDN网关,只剩下可怜的IP地址分配功能了。
LTE在核心网增加了个一个PCRF(策略于计费规则功能),由这个设备来确定应该给用户怎样的QoS并通知P-GW执行。
MME是处理手机和核心网络间信令交互的控制节点,继承了RNC的一部分功能,比如位置更新、承载的建立和释放等。
28、MME一个省一台足够了,S-GW一个地市一台。
这继承了WCDMA R4依赖一贯的控制与承载分离的思想。
29、LTE对物理层资源的划分跟GSM极为相似,在单天线的情况下(不算MIMO)也是通过频率和时间两个维度来对资源进行划分的。
只是在参数和多址方式上略有差别。