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LTE概述及基本原理


全球智能终端增长情况
无线数据流量增长Biblioteka 况•无线数据流量复合增长率达到78%,流量爆炸性增长来自智能终端(智能手机、平板电脑等)及每用户流量的增长 •截至2012年年底,中国互联网国际出口带宽达到1.85T,网民数量达到5.64亿,互联网普及率达到42.1%,其中手机网民达 到4.2亿,微博、微信用户都超过3亿,电子商务年度市场规模超过7万亿元人民币,7家互联网上市企业市值进入全球互联 网企业前30名
企业-提升效率
M2M-走向成熟,无限连接
1. 电话,传真,VPN 2. 移动办公 3. 云计算 4. 无线政务 5. 无线产业 6. 无线社区 7. 超远覆盖 8. …
1. 电子书 2. 数字相框 3. 游戏机,贩卖机,
照相机 4. 电子医疗 5. 车辆导航与诊断 6. 数字标识,广告牌,
数字站牌 7. 仓库管理…
CG
OCS
Billing
SP/CP
MMS
E-mail
internet Control plane User plane
eAN和MME支持S101接口、HSGW和S-GW支持S103接口,实现LTE和eHRPD之间优化切换(可选),保证用户体验连续性 现网网元逐步升级到融合网关,实现网络扁平化和统一的业务和计费控制
VDSL/ LTE 100Mbps
0.025 Second
2 Seconds
0.5 Second
OK,等着
8 Seconds
2 Seconds
4 Minutes 10 Seconds 22 Minutes
1 Minutes 20 Seconds 6 Minutes
CDMA网络边缘速率设计:下行:307.2Kbps;上行:76.8Kbps UMTS边缘速率设计:下行:300Kbps~600Kbps;上行:300Kbps LTE边缘速率设计: 下行:>1Mbps (移动:4Mbps);上行:256Kbps
自适应ICIC,提升边缘小区吞吐率 30%
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SON帮助解决LTE时代网络运维的挑战
SON
SON 全网络运行周期分析
规划阶段
部署阶段
优化阶段
维护阶段
收益
有效的自动管理 大幅节省人力与运维难度
案例1: 全球第一个ANR测试
2009, 德电奥地利实验局
测试场景
第一轮 第二轮
切换成功率
总计自动邻区 添加
TDD LTE
DU U UDDD
FDD LTE
DDDDDDD UUUUUUU
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LTE与2G/3G频谱效率、峰值速率比较
各制式下行频谱效率对比
1.8
1.7
1.6
1.4
1.2
1 0.96
1
0.8
1.04
1.07
1.15
0.79
0.6
0.4
0.2
0
DORA
DORB phase I
DORB phase II
RRC PDCP RLC MAC PHY
E-UTRAN
• e-NodeB的主要功能包括:无线资源管理功能,即实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性 控制,在上下行链路上完成UE上的动态资源分配(调度);用户数据流的IP报头压缩和加密;UE附 着状态时MME的选择;;实现S-GW用户面数据的路由选择;执行由MME发起的寻呼信息和广播信 息的调度和传输;完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告
91%
74
97%
94
Automatic Network Planning Automatic Config. Planning
25
PCS频段,1900MHz
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3GPP标准进展
+
Rel-8
Rel-9
Rel-10
Rel-11
Rel-12
LTE/SAE初始版本
峰值: >100Mbps 频谱效率: 1.7bps/Hz
支持LTE Home eNodeB, LCS(位置 服务), MBMS(多播 组播) 对SON(自组网), 跨 制式互操作等增强
LTE的设计目标是什么?高带宽、高速度、低时延
带宽灵活配置:支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz
提高峰值速率(20MHz带宽):下行172Mbps ,上行 84Mbps 64QAM
减小控制面时延(<100ms)和用户面时延(< 5ms)
能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务
1 Minute 40Seconds 50 Minutes
4 Hours 27 Minutes
ADSL /HSPA 8Mbps
0.3 Second
5 Seconds
25 Seconds
12 Minutes 30 Seconds 67 Minutes
ADLS2+/HS PA+
24Mbps
0.1 Seconds
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LTE简介:什么是LTE?LTE的设计目标是什么?
什么是LTE?
LTE(Long Term Evolution,长期演进)是3G的演进,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和 MIMO作为其无线网络演进的唯一标准,改善了小区边缘用户的性能,提高了峰值速率和小区容量,降低了系 统延迟
S3
S6d HSS
3GPP AAA
Iu
S6a S6a
SWx
S1-MME S1-U
MME
S4
S11 S12 S11
S101
S-GW
STa S5/S8
AN-AAA 3GPP2 AAA
A12
Pi
A10/A11‘
S103
PCRF
S9 Gx
P-GW
BTS
eAN
UGW (Unified Gateway) HSGW/PDSN
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LTE/SAE整体网络架构:扁平化,增加X2接口,ALL IP
eNodeB
S1-U
S1-C
S6a HSS
PCRF
Control PUlsaenrePlane
X2
Uu
S11
S1-C
MME
S1-U
Rx Gx
S5
SGi
Operator’s
IP Service
eNodeB
S-GW
PDN-GW
LTE概述及基本原理
2013.07.03,南昌
Security Level:

1 LTE概述 2 LTE基本原理 3 TDD LTE/FDD LTE比较
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为什么需要LTE?应对竞争、降低每Bit成本、增加收入
产业持续变化
• 终端:电话-》移动电话-》智能终端-》… • 物联网:500亿连接增长 • 经营:从‛连接‛到‛流量‛ • 基站:Kbps ->Mbps-》 Gpbs
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E-UTRAN/EPC的网元功能
eNB
Inter Cell RRM
RB Control
Connection Mobility Cont.
Radio Admission Control
eNB Measurement Configuration & Provision
Dynamic Resource Allocation (Scheduler)
LTE-Advanced 初 始版本
载波聚合 高阶MIMO 协同多点CoMP 异构网HetNet Relay
峰值: >1Gbps 频谱效率: 3.7bps/Hz
对载波聚合(CA)进 一步增强 增强的HetNet
LTE-Hi 3D Beamforming MTC (Machine Type Communication)
HSDPA
HSPA+ 64QAM
HSPA+ 64QAM+DC
LTE 2*2MIMO
对应扇区的平均吞吐率
各制式下行峰值速率对比
350
326
300
250
200
172
150
100
90
50
3.1
9.3 14.7
42
0
DORA
DORB
DORB DC-HSDPA LTE
LTE
LTE
phase I phase II 64QAM 20MHz 20MHz 20MHz
4 Seconds
12 Minutes 1 Hour
29 Hours 6+ Days
1Minutes 18 seconds
6Minutes 31Seconds
3 Hours 15 Minutes 17 Hours 22 Minutes
ADSL/ HSPA 2Mbps
1 Second
20 Seconds
3C
3C
SISO 2*2 MIMO 4*4 MIMO
对应单用户信道条件很好时能体验到的峰值速率
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LTE用户体验
先做一下其 他事情
Web网页访问 下载5M音乐
下载25M视频
下载750M视频
下载高清视频
Modem/ EDGE 56kbps
36 Seconds
ADSL/ UMTS 512kbps
• 系统架构演进SAE(System Architecture Evolution),是为了实现LTE提出的目标而从整个系统架构上考虑的演进, 主要包括:
• 接入网:扁平化,IP化,去掉RNC的物理实体,功能实体分解到基站和核心网元,大部分功能放在了E-NodeB, 以减少时延和增强调度能力,少部分功能放在了核心网,加强移动性管理
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