LTE網絡基礎知識簡介目錄2LTE網絡概述Question&AnswerLTE網絡業務流程LTE網絡基本架構LTE網絡參數介紹LTE網絡概述—移動通信系統發展

3LTE3G2G1G使用蜂窩組網，采用模擬技術和頻分多址（FDMA）等技術采用OFDM及MIMO技術，在20MHz的系統帶寬下，下行峰值速率100Mbps，上行50Mbps(現有UE能力支持)，提供VoIP及IMS等高速數據傳輸服務。目前使用最為廣泛的通信系統，主要使用技術是時分多址(TDMA)技術，如GSM網絡國際標準有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。技術指標：室內速率2Mbps，室外384kbps，行車速率144kbps。能夠實現語音業務、高速傳輸及無線接入Internet等服務。LTE網絡概述—網絡特征4降低傳輸時延用戶面時延小于5ms控制面時延小于100ms1.4MHz~20MHz可變帶寬對0～15km/h的低速環境優化對15～120km/h保持高性能對120～350甚至500km/h保持連接上行峰值速率50Mbps下行峰值速率100Mbps提高小區邊緣用戶的數據傳輸速率傳輸時延建網成本帶寬需求移動性支持數據速率LTE網絡概述—關鍵技術5LTE網絡概述—TDD與FDD差異性LTE系統同時定義了頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)兩種方式，二者工作原理如下所示：

FDD是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發送，用保護頻段來分離接收和發送信道；TDD用時間來分離接收和發送信道。6LTE網絡概述—TDD的優勢與劣勢7頻譜配置，由于LTETDD系統無需成對的頻率，具有一定的頻譜靈活性，能有效的提高頻譜利用率；支持非對稱業務(通過上下行幀配置實現)；智能天線的使用；與TD-SCDMA的共存。TDD優勢：由于保護間隔的使用降低了頻譜利用率，特別是提供廣覆蓋的時候，使用長CP(循環前綴)，對頻譜資源造成了浪費；由于上下行信道占用同一頻段的不同時隙，為了保證上下行幀的準確接收，系統對終端和基站的同步要求很高。TDD劣勢：目錄8LTE網絡概述Question&AnswerLTE網絡業務流程LTE網絡基本架構LTE網絡參數介紹LTE網絡基本架構與3G網絡相比，LTE的網絡結構更為簡化，其主要特點為：業務平面與控制平面完全分離化核心網趨同化,交換功能路由化網絡扁平化,全IP化不在需要RNC,大部分功能轉移到基站實現以數據業務為主9LTE網絡基本架構—EPS網元及功能10LTE網絡基本架構—協議架構接口協議主要分三層兩面，三層主要包括了物理層、數據鏈路層和網絡層，兩面是指控制平面和用戶平面。11數據鏈路層同時位于控制平面和用戶平面：在控制平面負責無線承載信令的傳輸、加密和完整性保護；在用戶平面主要負責用戶業務數據的傳輸和加密。網絡層是指無線資源控制（RRC）層，位于接入網的控制平面，負責完成接入網和終端之間交互的所有信令處理。數據鏈路層網絡層LTE網絡基本架構—協議架構LTE總體的協議結構12LTE網絡基本架構—信道類型信令流、數據流在各層之間傳送，要通過不同的信道來承載，各邏輯信道、物理信道對應關系如下所示：13LTE網絡基本架構—信道類型14LTE網絡基本架構—幀結構LTE網絡中信息的傳輸是以幀來傳送的，對于TDD和FDD來說，幀的結構是不同的。對于FDD，在每一個10ms中，有10個子幀可以用于下行傳輸，并且有10個子幀可以用于上行傳輸。上下行傳輸在頻域上進行分開，如下圖所示：15LTE網絡基本架構—幀結構對于TDD，一個無線幀10ms，每個無線幀由兩個半幀構成，每個半幀長度為5ms。每一個半幀由8個常規時隙和DwPTS、GP和UpPTS三個特殊時隙構成，總長度為1ms。16目錄17LTE網絡概述Question&AnswerLTE網絡業務流程LTE網絡基本架構LTE網絡參數介紹LTE網絡參數介紹同其它網絡制式一樣，除用戶感知外，參數、指標也是反映網絡好壞的重要因素。由于參數較多，這里只簡單介紹LTE網絡的一些重點參數：18標識類參數幀及物理資源基本參數天線類參數小區選擇/重選類參數切換類參數其它參數LTE網絡標識類參數標識是網絡中識別用戶、小區等的參數，主要有：IMSI：國際移動用戶識別碼TAI：全球唯一跟蹤區標識ECGI：E-UTRAN全球小區識別碼GUTI：全球唯一臨時標識，在網絡中唯一標識UE，可以減少IMSI，IMEI等用戶私有參數暴露在網絡傳輸中19LTE網絡標識類參數EARFCN：頻點號PCI：物理小區標識20參數解釋取值范圍EARFCNTD-LTE的頻點號，FDD的EARFCN從0~35999，TDD的EARFCN從36000~65531。

目前國內使用的38頻段，EARFCN的起始值為37750，頻率的起始值為2.57GHz，每100kHz對應一個頻點號。比如2.6GHz，對應的EARFCN就是37750+300=38050。37750+（使用頻率-257O)/0.1

頻率單位MHzPCIPhysicalCellID，同一區域內小區不能定義相同的值0～503LTE網絡幀及物理資源基本參數對于TDD而言，涉及到的參數主要有子幀配置類型、特殊子幀配置、幀號、子幀號等，如下表所示：21參數解釋取值范圍SpecialSubFramePatterns特殊子幀類型(特殊子幀DwPTS,GP,UpPTS

的配比方式)0-8SubFrameAssignmentType上、下行子幀配置0～6FrameNumberLTE中用10bit承載SFN(systemframenumber)數據，在MIB中承載，在PBCH中傳輸。SFN位長為10bit，也就是取值從0-1023循環。0～1023SubFrameNumber1幀由10個子幀組成，取值0～90～9LTE網絡參數：RSRP/RSRQ/RSSIRSRP/RSRQ/RSSI是LTE中判定信號強度、信號質量的三個參數。22參數解釋取值范圍RSRP(dBm)ReferenceSignalReceivingPower，是在某個Symbol內承載ReferenceSignal的所有RE上接收到的信號功率的平均值取值-141~-40RSRQ(dB)ReferenceSignalReceivingQuality，是RSRP和RSSI的比值取值-40～-6RSSI(dBm)ReceivedSignalStrengthIndicator，是在這個Symbol內接收到的所有信號（包括導頻信號和數據信號，鄰區干擾信號，噪音信號等）功率的平均值取值-125~0LTE網絡參數：TMmode多天線技術是LTE的關鍵技術之一，因此天線類的參數也是我們要特別關注的，這里我們只介紹一個最常用的參數——TMmode。23TMmodeTransmissionscheme解釋Release8TM1SAPort0SISO/SIMO單收單發TM2TxDiv發射分集，兩個天線所傳的東西都是一樣的，即一個codeword，保證傳輸質量TM3OLSU-MIMO開環單用戶MIMOTM4CLSU-MIMO閉環單用戶MIMOTM5CLMU-MIMO多用戶MIMO，即用戶空分利用MIMOTM6CLRank=1SM(BF)

TM7SingleLayerBFPort5波束賦形Release9TM8SingleLayerBFPort7or8/DualLayerBFPort7and8天線陣列實現單層/雙層的雙流Release10TM9CLSU-MIMOPorts7-14(SU-MIMOorMU-MIMO)單用戶達到8層，多用戶到4層TM2模式下峰值速率可達41.4568Mbps，TM3模式則加倍，約為82Mbps。LTE網絡:小區選擇/重選類參數LTE重選中，由于網絡頻段的不同，分為同頻、異頻切換，另外，不同的頻段有不同的優化級，又分為不同優先級的切換。24參數解釋Q-offsetCell目標小區的偏移值(基于小區的偏移量)Q-offsetFreq基于頻率的偏移值(用于同等優先級的異頻小區)IntraFreqResection是否允許同頻小區重選CellReselectionPriority服務頻率在異頻小區重選的優先級，在0到7之間取值，其中0代表優先級最低ThresholdX-high目標小區的優先級比當前服務小區的優先級高，目標小區的測量門限ThresholdX-lowUE重選優化維較低的小區時，目標小區的測量門限ThresholdServingLowUE在重選優先級較低的小區時，服務小區的測量門限。

如果目標小區的優先級比當前服務小區的低，那么只有服務小區的S值小于threshServingLow（在SIB3中定義），并且目標小區的S值大于門限參數threshXLow，而且持續的時間超過ReselectionTimer后，UE才會重選到目標小區LTE網絡:切換類參數25參數名稱取值含義TYPEINTRA/INTER/INTER-RAT（WCDMA/TD-SCDMA/GSM）切換類型，分為同頻切換(LTE同頻點切換)、異頻切換(LTE異頻點切換)及多網絡間切換(LTE與2/3G間的切換)MODENon-contention切換模式(指切換目標小區的隨機接入方式)，目前僅可判斷非競爭。NumberOfRA-Preambles0~64隨機接入前導數目，各廠家配置不同，目前諾西設備64指切入到競爭小區，40指切入到非競爭小區RA-PreambleIndex0~64只有在切入到非競爭小區時，才有值，在rach-configdedicated中(即非競爭小區配置專用rach)。TimeToTrigger(ms)640切換觸發時間，指目標小區在這一時間內持續優于服務小區才可進行切換，為了防止乒乓切換Eventa3切換事件，是通過UE的測量報告中上報的測量，通過measid對應到RRCConnectionReconfiguration信令中下發LTE網絡其它參數DCI：資源分配信息。HARQ信息、上行調度確認以及其他控制信息，根據承載信息的不同，可分為DCIFormat1/Format1A/Format2等。CQI：信道質量指示。分為周期性的和非周期性的上報兩種，周期性的CQI上報通常是通過PUCCH來進行的，非周期的通過PUSCH來進行。調制信息：QPSK/16QAM/64QAM三種調試方式。HARQ：混合重傳類參數，包括初傳成功率、重傳率等。26目錄27LTE網絡概述Question&AnswerLTE網絡業務流程LTE網絡基本架構LTE網絡參數介紹LTE網絡主要業務流程—系統廣播消息系統信息廣播的內容被劃分為多個系統信息塊(SystemInformationBlocks,SIB)，系統廣播信息就被劃分為MIB(主信息塊)+severalSIBs。28SIB2SIB3SIB4SIB5SIB6SIB7SIB8SIB9SIB10SIB11MIBSIB1系統信息廣播（SystemInformationBroadcast）LTE網絡主要業務流程—系統廣播消息MIB在BCH上發送，MIB上傳輸幾個比較重要的系統信息參數:1、下行鏈路系統帶寬；2、PHICH配置信息；3、系統幀號。SIBs包含了其它的必要信息，在DL-SCH上發送。其中SIB1上傳輸與評估一個UE是否被允許接入小區有關的信息以及其他系統信息的調度信息：1、小區接入相關信息；2、小區選擇信息；3、SIB調度信息；4、TDD參數配置等。29LTE網絡主要業務流程—系統廣播消息30SIB2SIB3SIB4SIB5SIB6SIB7SIB8SIB9SIB10SIB11小區無線配置，其它基本配置小區重選信息，主要關于服務小區頻內鄰區列表，白/黑名單頻間鄰區列表UTRAN鄰區列表(W+TD)GSM鄰區列表CDMA2000鄰區列表HomeeNBIdentiferETWS通知ETWS信息，語音圖片LTE網絡主要業務流程—UE附著過程UE發送附著消息給MME，進行網絡注冊，也就是網絡附著（networkattachment）鑒權MME發送創建默認承載消息給S-GWS-GW把創建默認承載消息轉發給P-GWPDN-GW為新的會話建立，向PCRF申