lte基本原理和系统架构.ppt

SGSN: Serving GPRS SUPPORT NODE 要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能 GGSN: Gateway GPRS Support Node 网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数 据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络 其中EPC(Evolved Packet Core)为核心网接入单元，由PDN网关(PDN GW)、业务网关(S GW)及移动性管理实体(MME)组成 * 信令流：控制平面 数据流：用户平面 * * 系统信息广播（System Information Broadcast）是通信系统中的一个重要功能，主要提供了接入网系统的主要信息，以便于UE建立无线连接。 LTE系统信息广播与3G的系统信息广播从功能上是完全一致的，但是在调度和具体的信息内容上还是有很大的不同。 * * * * 目 录 * LTE业务流程 LTE关键技术 LTE网络概述 LTE网络基本架构 LTE现状 LTE网络关键技术 * OFDM的引入 通信系统中的数据传输速率越来越高 数据传输速率提高后将直接导致每个码元的传输周期缩短 在无线通信系统中，存在多径效应，这样当码元传输周期缩短时，码间干扰会更加严重，从而导致检测性能下降 如果将并行传输技术引入通信系统中，则可以同时传输多个码元，这样在总数据传输速率相同时，每个码元的传输周期可以大大增长 OFDM技术恰恰可以利用正交子载波组来实现并行传输，从而增强系统对码间干扰的鲁棒性 20世纪五六十年代，美国军方创建了世界上第一个多载波调制系统 20世纪七十年代，出现大规模子载波和频率重叠技术的OFDM系统 20世纪九十年代，随着数字信号处理技术的发展，OFDM系统在发射端和接收端分别采用IFFT和FFT来实现，从而导致系统实现复杂度大大降低，使得该技术开始广泛应用 * OFDM原理 将数据进行串并转换，得到N路并行的数据流，并将它们调制到相互正交的子载波上，各个子载波的频谱相互交叠 OFDM系统的发射信号中，各个载波之间是完全正交的 OFDM系统的子载波间隔为OFDM符号周期的倒数，每个子载波的频谱均为SINC函数，该函数以子载波间隔为周期周期性地出现零值，这样恰好在其他子载波的峰值位置处贡献为零 * OFDM技术的优点和缺点 优点： 频谱利用率高 （保护频带小/子频带相互正交） 抗多径干扰 （符号传递时间长/额外增加CP） 抗频率选择性衰落 （频选调度） 信道估计与均衡实现简单 缺点： 对频率偏移特别敏感，收发两端晶振的不一致会引起ICI，虽然在接收端可以通过频率同步来获取频率偏移并进行校正，但由于频偏估计的不精确而引起的残留频偏将会使信号检测性能下降 在移动环境下，由于终端移动而引起的多普勒频谱扩展，同样会引起ICI，这就要求系统设计时合理地配置各种参数以尽量降低ICI对检测性能的影响 PAPR较大，对功放和削波提出了更高的要求 OFDM是TD-LTE区别于3G系统最关键的技术； * 多天线简介 多天线技术可以理解为：在发射端和(或)接收端使用多个天线，并结合一定的信号处理技术的相关技术的通称 根据要达到的目的不同，可以采用不同的多天线技术 多天线可以用来提供分集，抵抗无线信道的衰落。这种情况下，不同天线上的衰落应该具有低的相关性； 多天线也可以进行波束成型，如最大化目标指定方向上的天线增益或者抑制特定的主要干扰信号。根据天线之间相关性的不同，可以采用不同的波束成型方式； 发射和接收端同时使用多天线时，可以进行空间复用。在没有降低功率利用率前提下提高带宽利用率，或不降低覆盖的前提下在有限的带宽上提供更高的输出传输速率。有时空间复用也称为MIMO * 扁平化网络 LTE的无线接入网（E-UTRAN）砍掉RNC后，就剩下基站（eNodeB）了，这个基站承接了很多原来RNC的功能。eNodeB和核心网的接口为S1，包括S1-MME（与MME相连的接口）和S1-U（与SGW相连的接口）。S1-U相当于WCDMA中的Iu-CS（RNC-MSC）和Iu-PS（RNC-SGSN）的用户面部分，也就是纯粹走话音和数据的，由于LTE中话音和数据都是走的分组域的IP包，则不再有Iu-CS、 Iu-PS接口之分。走的都是信令。MME（移动性管理实体），负责位置更新、鉴权加密等工作，因为无线资源管理（切换、功控等）这个本来RNC的功能由eNodeB承包了，所以只剩下这部分功能了。基站间的接口X2，相当于原来的Iur（RNC-RNC）接口 * 扁平化网络