1、LTE网络概述及原理2课程内容n LTE网络基础n LTE网络架构 l LTE网络结构及网元功能l LTE系统接口和协议 n 空口 协议栈结构n LTE关键技术VBOX onLine3移动通讯技术演进移动通信从 2G、 3G到 4G发展过程，是从低速语音业务到高速多媒体业务发展的过程。1G： 模拟制式的移动通信系统， 具代表性的有 70年代的美国AMPS系统 ， 实现了国内范围的语音通信。2G： 第二代数字蜂窝通信系统， 80年代末开发，全数字化系统实现了通话质量和系统容量的提升，开启了全球化的移动通信时代，其主要代表系统有GSM系统和 CDMA系统 。3G： 第三代移动通信技术，移动多媒体蜂
2、窝通讯技术，实现无线通信和国际互联网融合，提供语音、图像、音乐、视频等各种多媒体数据业务，要求提供 2Mbps标准用户速率（室内）或 144Kbps速率（高速移动）。目前3G标准有 4个： WCDMA、 CDMA2000、 TD-SCDMA（由中国制定的 3G标准），以及 WiMAX（ 802.16系列标准）4G： 第四代移动通信技术，宽带大容量的高速蜂窝系统，支持 100Mbps150Mbps下行网络带宽，提供交互多媒体业务，高质量影像， 3D动画和宽带互联网接入等业务，用户体验最大能达到 20Mbps下行速率。LTE： 长期演进 LTE（ Long Term Evolution）是 3GP
3、P组织主导的新一代无线通信系统，也称之为演进的 UTRAN（ Evolved UTRA and UTRAN）的研究项目，全面支撑高性能数据业务， “ 未来 10年或者更长时间内保持竞争力 ” ， 3GPP的 LTE标准在无线接入侧分为 LTE FDD和 TD-LTE。LTE网络基础VBOX onLine4LTE系统主要性能和目标与 3G相比， LTE主要性能特征：通信速率大幅提高， 20MHz系统带宽的条件下：下行链路的瞬时峰值数据速率在，可以达到100Mbps（ 5 bps/Hz）（网络侧 2发射天线， UE侧2接收天线条件下）；上行链路的瞬时峰值数据速率，可以达到 50Mbps（2.5 b
4、ps/Hz）（ UE侧单发射天线情况）。频谱效率的提高：下行链路 5(bit/s)/Hz，是 R6版本的 HSDPA的 34倍，此时 R6 HSDPA是 1发 1收，而 LTE是 2发 2收 ;上行链路 2.5(bit/s)/Hz，是 R6版本 HSU-PA的 23倍，此时 R6 HSUPA是 1发 2收， LTE也是 1发 2收。带宽灵活配置，能够支持 1.4MHz， 3MHz， 5MHz， 10MHz， 15MHz， 20MHz等不同系统带宽，并支持成对 (paired)和非成对 (unpaired)的频谱分配，系统部署更灵活。更低网络时延：控制面的传输时延 VBOX onLine5LTE
5、频段划分LTE网络基础VBOX onLine63GPP组织架构Project Co-ordination Group (PCG) TSG GERANGSM EDGE Radio Access Network GERAN WG1 Radio Aspects GERAN WG2Protocol AspectsGERAN WG3 Terminal TestingTSG RANRadio Access NetworkRAN WG1 Radio Layer 1 specRAN WG2 Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR specRAN WG3 lub spec, lu
6、r spec, lu spec UTRAN O&M requirementsRAN WG4 Radio Performance Protocol aspectsRAN WG5 Mobile Terminal Conformance TestingTSG SAService & Systems AspectsSA WG1 ServicesSA WG2 ArchitectureSA WG3 SecuritySA WG4 CodecSA WG5 Telecom ManagementTSG CNCore Network & TerminalsCT WG1 MM/CC/SM (lu)CT WG3 Int
7、erworking with external networksCT WG4 MAP/GTP/BCH/SSCT WG6 Smart Card Application AspectsLTE网络基础7课程内容n LTE网络基础n LTE网络架构 l LTE网络结构及网元功能l LTE系统接口和协议 n 空口 协议栈结构n LTE关键技术VBOX onLine8LTE系统网络架构主要网元LTE采用扁平化的网络结构，无线接入网 E-UTRAN部分仅包含 3G接入网中的 NodeB网元（ 3G的无线接入网元包含控制器（ RNC）、基站（ NodeB）两部分）。整个 LTE/SAE系统由核心网（ EPC）
8、 、基站（ eNB）和用户设备（UE）三部分组成 ,其中 EPC和 E-UTRAN两大系统合称 EPS(Evolved Packet System)：1. EPC（ Evolved Packet Core），负责核心网部分，主要包括 MME、 S-GW和 P-GW等网元。 MME主要负责信令处理，包括负责移动性管理、承载管理、用户的鉴权认证、 SGW和 PGW的选择等功能； S-GW主要负责用户面处理，负责数据包的路由和转发等功能； P-GW主要负责管理 3GPP和 non-3GPP间的数据路由等 PDN网关功能。2. eNB， eNodeB（ Evolved Node B，即演进型 Node
9、 B简称 eNB），负责无线接入功能，以及 E-UTRAN的地面接口功能，包括实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性控制；完成上下行的 UE的动态资源分配（调度）； IP头压缩及用户数据流加密； UE附着时的 MME选择； S-GW用户数据的路由选择； MME发起的寻呼和广播消息的调度传输；完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告。3. UE， User Equipment，包含手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等。MME / S-GW MME / S-GWS1p 移 动 性管理p 服 务 网关MME/SGW 与 eNode B的接口EPCE-UTRANNode BRNC+ =eNBE
10、PSeNBX2eNode BeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB与 eNB之 间 的 接口LTE网络架构VBOX onLine9小区间 RRMRB控制连接移动性管理无线接入控制eNB测量管理动态资源分配(调度 )RRCPDCPRLCMACPHYeNB1S1E-UTRANEPCNAS安全MME空闲态移动性管理EPS承载控制S-GW移动锚点P-GWUE IP地址分配分组过滤InterneteNB2X2S1网元功能接入网和核心网功能划分 E-UTRAN提供空中接口功能（包含物理层、 MAC、 RLC、 PDCP、 RRC功能）、以及小区间的 RRM功能、 RB控制、连接的移动性控制、无线
11、资源的调度、对 eNB的测量配置、对空口接入的接纳控制等。 EPC通过 MME、 S-GW和 P-SW等控制面节点和用户面节点完成 NAS信令处理和安全管理、空闲的移动性管理、 EPS承载控制以及移动锚点功能、 UE的 IP地址分配、分组过滤等功能。LTE网络架构VBOX onLine10R4R5R992000 2001 2002规 范完成时间R8n 继承 2G（ GSM和GPRS）所有的业务和功能n 核心网分 CS电路域和 PS分组域n 接入网引入WCDMA UTRANn 核心网和接入网之间的 Iu接口基于ATMn 继承 WCDMA R99所有的业务和功能n 电路域结构的变化：控制和承载相分离， MSC可以用合一或 SERVER、 MGW分离结构实现n 电路域 引入分组话音，支持 多种传输技术： TDM，ATM， IPn 继承 WCDMA R4所有的业务和功能n 核心网增加 IM（IP多媒体域）n RAN向 IP方向发展n 增强的 IP QoS 能力，支持端到端的 IP多媒体业务n 启动了 LTE项目的标准制定n 启动了系统架构演进（ SAE) 标准制定n IMS技术增强 3GPP协议版本的演进LTE网络架构
