移动通信系统简介-LTE.pdf

第一部分第一部分 无线通信技术发展无线通信技术发展第二部分第二部分 LTE综述综述第三部分第三部分 LTE技术特性技术特性3无线通讯从2G 2.5G 2.75G 3G 3.5G 3.75G 3.9G（后3G，4G）发展过程，是从移动的语音业务到高速数据业务发展的过程；以通信系统发展过程中数据速率的变化为例：2G GSM时代，数据速率主要是通过电路域进行传递（CSD，数传），传输速率与调制类型，占用时隙等由很大关系，早期传输速率不超过9.6kbps；随着后续GSM的发展，CSD实现多时隙功能，以及调制方式的改变等可以理论实现更高速率，不过基本没人用了；42.5G的 GPRS时代，信道编码方案是CS-1,4，随着编码方案提高，编码数据速率也逐渐提高,当然抗干扰能力也会降低，好的信道编码加上调制方式，再加上支持多时隙功能，单载波峰值速率可以达到21.4*8=171.2Kbit/s；调制方式是GMSK。2.75G的EDGE时代，也叫EGPRS，信道编码方案主要是MCS-1,9，其中MSC-1,4采用GMSK调制，MSC-5,9采用8PSK调制，MCS-9的单载波多时隙信道编码速率可以达到59.2*8=473.6Kbit/s；后续又有多载波能力等，速率可以更加提升，但是它又落伍了 53G的WCDMA时代(另两个3G就不说了)，2000年的R99/R4版本也是最初商用版本，该版本上实现了384Kbps的最高上传速度和2Mbps的最高下载速度；(TD，3:3配置能实现上行128Kbps/下行384kbps)3.5G的HSPA时代，主要是R5版本实现HSDPA，最大下行速率达到7.2Mbps或者14.4Mbps；R6版本实现的HSUPA实现最大上行速率5.76Mbps，另外说一下，此时已经实现MBMS（多媒体广播多播业务），HSUPA很少使用；不过技术还是在进步的 （TD，3:3配置能实现上行1.2Mbps/下行1.6Mbps）3.75G 的HSPA+时代，R7版本提供更加高的理论数据21Mbps/28Mbps/42Mbps，甚至56Mbps/84Mbps！其中的21Mbps的HSPA+已经商用，其他暂时还不知道会不会用到；不过不管用不用，理论还是要继续研究的 3.9G或后3G或4G，反正是还没定性的时代来了，它最大的特点是采用了更加高效的频分复用技术OFDM（正交频繁多址接入技术），所以有人叫其为HSOPA（高速率OFDM分组接入技术），也有人开始叫3GPP长期演进，也就是此次要说的LTE技术；目前已经定稿的有R7，R8，R9，后续还会有LTE-Advanced真正意义上的4G ；R10版本中已经对其进行描述。6无线通讯技术代际进化无线通讯技术代际进化2G2.5G3G3.5G3.75G3.9G2.75GGSMWCDMAR99GPRSEDGEHSDPAHSUPAHSPA+LTEIS-95CDMA20001X EV-DOCDMA2000 1XEV-DORev.AEV-DORev.BAIECDMA20001X EV-DV7GSMGPRS/EDGE3GR993G+HSDPADownlink Enhanced3GHSDPA/HSUPADownlink/Uplink EnhancedGSM(GPRS/EDGE)3GEnhanced UMTSOptimized UMTSNGMNNGMN（LTE,）Broadband radioIP based widebandPeer to Peer2002-32003-42005-62007-9After 2009年年下行吞吐率下行吞吐率64-144kbps64-384kbps384kbps-4Mbps384kbps-7Mbps20-50Mbps第一部分第一部分 无线通信技术发展无线通信技术发展第二部分第二部分 LTE综述综述第三部分第三部分 LTE技术特性技术特性9LTE：3GPP Long Term EvolutionLTE是关注于UTRAN演进的一种技术LTE采用优化的UTRAN结构LTE工程目的是确保3GPP在未来的持续竞争力LTE起源起源103GPP组织 在2004 11月份 的Canada Toronto会议上开始启动RAN（无线接入侧）的技术演进进程，并向所有感兴趣的组织开放，有超过40个运营商、制造商和研究机构参与了Universal Terrestrial Radio Access Network(UTRAN）技术演进的工作LTE在发展过程中，运营商在NGMN组织中提出自己的要求，更加符合运营的需求11200620072008200920102011GSMEDGEEvolutionEDGEDL:474 kbpsUL:474 kbpsEnhanced EDGEDL:1.3 MbpsUL:653 kbpsHSDPADL:14.4 MbpsUL:384 kbpsIn 5 MHzHSDPA/HSUPADL:14.4 MbpsUL:5.76 kbpsIn 5 MHzHSPA EvolutionDL:28 MbpsUL:11.5 MbpsIn 5 MHzUMTSHSPAEvolutionLTEDL:100 MbpsUL:50 MbpsIn 20 MHzLongTermEvolutionEVDO Rev 0DL:2.4 MbpsUL:153 kbpsIn 1.25 MHzEVDO Rev ADL:3.1 MbpsUL:1.8 MbpsIn 1.25 MHzEVDO Rev BDL:14.7 MbpsUL:4.9 MbpsIn 5 MHzCDMA2000EvolutionEVDO Rev CDL:100 MbpsUL:50 MbpsIn 20 MHzFixed WiMaxPhase 1DL:23 MbpsUL:4 Mbps10 MHz 3:1 TDDPhase 2DL:46 MbpsUL:4 Mbps10 MHz 3:1 TDDMobileWiMaxEvolution1213目前已有52个国家128个运营商承诺发展LTE，另有52家运营商预承诺发展LTE。2012年底，至少64个LTE网络将投入商业运营。TD-LTE已经建成至少15 个试验网，但规模及影响力较小，需要更大规模的试商用网络来推动TD-LTE成熟。WiMAX网络目前在147个国家部署了555个商用网络。含802.16d。LTE阵营尤其是TD-LTE和WiMAX正在进行艰苦的拉锯战。中国已经在六个城市，涵盖主要的大城市，且分布在移动互联网发展较快的长三角、珠三角区域，城市规模和影响力能够聚集国内外移动通信产业优势资源，达到规模技术试验测试任务。第一阶段在广、深、沪、杭、宁、厦6城市建设试验网，重点完成规模技术试验测试任务，第二阶段面向试商用开展TE/TD/2G融合组网、互操作、TD-SCDMA升级演进、国段际推漫动游产等业方发面展组的网根技本术目验的证。LTE网络部署情况以及竞争状态网络部署情况以及竞争状态14ITU：国际电信联盟英文名称（International Telecommunications Union）ITU定义：联合国于1865年成立的制定国际电信标准的专门机构。它向联合国进行工作报告，但是不附属于联合国；工作宗旨：维持和扩大国际合作，以改进和合理的使用电信资源，催进技术设施的发展以及有效的运用，提高电信业务的效率，扩大技术设备的用途，并尽量使公众普遍利用；协调各国行动，达到以上目的。插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍ITU15The 3rd Generation Partnership Project(3GPP)第三代合作伙伴计划成立于1998年12月；目标是实现由2G网络到3G网络的平滑过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。为第三代移动通信系统制定全球适用的技术规范和技术报告。职能：3GPP主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA(FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。中国无线通信标准组(CWTS)于1999年加入3GPP。组织架构：最上层的项目协调组PCG，以及四个技术规范组TSG，每个技术规范组下又有细分；3GPP的标准除了版本区别外，还以系列区分，例如：TD，WCDMA接入网主要是在25系列，核心网主要是在22,23,24系列，LTE接入网主要是在36系列。插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍3GPP163GPP经过长期的发展，衍生了多个版本，主要有初始版本R99，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10 R99：从2000年3月第一版本定稿，该版本是在1999年开始起草，所以定义版本时取其的后两位定义为R99版本：该版本定义了3G网络的初步功能，并可以开始商用；R4：2001年3月冻结，对R99进行完善，3G标准功能此时全部定型；并且从此后不再按照年份定义版本，冻结后在不增加新特性的情况下，依然允许对原有内容进行完善，这便是我们常见的4.x.y，例如36.331.401。R5:2002.3冻结，引入IMS（多媒体子系统）增加HSDPA等。R6:2004.12冻结，因如HSUPA，MBMS（多媒体广播多播系统）等；R7:2006.9冻结，引入IMSv3、HSPA+（HSPA演进）、AIPN（全IP网络）实现更高的上下行传输速率；R8:2009.3冻结，引入HSOPA，也就是LTE技术的核心部分引入；该版本基本确定了LTE的空口协议，LTE标准处于稳定阶段；R9：2009.12冻结：R8版本基本包含了LTE的大部分业务，R9是对系统业务进行补充和完善，未作大规模修改。R10：以LTE-Advanced为主要内容，也就是应对ITU对4G方案的征集工作，提出3GPP自己的方案。插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍3GPP17The 3rd Generation Partnership Project2(3GPP2)第三代合作伙伴计划2成立于1999年1月；主要是制订以ANSI-41核心网为基础，CDMA2000为无线接口的第三代技术规范。它是从2G的CDMA One 或者IS-95发展而来的CDMA2000标准体系的标准化机构。中国在1999.6加入（CWTS中国无线通信标准研究组，后更名为中国通信标准化协会CCSA）移动通信重要阶段：IS95,CDMA2000 1XRTT,CDMA2000 1xEV-DO,EV-DO RevA,EV-DO RevB.组织架构：3GPP2下设4个技术规范工作组，TSG-A,TSG-C,TSG-S,和TSG-X.插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍3GPP218TSG-A主要负责接入网部分的标准化工作;发布的标准有两种类型：技术报告和技术规范，已经发布的技术报告一般会表示为A.Rxxxx；已经发布的技术规范一般表示为A.Sxxxx，没有发布的标准一般会分配一个项目号A.Pxxxx。TSG-C主要负责采用cdma2000技术（cdma20001x、1xEV-DO、1xEV-DV）的空中接口的标准化工作;发布的标准也有两种类型：技术要求和技术规范，已经发布的技术要求一般表示为C.Rxxxx；已经发布的技术规范一般表示为C.Sxxxx，没有发布的标准一般会分配一个项目号C.Pxxxx。TSG-S主要负责业务能力需求的开发，以及协调不同TSG之间的系统要求，如网络安全、网络管理等;发布的标准也有两种类型：技术要求和技术规范，已经发布的技术要求一般表示为S.Rxxxx；已经发布的技术规范一般表示为S.Sxxxx，没有发布的标准一般会分配一个项目号S.Pxxxx。TSG-X 主要负责核心网相关标准的制定，内容主要包括支持语音以及多媒体的IP技术、核心网的传输承载、核心网内部接口的信令、核心网的演进等.发布的标准只有一种类型：技术规范，已经发布的技术规范一般表示为X.Sxxxx，没有发布的标准一般会分配一个项目号X.Pxxxx。其中xxxx为具体的数字号，这个号码没有特别的规定，一般是按照顺序排列。插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍3GPP219IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气和电子工程师协会成立于1963年，属于非盈利性科学学会，该组织作为全球最大的专业学术组织，在国际计算机，电信，生物医学，电力以及消费性电子产品等多个领域，发货重要的作用，同时也非常重视标准的制定；他的标准内容报告电子与电气设备规范，验证方法，元器件，符号，定义，以及测试方法等多个领域。组织架构：IEEE标准协会（IEEEE-SA，IEEE StandardAssociation）负责标准化工作；并下设新标准制定委员会和标准审核委员会；其他学会可以可以通过提交标准文件，通过审核后获得标准制动的资格；例如我们常见的IEEE802.11，就是由局域网/城域网标准委员会（LMSC，LAN/MAN Standards Committee）制定的该行业标准规范。插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍IEEE20CCSA：中国通信标准化协会China Communications Standards Association.其前身就是中国无线通信标准组(CWTS)；属于开展通信技术领域标准化活动的社会团体，成立于2002年12月；主要有会员大会，理事会，技术专家咨询委员会，技术管理委员会，以及若干技术工作委员会（目前10个）和秘书处组成：其中最主要的是技术工作委员会（TC）：插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍CCSATC1：IP与多媒体通信；TC2：移动互联网应用协议TC3：网络与交换TC4：通信电源和通信局工作环境TC5：无线通信TC6：传输网与接入网TC7：网络管理与运营支撑TC8：网络与信息安全TC9：电磁环境与安全防护TC10：泛在网（广泛存在的网络，提供无所不在，无所不包，无所不能的基本特性）除了技术工作委员会之外，还适时跟进技术发展方向和政策需要，成立特设任务组（ST），目前主要有：ST1（家庭网络）；ST2（通信设备节能与综合利用）；ST3（应急通信）；ST4（电信基础设施共享建设）；21其中负责无线通信的TC5，主要研究领域包括：移动通信，涉及无线接口以及核心网中与移动性相关的部分，微波，无线接入，无线局域网，3G网络安全与加密，B3G（后3G）移动业务域应用，各类无线电业务和频率需求特性等标准研究工作，与国际上的标准化组织主要对口，例如上文中讲到的各个组织。这个组织也是与我们最有关的！插曲插曲移动通信国际标准化组织介绍移动通信国际标准化组织介绍CCSA223GPP在2005年3月开始启动空口技术长期演进LTE工作，该工作主要以OFDMA以及MIMO为技术基础，各方面对系统都提出了要求：系统容量需求 系统性能需求 系统部署相关需求 网络框架以及迁移需求 无线资源管理需求 复杂性需求 成本相关需求 业务相关需求对对LTE的需求收集的需求收集23系统容量需求包括对更高传输峰值速率和最低传输时延的要求；峰值速率需求：LTE无线接入系统（E-UTRA，Evolution UTRA）需要提升频谱效率，从而提升出传输带宽内的峰值速率。按照目前的设计目标，当终端采用双天线接收时，20Mhz带宽下可以实现100Mbit/s的峰值速率（频谱效率约为5bit/s/Hz），当终端使用单天线发送时应满足50Mbit/s（频谱效率约为2.5bit/s/Hz）；另对于TDD系统，由于上下行贡献传输带宽，不需要同时支持上下行峰值速率。5bit/s/Hz是什么概念呢？我们现在的TD系统采用R5版本的HSDPA，单个时隙的理论速率是563.2kbps，如果采用1:5最大下行配置可以实现2.8Mbps的速率，TD载波带宽单载波1.6MHz，TD频谱效率=2.8/1.6=1.75bit/s/hz;WCDMA系统，R5 HSDPA下行速率最大14.4Mbps，单载波带宽5MHz，W频谱效率=14.4/5=2.88bit/s/hz。上行就不换算了可定是差了不少的！需求收集需求收集-系统容量需求系统容量需求24传输时延需求：传输时延对业务的QoS，传输速率，业务的建立拆除，切换以及容量有着重要影响，在E-UTRA中，对时延的需求细分为控制面和用户面的要求：1）控制面状态的得到的简化，仅保存驻留态，激活态，和睡眠态，各状态间时间转换要求如下图；100ms，50ms当然系统也提出了支持更多用户处于激活状态的要求，例如：5MHz小区需要支持至少200用户处于激活状态，20MHz小区需要支持至少400用户处于激活状态，休眠态和驻留态就要支持更多了。对比一下TD系统可以支持多少用户呢23；W呢127。特别是W的相当理论。激活状态类似于3G中的CELL_DCH状态，睡眠态类似于CELL_PCH状态，驻留态类似于空闲态；E-UTRA通过简化状态也有效提升系统效率，简化开发测试过程需求收集需求收集-系统容量需求系统容量需求2）用户面试验需求：指UE发送IP层数据包到RAN边缘节点（或反过来）的单向传输时延，其中RAN边缘节点为接入网与核心网的借口节点；0字节负荷+IP包头的小数据包传递时延需要少于5ms25性能需求分为用户吞吐量，频率效率，移动性，覆盖和多媒体广播多播业务（MBMS）的性能需求1）用户吞吐量指标分为用户平均吞吐量以及小区边缘吞吐量；其中平均吞吐量可以通过MIMO技术提升，但是边缘吞吐量的提升却存在困难；不过即便如此也要求指标要比HSDPA和HSUPA高至少2-3倍。2）频谱效率需求，前文已经初步分析过，当采用双收双发时下行是HSDPA的3-4倍，采用单发双收时，上行是HSUPA的2-3倍。3）移动性需求：需要支持多校区间移动和切换以及系统间移动和切换，并且0-15Km/h需要重点保证，15-120Km/h需要实现较高的性能，具体多少没说；能够支持到350甚至500km/h的移动速度下的业务；另外需要说明的是原来的CS域业务，在E-UTRA中将会在PS实现，并且无论时延还是质量都将不低于原来！GSM 250Km/h，TD和W，300Km/h（数据不确定）需求收集需求收集-系统性能需求系统性能需求264）覆盖需求：指覆盖范围以及覆盖范围下的性能变化情况；要求E-UTRA灵活有效的支持各种覆盖场景，并满足以下要求：小区半径5Km内，用户吞吐量，频谱效率，移动性等都满足要求；小区半径30Km内，移动性要求应满足要求，用户吞吐量可以略微下降，频谱效率允许明显下降；小区半径100Km内，应该能够支持，但是要求可以降低。GSM 35Km，TD11.25Km，W未知！5）MBMS需求MSMS将是E-UTRA中的一项主要业务，系统需要支持更加强大的MBMS业务；支持该业务需要一下几点：a）更高的频率效率：加入小区边缘可以实现1bit/s/Hz,那么5MHz带宽内就可以支持300Kbps的移动电视16个频道；b）降低复杂度，单播和多播混合载波中的调制，编码，多址方式均相同，且可以在同一载波混合使用；c）应该支持与语音和数据业务的并发，以及移动过程中的低中断时延。需求收集需求收集-系统性能需求系统性能需求271）场景部署：可以单独部署，对无论是以前部署过无线网络（UTRAN/GERAN）的还是从未部署过的地方进行单独部署，不实现互操作。可以协作部署实现共站共址邻频等覆盖，可以实现与原有网络的互操作（同一运营商）；2）频谱灵活运用：支持不同的带宽场景部署包括1.4,3.0,5,10,15,20MHZ；支持Downlink Only和Downlink and Uplink两种广播传输模式（具体区别我还没查到后续补充）；降低对称和非对称频谱使用上的技术差异，降低复杂性，主要是指FDD与TDD的区别。3）实时性业务间跨系统切换要求中断时间不能大于300ms；4）非实时性业务跨系统间切换要求中断时间不能大于500ms5）广播数据流与原有系统（GERAN/UTRAN）单流之间的切换（例如同一电视节目）要求满足300ms；6）空闲状态的下多模终端只需接收一种网络的寻呼即可。需求收集需求收集-系统部署需求系统部署需求281）需要支持实时和对话类业务，但是架构基于分组域；2）需要在不增加系统成本的基础上，最小化单点失败的可能性；3）架构应该尽量简化，接口尽量少；4）增强的无线管理机制，实现更好的端到端的Qos；5）通过优良的系统框架设计，尽可能减少时延抖动，从而使系统便于在TCP/IP协议上传输；6）支持更加有效的空口和高层数据传输和操作，例如数据压缩（IP头压缩方式）7）支持不同无线接入系统间的负载均衡机制和管理策略；8）QOS机制应该使用多种业务，例如通话，控制面信令，操作和管理类业务以便于更加有效的利用系统带宽。需求收集需求收集-网络架构的迁移需求以及无线资源网络架构的迁移需求以及无线资源管理需求管理需求291）系统功能实现的可选性降低，减少开发和测试的不确定性；2）终端方面在体积重量待机时长等方面都提出要求，并需要支持多制式；同样减少可选性，加快终端的开发测试过程；3）业务方面需要支持包括网页浏览，FTP业务，视频流业务，VoIP业务，并能够以分组方式支持更新建的业务，例如实时视频等；且VoIP的时延性能等都不低于现有的CS域方式；4）架构设计上应该尽量减少网络部署的费用，并尽量重用当前站址；5）所有接口都标准化并开放，实现不同常见设备的互联互通。需求收集需求收集-复杂性，业务需求，成本需求复杂性，业务需求，成本需求30减少每比特成本增加业务种类，更好的用户体验和更低的成本更加灵活地使用现有和新的频谱资源简单的网络结构和开放的接口低的管理和资金投入与原有网络的互操作高速移动下的业务支持更加合理地利用终端电量31增强小区覆盖增强小区覆盖峰值速率峰值速率DL:100MbpsUL:50Mbps减少时延减少时延CP:100msUP:5ms更低的更低的OPEX和和CAPEX支持不同带宽支持不同带宽增强频率效率增强频率效率LTE特征特征第一部分第一部分 无线通信技术发展无线通信技术发展第二部分第二部分 LTE综述综述第三部分第三部分 LTE技术特性技术特性33LTE系统架构依然分为两部分：演进后的核心网EPC（一般有MME和S-GW组成）演进后的接入网E-UTRAN（仅剩余eNodeB演进型节点B）LTE系统承接原来的CS域业务和分组域业务，但是系统仅存在分组交换域；eNodeB之间通过X2接口进行连接，从而支持在不同eNodeB下的切换；接入网和核心网之间通过S1接口连接，S1接口支持多对多连接方式；用户面和控制面分开，S1-U（用户面接口），S1-MME（控制面接口）在新的LTE框架中，原先的Iu,将被新的接口S1替换。Iub和和Iur将被X2 替换LTE网络架构网络架构34MME/S-GWMME/S-GWeNodeBeNodeBeNodeBS1EPCE-UTRANX2X2X2EPS35无线资源管理功能：无线承载控制，无线接入控制，连接移动性控制，UE的上下行动态资源分配（调度）；IP头压缩以及用户数据流加密；UE附着时的MME的选择；路由用户平面数据至S-GW;寻呼消息的阻止和发送（由MME产生）；广播消息的组织和发送（MME和OAM产生）；以移动性或调度为目的的测量和测量报告的配置；RNCNode BeNodeB36非接入层（NAS）信令的处理；分发寻呼消息至eNodeB;接入层安全控制；移动性能管理以及核心网节点之间的信令控制；空闲状态移动性控制；NAS信令的加密和完整性保护；跟踪区（TA）列表管理，空闲模式下UE跟踪和可达性PDNGW与S-GW的选择向2G/3G系统切换时的SGSN的选择；承载管理功能（包括专用承载的建立）漫游，鉴权LTE网络架构网络架构-MME功能37终止因寻呼产生的用户平面数据（有待进一步了解）支持UE移动性的用户面切换；E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持分组数据的路由和转发；传输层分组数据的标识；运营商间计费的数据统计用户计费，合法监听总结就是：MME和S-GW组成EPC，MME处理控制平面功能，S-GW处理用户平面功能，EPC之前会有安全网关，确保通信链路的可靠，安全。LTE网络架构网络架构-S-GW38引入安全网关，以及 femto网关；安全网关（LTE Femto 安全网关，本标准简称安全网关）代替核心网实现和Femto 的双向认证；L-GW（本地网关）提供本地IP 访问的功能。如果部署了L-GW，那么L-GW 也通过安全网关与核心网通信。LTE网络架构网络架构-某公司做法39Femto网关的作用是汇聚Femto 基站和MME 之间的信令，增加Femto基站和EPC间S1接口的扩展性，从而支持大量femto基站的接入（6W个）。通过在网关上引入控制面的集中功能，使得核心网MME不必因为Femto基站的频繁开关所引发的SCTP连接的建立和释放所产生大量信令带来的冲击。每个 Femto 网关控制的Femto基站覆盖的地理位置相对集中，尽量避免与其它Femto网关所辖Femto 基站在地理位置上的多次交叉；Femto 网关均和其控制的Femto 基站的总话务量，使其比较均匀，以使各Femto 网关负荷比较均衡；Femto 网关在各省网内分别部署，其部署位置可以MME 为参照，且具有容灾备份的能力1+1，N+M；虽然在HeNB端看，网关就是EPC，在EPC端开网关就是HeNB，但是网关不与其它节点建立X2 接口。LTE网络架构网络架构-Femto网关网关40与核心网演进的SAE以及与2G/3G等其他网络之间的关系。SGiS4S3S1-MMEPCRFS7S6aHSSS10UEGERANUTRANSGSNLTE-Uu”E-UTRANMMES11S5Serving GatewayPDNGatewayS1-UOperators IP Services(e.g.IMS,PSS etc.)Rx+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，控制承载的用户面隧道在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（有待了解）；+LTE-Uu：无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口；+S3,S4：LTE系统与其他接入网系统SGSN之间的信令以及用户面数据交互；+S5：S-GW与PGW之间的数据传输；+S6a：系统与网管之间的接口，依然使用的是TR069协议；+S7：LTE系统与计费系统间的通信，用于LTE系统其他网络之间的计费；+S10：MME之间的通信接口，实现控制面跨MME的移动和切换；+S11：MME和S-GW之间的接口，实现用户面路由转发链路控制以及寻呼协作等；4142物理层多址接入下行基于 OFDM技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。上行基于 SC-FDMA技术(Single Carrier Frequency Division Multiple Accessing)。43优点易于实现对多径干扰的抑制可以方便的进行自适应控制和调度，具有高频谱效率接收机简化（DFT，IDFT，FFT，IFFT的实现），造价便宜灵活的频谱扩展使用能力易于与MIMO技术相结合，产生更高的传输速率，算法简单；分组域闭环功率控制算法简单缺点易受频偏的影响，如多普勒频偏、相噪等很高的峰均比，引起高峰值功率大规模连续组网，需要异频组网，需要更多的频谱44上下行的区别在于N-DFT和并串转换的引入45多天线技术MIMOLTE 基本的天线配置是下行2*2(Double Transmitters Double Receivers)和上行1*2(Single Transmitter Double Receivers)。LTE天线的最高配置是4*4(QuadruplexTransmitters Quadruplex Receivers)。SIMOMIMO46接收端数据流EncodeEncodeChannelInterleaveChannelInterleaveModulatorQPSK16QAMModulatorQPSK16QAMDetectorDetectorMUX数据流v12v21v11v22发射端DeMUX47上图分别为发射天线固定为上图分别为发射天线固定为4时的接收天线变化时的容量变化图，以及接收天线时的接收天线变化时的容量变化图，以及接收天线固定为固定为4时发射天线变化时引起的容量变化图。时发射天线变化时引起的容量变化图。1发射天线数量一定，信噪比不变时信道容量随着接收天线数的增多而增大，发射天线数量一定，信噪比不变时信道容量随着接收天线数的增多而增大，且增大的幅度越来越小。且增大的幅度越来越小。2发射天线和接收天线的数量均相同，信道容量随信噪比的增大而增大。发射天线和接收天线的数量均相同，信道容量随信噪比的增大而增大。3接收天线数量一定，信噪比不变时信道容量随着发射天线数的增多而增大，接收天线数量一定，信噪比不变时信道容量随着发射天线数的增多而增大，增大的幅度会越来越小。增大的幅度会越来越小。4当发射天线数大于接收天线数时，信道容量增大的幅度会大幅度减缓，当当发射天线数大于接收天线数时，信道容量增大的幅度会大幅度减缓，当10以后，信道容量基本上就没有多大变化。以后，信道容量基本上就没有多大变化。48多路分解后的数据子流D-BLASTV-BLASTT-BLAST49每个eNode B都控制着自己的无线资源(子帧（2个时隙）、资源块（RB，12个子载波；即，频率）、天线).与HSPA不同。HSPA使用中央控制式RRM(在RNC中).切换时eNode B之间的通信与协调，可以通过X2接口.