LTE知识点汇总0-LTE的网络结构

一、LTE的网络结构

4G无线网络结构BTS/NODEB:基站收发台（BaseTransceiverStation）BSC/RNC:基站控制器（basestationcontrol）MSC:移动业务交换中心（mobileswitchingcenter）eNB-EvolvedNodeB进化节点基站SGW-ServingGateway业务网关PGW-PDNGateway分组数据网关MME-MobilityManagementEntity移动管理实体PCRF-PolicyChargingRulesFunction计费策略功能服务器HSS-HomeSubscriberServer归属客户服务器

网元之间的接口和协议端到端接口类型包含主要信息UE与EnodeBUu信令面/用户面1、RRC信令消息；2、测量报告；3、广播消息；4、异常流程EnodeB与EnodeBX2信令面/1、Inter-eNB切换；2、eNB直接交换无线质量测量信息EnodeB与MMES1-MME信令面1、上下文信息（IP地址、UE能力等）；2、用户身份信息（IMSI或TMSI、GUTI等）；3、切换信息、位置信息（小区、TAC等）；4、E-RAB承载管理信息；5、NAS信息（用户附着、鉴权、寻呼、TA更新等）；6、S1接口管理信息（MME标识、负载均衡等）EnodeB与SGWS1-U用户面用户面数据的隧道传输，包含Tunnel号可定位用户该业务对应的无线侧信息，用户业务数据类型如HTTP、IM、Video等MME与HSSS6a信令面1、签约数据：包括用户标识（IMSI、MSISDN等）、签约业务APN、服务等级Qos、接入限制ARD、用户位置、漫游限制等信息，该类信息通过S6a接口的位置更新、插入用户数据等操作进行交互；2、认证数据：包括鉴权参数（Rand、Res、Kasme、AUTN四元组），该类信息通过S6a接口的鉴权操作进行交互MME与MSCSGs信令面1、系统间联合附着、位置更新操作；2、LTE用户短信；3、CSFB用户被叫寻呼MME与MMES10信令面MME间切换信息（包括上下文、未用的鉴权标识等）MME与SGWS11信令面创建/删除会话、建立/删除承载消息SGW与PGWS5/S8信令面/用户面SGW是终端接入EPC的“代理”，而PGW是终端接入互联网的“代理”，当终端需要访问互联网时，显然需要SGW和PGW之间建立通信。

相同plmn的sgw和pgw的接口是s5，不同plmn的sgw和pgw接口是s8

全IP网络扁平化的网络3GPPLTE架构－SystemArchitectureEvolution(SAE)有三个功能实体：

SGW（服务网关）－包括SGSN部分和GGSN的全部功能MME(移动性管理实体)－包括SGSN和RNC的部分功能eNodeB包括NodeB全部和RNC部分功能4层通道并入2层通道：更少接口，全IP传输网络信令控制通道：eNodeB-MME；数据传输通道：eNodeB-SGW

4G网络节点功能介绍eNodeB功能：无线链路维护功能，无线资源管理功能，部分移动性管理功能（连接移动性管理））无线资源管理功能:无线承载控制RBC，无线接纳控制RAC，连接移动性控制CMC，分组调度PS-动态资源分配DRA，RAT间的无线资源管理，小区间干扰协调ICIC，负载均衡LB。MME功能：NAS信令以及安全性功能、3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令、空闲状态下移动性管理、漫游、鉴权、承载管理功能（包括专用承载的建立）NAS控制协议在网络侧终止于MME：主要实现EPS承载管理、鉴权、ECM（EPS连接性管理）idle状态下的移动性处理、ECMidle状态下发起寻呼、安全控制功能。SGW功能：支持UE的移动性切换用户面数据的功能；E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持；数据包路由和转发；上下行传输层数据包标记。PGW功能：会话和承载管理；

IP地址分配；基于每用户的包过滤；对用户数据的合法监听；在上下行数据的Qos标识；E-UTRAN只包含eNodeB；EPC包括5个基本网元:移动性管理实体（MME）服务网关（Serving-GW）分组数据网网关（PDN-GW）策略计费功能实体（PCRF）归属用户服务器（HSS）控制板卡(eCCM-U)：千兆以太网接口，GPS内置，处理eNB数据流量(CPU)，eNodeB同步管理。Modem板卡(bCEM-U)：基带信号处理，接口和控制单元(ICU)射频模块：无线收发(数字信号处理，或者射频型号的调整解调)，功放，低噪声接收滤波器不是LTE关键技术：SC-FDMA（Single-carrierFrequency-DivisionMultipleAccess，单载波频分多址）：是LTE的上行链路的主流多址，与OFDMA相比之下具有的较低的PAPR（峰值/平均功率比，peak-to-averagepowerratio），比多载波的PAPR低1-3dB左右。更低的PAPR可以使移动终端（UE）在发送功效方面得到更大的好处，并进而延长电池使用时间，达到降低终端功耗以及器件成本。SC-FDMA具有单载波的低PAPR和多载波的强韧性的两大优势。LTE关键技术OFDM正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)：下行将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。MIMO多入多出(Multiple-InputMultiple-Output):不相关的各个天线上分别发送多个数据流，利用多路信道，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，提高信道及频谱利用率，下行数据的传输质量。高阶调制：16QAM、64QAMHARQ混合自动重传请求（HybridAutomaticRepeatreQuest）:

下行：异步自适应HARQ

上行：同步HARQAMC（AdaptiveModulationandcoding:自适应调制与编码）：TD-LTE支持根据上下行信道互易性进行AMC调整小区干扰控制：LTE系统中，系统中各小区采用相同的频率进行发送和接收,在小区间产生干扰，小区边缘干扰尤为严重。目前的干扰控制技术有干扰随机化，干扰控制，干扰对消，干扰协调等。上下行物理信道信号的处理步骤加扰：在于将干扰信号随机化，在发送端用小区专用扰码序列进行加扰，接收端再进行解扰，只有本小区内的UE才能根据本小区的ID形成的小区专用扰码序列对接收到得本小区内的信息进行解扰，这样可以在一定程度上减小邻小区间的干扰。

调制：数据信道采用QPSK，16QAM，64QAM，控制信道采用BPSKQPSK。控制信道的调制方式是固定的,数据信道采用何种调制是根据反馈的信道质量来确定的，与UE端反馈的CQI有关系。下行层映射：由于码字数量和发送天线数量不一致，需要将码字流映射到不同的发送天线上，因此需要使用层与预编码。层映射与预编码实际上是“映射码字到发送天线”过程的两个的子过程预编码处理：可以有效地消除多用户干扰，从而大大提高系统容量；可以大大简化接收机的算法，解决移动台的功耗和体积问题；由于发射端能准确知道各用户的信道状态信息，所以在发射端采用反馈干扰抵消的方法不存在误码扩散问题，性能更优。中国移动的频率分配和计算方法TDLTE的频率通过中心频道号dlEARFCN和带宽bandwidth定义•bandwidth就是包括的RB数：如：n100-20MHz•EARFCN的计算公式是：FDL=FDL_low+0.1(NDL–Noffs_DL)NDL是EARFCN，即频道号。公式计算的是中心频率。比如移动2.6G测试使用2575-2595MHz，查表知道是38号频段，代入38号频段表的值可得：2570+0.1×（Nxx-37750）=2585MHz，对应20M就是dlEARFCN=37900频段可用频段范围（MHz）频点载波频段范围（MHz）EARFCN备注F1880-1900F1-31880-18859405/9413/9421TDSF频段F11885-190538400TDLF频段D2575-2635D12575-259537900/40540B38/B41D22594.8-2614.838098/40738B38/B41D32614.6-2634.640936B41D42599.5-2619.538145/40785B38/B41E2320-2370E12320-234038950

E22339.8-2359.839148

E32359.2-2369.239292

高铁专用F频段38499中国移动的频率分配和计算方法LTE的频率通过中心频道号dlEARFCN/UlEARFCN和带宽bandwidth定义•bandwidth就是包括的RB数：如：n100-20MHz•EARFCN的计算公式是：Fxx=Fxx_low+0.1(Nxx–NOffs-xx)Nxx是EARFCN，即频道号。公式计算的是中心频率。比如使用UL1960-1980，DL2150-2170查表知道是1号频段，代入Band1表的值可得：DL2110+0.1×（Nxx-0）=2160MHz，对应dlEARFCN=500UL1920+0.1×（Nxx-18000）=1970MHz，对应UlEARFCN=18500TDL上下行子帧配置和特殊子帧配比subframeAssignmentTDL上下行子帧分配类型,目前只支持Sa1（配置1）驾考特殊场景和Sa2（配置2）除了特殊场景外总共有7种子帧配比specialSubframePatterns特殊子帧配置类型（0-8）•常规符号长度2194Ts•每个GP符号可以支持约10公里的小区传播半径。Ssp0的GP最大为10，所以支持100公里的小区传播半径。SSP5是3:9:2,一般是F频段配置。SSP7是10:2:2,一般是D频段和E频段配置。D、EF无线帧和子帧的概念TD_LTE在横坐标是时间，纵坐标是频率的二维图，横坐标一个子帧有14个符号，纵坐标12个子载波，构成了一个PRB=14*12=168个RE，在纵坐标有100个PRB，共计有100*168=16800个RE。RE(ResourceElment)LTE最小的资源单位，频域上占用一个子载波，时域上占用一个OFDM符号。

RB(ResourceBlock)一个时隙中，时域上占用7个OFDM符号，频域上占用12个子载波物理资源称为一个资源块。

资源单元组（REG，ResourceElementGroup）每个REG中包含4个连续的RE控制信道单元（CCE，ControlChannelElement）1CCE=9REG=36RE根据UE的cat分类计算上下行速率峰值CAT3的UE，采用SA1配比，SSP7的特殊子帧配比，计算上下行峰值速率？1、下行采用64QAM，上行16QAM，也就是说下行一个OFDM符号承载6bit数据，上行一个OFDM符号4bit；2、根据帧结构，20MHZ带宽有100个RB，每个RB在频域上是12个OFDM符号，所以20MHZ带宽有1200个OFDM符号；3、根据帧结构，时域上一个TDD帧10ms，一个子帧1ms，一个子帧有14