简介
- 什么是LTE?
长期演进(Long Term Evolution)是3GPP主导的无线通信技术的演进。 - 为什么需要LTE?
顺应宽带移动数据业务发展的需要- 移动通信数据化、宽带化、IP化
- 高吞吐率 = 高频谱效率+大带宽
- 低时延 = 扁平化的网络架构
基本概念
10xSmall Cell Per Macro, 1个宏站里有10个small cells。
MSA=multi-streaming-aggregation, UE可以从多个小区同时获取数据。
- 同构网络(HomeNet)
- 一个典型的同构蜂窝网络,包括一种类型的基站,通常是宏基站和一系列自由
移动的UE。这些宏基站,拥有近似的传输功率、天线模式、接收机噪声水平等
指标。 - 宏基站的位置需要通过细致的网络规划来确定,其参数也需要进行合理的配置
从而最大化网络覆盖,并能控制基站间的相互干扰。当业务需求增加或射频环
境改变时,网络需要依赖小区分裂或者新增载波来克服容量和链路预算的限制,
从而维持无差别的用户体验,这个不断重复的部署过程是非常复杂的。另外在
高密度的城市环境中,寻找可以部署的新基站区域也是一项相当困难的任务。
因此,运营商需要一个更加灵活的部署模型,以较小的代价来提升网络性能。
- 异构网络(HetNet或者‘Heterogeneous’network)
- 为克服同构网络存在的问题,大幅度的提升网络性能,3GPP在LTE-A中引入了
异构网络的部署方式。异构网络是指混合部署了常规的宏基站(macro)以及一
系列低功率节点的网络(microeNodeB,picoeNodeB,relayeNodeB,home
eNodeB)。部署在宏蜂窝盲区中的低功率节点,可以增加网络覆盖;而部署在
宏蜂窝热点小区中的低功率节点,可以拉近网络与终端用户的距离,从而加强
链路质量,提升系统容量。
- 为克服同构网络存在的问题,大幅度的提升网络性能,3GPP在LTE-A中引入了
系统架构演进
- 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eNodeB,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)
- 核心网:用户面和控制面分离(原有SGSN实体分解为MME,控制面实体)和Gateway(用户面实体)
LTE接入网架构
与传统3G网络比较,LTE的网络结构更加简单扁平,降低组网成本,增加组网灵活性,并能大大减少用户数据和控制信令的时延。
- LTE主要网元
- E-UTRAN:eNodeB组成
- EPC:MME,SGW,PGW
- LTE网络接口
- X2接口:eNodeB之间的接口,支持数据和信令的直接传输
- S1接口:连接eNodeB与EPC的接口(S1-MME是eNodeB连接MME的控制面接口,S1-U是eNodeB连接SGW的用户接口)
UE标示
- IMSI(国际移动终端标识International Mobile Subscriber Identity)
- IMEI (国际移动设备标识International Mobile Equipment Identity )
- GUTI(全局唯一的临时标识Globally Unique Temporary Identity)
- S-TMSI(临时移动用户标识Serving-Temporary Mobile Subscriber Identity)
- IP地址 (可以是IPv4或者IPv6的地址)
LTE主要网元功能
与2G/3G网络相比,LTE网络中没有BSC/RNC,eNodeB和MME/SGW/PGW各自承担了原来的BSC/RNC的部分功能。
- eNodeB
- 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SGW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报告
- SGW
- 分组数据路由及转发;移动性及切换支持;合法监听;计费
- PGW
- 分组数据过滤;UE的IP地址分配;上下行计费及限速
- MME
- NAS(Non-Access Stratum)非接入层信令的加密和完整性保护
- AS(Access Stratum)接入层安全性控制、空闲状态移动性控制
- EPS(Evovled Packet System)承载控制;
- 支持寻呼,切换,漫游,鉴权
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