各种新技术组网培训4g新技术培训

1、4G4G新技术介绍珠海分公司网络操作维护中心2015年4月导 言2学习此学习此课程，您将会了解课程，您将会了解： 4G4G移动网移动网FDDFDD、TDDTDD相关概念，相关概念，4G 4G 核心网核心网EPCEPC和接入层和接入层IPRANIPRAN的组网方式的组网方式、以及电信以及电信4G4G终端模式（终端模式（SVLTESVLTE、SRLTESRLTE）与电信与电信3G CDMA3G CDMA网络的互操作网络的互操作3目 录第一单元 4G基本概念一、LTE 概述二、FDD介绍三、TDD介绍四、FDD与TDD的性能特点比较第二单元 4G 核心网EPC和接入层IPRAN的组网一、 核心网EP

2、C介绍二、 接入层IPRAN介绍三、 TDD和FDD融合组网第三单元 电信4G终端模式与网络的互操作一、SVLTE模式介绍二、SRLTE 模式介绍三、3G与4G网络的互操作LTELTE：LONG TERM EVOLUTIONLONG TERM EVOLUTIONLTELTE是由3GPP3GPP标准化组织制定的UMTSUMTS（UNIVERSAL MOBILE UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEMTELECOMMUNICATIONS SYSTEM，通用移动通信系统）无线接入网技术标准的长期演进计划，UMTSUMTS演进到R8R8时的无线接入网协议称

3、为LTELTE，也把R8R8协议下的网络称为LTELTE网络；与LTELTE同期，3GPP3GPP还开展了一项平行研究：即系统架构演进（SAE SYSTEM SAE SYSTEM ARCHITECTURE EVOLUTIONARCHITECTURE EVOLUTION），来展示核心网络的演进要点。 LTE LTE的核心网又称为EPCEPC（EVOLVED PACKET COREEVOLVED PACKET CORE）；20MHZ20MHZ带宽下，LTELTE网络有能力提供100MB/S100MB/S的下载速率和50 50 MB/SMB/S的上传速率与当前CDMA 2G/3GCDMA 2G/3G

4、网络区别一、LTE 概述4第一单元 4G基本概念 CDMA2000 CDMA2000： 是是3GPP23GPP2标准化组织向标准化组织向ITUITU（国际电信联盟）提出的无线（国际电信联盟）提出的无线3G3G标准，相对于标准，相对于IS95IS95，它它是一种宽带是一种宽带CDMACDMA技术；技术；现网使用的无线现网使用的无线3G3G标准是标准是CDMA2000 1x-EVDOCDMA2000 1x-EVDO，可实现，可实现3.1Mbps3.1Mbps的最大下行速率的最大下行速率. .5LTE主要特点u以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上是基于分以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上是

5、基于分组交换的组交换的扁平化扁平化架构架构u低低时延：控制面时延：控制面( ( IDLE -ACTIVE)ACTIVE) 100ms，用户面传，用户面传输输 10ms 10msu高高峰值速率：下行峰值峰值速率：下行峰值100Mbps100Mbps，上行峰值，上行峰值50Mbps50Mbpsu高高频谱效率：频谱效率是频谱效率：频谱效率是3G3G的的1 12 2倍倍u高高移动性：支持移动性：支持350 km/h350 km/h（在某些频段甚至支持（在某些频段甚至支持500km/h500km/h）LTE 概述6LTE 双工技术TDD方式上下行频率相同 可用于任何频段 适合于上下行非对称及对称业务FD

6、D方式上下行频率配对 需要成对频段 适合于上下行对称业务； LTE包括TDD-LTE 和 FDD-LTE7FDD：频分双工FDD模式采用两个对称的频率信道来分别发射和接收信号，发射和接收信道之间存在着一定的频段保护间隔。特点是在分离（上下行频率间隔190MHz）的两个对称频率信道上，系统进行接收和传送，用保护频段来分离接收和传送信道。采用包交换等技术，可突破二代发展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2x5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换工作时，频谱利用率则大大降低（由于

7、低上行负载，造成频谱利用率降低约40%），在这点上，TDD模式有着FDD无法比拟的优势。FDD介绍8TDD：时分双工TDD(Time Division Duplexing)时分双工技术，在移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD相对应。在TDD模式的移动通信系统中，接收和传送在同一频率信道(即载波)的不同时隙，用保证时间来分离接收和传送信道。该模式在不对称业务中有着不可比拟的灵活性，TD-SCDMA只需一个不对称频段的频率分配，其每载波为1.6MHz。由于每RC内时域上下行切换的切换点可灵活变动，所以对于对称业务(语音和多媒体等)和不对称业务(包交换和因特网等)，可充分利用无线频谱。TDD系统

8、有如下特点：1不需要成对的频率，能使用各种频率资源，适用于不对称的上下行数据传输速率，特别适用于IP型的数据业务；2上下行工作于同一频率，电波传播的对称特性使之便于使3用智能天线等新技术，达到提高性能、降低成本的目的；TDD介绍9TDDTDD和和FDDFDD的主要技术异同：的主要技术异同：FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。 TDD用时间来分离接收和发送信道。技术相同点：相同的核心网络，信道带宽都分为6种，帧长都是10ms，信道编码、调制方式、功率控制一样，都支持MIMO技术。技术不同点：双工方式不一样，物理层尤其是帧结构不一样，重传机制HARQ设

9、计不同。适用范围适用范围: :在移动通信网络中，它们各自有着不同的适用范围：采用FDD模式工作的系统是连续控制的系统，适应于大区制的国家和国际间覆盖漫游，适合于对称业务如话音、交互式适时数据等。采用TDD模式工作的系统是时间分隔控制的系统，适应于城市及近郊等高密度地区的局部覆盖和对称及不对称数据业务。FDD与TDD的比较10TDDTDD的优势的优势: :1使用TDD技术时，只要基站和移动台之间的上下行时间间隔不大，小于信道相干时间，就可以比较简单的根据对方的信号估计信道特征。而对于一般的 FDD技术，一般的上下行频率间隔远远大于信道相干带宽，几乎无法利用上行信号估计下行，也无法用下行信号估计上

10、行；这一特点使得TDD方式的移动通信体制在功率控制以及智能天线技术的使用方面有明显的优势。2TDD技术可以灵活的设置上行和下行转换时刻，用于实现不对称的上行和下行业务带宽，有利于实现明显上下行不对称的互联网业务。但是，这种转换时刻的设置必须与相邻基站协同进行。3与FDD相比，TDD可以使用零碎的频段，因为上下行由时间区别，不必要求带宽对称的频段。4TDD技术不需要收发隔离器，只需要一个开关即可。FDD与TDD的比较11TDDTDD的的劣劣势势: :1移动台移动速度受限制。在高速移动时，多普勒效应会导致快衰落，速度越高，衰落变换频率越高，衰落深度越深，因此必须要求移动速度不能太高。TDD的最大移

11、动速度可达250km/h，与FDD系统相比，还有一定差距,根据ITU的要求，采用FDD模式的系统的最高移动速度可达500千米/小时,一般TDD移动台的移动速度只能达到FDD移动台的一半甚至更低。2覆盖半径小。也是由于上下行时间间隔的缘故，基站覆盖半径明显小于FDD基站。否则，小区边缘的用户信号到达基站时会不能同步。3发射功率受限。如果TDD要发送和FDD同样多的数据，但是发射时间只有FDD的大约一半，这要求TDD的发送功率要大。4同步要求高由于基站不能同时接收和发送，移动终端的传送必须在基站停止发送时开始，这意味着同一小区内的不同用户之间，用户与基站之间需严格同步，后一同步破坏会发生通信阻塞，

12、前一同步破坏将导致严重干扰，这是FDD的CDMA移动通信系统所没有的问题。FDD与TDD的比较12第二单元 4G 核心网EPC和IPRAN的组网13第二单元 4G 核心网EPC和IPRAN的组网14一、核心网EPC介绍15EPS (Evolved Packet System) EPS (Evolved Packet System) 系统主要分为以下三个部分：系统主要分为以下三个部分：UEUE（User EquipmentUser Equipment）：）：UEUE是移动用户设备，可以通过空中接口发起、接收是移动用户设备，可以通过空中接口发起、接收呼叫。呼叫。LTELTE（Long Term E

13、volutionLong Term Evolution）：无线接入网部分，又称为）：无线接入网部分，又称为E-UTRANE-UTRAN，处理所有，处理所有与无线接入有关的功能。与无线接入有关的功能。EPCEPC（System Architecture EvolutionSystem Architecture Evolution）：核心网部分，主要包括）：核心网部分，主要包括MMEMME、S-GWS-GW、P-GWP-GW、HSSHSS等网元，连接等网元，连接InternetInternet等外部等外部PDNPDN（Packet Data NetworkPacket Data Network）。

14、）。EPCEPC也被称为也被称为EPC (Evolved Packet Core)EPC (Evolved Packet Core)。lMMEMME：负责控制面的移动性管理，包括用户上下文和移动状态管理，分配用户临时身份标识等。lS-GWS-GW：是3GPP内不同接入网络间的用户面锚点，屏蔽3GPP内部不同接入网络的接口。S-GW承担EPC的网关功能，终结E-UTRAN方向的接口。lP-GWP-GW：是3GPP接入网络和非3GPP接入网络之间的用户面锚点，与外部PDN连接的网元，P-GW承担EPC的网关功能，终结与PDN相连的SGi接口。lHSSHSS：（Home Subscriber Ser

15、ver）是归属用户服务器，存储了EPS网络中用户所有与业务相关的数据，提供用户签约信息管理和用户位置管理。lPCRF: （policy control and charging rule function）主要用作策略和计费控制的规则制定。PCRF终结Rx接口和Gx接口。lPCEF：执行PCRF下发的策略，根据策略要求，进行业务控制和计费。l 3GPP AAA:对eHRPD用户进行鉴权，授权，获取和请求移动性参数的存储更新HSS中P-GW的地址.核心网EPC16EPC的构架更符合新一代移动通信网络的发展需要，能够充分考虑移动数据业务激增的需求，为运营商的业务开展提供有力支撑。与传统的核心网构架

16、相比，EPC具有三大明显特征：首先，EPC实现了控制面与用户面完全分离，并且用户面更加扁平。伴随着单用户数据流量和高速接入用户数的双边增长，用户面的吞吐能力逐渐成为核心网发展的“瓶颈”，为了打破这一瓶颈，EPC对分组核心网的控制面和用户面进行了分离，从而使得分组核心网只需要对网络节点提供用户面处理，不仅优化了用户面的性能，同时还节约了网络节点和承载网的投资其次，EPC实现了核心网的融合，支持3GPP与非3GPP（如Wi-Fi、WiMAX等）的多种接入方式，是支持异构网络的融合架构。这无疑将为运营商的全业务开展提供有力支撑，简化网络结构，降低网络运营成本。同时，多种接入方式之间的无缝移动性，还能

17、够在LTE部署初期给用户带来更好的使用体验。最后，EPC消除了电路域，这意味着EPC成为移动通信业务的基本承载网络。在此架构下，短信、语音等传统的电路域业务将借助VoLTE模式承载，也可以采用CSFB等方案依旧使用电路域来承载。目前，LTE时代的语音承载方案正在成为运营商关注和探索的重要课题EPCEPC网络架构特点网络架构特点17EPS网络的相关用户标识EPCEPC相关概念相关概念用户标识用户标识名称名称来源来源作用作用IMSIInternational Mobile Subscriber IdentitySIM卡UE在首次Attach时需要携带IMSI信息，网络也可以通过身份识别流程要求UE

18、上报IMSI参数IMEIInternational Mobile Equipment Identity终端国际移动台设备标识，用来唯一标识UE设备，用15个数字表示S-TMSISAE Temporary Mobile Station IdentifierMME产生并维护SAE临时移动标识，由MME分配。与UMTS的P-TMSI格式类似，用于NAS交互中保护用户的IMSIGUTIGlobally Unique Temporary IdentifierMME产生并维护全球唯一临时标识，在网络中唯一标识UE，可以减少IMSI，IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中。首次Attach时UE携带IMSI

19、，之后MME会将IMSI和GUTI进行一一对应，以后就一直用GUTI，通过attach accept带给UE；S-TMSI信息是GUTI的一部分18业务标识：APNAPN APN (Access Point Name)(Access Point Name)APN = APN-NI + APN-OIAPN = APN-NI + APN-OIAPN-NI:APN-NI: 由运营商定义由运营商定义APN-OI:APN-OI: mnc.mcc.gprsmnc.mcc.gprs一个一个APN APN 的实例的实例:ctnet.mnc011.mcc460.gprs:ctnet.mnc011.mcc460.

20、gprsMMEMME构造的全域名为构造的全域名为如果用户漫游需要回归属地，签约了如果用户漫游需要回归属地，签约了APN-OI replacement: APN-OI replacement: gd.mnc011.mcc460.gprsgd.mnc011.mcc460.gprsMMEMME构造全域名为构造全域名为ctnet.gd.apn

21、.EPCEPC相关概念相关概念19u 网络接入控制功能网络接入控制功能u 数据路由和转发功能数据路由和转发功能u 移动性管理功能移动性管理功能u 安全功能安全功能u 无线资源管理功能无线资源管理功能u 网络管理功能网络管理功能EPCEPC核心网络核心网络功能功能20二、接入层IPRAN介绍21接入层IPRAN介绍22IPRANIPRAN基本基本架构架构NodeB企业分支企业分支IPTVIPIP承载网承载网BSC/PCFBSC/PCFMME/SAE-GWMME/SAE-GW IPTVIPTV业务系统业务系统e eNodedeB23

22、电信电信IPRANIPRAN的基本架构的基本架构ER：核心路由器B2：核心汇聚路由器B：汇聚路由器A：基站接入设备24IPRANIPRAN承载网组网拓扑承载网组网拓扑25IPRANIPRAN核心汇聚层核心汇聚层核心核心汇聚汇聚设备设备26IPRANIPRAN接入接入层层接入设备成环建设接入设备成环建设27IPRANIPRAN业务承载需求业务承载需求 多业务承载的必然选择28IPRANIPRAN业务承载需求业务承载需求CDMA网络IP化承载需求29IPRANIPRAN业务承载需求业务承载需求LTE承载需求30三、 TDD和FDD融合组网 随着全球范围内越来越多的LTE网络逐渐步入商用，哪些频段将

23、成为运营商向LTE演进时主流的选择？在LTE TDD/FDD走向融合的大趋势下，运营商又该如何因地制宜地选择建网策略？这些都是运营商在迈向LTE时代必须要考虑的关键问题。 频谱资源是移动通信发展的核心资源。 1800MHz和2600MHz已经成为全球LTE主流频段。其中，在全球199张LTE FDD商用网络中，在1800MHz频段部署的有91张，在2600MHz频段部署的有64张；在全球21张TD-LTE商用网络中，在2600MHz频段部署的有11张，在2300MHz频段部署的有9张，在3500MHz频段部署的有1张。全球40%的LTE商用网络都采用1800MHz频段开展部署，1800MHz已

24、成为实现全球LTE漫游的黄金频谱。而1800MHz这个频段也比较特殊，可被GSM和LTE共享，以及发展很多创新的技术，包括如何提高GSM频谱利用效率用于LTE。 随着TDD和FDD融合能力的进一步增强，LTE TDD/FDD也将彻底走向融合。由于优质频谱资源的日益稀缺，TD-LTE支持上下行带宽非对称配置、频谱相对集中、带宽更大等优势日益凸显。许多运营商渐渐认识到了TDD技术和TDD频谱的价值，于是打造LTE TDD/FDD融合的网络正在成为越来越多的LTE运营商的选择。31TDD和FDD融合组网 随着LTE FDD/TDD制式融合组网成为全球运营商移动宽带的重要演进方向，近年来全球已实现了多

25、张融合网络的商用。 在网络设计层面，除了基于网络负荷动态调整GUL的接入外，STC对于LTE FDD/TDD在网络规划和设计的原则如下:FDD实现广覆盖，TDD作为热点区域覆盖，并作为容量层;TDD/FDD同作为覆盖和容量层时，iPhone、iPad使用1.8G LTE网络;其他智能手机和数据卡、CPE、无线路由器等终端使用LTE TDD 2.3G网络;FDD作为覆盖层，提供基本覆盖，TDD通过异频组网，实现深度覆盖，满足室内覆盖对容量的需求，减少网络部署干扰;FDD作为覆盖层和容量层，实现基本业务，TDD作为行业客户和特定应用层，提供M2M、视频和eMBMS业务，满足行业客户需求。于TDD和

26、FDD标准同源等先天优势，融合网络的基本性能是可以得到保证的。某些厂家设备对于TDD和FDD网络不仅是标准通用，在设计上也是同源的，基带、射频、传输、运维等都是可以共享的，可以极大地降低运营商的投资成本。对于TDD和FDD的建网策略，全世界不同运营商的策略选择也有所不同，有的以TDD为主，有的则以FDD为主。从投资角度而言，运营商根据自己的特点制定自己的投资计划。频谱是很宝贵的，从投资策略上来看，哪个制式的网络占多少比例，运营商是有一定机动性的。”4G4G终端按照收发方式进行分类：CSFB（电路域回落）终端是单收单发的LTE和CS域的多模终端 LTE和CS域只有 套收发信机 终 CSFB（电路

27、域回落）：终端是单收单发的LTE和CS域的多模终端，LTE 和CS域只有一套收发信机，终端只能在一个网络待机，只和LTE网络或CS域网络进行通信。优势：硬器件少可以减少终端成本 减少干扰 减小终端体积和重量 单网待机减少终端功耗等 优势：硬器件少可以减少终端成本、减少干扰、减小终端体积和重量，单网待机减少终端功耗等。IPHONE6 联通版采用该方案。SRLTE：终端上只有一套收发信机，可以同时接收LTE网络和CS域网络的信息，在两个网络待机，实现双待，但是只能和LTE网络或CS域网络进行通信。终端在离开LTE回落到CS域进行语音业务时，需要通知LTE网络。优势：硬器件少可以减少终端成本等。IP

28、HONE6 电信版采用该方案。SVLTE：终端是双收双发的LTE和CS域的多模终端，LTE和CS域各有一套收发信机，终端能同时在两个网络待机，实现双待，也可以同时和LTE网络、CS域网络进行通信。优势：实现语音和数据业务并发。NT 4等目前主流机型均采用该方案 NOTE 4等目前主流机型均采用该方案。VOLTE:VOICE OVER LTE,它是一种IP数据传输技术，网络像承载其它数据媒体一样承载语音媒体，实现数据与语音业务在同一网络下的统一优势：接通等待时间更短 以及更高质量 更自然的音视频通 数据与语音业务在同 网络下的统。优势：接通等待时间更短，以及更高质量、更自然的音视频通话效果。4G

29、终端语音方案分类32第三单元 电信4G终端模式与网络的互操作4G终端国际漫游支持频段分析33第三单元 电信4G终端模式电信4G终端的基本形态34第三单元 电信4G终端模式4G终端芯片厂商35第三单元 电信4G终端模式CDMA运营商4G终端语音方案语音方案36第三单元 电信4G终端模式主流机型基带芯片使用情况37第三单元 电信4G终端模式LTE终端语音承载方案38第三单元 电信4G终端模式39一、 SVLTE模式介绍SVLTE终端架构SRLTESRLTE终端：终端：LTELTE与与CDMACDMA分别有独立的分别有独立的Rx&Tx,Rx&Tx,以华为、酷派、三星、以华为、酷派、三星、LGLG等双

30、等双卡双待手机为代表使用的模式卡双待手机为代表使用的模式40SVLTE模式介绍SV-LTE网络架构及软硬件改造说明 SV-LTE: SV-LTE: 硬件：无改造要求硬件：无改造要求 软件：无改造要求软件：无改造要求41二、 SRLTE模式介绍SRLTE终端架构SRLTESRLTE终端：终端：LTELTE与与CDMACDMA共用共用TxTx或者共用或者共用Rx&TxRx&Tx；该架构下，；该架构下，LTELTE与与CDMACDMA可以同可以同时待机，时待机，但不但不提供业务提供业务并发，苹果并发，苹果iPhoneiPhone手机为代表使用的模式。手机为代表使用的模式。42SRLTE模式介绍SRLTE网络架构及软硬件改造说明 SRLTESRLTE： 硬件硬件：无改造要求：无改造要求 软件软件：要求：要求LTE/EPCLTE/EPC网络支持网络支持ESRESR、承载挂起、承载挂起/ /恢复功能恢复功能43三、 电信3G与4G网络的互操作在与LTE网络优化切换前，CDMA 3G（EVDO)网络需升级为eHRPD网络，eHRPD网络是LTE和EVDO互通的桥梁44各种各种互互操作操作方案方案比较比较目前电信网络只用到SVLTE和SRLTE方案方案方案特点特点优点优点缺点缺点CSFB附着在LTE网络，发起呼叫或者收到呼叫时，回落到