LTE知识点学习-基础篇-7问
1、什么是LTE，频段哪三类，包含哪些网络节点，各个节点的主要功能是什么，节点之间的接口有哪些？
(1)LTE表示3GPP长期演进(LongTermEvolution)，三个频段包括：F频段，D频段，E频段。
(2)
(3)节点及功能：eNB功能：无线资源管理，IP头压缩和用户数据流加密，UE附着时的MME选择，用户
面数据向S-GW的路由，寻呼消息和广播信息的调度和发送，移动性测量和测量报告的配置
MME功能：分发寻呼信息给eNB，安全控制，空闲状态的移动性管理，SAE承载控制，非接入层（NSA）信令的加密及完整性保护
S-GW功能：终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包，支持由于UE移动性产生的用户面切换
P-GW功能：基于用户的包过滤，合法监听，IP地址分配，上下行传输层数据包标记，DHCPv4和DHCPv6（client、relay、server）
(4)节点之间的接口：X2接口：e-NodeB之间的接口，支持数据和信令的直接传输
S1接口：连接e-NodeB与核心网EPC的接口
S1-MME：e-NodeB连接MME的控制面接口
S1-U：e-NodeB连接S-GW 的用户面接口
2、LTE的帧结构哪两类，RE、RB、时隙的大小，子帧配比、特殊子帧配比有哪些？
(1)无线帧结构——类型1
每个10ms无线帧被分为10个子帧
每个子帧包含两个时隙，每时隙长0.5ms
Ts=1/(15000*2048)是基本时间单元
任何一个子帧即可以作为上行，也可以作为下行
无线帧结构——类型2
每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成
特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS，GP和UpPTS，总长度为1ms
支持5ms和10ms上下行切换点
子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送
(2)RE(Resource Element)最小的资源单位，时域上为1个符号，频域上为1个子载波用(k，l)标记。
RB(Resource Block)业务信道的资源单位，时域上为1个时隙，频域上为12个子载波。
(3)“D”代表此子帧用于下行传输，“U”代表此子帧用于上行传输，“S”是由DwPTS、GP和UpPTS组成
的特殊子帧。
特殊子帧中DwPTS和UpPTS的长度是可配置的，满足DwPTS、GP和UpPTS总长度1ms。
3、LTE有哪些关键技术？
频域多址技术—OFDM/SC-FDMA n MIMO技术
高阶调制技术
HARQ技术
链路自适应技术—AMC
快速MAC调度技术
小区干扰消除
4、什么是OFDM，它的优缺点有哪些
OFDM：正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是一种多载波传输方式。
优点：①抗多径衰落。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，调制到每个子信道上传输，可以减少子信道的干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相干带宽，因此每个子信道上的信号可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰.
②频谱利用率高。由于子载波之间正交，允许子载波之间具有1/2的重迭，具有很高的频谱利用率。
③计算简单。选用基于IFFT/FFT的OFDM实现方法，计算方法简单高效。
④频谱资源灵活分配。通过选择子信道数目的不同，实现上下行不同的传输速率要求；通过动态分配充分利用信噪比的子信道，提高系统吞吐量。
缺点：①易受频率偏差的影响。由于OFDM子信道的频谱相互重叠，因此对正交性要求严格。然而由于无线信道存在时变性，在传输过程中会出现无线信号的频率偏移，会导致OFDM系统子载波之间的正交性被破坏，引起子信道间的信号干扰
②存在较高的峰均比。因为OFDM信号是多个小信号的总和，这些小信号的相位可能同相，在幅度上叠加在一起会产生很大的瞬时峰值幅度。而峰均比(PAPR)过大，将会增加A/D和D/A的复杂性，降低射频功率放大器的效率。由于OFDM系统峰均比大，对非线性放大更为敏感，故OFDM调制系统比单载波系统对放大器的线性范围要求更高
5、什么是MIMO，它有哪几类，它的TM天线传输模式有哪些？
MIMO技术的基本出发点是将用户数据分解为多个并行的数据流，在指定的带宽内由多个发射天线上同时刻发射，经过无线信道后，由多个接收天线接收，并根据各个并行数据流的空间特性（Spatial Signature），利用解调技术，最终恢复出原数据流。
类型：①空间分集。使用多根天线进行发射和/或接收，根据收发天线数又分为发射分集、接收分集与接收发射分集。②空间复用。发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从多个天线同时发射出去。③波束成形。在发射端将待发射数据矢量加权，形成某种方向图后到达接收端。④空间分集、波束赋型和空间复用的结合。系统中不同的信道采用不同的模式；系统中同一信道采用不同模式的叠加。
天线传输模式：Mode1单天线端口，适用于单天线端口。
Mode2发射分集，提供发射分集对抗衰落。
Mode3开环空间复用，适用于高速移动环境。
Mode4闭环空间复用，提高峰值速率。
Mode5多用户MIMO，提高系统容量
Mode6码本波束成形和Mode7非码本波束成形，提高小区覆盖，抑制干扰。
6、LTE的上行物理信道、下行物理信道，上行信号、下行信号有哪些？
上行物理信道：PUSCH、PUCCH、PRACH，上行物理信号：参考信号（ReferenceSignal：RS）
下行物理信道：PDSCH、PBCH、PMCH、PCFICH、PDCCH、PHICH，下行物理信号：同步信号（Synchronization Signal）、参考信号（Reference Signal）
7、LTE系统消息的种类及内容？
LTE系统的系统消息分为MIB（MasterInformationBlock）和多个SIB(SystemInformationBlocks)消息。UE 新接入一个小区或广播消息发生改变时，都会接收系统消息（MIB\SIB）。MIB消息在PBCH上广播，SIB 通过PDSCH的RRC（through Radio Resource Control）消息下发。SIB1由"SystemInformationBlockType 1"
消息承载，SIB2和其它SIB由"SystemInformation (SI)"消息承载。一个SI消息可以包含一个活多个SIB。
MIB获得下行同步后用户首先要做的就是寻找MIB消息，MIB中包含着UE要从小区获得的至关重要的信息：
?下行信道带宽
?PHICH配置。PHICH中包含着上行HARQACK/NACK信息。
?系统帧号SFN(System Frame Number)帮助同步和作为时间参考。
?eNB通过PBCH的CRC掩码通报天线配置数量1,2或4。
SIB1在SystemInformationBlockType1消息中，包含UE小区接入需要的信息以及其它SIB的调度信息：
?网络的PLMN识别号（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络）
?跟踪区域码(TAC: tracking area code)和小区ID
?小区禁止状态，指示用户是否能驻留在小区里
?q-RxLevMin,小区选择的标准指示需要的最小接受水平
?其它SIB的传输时间和周期
SIB2包含所有UE通用的无线资源配置信息：
?上行载频，上行信道带宽（用RB数量表示：n25、n50）
?无线接入信道（RACH）配置，帮助UE开始无线接入过程，如前导码信息，用frame标示的传输时间和子帧号(prach-ConfigInfo),和初始发射功率以及功率提升的步长
powerRampingParameters。
?寻呼配置，如寻呼周期
?上行功控配置，如：P0-NominalPUSCH/PUCCH
?Sounding参考信号配置
?物理上行控制信道(PUCCH)配置，支持ACK/NACK传输，调度请求和CQI报告
?物理上行共享信道(PUSCH)配置：如调频
SIB3包含通用的频率内/频率间/异系统小区重选所需的信息：
?s-IntraSearch：开始同频测量的门限，当服务小区的s-ServingCell(也就是本小区的小区选择条件)高于s-IntraSearch，用户不会进行测量，这样可以节省电池消耗
?s-NonIntraSearch:开始异频和异系统测量的门限
?q-RxLevMin:小区最小需要的信号接收水平
?小区重现优先级：绝对频率优先级E-UTRAN、UTRAN、GERAN、CDMA2000 HRPD或CDMA2000 1xRTT
?q-Hyst：:计算小区排名标准的本小区磁滞值，用RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)计算
?t-ReselectionEUTRA：EUTRA小区重选计数器。t-ReselectionEUTRA和q-Hyst可以配置早或者晚出发小区重选
SIB4包含LTE同频小区重选的邻区信息，如邻区列表，邻区黑名单，封闭用户群组(CSG：Closed Subscriber Group)的物理小区标识号(PCIs：Physical Cell Identities (PCIs)，CSG用于支持Home eNB。
SIB5包含LTE异频小区重选的邻区信息，如：邻区列表，载波频率，小区重选优先级，用户从当前服务小区到其它高/低优先级频率的门限等
(注：3GPP规定LTE邻区查找可以不明确给出邻区列表，UE可以做邻区盲检，广播LTE邻区列表
是可选项而非必选项)
在E-UTRAN中，SIB6、7、8分别包含到UTRAN、GERAN和CDMA2000的异系统小区重选的信息。SIB1和SIB3也承载异系统相关的信息。
SIB6包含到UTRAN的异系统切换所需的信息：
?载频列表：UTRAN邻区的载波频率列表
?小区重选优先级：绝对优先级
?Q_RxLevMin：最小所需接收功率水平
?ThreshX-high/ThreshX-low：从当前服务载频重选到优先级高/低的频率时的门限值
?T-ReselectionURTA：UTRAN小区重选的计数器
?和速度相关的小区重选参数
在UTRAN网络中，在3GPP R8中新增异系统相关的信息除了SIB3、4、19还会在SIB6、18、19上广播
SIB7包含到GERAN的异系统切换所需的信息：
?载频列表：GERAN邻区的载波频率列表
?小区重选优先级：绝对优先级
?Q_RxLevMin：最小所需接收功率水平
?ThreshX-high/ThreshX-low：从当前服务载频重选到优先级高/低的频率时的门限值
?T-ReselectionGETA：GERAN小区重选的计数器
?和速度相关的小区重选参数
SIB8包含到eHRPDCCH的异系统小区重选信息（eHRPD：evolved High Rate Packet Data，如连到LTE EPC的1xEV-DO Rev.A：
?搜寻eHRPD的消息：载频，PN同步的系统时钟，查找窗口大小
?到eHRPD的预注册信息(可选)：是否需要，预注册过程意在最小化服务中断时间，用户还连载E-UTRAN网络的时候就进行CDMA2000 eHRPDCCH的预注册，从而加快切换时间，反之从eHPRD到EUTRAN亦然。预注册在切换之前发生。
?小区重选门限和参数：ThreshX-high、ThreshX-low、T-reselectionCDMA2000，速度相关的重选参数。E-UTRAN可以通过UE 不同系统的重选优先级设置小区重选参数。
?用于检测潜在eHRPDCCH目标小区的邻区列表
SIB9包含Home eNB的名称，Home eNB是微微小区，用于居民区或小商业区域的小型基站
SIB10主要用于公众通知ETWS (地震海啸预警系统)：寻呼过程用于有ETWS能力的手机，处于RRC 空闲或者RRC连接状态监听SIB10和SIB11。
SIB11用于ETWS第二次通知
协议规定了MIB和SIB1的传输时间和周期。用户确定知道何时去监听MIB和SIB1，其它SIB的传输时间和周期由SIB1定义。MIB的传输周期是40毫秒，每40毫秒SFN模4等于0的是偶发送新的MIB，在40ms周期内，每10ms重复发送一次相同的MIB(SFN域内的MIB不发生变化，SFN=4n,4n+1,4n+2, and4n+3)，MIB只在子帧#0发送，在MIB的SFN域10比特的前8比特标示实际的SFN的前8位，后2比特标示重复次数，00是第一次，01是第二次，以此类推。