LTE各种计算及结构(重要!!!!!!!!!)
LTE介绍与网络架构
LTE介绍与网络架构LTE（Long-Term Evolution），即长期演进技术，是第四代移动通信标准。
它是3GPP（Third Generation Partnership Project）组织制定的全球统一标准，旨在提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更高的系统容量，以满足不断增长的移动通信需求。
LTE网络架构主要由以下几个部分组成：用户终端（UE）、基站子系统（eNB）、核心网络（Core Network）和运营商网络。
首先是用户终端，即智能手机、平板电脑或其他支持LTE技术的设备。
用户终端与LTE网络进行通信，发送和接收数据。
其次是基站子系统（eNB），它由一台或多台基站控制器和一组基站天线组成。
基站子系统用于与用户终端进行通信，传输数据和控制信号。
核心网络是网络的核心部分，它提供网络管理和控制功能。
核心网络包括多个网络元素，如移动交换中心（MSC）和数据网关（SGW）。
移动交换中心负责处理语音通信，数据网关则负责处理数据传输。
运营商网络是LTE网络的运营者，它由多个基站子系统和核心网络组成。
运营商网络提供网络覆盖和服务，并负责管理用户终端的接入和连接。
LTE网络架构中的一个重要概念是分组交换。
与之前的电路交换网络不同，LTE网络采用了分组交换技术，将数据分成小的数据包进行传输。
这种架构有助于提高数据传输速率和系统容量，并降低网络延迟。
在LTE网络中，数据传输的基本单位是无线帧（Radio Frame）。
每个无线帧由多个子帧（Subframe）组成，每个子帧由多个时隙（TimeSlot）组成。
时隙是最小的单位，用于传输数据和控制信号。
在每个时隙中，数据和控制信号可以同时传输，从而实现高效的通信。
此外，LTE网络采用了多天线技术，即MIMO（Multiple-Input-Multiple-Output）。
MIMO技术使用多个天线进行数据传输和接收，可以提高系统容量和数据传输速率，并改善网络覆盖范围。
(完整版)LTE网络架构
LTE的网络架构2014-01-13 10:45:27| 分类：LTE|举报|字号订阅1、系统架构：LTE采用扁平化、IP化的网络架构，E-UTRAN用E-NodeB替代原有的RNC-NodeB结构，各网络节点之间的接口使用IP传输，通过IMS承载综合业务，原UTRAN的CS域业务均可由LTE网络的PS域承载。
E-UTRAN，由eNB构成；EPC (Evolved Packet Core)，由MME（Mobility Management Entity），S-GW（Serving Gateway）以及P-GW（PDN Gateway）构成。
E-UTRAN主要的开放接口包括：S1接口：连接E-UTRAN与CN；X2接口：实现E-NodeB之间的互联；LTE-Uu接口：E-UTRAN的无线接口；2、系统网元：网元功能：2.1 eNB主要功能包括空中接口的phy、mac、rlc、rrc各层实体，用户通信过程中的控制面和用户面的建立，管理和释放；以及部分无线资源管理rrm方面的功能。
无线资源管理（RRM）；用户数据流IP头压缩和加密；UE附着时MME选择功能；用户面数据向Serving GW的路由功能；寻呼消息的调度和发送功能（源自MME和O&M的）广播消息的调度和发送功能；用于移动性和调度的测量和测量报告配置功能。
基于AMBR和MBR的上行承载级速率整型。
上行传输层数据包的分类标示2.2 MMENAS信令，NAS信令安全；认证；漫游跟踪区列表管理；3GPP接入网络之间核心网节点之间移动性信令；空闲模式UE的可达性；选择PDN GW 和Serving GW；MME改变时的MME选择功能；2G、3G切换时选择SGSN；承载管理功能（包括专用承载的建立）；2.3 S-GWeNodeB之间切换时本地移动性锚点和3GPP之间移动性锚点；在网络触发建立初始承载过程中，缓存下行数据包；数据包的路由[SGW可以连接多个PDN]和转发；切换过程中，进行数据的前转；上下行传输层数据包的分类标示；在漫游时，实现基于UE，PDN和QCI粒度的上下行计费；合法性监听；2.4 P-GW基于单个用户的数据包过滤；UE IP地址分配；上下行传输层数据包的分类标示；上下行服务级的计费（基于SDF，或者基于本地策略）；上下行服务级的门控；上下行服务级增强，对每个SDF进行策略和整形；基于AMBR的下行速率整形基于MBR的下行速率整上下行承载的绑定；合法性监听；3、系统接口：3.1 S1接口S1用户平面接口位于E-NodeB和S-GW之间，用户平面协议伐如下图所示，传输网络层建立在IP传输之上，UDP/IP之上的GTP-U用来携带用户平面的PDU。
LTE帧结构与速率计算
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One subframe
帧结构特点： 每个10ms无线帧，分为20个时隙，10个子帧 每个子帧1ms，包含2个时隙，每个时隙0.5ms 上行和下行传输在不同频率上进行
TDD帧结构
帧结构特点： 每个10ms无线帧，2个长度为5ms的半帧构成 ，每个半帧由5个长度为1ms 的子帧构成 普通子帧由两个0.5ms的时隙组成，特殊子帧由3个特殊时隙（DwPTS、GP 和UpPTS）组成 TD－LTE支持５ｍｓ和10ms的上下行转换点，转换周期为5ms时一个帧有两 个特殊时隙。
在常规CP上，一个资源块包括7个SC— FDMA符号（下行时OFDM符号）
LTE子载波间隔是15kHz,一个资源块占用 的带宽是180kHz.
LLTE系统支持6种不同的传输带宽，分别为1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz对应RB数：
带宽
1.6
3
5
10
15
OFDM符合个数
3、采用QPSK调制，指示一个子帧中用于传输PDCCH的OFDM符号数、传输
格式；
4、小区级shift，随机化干扰
PDCCH QPSK
用于指示PDSCH相关的传 输格式，资源分配， HARQ信息等
1、频域：占用全带宽； 2、时域：占用每个子帧的前n个OFDM符号，n<=3 3、用于发送上/下行资源调度信息、功控命令等，通过下行控制信息块 DCI承载。不同用户使用不同的DCI资源。
LTE帧结构与速率计算
一、LTE帧结构
• FDD—LTE帧结构
频分双工，上下行用频率区分，上下行的资源在时间上 是连续的。
LTE每日一课_LTE理论速度计算(根据帧结构计算)
1.基本概述LTE理论速度的计算，归根结底，还是要统计多少个RE传输下行数据,多少个传输上行数据，多少个RE是系统开销掉的，然后再根据调制方式计算传输块大小。
即吞吐率取决于MAC层调度的选择的TBS，理论吞吐率就是在一定条件下可选择的最大TBS 传输块。
TBS可有RB和MCS的阶数对应表中进行查询可得。
2.计算思路具体计算思路如下：2.1 计算每个子帧中可用RE数量这里要根据协议规定，扣除掉每个子帧中的PSS、SSS、PBCH、PDCCH、CRS等开销，然后可以得到可使用的RE数目。
在这里，PSS、SSS、PBCH是固定的，但是其他系统开销需要考虑到具体的参数配置，如PDCCH符号数、特殊子帧配比、天线端口映射等。
信道映射举例如下：TD-LTE帧结构图（信道、子载波、时隙）2.2 计算RE可携带比特数比特数=RE数*6（2.3 选择子帧TBS传输块依据可用RB数，选择CR（码率）不超过0.93的最大TBS。
2.3.1 码率下表是CQI与码资源利用率的关系，可以看到，即使是使用64QAM调制，最大的码字也不能达到6，最多达到0.926，这里也算是修正我们上一步乘以6bit的一些差值。
2.3.2 MCS与TBS对应关系以20M带宽，100RB计算，对应关系如下表：这里我们根据RE*6*CR的值，在下表中找出比这个值小，但是最接近的TBS块大小，就是该子帧能达到的最大理论速度。
全部的MCS、RB、和TBS的对应关系如附件：MCS与TBS映射.xlsx2.4 累加各子帧的TBS根据时隙配比，累计各个子帧的TBS；如果是双流，还需要乘以2，就可以计算出最高的吞吐量了。
3.下行理论速度计算举栗子配置为：20M带宽，2x2 MIMO,子帧配比1,特殊子帧配比7, PDCCH符号1，所以下行传数的子帧有：0, 1, 4，5, 6, 9。
子帧0：可用RE=(((符号数-PDCCH-PBCH-辅同步)*每RB12个子载波-CRS)*中间6RB+((符号数-PDCCH)*每RB12个子载波-CRS)*剩余RB)*调制系数=(((14-1-4-1)*12-8)*6+((14-1)*12-12)*(100-6))*6=84384,乘以码率0.93，得78477，查询100RB 对应的TBS,可以选择75376(MCS28)子帧1：可用RE=(((符号数-PDCCH-主同步)*每RB12个子载波-CRS)*中间6RB+((符号数-PDCCH)*每RB12个子载波-CRS)*剩余RB)*调制系数=(((10-l-l)*12-8)*6+((10-l)*12-8)*(100-6))*6=59568, 乘以码率0.93，得55398，TBS 选择55056(MCS24)子帧4：可用RE=(((符号数-PDCCH)*每RB12个子载波-CRS)*RB)*调制系数=(((14-1)*12-12)*100)*6=86400, 乘以码率0.93，得80352，TBS 选择75376(MCS28)子帧5：可用RE=(((符号数-PDCCH-辅同步)*每RB12个子载波-CRS)*中间6RB+((符号数-PDCCH)* 每RB12个子载波-CRS)*剩余RB)*调制系数=(((14-l-l)*12-12)*6+((14-l)*12-12)*(100-6))*6=85968, 乘以码率0.93，得79950，TBS 选择75376(MCS28)子帧6与子帧1计算相同，子帧9与子帧4计算相同所以下行吞吐率=(子帧0+子帧1+子帧4+子帧5+子帧6+子帧9)*2*100/1000000=(75376+55056+75376+75376+55056+75376)*2*100/1000000=82.323Mbps理论速度对应表如下：4.上行理论速度计算上行计算思路和下行基本一样，只不过上行需要考虑扣除的开销没有下行那么复杂，只需要在时域考虑每个子帧扣除2个符号的DMRS，频域考虑扣除PUCCH占用的RB数，和PRACH周期到来时，再扣除6个RB。
LTE学习笔记（非常经典!!!）
LTE学习笔记（⾮常经典）1、⽹络结构：2、SAE⽹络：System Architecture Evolution，核⼼⽹⽹络结构。
3、SAE GW包括Serving GW 和PDN GW，Serving GW与eNodeB直接相连。
ServingGW相当于2G/TD⽹络的SGSN，PDN-GW相当于2G/TD⽹络的GGSN。
4、EPC标准架构：Evolved Packet Core，仅指核⼼⽹。
EPC⽹络仅有分组域，取消电路域；⽀持2G/TD/LTE/Wlan多接⼊。
5、2G/TD核⼼⽹分组域和电路域共存。
6、EPS：Evolved Packet System，包括⽆线接⼊⽹与核⼼⽹。
7、MME：接⼊控制、移动性管理。
8、MMEGI：MME Group Identity，相当于LAC，与2G/TD⽹络的LAC互相映射。
各省取值不同。
9、TAI：LTE Tracking Identity，相当于RAI。
10、EUTRAN：Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，仅指⽆线侧。
11、基于⽬前的⽹络接⼝设计，LTE多模终端从2G/TD⽹络接⼊时如果锚定到GnGGSN，则⽆法平滑移动到LTE⽹络。
解决⽅法：SGSN需要能够识别LTE⽤户，并将LTE多模终端路由到PDN-GW。
同时，SGSN需要升级⽀持LTE的N记录查询⽅式，使得SGSN能够通过EPC DNS解析得到P-GW地址。
对2G/TD终端，SGSN 仍然使⽤GPRS DNS解析GGSN地址（A记录查询⽅式）。
12、DRA：Diameter Routing Agent，路由代理。
LTE信令⽹，采⽤⼤区组⽹⽅式，⽬前全国分北京、⼴州两个⼤区，各有两套DRA设备，互为备份信令分担。
13、I-DRA实现国际漫游信令转接。
14、HSS：⽤户数据管理，管理LTE⽤户数据，类似于HLR，但在接⼝协议、签约数据、信令流程、鉴权加密等⽅⾯存在很⼤差别。
LTE频段划分计算方法
LTE频段划分计算方法
1.LTE频段划分
LTE（Long Term Evolution，长期演进）系统是3GPP定义的4G移动通信系统，是当今最先进的移动通信技术。
为了在LTE系统中实现有效的通信，需要划分出多个频段。
一般来说，LTE的频段划分是按照频率从高到低进行的，其中从700MHz到2600MHz的各种频段都会被划分出来。
在这些频段中，有一些是全球使用，而其他一些则是特定地区的专用频段。
（1）首先应了解LTE系统的传输特性，以及传输频段的要求，获取最小的带宽要求和最高的传输速率。
（2）对所需要的传输频段进行FDD/TDD分析，按照实际情况选择合适的传输模式，确定上行和下行的分配比例。
（3）根据最终选定的传输模式，进行调和频段计算，即根据上行带宽、下行带宽、信道宽度和信道间隔选择合适的中频段。
（4）确定频段的起始频率和终止频率，按照系统规定，排除掉地面干扰源所在频段，得出LTE频段。
3.结论。
LTE计算汇总
LTE计算汇总1.RSRP及RSRQ计算RSRP=-140+RsrpResult（dBm）；●-44<=RSRP<-140dbm●0<= RsrpResult<=97下⾏解调门限：18.2dBm来计算的话，下⾏⽀持的最⼩RSRP为18.2-130.8= -112.6下⾏解调门限：上⾏⽀持的最⼩RSRP为23-126.44= -103.44dBmRSRQ=-20+1/2RsrqResult（dB）RSRQ=N×RSRP/(E-UTRA carrier RSSI)，即RSRQ = 10log10(N) + UE所处位置接收到主服务⼩区的RSRP – RSSI。
RSRQ=20+RSRP – RSSI2.W及dBm换算“1个基准”：30dBm=1W“2个原则”：1）+3dBm，功率乘2倍；-3dBm，功率乘1/233dBm=30dBm+3dBm=1W× 2=2W27dBm=30dBm-3dBm=1W× 1/2=0.5W2）+10dBm，功率乘10倍；-10dBm，功率乘1/1040dBm=30dBm+10dBm=1W× 10=10W20dBm=30dBm-10dBm=1W× 0.1=0.1W3.功率计算其中max transmissionpower = 43dBm 等效于20WPartofsectorpower=100(%) ; confOutputpower=20(W)Sectorpower=20(W)需确保Sectorpower=confOutputpower*Partofsectorpower*%如Partofsectorpower=50(%) ; confOutputpower=40(W)Sectorpower(20W)=confOutputpower(40W) *Partofsectorpower(50%)4.参考信号接收功率计算RSRP功率=RU输出总功率-10lg(12*RB个数) ,如果是单端⼝20W的RU,那么可以推算出RSRP功率为43-10lg1200=12.2dBm.1)A类符号指整个OFDM符号⼦载波上没有RS符号，位于时隙的索引为1、2、3、5、6（常规CP、2端⼝），2、3、5、6（常规CP、4端⼝）。
LTE最大速率计算
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LTE TDD 支持 5ms 和 10ms 的上下行切换周期。 如果下行到上行转换点周期为 5ms，特殊子帧会存在于两个半帧中； 如果下行到上行转换点周期 10ms，特殊子帧只存在于第一个半帧中。 子帧 0 和子帧 5 以及 DwPTS 总是用于下行传输。UpPTS 和紧跟于特殊子帧后的子帧专 用于上行传输。如下表： 表 4.2-2: UL/DL 配置 上行-下行 配置 0 1 2 3 4 5 6 下行-上行 转换点周期 5 ms 5 ms 5 ms 10 ms 10 ms 10 ms 5 ms 子帧号 0 D D D D D D D 1 S S S S S S S 2 U U U U U U U 3 U U D U U D U 4 U D D U D D U 5 D D D D D D D 6 S S S D D D S 7 U U U D D D U 8 U U D D D D U 9 U D D D D D D DL:UL S=D 2:3 3:2 4:1 7:3 4:1 9:1 1:1 DL:UL 不管 S 1:3 1:1 3:1 2:1 7:2 8:1 3:5
Special subframe configuration Normal cyclic prefix in downlink DwPTS UpPTS Normal cyclic prefix in uplink 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Extended cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in downlink DwPTS Normal cyclic prefix in uplink UpPTS Extended cyclic prefix in uplink
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如 Partofsectorpow er=50(%) ; confOutputpowe r=40(W)
Sectorpower(20 W)=confOutputp ower(40W) *Partofsectorpo wer(50%)
4 参考信号接 收功率计算 LTE的RSRP (Reference Signal Receiving Power，参考信 号接收功率) 功 率，是在某个符 号内承载参考信 号的所有RE(资 源粒子)上接收到 的信号功率的平 均值，也就是子 载波功率，这相 当于GSM的 BCCH 或CDMA 里面的导频功率 。对于LTE，一 个OFDM子载波 是15KHZ， 这样 只要知道载波带 宽，就知道里面 有几个子载波， 也举就个能例推子算，对于 单载波20M带宽 的配置而言，里 面共有1200个子 载波, RSRP功率=RU 输出总功率10lg(12*RB个 数) ,
20dBm=30dBm10dBm=1W× 0.1=0.1W
以上可以简单的 记作：
30是基准，等于 1W整，互换不算 难，口算可完成 。加3乘以2，加 10乘以10；减3 除以2，减10除 以10。 几乎所有整数的 dBm都可用以上 的“1个基准”和“2 个原则”转换为W 。 例1： 44dBm=?3W0dBm+ 10dBm+10dBm3dBm3dBm=1W× 10× 10× 1/2× 1/2 =25W  3 功率计算
“2个原则”： 1）+3dBm，功 率乘2倍；3dBm，功率乘 1/2
举例： 33dBm=30dBm+ 3dBm=1W× 2=2W 27dBm=30dBm3dBm=1W× 1/2=0.5W
2）+10dBm，功 率乘10倍；10dBm，功率乘 1/10
举例： 40dBm=30dBm+ 10dBm=1W× 10=10W
TDD制式的话， 上下行调度和上 下行子帧配比有 关。假如上下行 比为1:3，特殊子 帧配比是3:9:2的 话，相当于1个帧 结构中有2个上行 子帧，2个特殊子 帧，6个下行子帧 。所以下行调度 满调度的话就是 6*100=600；如 果特殊子帧配比 中DwPTS大于 3，则下行满调度 为
其中max transmissionpow er = 43dBm 等效 于20W Partofsectorpow er=100(%) ; confOutputpowe r=20(W) Sectorpower=20 (W) 需确保 Sectorpower=c onfOutputpowe r*Partofsectorp ower*% eg:
如果是单端口 20W的RU,那么 可以推算出
RSRP功率为 4310lg1200=12.2d Bm.
5 上下行频率计 算
EUTRA Channel Numbers
6 PCI计算
Physical Cell Identity = CellIdentity groups *3 + Cell Identity Cell-Identity groups (0-167) Cell Identity(0,1,2)
1 RSRP及RSRQ 计算
2 W及dBm换 算
dBm是一个表示 功率绝对值的值 (也可以认为是以 1mW功率为基准 的一个比 值)， 计算公式为: dBm =10log(功 率值/1mw)。
这里将dBm转换 为W的口算规律 是要先记住“1个 基准”和“2个原则 ”:
“1个基准”： 30dBm=1W
PCI :324=108*3&#CellID计 算出ENB ID和 sectorID
CellID = eNBid*256 + sectorID 如：31418*256 + 111 = 8043129
8 PDCCH DL Grant Count计 算 Grant Count：每 秒每个RB被调度 的次数或者是在 一个无线帧长内 总共被调度 的 RB数。
SB(Scheduling Block)，调度块 。1SB=2RB。是 调度的最小单位 。在时域上是1个 子帧长度(1ms， 14个OFDM 符 号，2个RB时域 长度)，在频域 上,，与RB频域 宽度相同为12个 子载波180KHz。
调度基本单位是1 秒=100帧，1帧 =10子帧。
FDD制式的话， 上下行在同样时 间内带宽是一样 的。所以1个帧长 度，上行和下行 是一样的，调度 就是1000；