培训文档LTE TDD系统接口（课堂PPT）

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential 无线产品工程部无线产品工程部WiTLWiTL团队团队安全安全级别级别： ： 内部公开内部公开2022-3-13LTELTE系统接口系统接口ISSUE1.0 2011.09HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2学完本课程后，您应该能学完本课程后，您应该能p了解E-UTRAN总体架构，EPC和E-RAN的分工界面p了解无线空口协议栈结构及功能p了解无线接口信道分类、结构及映射关系p了解S1/X2接口协议栈结构及其接口功能培训目标HU

2、AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3l3GPP TS 36.211l3GPP TS 36.300l3GPP TS 36.410l3GPP TS 36.420Page 3参考资料HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4目 录 无线空中接口 S1接口介绍 X2接口介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5LTE系统总体架构lMME：移动性管理实体：移动性管理实体lPCRF：策略及计费规则功

3、能：策略及计费规则功能SGSNGPRSUMTSE-UTRANcdma2000MMEHSSPCRFServing GWPDN GWBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS2bS1-US6aGxS5/8GbIuS1-MMES12S3S4S11SGiS9S10User planeControl planeBTSInternetCorporateInternetOperator ServiceNetworkEPS (Evolved Packet System) S6dPDSNBSCSAEA10/A11HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidenti

4、al Page 6E-UTRAN和EPC的分工界面HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7E-UTRAN接口通用协议模型u对于对于S1/X2接口，层与层之间，面与面之间彼此逻辑上独立。所以当有相应需要接口，层与层之间，面与面之间彼此逻辑上独立。所以当有相应需要时，标准实体可以很容易独立演进其协议栈和其各平面功能来满足将来的需要时，标准实体可以很容易独立演进其协议栈和其各平面功能来满足将来的需要HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8控制面协议栈结构HUAW

5、EI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9用户面协议栈结构HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10LTE 控制面和用户面HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11目 录 LTE系统接口概述 S1接口介绍 X2接口介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Uu接口协议栈HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei

6、 Confidential 非接入层信令l非接入层，或称为非接入层，或称为NAS，指的是，指的是AS（Access Stratum，接入层）的上，接入层）的上层层。NAS信令指的是在信令指的是在UE和和MME之间传送的消息之间传送的消息。NAS信令可以分信令可以分为两类：为两类：pEMM（EPS Mobility Management）.pESM（EPS Session Management）.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential RRC层lRRC处理处理UE与与E-UTRAN之间的所有信令之间的所有信令HUAWEI TECHNOLO

7、GIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15RRC协议状态及状态变换uLTE支持两种支持两种RRC状态：状态：RRC_IDLE和和RRC_CONNECTEDuRRC_IDLE:PLMN选择NAS对DRX的配置系统消息广播寻呼小区重选和移动性eNodeB中没有RRC上下文存储HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16RRC协议状态及状态变换uRRC_CONNECTEDUE有E-UTRAN-RRC连接UE在E-UTRAN中有上下文信息E-UTRAN知道UE属于哪一个小区网络可以传送或接收到达

8、或来自UE的消息移动性网络控制（切换，inter-RAT小区变更GERAN和NACC）邻区测量HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17RRC 状态跟 NAS 状态的关系 lEPS 移动性管理状态移动性管理状态 (EMM)包括包括 EMM-DEREGISTERED 和和EMMREGISTEREDlEPS 连接性管理状态连接性管理状态 (ECM) 包括包括 ECM-IDLE 和和 ECM-CONNECTEDlEPS的状态同的状态同RRC连接状态的关系可用下面表格来总结连接状态的关系可用下面表格来总结HUAWEI TECHNOL

9、OGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18RRC协议状态及状态变换uE-UTRAN状态及状态及inter RAT移动性过程移动性过程CCO：Cell Change OrderHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19E-UTRAN标识Page 19uE-UTRAN Cell Global Identifier (ECGI):用来全球标识小区。ECGI由MCC (Mobile Country Code), MNC (Mobile Network Code) 和ECI (E-UTRAN

10、Cell Identifier)得来uECI： PLMN内用来标识的小区。ECI长度为28bits,其中包含eNB标识uGlobal eNB Identifier：用来全球标识eNB. Global eNB Identifier 由MCC (Mobile Country Code), MNC (Mobile Network Code) 和eNB-Id (eNB Identifier)组成ueNB Identifier：PLMN内用来标识eNB。在E-UTRAN Cell Identifier 中包含eNB IDHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confid

11、ential Page 20层2结构u层层2由如下子层组成由如下子层组成:Medium Access Control (MAC), Radio Link Control (RLC) 和和Packet Data Convergence Protocol (PDCP)u下行下行 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21层2结构u上行上行HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential PDCP层l在控制面，在控制面，PDCP负责对负责对RRC和和NAS信令消息进行加信令消息进行加

12、/解密和完整性校解密和完整性校验。而在用户面上，验。而在用户面上，PDCP的功能略有不同，它只进行加的功能略有不同，它只进行加/解密，而解密，而不进行完整性校验。不进行完整性校验。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential RLC层lRLC（Radio Link Control）顾名思义，它主要提供无线链路控制功能）顾名思义，它主要提供无线链路控制功能。RLC包含包含TM、UM和和AM三种传输模式，主要提供纠错、分段、级三种传输模式，主要提供纠错、分段、级联、重组等功能联、重组等功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

13、Huawei Confidential MAC层lMAC（Medium Access Control）层主要功能包含：映射、复用、）层主要功能包含：映射、复用、HARQ和无线资源分配和无线资源分配HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 物理层lLTE物理层物理层PHY（Physical Layer）提供了一系列新型的灵活信道，同）提供了一系列新型的灵活信道，同时充分利用先前系统（如时充分利用先前系统（如UMTS）的特性和机制）的特性和机制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential L

14、TE信道分类l逻辑信道，区分信息的类型逻辑信道，区分信息的类型l传输信道，区分信息的传输方式传输信道，区分信息的传输方式l物理信道，执行信息的收发物理信道，执行信息的收发HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 逻辑信道分类HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 逻辑信道BCCH和PCCHlBCCH（Broadcast Control Channel）：广播控制信道）：广播控制信道lPCCH（Paging Control Channel）：寻呼控制信道）：寻呼控制信道HUAWEI

15、TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 逻辑信道CCCH和DCCHlCCCH（Common Control Channel）：公共控制信道）：公共控制信道lDCCH（Dedicated Control Channel）：专用控制信道）：专用控制信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 传输信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 物理信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential

16、 下行信道映射HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 上行信道映射HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 34LTE物理资源定义ConfigurationNormal cyclic prefix127Extended cyclic prefix126RBscNULsymbNu基本定义基本定义Resource elementResource blockHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 35物理层处理

17、uBit处理处理传送来自MAC层的数据块基准为24bit CRC信道编码：Turbo 编码HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 36物理层处理u符号处理符号处理调制：QPSK，16QAM，和64QAM (64 QAM UE可选) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 37下行物理信道 l下行物理信道包括：下行物理信道包括： PBCH, PMCH, PDSCH, PDCCH, 此外，下行物理层此外，下行物理层还发射小区特定的参考信号和同步信号还发射小区特定的

18、参考信号和同步信号HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential LTE 帧结构分类HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 无线帧结构1l每个帧的时长为每个帧的时长为10ms，包含，包含20个时隙，其中每个时隙的时长为个时隙，其中每个时隙的时长为0.5ms。一个子帧由相邻的两个时隙组成，时长为。一个子帧由相邻的两个时隙组成，时长为1ms。lLTE最小最小时间单位以时间单位以Ts表示，计算公式为表示，计算公式为Ts=1/(15000 x2048)，约等于，约等于32.552083ns。HU

19、AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 循环前缀及其分类lLTE系统中有两种循环前缀：普通循环前缀和扩展循环前缀。系统中有两种循环前缀：普通循环前缀和扩展循环前缀。l扩展循环前缀主要用于因规划需要扩大小区范围等场景。扩展循环前缀主要用于因规划需要扩大小区范围等场景。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 上下行CP参数配置CP长度（Ts）时间时延扩展普通循环前缀 f = 15kHz时隙0：160 5.208s 1.562km时隙1-6：144 4.688s 1.406km扩展循环前缀

20、f = 15kHz时隙0-5：51216.67s 5kmf = 7.5kHz 时隙0-2：1024 33.33s 10km7.5kHz的子载波间隔用于MBSFN（MBMS over Single Frequency Network），在3GPP R8的物理层协议中定义。但是MBMS特性直到3GPP R9才会应用。同时需要注意的是，7.5kHz的配置目前只适用于下行。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 无线帧结构2l无线帧结构无线帧结构2用于用于TDD模式。模式。TDD帧结构引入了特殊子帧的概念。特帧结构引入了特殊子帧的概念。特殊子帧

21、中包括殊子帧中包括DwPTS（Downlink Pilot Time Slot，下行导频时隙）、，下行导频时隙）、GP（Guard Period，保护周期）和，保护周期）和UpPTS（Uplink Pilot Time Slot，上，上行导频时隙）。特殊子帧各部分的长度可以配置，但总时长固定为行导频时隙）。特殊子帧各部分的长度可以配置，但总时长固定为1ms。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 无线帧结构2及切换时间间隔配置切换时间间隔子帧编号012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSU

22、DDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 同步信号lUE通过同步信号获取同步信息，同步信号还承载物理小区通过同步信号获取同步信息，同步信号还承载物理小区id，物理，物理小区小区id=3*物理小区组物理小区组id（ ）+物理层物理层id（ ）l同步信号分为主同步信号同步信号分为主同步信号PSS和辅（从）同步信号和辅（从）同步信号SSS(1)IDN(2)IDNHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LT

23、D.Huawei Confidential FDD帧中PSS与SSS的位置HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential TDD帧中PSS与SSS的位置HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 47LTE信道映射图HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 48目 录 LTE系统接口概述 无线空中接口 X2接口介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 49S1接口结构 EPC EUTRAN eNodeB “S1-U” “S1-MME” S-GTW MME eNodeB S-GTW MME uS1功能：功能：S1 UE context管理功能l建立释放 SAE bearer context,