LTE总结

LTE总结1、UMTS——通用移动通信系统，是国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一。

它的主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。

2、IMT-Advanced——先进国际移动通信，即B3G技术或4G3、WiMAX——全球微波互联接入，由IEEE组织开发的标准，初衷在于“宽带的无线化”，可以理解为Wi-Fi的广覆盖版。

可以实现对一个城市的广覆盖。

支持动态带宽。

有两种标准，802.16d，主要针对固定接收。

802.16e增加了移动性。

4、3GPP为了和WiMAX抗衡，就在HSDPA和IMT-Advanced之间插入了一个标准，即LTE。

5、为了能和可以支持20MHz的WiMAX技术抗衡，LTE带宽也必须从5MHz扩展到20MHz，为此3GPP不得不放弃长期采用的CDMA技术（CDMA技术在5MHz以上大带宽时复杂度过高），而采用了新的核心复用技术，即OFDM，这根WiMAX采用了相同的方式。

此外还有一个原因就是，高通在CDMA上收取的专利费过高。

同时为了在RAN侧降低用户面的时延，LTE取消了一个重要的网元——无线网络控制器RNC。

此外，在整体系统架构方面，核心网侧也在同步演进，推出了崭新的演进型分组系统（EPS，Evolved Packet System）。

这称之为系统框架演进（SAE，System Architecture Evolution）。

无线网和核心网都有这样大的动作，这使得LTE不可避免地丧失了大部分与3G系统的后向兼容性。

6、宽带无线接入技术早起定位于有线宽带技术（ADSL）的延伸。

目的是希望摆脱网线的束缚。

最早实现这一目标的是IEEE 802.11x，即Wi-Fi。

由于Wi-Fi覆盖距离太短，于是推出了WiMAX的固定版，IEEE 802.16d，可以实现最大50km的超远覆盖，在此基础上发展的IEEE 802.16e加入了寻呼和漫游等功能。

这是信息技术（IT）产业向通信技术（CT）产业的一次渗透。

与此同时，移动通信技术也在向提供更高的数据速率而努力。

3GPP和3GPP2组织分别向HSPA和EV-DV方向演进。

可以理解为CT向IT的渗透。

7、宽带接入移动化的表现：由大带宽向可变带宽；由固定接入向支持中低速移动演变，由孤立热点覆盖向支持切换的多小区组网演变；由支持数据业务向同时支持话音业务演变；由支持笔记本电脑为代表的便携终端，向同时支持以手机的移动终端演变。

8、移动通信宽带化的表现：由5MHz以下带宽向20MHz以上带宽演变；由注重高速移动向低速移动优化演变；由电路交换、分组交换并行向全分组域演变；终端形态由移动终端为主向便携、移动终端并重演变。

9、LTE的需求：（1）显著提高峰值数据率，达到上行50Mbit/s，下行100Mbit/s。

（2）显著提高频谱效率，达到3GPP 6R的2-4倍。

（3）尽可能将无线接入网的环回延时降低到10ms以内。

（4）可扩展带宽，需要支持1.4MHz，3.0 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz 等系统带宽。

10、OFDM之于LET和IMT-Advanced，就像CDMA之于3G的3大标准，是最根本、最核心的东西。

11、多径效应，指的是手机处于建筑群与障碍物之间，其接收信号的强度，将由各直射波和反射波叠加合成。

信号发射之后，由不同的路径到达手机，然后会对信号造成一定的影响。

因多径效应造成的时间差，就产生了码间干扰（ISI）。

所谓码元，指的是一段有一定幅度或相位的载波，是数字信号的载体，有时也称为码片。

一个码元的长度就是码元周期。

码元周期短，码间干扰就厉害。

这就是LTE的痛苦所在，在相等的带宽、相同的调制方式下，想要传输更多的数据，就需要更高的码片速率，也即更短的码元周期，码间干扰越厉害。

12、通过把一个载波分为N个子载波，将码元速率将为原来的1/N，虽然单个子载波的速率变为了原来的1/N，但是总速率为这N个子载波的总和=1。

总速率没有下降，但是每个子载波的码元周期却扩展了N倍，从而大大提高了抗码间干扰的能力。

这就是OFDM中的FDM，即频分复用。

（串并转换S/P）13、传统的FDM载波和载波之间需要一定的保护间隔，而OFDM则不需要，子载波间不仅不需要保护间隔，频谱之间还可以重叠，节约了不少频谱资源。

因为它们是正交的。

的确存在这么一个载波系列彼此之间是正交的，那就是著名的正弦函数及其倍数系列，对余弦函数也一样。

14、我们把高速的串行信号通过串并转换变成了低速的并行信号，然后将这N列并行信号调制到N个正交的子载波中，就完成了OFDM的基本过程。

但是这仅仅是降低码间干扰，而不是消除！！！方法是“循环前缀”，每段波形在保护间隔的位置上不再是为0的一段直线，而是一段连续的波形，这段波形来自信号的尾部，从而形成了一段“循环前缀”加上“符号时长”的连续波形。

15、我们看到，LTE最根本的一个任务就是大大提升数据速率，要提升数据速率，码元的速率必然也会大大提升，码元速率一提升则必然会带来码间干扰的问题。

为了解决码间干扰问题，LTE引进了OFDM技术，OFDM技术其核心思想就是首先通过串并转换将高速的串行信号变成低速的多路并行信号。

然后将这多路信号调制到多个正交的子载波上去，为了彻底消除码间干扰，OFDM又在码元之间引进了空白的完全不发送任何信号的保护间隔，如此一来，同一个子载波之间码间干扰的问题是解决了。

但是不同子载波之间就会出现干扰（ICI），为了解决这个问题，OFDM通过将后部分的波形前置，形成“循环前缀”的方法来消除这个干扰，其实也就相当于用循环前缀顶替了原来的保护间隔。

16、注意的是，LET只是在下行使用的OFDMA多址方式，上行链路采用的SC-FDMA，SC-FDMA是基于OFDMA针对上行链路的改良版，在于降低发射信号的峰均比PAPR。

17、BLAST（贝尔实验室分层时空编码）的工作人员证明了，只要每个信号采取不同的发射天线进行发送，另外在接收端也要用多个天线以及独特的信号处理技术把这些相互干扰的信号分离出来。

这样，在给定的信道频段上的容量将随着天线数量的增加而成比例增加。

18、如果有足够多的散射，信道本身就可以通过散射来标识，这要求在所有的天线单元之间有一定程度的相关散射，另外接收机必须知道信道的散射特性，接收机可以使用发射机的导频和训练序列来测量信道，这样接收机就可以区分它们，这并不需要增加系统带宽，只增加了导频开销。

导频和训练序列的工作就是在发送正式的通信信号之前，先发送一串收发双发都知道的固定序列，接收方根据接收信号与固定序列的误差，就可以估计出信道的特性，接下来传正式数据的时候就知道该怎样对接收信号进行修正了。

在CDMA系统中，导频的作用无非就是估计信道特性然后进行修正，而MIMO里，还据此给信道打上标签，用以区分不同的信道。

19、在解调所有的数据流后，总的数据速率等于子数据流速率乘以天线个数。

这样可以N倍地增加容量，而没有增加任何发射功率，无论多少个天线，这种增加都是线性的。

随着天线个数的增加，各子数据流的功率减少，但是如果接收天线的个数也增加，那么同样可以保证接收功率。

如果没有足够多的散射来标识这些子数据流，由于干扰，系统容量将减少。

所以，BLAST尤其适合于繁华和热点地区，因为那里的散射足够多。

20、MxN的MIMO技术，理论上可以提升MxN倍速率。

M是发射天线数，N是接收天线数。

21、OFDM和MIMO技术是LTE中最核心的技术。

22、为了降低延迟，LTE将RNC去掉，无线网络由“核心网—基站控制器—基站”变为了“核心网—基站”，网络的扁平化导致核心网管的基站太多，所以RNC的功能大部分被下移到了基站，由基站自行决策。

23、无线接入网发生变革的同时，核心网也在变革，其中心思想就是全IP 化。

以往的蜂窝系统，往往采用电路交换模式，有的移动通信就有电路交换，又有分组交换。

而LTE仅仅支持分组业务，它旨在在用户终端和分组数据网络间建立无缝的IP链接，无论话音也好数据也罢，全部走全IP网络。

、24、LTE（长期演进），包含两个方面。

一方面是核心网的演进，叫做系统架构演进SAE，也就是全IP的分组交换核心网EPC；另一个方面是无线接入网的演进。

两者相加就构成了演进分组系统EPS。

25、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。

26、eNodeB可以自动发现自己的相邻基站，并与之相连。

LTE中有一个自动邻居关联功能ANRF。

这个功能利用手机来鉴别有用的相邻的eNodeB节点，即eNodeB 可以允许手机从另一个eNodeB的广播信息中读取新小区的小区身份识标识，然后把这个信息上报给eNodeB，这样eNodeB就可以认为手机读到的小区信息就是它相邻基站发的。

ANRF 是LTE引进自优化网络（SON）的非常关键的一步！27、在GPRS/WCDMA/TD-SCDMA中，SGSN的功能有点类似于GSM电路域中的MSC/VLR，其主要作用是对移动台进行鉴权、移动性管理和路由选择。

而GGSN的功能比较简单，就是IP地址的分配和数据转发功能，然后生成计费信息。

在LTE中，S-GW是服务网关，其功能与SGSN类似，但不完全一样，它不仅要负责移动性管理，还要负责数据的转发，相当于把GGSN的一部分活抢来了，所以继承了GGSN的P-GW的PDN网关，只剩下可怜的IP地址分配功能了。

LTE在核心网增加了个一个PCRF（策略于计费规则功能），由这个设备来确定应该给用户怎样的QoS并通知P-GW执行。

MME是处理手机和核心网络间信令交互的控制节点，继承了RNC的一部分功能，比如位置更新、承载的建立和释放等。

28、MME一个省一台足够了，S-GW一个地市一台。

这继承了WCDMA R4依赖一贯的控制与承载分离的思想。

29、LTE对物理层资源的划分跟GSM极为相似，在单天线的情况下（不算MIMO）也是通过频率和时间两个维度来对资源进行划分的。

只是在参数和多址方式上略有差别。