1、摘 要LTE(Long Term Evolution)是 3GPP 长期演进项目，兼容目前的 3G 通信系统并对 3G 演进。它具有高传输速率、高传输质量和高移动性的特性。 3GPP 在工作计划中写入了长期演进(LongTermEvolution) 的研究框架，并提出了未来在 20MHz 带宽上达到瞬时峰值下行 100Mbps 以及上行 50Mbps 的目标。通过 LTE 网络规划实训实训项目、基站概预算设计实训、 LTE 基站单站硬件配置与组网实训、 LTE 全网规划与组网实训、LTE 单站配置实训、LTE 规划模式多基站组网实训掌握 LTE 基站的规划。关键词：长期演进，OFDM，基站目
2、录1 LTE 简介 .11.1LTE 无线络系统结构 .11.2LTE 主要技术特点 .21.3LTE 中的无线接入技术 .32 LTE 网络规划实训 .72.1 实验目的 .72.2 实验内容 .72.3 实验过程 .72.4 数据配置 .73 LTE 基站概预算设计实训 .93.1 实验目的 .93.2 实验内容 .93.3 实验过程 .93.4 数据配置 .94 LTE 基站单站硬件配置与组网 .104.1 实验目的 .104.2 实验内容 .104.3 实验过程 .104.4 数据配置 .115 LTE 全网规划与组网实训 .125.1 实验目的 .125.2 实验内容 .125.3
3、实验过程 .125.4 数据配置 .136 LTE 单站配置实训 .156.1 实验目的 .156.2 实验内容 .156.3 实验过程 .156.4 数据配置 .16结 语 .18参考文献 .1901 LTE 简介1.1LTE无线络系统结构LTE： Long term evolution 意即长期演进。3GPP 的无线接入技术，如HSDPA 和增强上行等技术将在几年内具有非常高的竞争力；但为了在更长的一个时间，比如 10 年甚至更长的时间，保持这种竞争力，需要考虑无线接入技术的一个长期的演进。包括无线接口和无线网络系统结构两个方面的演进。LTE 项目是近两年来 3GPP 启动的最大的新技术研
4、发项目，这种以OFDM/FDMA 为核心的技术可以被看作“ 准 4G”技术。3GPP LTE 项目的主要性能目标包括：1) 支持 1.25MHz-20MHz 带宽；2) 峰值数据率：上行 50Mbps，下行 100Mbps。频谱效率达到 3GPPR6 的 2-4 倍；3) 提高小区边缘的比特率；4) 用户面延迟（单向）小于 5ms，控制面延迟小于 1OOms；5) 支持与现有 3GPP 和非 3GPP 系统的互操作；6) 支持增强型的广播多播业务；7) 降低建网成本，实现从 R6 的低成本演进；8) 实现合理的终端复杂度、成本和耗电；9) 支持增强的 IMS（IP 多媒体子系统）和核心网；10
5、) 追求后向兼容，但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡；11) 取消 CS（电路交换）域，CS 域业务在 PS（包交换）域实现，如采用VoIP；12) 对低速移动优化系统，同时支持高速移动；13) 以尽可能相似的技术同时支持成对（paired）和非成对（unpaired）频段；14) 尽可能支持简单的临频共存。3GPP 毫不讳言 LTE 项目的启动是为了应对“其他无线通信标准 ”的竞争。针对 WiMAX“低移动性宽带 IP 接入” 的定位，LTE 提出了相对应的需求，如相似的带宽、数据率和频谱效率指标、对低移动性进行优化、只支持 PS 域，强调广播多播业务等。同时，出于对 VoIP 和在
6、线游戏的重视，LTE 对用户面延迟的要求近乎苛刻。关于向后兼容的要求似乎模棱两可，从目前的情况看，由于选择了大量的新技术，至少在物理层已难以保持从 UMTS 的平滑过渡1SAE architectureUTRAN E-UTRAN图 1 LTE 无线网络结构1.2LTE主要技术特点LTE 有如下几个主要技术特点： 显著提高峰值传输速率:下行：100 Mbps ，20M 带宽，5bps/Hz；上行：50 Mbps ，20M 带宽， 2.5bps/Hz；HSDPA：10Mbps 、2bps/Hz ；HSUPA：2Mbps 、0.1bps/Hz ； 显著提高频谱利用率，是 HSDPA 的 3-4 倍，
7、是 HSUPA 的 2-3 倍图 2 带宽速率 灵活可变的带宽： 1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz ：可变带宽设计：不同系列的基站设备其射频、基带部分要适应从eNBSGNSGNeNBeNBIub UTRANIIubIuIuRNCCore Ntwrk eNBME/SA GWME/SA GWeNBeNBS1 S1X2X22 E-UTRANCore NtwrkS121.25M、2.5M、5M、10M、15M、20M 的可变带宽，以满足运营商多样化需求。考虑不同带宽能力的 UE 和不同带宽的 eNB，如最大带宽 20M 的 UE 必须能够于一个可变带宽从 1.
8、25M 到 20M 的 eNB 进行无线连接；反之，也是； 尽可能降低无线接入网络延迟（用户面 UE - RNC - UE ）低于 10ms 显著降低控制面网络延迟： 提高“小区边界传输速率” ，同时保证和目前网络相同的站点分布1.3LTE中的无线接入技术(1)上行接入方式:SC-FDMA(FDD/TDD)调制方案:（QPSK，16QAM 或 8PSK）数字基带调制技术：QAM: 正交振幅调制(QAM Quatrature Amplitude Modulation)是一种振幅和相位联合键控QPSK: （四相相移键控）8PSK: （八进制移相键控）LTE 在上行链路采用 SC-FDMA，可以降低
9、发射终端的峰均功率比，减小终端的体积和成本； 由于 OFDM 有比较大的 PARP 问题,上行一般都是 SC-FDMA,减小用户端的 RF 复杂度,只进行单载波频域均衡.下图是采用 SC-FDMA的发射图。LTE UL SC-FDMA Parameters:BandWidth 1.25M 2.5M 5M 10M 15M 20MSampling Frequency 1.92M 3.84M 7.68M 15.36M 23.04M 30.72MFFT Size 128 256 512 1024 1536 2048Number of usesub-carriers75 150 300 600 900
10、1200表一 SC-FDMA 发射图3DFT Sub-carier Maping CP insertion Size-NTX Size-NFT Code symbol rate= R NTX symbols IFT 图 2 SC-FDMA 的发射(2)下行接入方式:OFDM(FDD/TDD) 调制方案:QPSK，16QAM ，64QAM，OFDM/OQAM OFDM 是一种多载波调制技术，QAM/QPSK 等调制方案是针对它的每一路载波的调制方法LTE DL OFDMA Parameters:BandWidth 1.25M 2.5M 5M 10M 15M 20MSub-frame durati
11、on 0.5msSub-carrier spacing 15KHzSampling Frequency 1.92M 3.84M 7.68M 15.36M 23.04M 30.72MFFT Size 128 256 512 1024 1536 2048Number of usesub-carriers75 150 300 600 900 1200Number of OFDM Symbols per sub frame(CP)7/6表 1 OFDMA 发射图(3) OFDM 技术简介目前使用一些调制系统，ASK,FSK,QPSK,8PSK,QAM,GMSK 都是采用一个正弦波形振荡作为载波，将基带
12、信号调制到此载波上。若信道不理想，在已调信号频带上很难保持理想传输特性时，会造成信号的严重失真和码间串扰。例如，在具有多径衰落的短波无线电信道上，即使传输低速（1200 波特）的数字信号，也会产生严重的码间串扰。为了解决这个问题，除了采用均衡器外，途径之一就是采用多个载波，将信道分成许多子信道。将基带码元均匀分散地对每个子信道的载波调制。假设有 10 个子信道，则每个载波的调制码元速率将降低至41/10，每个子信道的带宽也随之减小为 1/10。若子信道的带宽足够小，则可以认为信道特性接近理想信道特性，码间串扰可以得到有效的克服。在下图中画出了单载波调制和多载波调制特性的比较。在单载波体制的情况
13、下，码元持续时间 Ts短，但占用带宽 B 大；由于信道特性| C(f)|不理想，产生码间串扰。采用多载波后，将得到改善。早在 1957 年出现的 Kineplex 系统就是著名的这样一种系统 8.5，它采用了 20 个正弦子载波并行传输低速率（150 波特）的码元，使系统总信息传输速率达到 3 kb/s，从而克服了短波信道上严重多径效应的影响。随着要求传输的码元速率不断提高，传输带宽也越来越宽。今日多媒体通信的信息传输速率要求已经达到若干 Mb/s。并且移动通信的传输信道可能是在大城市中多径衰落严重的无线信道。为了解决这个问题，并行调制的体制再次受到重视。图 3 OFDM 载波调制OFDM(O
14、rthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，是一类多载波并行调制的体制。其主要思想是：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。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带 宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。OFDM 和以前的多载波并行调制相比有如下不同：1) 为了提高频率利用率和增大传输速率，
15、各路子载波的已调信号频谱有部分重叠；2) 各路已调信号是严格正交的，以便接收端能完全地分离各路信号；53) 每路子载波的调制是多进制调制；4) 每路子载波的调制制度可以不同，根据各个子载波处信道特性的优劣不同采用不同的体制。例如，将 2DPSK 和 256QAM 用于不同的子信道，从而得到不同的信息传输速率。并且可以自适应地改变调制体制以适应信道特性的变化。OFDM 的缺点主要有两个：1) 对信道产生的频率偏移和相位噪声很敏感；频率偏差影响正交性，丧失正交性致 ICI(码间干扰)2) 峰均功率比(PAPR)较大，这将会降低射频功率放大器的效率,同时高的 PAPR需放大器有高的动态范围，否则也会
16、导致 ICI，同时成本也上去了OFDM 的优点：1) OFDM 系统把高速的数据流分成多个平行的低速数据流，把每个低速的数据流分到每个单子载波上,在每个子载波上进行 FSK2) FDM 高速数据流进行串并转换，每个子载波上的符号长度相对增加，能减少ISI；OFDM 的每个子载波间可以重叠，大大提高了频谱利用率3) OFDM 采用 FFT 实现，复杂度低，可以抗频率选择性衰落4) OFDM 和其他接入方法结合,如 MIMO图 4 多载波调制载波间隔6图 5 OFDM 调制载波2 LTE 网络规划实训2.1实验目的1) 了解 LTE 基站在不同场景下的规划要点；2) 掌握不同场景下规划设计等方法；掌握不同场景下基站小区设置及配置等；2.2实验内容1) 在规划模式下，选择合适的网络场景进行网络规划 2) 根据场景进行基站和小区的选择，选择合适的位置创建基站3) 根据场景进行基站和小区的选择，根据场景模型，进行合理的小区覆盖配置2.3实验过程实验网络拓扑如图所示
