LTE學習筆記非常

網絡結構：SAE網絡：SystemArchitectureEvolution，核心網網絡結構。SAEGW包括ServingGW和PDNGW，ServingGW及eNodeB直接相連。ServingGW相當于2G/TD網絡的SGSN，PDN-GW相當于2G/TD網絡的GGSN。EPC標準架構：EvolvedPacketCore，僅指核心網。EPC網絡僅有分組域，取消電路域；支持2G/TD/LTE/Wlan多接入。2G/TD核心網分組域和電路域共存。EPS：EvolvedPacketSystem，包括無線接入網及核心網。MME：接入控制、移動性管理。MMEGI：MMEGroupIdentity，相當于LAC，及2G/TD網絡的LAC互相映射。各省取值不同。TAI：LTETrackingIdentity，相當于RAI。EUTRAN：EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，僅指無線側?；谀壳暗木W絡接口設計，LTE多模終端從2G/TD網絡接入時如果錨定到GnGGSN，則無法平滑移動到LTE網絡。解決方法：SGSN需要能夠識別LTE用戶，并將LTE多模終端路由到PDN-GW。同時，SGSN需要升級支持LTE的N記錄查詢方式，使得SGSN能夠通過EPCDNS解析得到P-GW地址。對2G/TD終端，SGSN仍然使用GPRSDNS解析GGSN地址（A記錄查詢方式）。DRA：DiameterRoutingAgent，路由代理。LTE信令網，采用大區(qū)組網方式，目前全國分北京、廣州兩個大區(qū)，各有兩套DRA設備，互為備份信令分擔。I-DRA實現國際漫游信令轉接。HSS：用戶數據管理，管理LTE用戶數據，類似于HLR，但在接口協議、簽約數據、信令流程、鑒權加密等方面存在很大差別。HLR及HSS需要融合，否則多模終端應用會有問題?？傮w目標是以LTE發(fā)展為驅動，通過HLR/HSS數據融合實現已有2G/TD用戶號段升級LTE業(yè)務，避免換號、“雙營帳”，簡化網絡。GBR相當于CIR，承諾速率；MBR相當于PIR，峰值速率。LTE具有永遠在線特性，對IP地址需求量非常大，因此要用IPv6。(E)GPRS/TD網絡IP地址分配方式是IPv4+NAT，這種方式的缺陷是不能保證永遠在線。LTE永遠在線的實現是基于LTE網絡內的默認承載，如果給手機分配IPv4私網地址，通過NAT穿越訪問公網業(yè)務，公網地址一段時間后會自動釋放掉，不能實現真正的永遠在線，需要心跳來維持永遠在線，占用很多無線資源。IPv6+LTE可以實現真正的永遠在線：用戶上線即給終端分配IPv6公網地址，不存在IP地址釋放的問題。TD-LTE多模雙待：終端同時駐留2G/TD和LTE網絡，話音業(yè)務通過2G/TD提供，數據業(yè)務通過LTE或2G/TD提供。接口：eNodeB及EPC之間是S1接口，eNodeB之間是X2接口，eNodeB及UE之間是Uu接口。RRC：RadioResourceControl，無線資源控制。PDCP：PacketDataConvergenceProtocol，分組數據匯聚協議。RLC：RadioLinkControl，無線鏈路控制。MAC：MediaAccessControl，媒體接入控制。由于沒有CS域，LTE上下行都只有共享信道，不再有專用信道。傳輸信道的數量大大減少。連接狀態(tài)下，UE側的RRC協議實體服從eNodeB的命令，網絡通過專用信令和系統信息對UE進行控制?？臻e狀態(tài)下，UE按照協議制定的規(guī)則行事，網絡通過系統信息對UE施加影響。連接狀態(tài)要聽話，空閑狀態(tài)要自覺！空閑狀態(tài)下，網絡知道UE在某個TrackingAreaList中，類似于GPRS的idle狀態(tài)。連接狀態(tài)下，網絡知道UE在某個小區(qū)中，類似于GPRS的Active狀態(tài)。LTE是3GPP為了保證未來十年3GPP系列技術的生命力，抵御來自非3GPP陣營技術的競爭而啟動的最大規(guī)模的標準項目。LTE四項關鍵技術：OFDM、干擾抑制技術、MIMO、調度技術。OFDM：OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復用。FDM及OFDM的區(qū)別：前者不正交，頻譜利用率低；后者正交，頻譜利用率高。能夠做到正交的主要手段是用快速傅里葉變換FFT。OFDM及CDMA的區(qū)別：雖然都有正交的概念，但前者是頻分，后者是碼分。正交的概念：兩個或多個函數相乘，在一個周期內的積分等于0。如sinx及cosx函數。OFDM：（1）從頻域對載波資源劃分成多個正交的子載波，小區(qū)內用戶之間無干擾。（2）根據用戶的需求分配不同子載波和調制模式，并采取多載波捆綁技術把低速的數據合并成高速的數據流。（3）同頻組網時，不同小區(qū)使用相同時頻資源，存在小區(qū)間干擾。GSM的頻譜帶寬固定為200KHz，TD-SCDMA的頻譜帶寬固定為1.6MHz，但是TD-LTE系統的頻譜帶寬不固定，頻譜帶寬范圍是1.4~20MHz。TD-LTE目前使用的頻率范圍是2575-2615MHz共40M的2.6GD頻段，該頻段用于TD-LTE規(guī)模試驗室外；2320-2370MHz共50M的2.3GE頻段用于TD-LTE規(guī)模試驗室內，實際獲批的是2350-2370MHz頻段，共20M。OFDM技術中，不同用戶使用不同的子載波資源。在同頻組網時，小區(qū)間會產生同頻干擾，從而導致網絡性能的下降。OFDM技術中，小區(qū)內不同用戶之間不存在干擾。當可以占用的RB數增加時，小區(qū)吞吐量增加。幾個基本概念：（1）LTE在廣義上說只有一個載波，FDD上下行分配不同的頻率，TDD上下行分配相同的頻率時分復用。（2）子載波可以理解為一種調制方式，也就是為了提高信號的抗干擾能力，把所占用的載波帶寬分為多個更窄的載波，這種更窄的載波就是子載波。對于每個子載波來說，由于帶寬低了相應的每個符號的周期就變長了，碼率也就低了。碼率低，抗干擾能力就強。（3）為了使拆分后的所有子載波的總傳輸帶寬等于沒有拆分的單一載波，可以采用將子載波重疊起來的辦法。最高的重疊度就是每兩個子載波中心頻點之間的間隔等于子載波帶寬，這種子載波拆分方法就叫OFDM。（4）OFDM技術之所以從前不流行，是因為要產生這么緊密排列的子載波實現起來很困難。直到FFT技術出現后，可以通過數學的方法，完美的產生這樣的多個子載波。OFDM結合了多載波調制(MCM)和頻移鍵控(FSK)，把高速的數據流分成多個平行的低速數據流，把每個低速的數據流分到每個單子載波上，在每個子載波上進行FSK。LTE系統下行多址方式為正交頻分多址（OFDMA），上行為基于正交頻分復用（OFDM）傳輸技術的單載波頻分多址（SC-FDMA）。OFDM的缺點：（1）對頻率偏差敏感：傳輸過程中出現的頻率偏移，例如多普勒頻移、或者發(fā)射機載波頻率及接收機本地振蕩器之間的頻率偏差，會造成子載波之間正交性破壞。（2）存在較高的峰均比（PARA）：OFDM調制的輸出是多個子信道的疊加，當多個信號相位一致時，疊加信號的瞬間功率會遠遠大于信號的平均功率，導致較大的峰均比，這對發(fā)射機PA的線性提出了更高的要求。歐拉公式：e^ix=cosx+isinx，將三角函數的定義域擴大到復數。向量內積：A*B=|A|*|B|*COS（A及B向量的夾角），向量內積是標量值。當k1=k2時，兩個向量方向角度相等，內積就等于模相乘，等于1，所以在0-T內積分等于T，再乘以1/T就等于1。當k1不等于k2時，積分值是sin(2π(k1-k2)/T*t)在0-T內的積分值，等于0。也就是說，當任意兩個子載波的頻率差是1/T的整數倍時，這兩個子載波必然正交。上行采用的SC-FDMA調制方式比OFDM調制具有較低的峰均比PARA。OFDM是將符號信息調制到正交的子載波上；SC-FDMA是將M個輸入符號的頻譜信息調制到多個正交的子載波上。MIMO：MultipleInputMultipleOutpuMIMO實現小區(qū)中不同UE根據自身所處位置的信道質量分配最優(yōu)的傳輸模式，提升TD-LTE小區(qū)容量。波束賦形傳輸模式提供賦形增益，提升小區(qū)邊緣用戶性能。LTE網絡非常靈活，小區(qū)中不同UE傳輸模式占用資源不一樣，即使同一UE這些內容也隨著信道環(huán)境在變。MIMO技術的實質是為系統提供了空間復用增益和空間分集增益。MIMO八種傳輸模式：單天線模式：傳統無線制式的傳輸模式。發(fā)射分集：同一信息的多個信號副本分別通過多個衰落特性相互獨立的信道發(fā)射出去。利用復數共軛的數學方法，在多根天線上形成彼此正交的空間信道，發(fā)送相同的數據流，提高傳輸可靠性。開環(huán)空間復用：終端不反饋信道信息，發(fā)射端根據預定義的信道信息來確定發(fā)送信號。在不同的天線上人為制造“多徑效應”，一個天線正常發(fā)射，其他天線上引入相位偏移環(huán)節(jié)。多個天線的發(fā)射關系構成復矩陣，并行的發(fā)射不同的數據流。這個復矩陣在發(fā)射端隨機選擇，不依賴于接收端的反饋結果。閉環(huán)空間復用：需要終端反饋信道信息，發(fā)射端采用該信息進行信號預處理以產生空間獨立性。發(fā)射端在并行發(fā)射多個數據流的時候，根據反饋的信道估計的結果，選擇制造“多徑效應”的復矩陣。多用戶MIMO：基站使用相同時頻資源將多個數據流發(fā)送給不同用戶，接收端利用多根天線對干擾數據流進行取消和零陷。并行傳輸的多個數據流是由多個UE組合實現的。單層閉環(huán)空間復用：終端反饋RI=1時，發(fā)射端采用單層預編碼，使其適應當前的信道。單流波束賦形（beamforming）：發(fā)射端利用上行信號來估計下行信道的特征，在下行信號發(fā)送時，每根天線上乘以相應的特征權值，使其天線陣發(fā)射信號具有波束賦形效果。雙流波束賦形：結合復用和智能天線技術，進行多路波束賦形發(fā)送，既提高用戶信號強度，又提高用戶的峰值和均值速率。目前常用的有4種：（2）（3）（7）（8），即發(fā)射分集、開環(huán)空間復用、單流波束賦形、雙流波束賦形共四種。傳輸模式是針對單個終端的，同小區(qū)不同UE可以有不同傳輸模式。eNodeB自行決定某一時刻對某一終端采用什么傳輸模式，并通過RRC信令通知終端。模式3（開環(huán)空間復用）和模式8（雙流波束賦形）中均含有單流發(fā)射，當信道質量快速惡化時，eNodeB可以快速切換到模式內發(fā)射分集或單流波束賦形模式。小區(qū)間干擾抑制技術目的：（1）解決OFDM同頻組網存在的潛在問題（2）縮小MIMO帶來的數據率差異性。小區(qū)間干擾抑制技術包括：（1）小區(qū)間干擾隨機化（2）小區(qū)間干擾消除（3）小區(qū)間干擾協調。小區(qū)間干擾隨機化：對各小區(qū)的信號在信道編碼和信道交織后采用不同的偽隨機擾碼進行加擾來獲得干擾白化。干擾信號隨機化，實際上沒有降低干擾信號的能量，而是把干擾信號接近白噪聲來處理。小區(qū)間干擾消除：對干擾小區(qū)的干擾信號進行某種程度的解調甚至解碼，然后利用接收機的處理增益從接收信號中消除干擾分量。干擾抑制合并（IRC）：接收端使用多根天線，通過對接收信號進行加權抑制強干擾。Interferencerejectioncombining小區(qū)間干擾協調（ICIC）：通過頻率資源的分組使用，降低鄰小區(qū)對本小區(qū)的干擾，提高小區(qū)邊緣網絡性能。靜態(tài)干擾協調：軟頻率復用方式，部署網絡時完成，調整的頻率較慢。動態(tài)干擾協調：網絡運營時期動態(tài)調整，通過eNodeB的實時調度?？紤]到非直射場景（如密集城區(qū)）可能帶來IRC增益降低，因此必須強調密集城區(qū)應采用8通道天線的設計建設方案。調度：對于某RB資源塊選擇信道傳輸質量最好的用戶進行調度，從而最大化系統吞吐量。下行調度基于下行參考信號RS，上行調度基于探測用參考信號SRS。三種調度算法：（1）RR算法：輪詢算法，以均等機會為用戶分配資源，保證公平性，未考慮信道情況，導致低吞吐量。（2）MAXC/I算法：最大信噪比算法，選擇信道最優(yōu)的用戶進行調度，保證系統吞吐量，未考慮用戶間公平性。（3）PF：正比公平算法，當前信道質量及歷史吞吐量的比值作為用戶調度排序因子，兼顧用戶公平性及信道情況。RR算法的系統吞吐量最低；MAXC/I算法系統吞吐量最高，但會導致信道環(huán)境差的用戶長時間不被調度，使得此類用戶吞吐量過低甚至為0；PF算法吞吐量居中，是現在主流算法。TD-LTE在20M帶寬下，最大可支持的調度用戶數約為80個。TD-LTE的規(guī)劃重點在于：覆蓋規(guī)劃、容量仿真、參數規(guī)劃。由于LTE系統中，業(yè)務負載的不同將帶來干擾的變化，從而影響覆蓋性能的變化，因此在覆蓋規(guī)劃中需考察不同網絡負載條件下的覆蓋能力。由于LTE系統采用AMC自適應調制編碼等技術，用戶速率隨無線信道環(huán)境的變化而變化，因此容量規(guī)劃中需考察小區(qū)邊緣吞吐量，同時為了達到系統效能最大化，也應考察小區(qū)平均吞吐量等指標。TD-LTE也需要頻率規(guī)劃，干擾協調。碼資源規(guī)劃主要是對物理小區(qū)ID（PCI）進行規(guī)劃。PCI規(guī)劃及3G的擾碼規(guī)劃類似，PCI資源相對充足(504)，但存在模3或模6不同的限制。LTE物理小區(qū)標識（PCI）的取值范圍是0-503，而GSMCI的取值范圍是0-65535。504個PCI分成168組，每組包含連續(xù)的3個PCI。同eNodeB的三個小區(qū)的PCI要求來自同一組，全網復用。LTE規(guī)劃指標體系：（1）RSRP：公共參考信號接收功率，反映信號場強情況。（2）RS-SINR：公共參考信號信干噪比，反映用戶信道環(huán)境。（3）小區(qū)平均吞吐量（4）邊緣用戶速率，通常定義為95%用戶可以達到的速率。SINR：信干噪比，有用信號及干擾加噪聲的比值。路徑損耗：2.6GLTE高于TD-SCDMA，TD-SCDMA高于GSM900。TD路徑損耗大GSM路徑損耗12dB，LTE路徑損耗大GSM路徑損耗16.77dB。RS：小區(qū)特定參考信號，通過在不同的時間和頻率端插入導頻信號來進行信道估計。相當于GSM網絡的訓練序列、TD-SCDMA網絡的Midamble碼。PCI和RS的位置有一定映射關系：（1）相同PCI的小區(qū)，其RS位置一定相同，在同頻情況下會產生干擾。（2）PCI不同，也不一定能完全保證RS位置不同，在同頻的情況下，如果單天線端口兩個小區(qū)PCI模6相等或兩天線端口兩個小區(qū)PCI模3相等，這兩個小區(qū)之間的RS位置也是相同的，同樣會產生嚴重的干擾，導致SNR急劇下降。PCI規(guī)劃要結合頻率、RS位置、小區(qū)位置關系和鄰區(qū)關系等統一考慮，盡量避免相鄰小區(qū)在同頻情況下PCI模3相同。LTE只有PS域沒有CS域，因此只有TA（TrackingArea）概念沒有LA（位置區(qū)）概念。TA相當于GPRS網絡中的RA（路由區(qū)）。小區(qū)所屬的TA在SIB1（systeminformationblock1）中廣播。LTE中允許UE在多個TA注冊，即TA列表（TrackingAreaList）。當UE離開當前TA或TA列表，或者當周期性TA更新定時器超時時，UE發(fā)起TA更新操作。TAI（TrackingAreaIdentity）用來標識TA。TAI由MCC、MNC和TAC（TrackingAreaCode）三部分組成。目前使用的天線有2通道天線和8通道天線，在干擾受限情況下，采用8天線波束賦形，相對于2天線可帶來較高性能提升；在干擾不受限情況下，采用8天線波束賦形，相對于2天線性能提升會有所降低，8天線干擾抑制能力隨干擾提升表現明顯。優(yōu)選8通道天線。8通道天線施工難度大。不管是2通道天線還是8通道天線，總功率都是40W（46dBm），分別是2*20W和8*5W。D頻段：2575-2615MHz；E頻段：2320-2370MHz。D、E頻段用于TD-LTE。A頻段：2010-2025MHz；F頻段：1880-1900MHz。A、F頻段用于TD-SCDMA。當前E頻段有軍用雷達和WLAN干擾。對于TD-SCDMA的網絡建設，需考慮天饋可向上升級支持TD-LTE頻段；對于TD-LTE的網絡建設，需考慮天饋可向下兼容TD-SCDMA頻段。FAD天線可以較好滿足上述要求。TD-LTE僅引入F頻段，可以重用現有的TD-SCDMA系統的FA天線。TD-LTE引入D頻段，必須更換為FAD內置合路器天線。8通道及2通道天線對比：8通道2通道天線增益14dBi（FAD天線F頻段）17.5天線尺寸1410×320×105mm31360×160×80mm3天線重量20.5kg10kg天線迎風面積0.45m20.22m2天線抱桿直徑要求φ50~φ115mmφ30~φ70mmS1接口帶寬二者相同Ir接口光纖數量需要2對光纖需要1對光纖接頭數量9接口/扇區(qū)2接口/扇區(qū)跳線8根RF跳線，1根校準線2根RF跳線饋線每付天線對應9根饋線每付天線對應2根饋線TD-SCDMA及TD-LTE室分系統也是采用BBU+RRU方式。在TD-SCDMA系統中，NodeB是3G基站的總稱，它包括BBU和RRU兩個單元，一般稱為拉遠站。NodeB不僅包括BBU+RRU型號的站，還包括宏站的一體化站點。BBU直接及RNC相連。TD-LTE系統及此類似，有點像GSM網絡的分布式基站MCPA。TD-LTE系統中，RB（resourceblock）是用戶資源配置的最小單位。每個RB由12個15KHz帶寬（頻帶寬度共180KHz左右）的子載波組成。分配給用戶的RB個數越多，用戶數據速率越高。WCDMA：寬帶碼分多址。HSDPA/HSUPA：高速下行/上行分組接入。HARQ：hybridautomaticrepeatrequest，混合自動重傳請求。TD-LTE一個無線幀長度為10ms，每個無線幀由兩個半幀組成，每個半幀長度為5ms。每個半幀由8個常規(guī)時隙和DwPTS、GP、UpPTS三個特殊時隙構成，DwPTS、UpPTS的長度可配置，要求DwPTS、GP、UpPTS三個特殊時隙總長度1ms。因此，每個常規(guī)時隙長度是0.5ms。TD-LTE信道有物理信道、傳輸信道、邏輯信道，及TD-SCDMA系統差不多，但GSM沒有傳輸信道。邏輯信道=信的內容，傳輸信道=平信、掛號信、航空快件等，物理信道=寫上地址、貼好郵票后的信封。邏輯信道注重的是傳什么what，像CCCH傳的是公共控制信令，DCCH傳的是專用信令，BCCH傳的是廣播信息。傳輸信道注重的是怎么傳how，MAC層把不同邏輯信道的內容進行復用，完成邏輯信道及物理信道的映射。物理信道上才是真正的通過調制解調技術把數據傳輸出去。物理信道是空口上的，傳輸信道是物理層到MAC層之間的，邏輯信道是MAC層到RRC層之間的。物理信道描述各種信息在無線接口傳輸時的物理通道，包括頻率、時隙、碼等。傳輸信道描述信息如何在無線接口上傳輸，根據傳輸信息的屬性分為專用信道和公共信道。邏輯信道直接承載用戶業(yè)務，根據承載內容的不同分為控制信道和業(yè)務信道。LTE邏輯信道分為控制信道和業(yè)務信道，控制信道用于傳送信令，業(yè)務信道用于傳送IP用戶數據?？刂菩诺馈狟CCH：廣播控制信道，傳送系統消息?？刂菩诺馈狿CCH：尋呼控制信道，傳送RRC層送過來的尋呼消息，下行方向一點對多點。控制信道—CCCH：公共控制信道，上下行方向都有。當UE想從IDLE狀態(tài)轉為Connected狀態(tài)時需要及RRC進行接入信令交互，用的就是CCCH信道。實際上，UE僅僅在CCCH信道發(fā)送一條RRCConnectionRequest消息，其余消息都是在DCCH信道上發(fā)送?？刂菩诺馈狣CCH：專用控制信道，雙向點對點傳送RRC信令，處于RRC_Connected狀態(tài)的UE主要就是用DCCH信道及網絡進行信令交互?？刂菩诺馈狹CCH：MulticastControlChannel，當打開MBMSFeature時該信道才起作用。業(yè)務信道—DTCH：DedicatedTrafficChannel，專用業(yè)務信道。業(yè)務信道—MTCH：MulticastTrafficChannel，當打開MBMSFeature時該信道才起作用。傳輸信道提供物理層及MAC層之間的基本傳輸服務，MAC層利用傳輸信道復用和解復用邏輯信道，傳輸信道類型指示的是傳輸特性。特定的傳輸信道具有特定的傳輸比特速率、傳輸間隔、傳輸時延、是否支持HARQ、是否支持波束賦形、是否支持DRX/DTX等特性。傳輸信道下行方向—BCH：廣播信道，用于傳送BCCH信道消息。僅支持QPSK調制（四相相移鍵控），不支持HARQ（混合自動重傳請求），不支持波束賦形。傳輸信道下行方向—PCH：尋呼信道，用于傳送PCCH信道消息。支持波束賦形，不支持HARQ，支持DRX，至少支持QPSK和16QAM（包含16種符號的正交幅度調制）。傳輸信道下行方向—DL_SCH：下行共用信道，下行方向主要信道，主要用來傳送DCCH、DTCH，還能傳送BCCH。支持波束賦形、支持HARQ，支持所有調制方式（QPSK、16QAM、64QAM），支持手機側的DRX/DTX。傳輸信道下行方向—MCH：MulticastChannel。傳輸信道上行方向—RACH：隨機接入信道，目前不傳送任何邏輯信道消息。傳輸信道上行方向—UL_SCH：上行共用信道，是上行方向唯一可以傳送邏輯信道消息的傳輸信道，包括CCCH、DCCH、DTCH信道消息。支持HARQ，至少支持QPSK、16QAM調制。物理信道下行—PBCH：物理廣播信道，用于傳送BCH（BCCH），系統消息在PBCH信道上傳送。物理信道下行—PDSCH：物理下行共用信道，用于傳送DL_SCH和PCH信道。物理信道下行—PMCH：PhysicalMulticastChannel。物理信道下行—PDCCH：物理下行控制信道，是一個純粹的物理層信道，用于通知UE分配給PDSCH的下行或上行資源塊。PDCCH在PDSCH開始前發(fā)送。物理信道下行—PCFICH：PhysicalControlFormatIndicatorChannel，物理控制格式指示信道，及PDCCH一樣也是一個純粹的物理層控制信道，用來指示用于解碼PDCCH的OFDM符號有多少位，因此手機首先需要讀出PCFICH內容才能正確解碼PDCCH。物理信道下行—DLSynchronizationSignal：下行同步信號，有主用、次用兩種下行同步信號。物理信道下行—DLReferenceSignal：下行參考信號，在每個時隙上都有一些OFDM符號被保留做參考信號不傳送數據。物理信道上行—PUSCH：物理上行共用信道，用于傳送UL_SCH（CCCH、DCCH、DTCH）。物理信道上行—PUCCH：物理上行控制信道。物理信道上行—PRACH：用于傳送RACH信道消息。物理信道上行—DemodulationReferenceSignal，上行解調參考信號。PUCCH不及PUSCH同時存在，當不存在上行業(yè)務時，控制信令由PUCCH承載。由于沒有CS域，LTE上下行都只有共享信道，沒有專用信道，相比TD-SCDMA傳輸信道數量大大減少。RRC協議的功能分為三大類：（1）對NAS層提供連接管理、消息傳遞（2）為低層協議實體提供參數配置（3）負責UE移動性管理相關的測量、控制等。LTE手機開機駐留流程及GSM基本相同。LTE系統消息包括兩類：MasterInformationBlock（MIB）及SystemInformationBlocks（SIBs）。MIB只有1個，SIB有多個。MIB承載于BCCH-BCH-PBCH上，包括有限個用以讀取其他小區(qū)信息的最重要、最常用的傳輸參數（系統帶寬，系統幀號，PHICH配置信息），位于系統帶寬中央的72個子載波（帶寬1.08MHz）。緊鄰同步信道，以10ms為周期重傳4次。除SIB1外，SIB2-SIB13均由SI承載。SIB1是除MIB外最重要的系統消息，固定以20ms為周期重傳4次。SIB1和所有SI消息均承載于BCCH-DL_SCH-PDSCH。MIB：下行帶寬，PHICH的配置(PhysicalHybridARQIndicatorCHannel),SFN。SIB1：PLMNID，小區(qū)全球ID，Cell禁止狀態(tài)，小區(qū)選擇參數，CSG指示，SI信息。SIB2：ACB信息，公共無線資源的配置，上行帶寬。SIB3：小區(qū)重選信息（服務小區(qū)信息，速度相關信息）SIB4/5/6/7/8：相鄰小區(qū)信息（intra-f,inter-f,inter-RAT:UTRA,GSM,CDMA）SIB9：heNB標示（HNBID）SIB10：ETWS主通知信息。SIB11：ETWS輔通知信息。SIB12：CMAS通知信息。SIB13：MBSFNarealist信息和MBMS通知信息。UE駐留到合適的LTE小區(qū)停留1s后，就可以進行小區(qū)重選的過程。UE已在當前服務小區(qū)駐留超過1s以上，則觸發(fā)向鄰小區(qū)的重選流程。RSSI是系統帶寬的總功率（包括噪聲），RSRP是PDSCH信道的功率，RSRQ=系統帶寬的RB個數*RSRP/RSSI。LTE支持多種不同載波，在不進行載波聚合的情況下是用2048點的FFT的，每個子載波間隔15KHz，這樣一個OFDM符號上包含的bit數有15000*2048個，即每個天線口在1s內都會發(fā)送個調制符號出去。因此，LTE物理資源的基本時間單位Ts=1/(15000*2048)秒。LTE使用天線端口來區(qū)分空間上的資源，天線端口的定義是從接收機的角度來定義的。即如果接收機需要區(qū)分資源在空間上的差別，就需要定義多個天線端口。天線端口及實際的物理天線端口沒有一一對應關系。由于目前LTE上行僅支持單射頻鏈路的傳輸，不需要區(qū)分空間上的資源，所以上行還沒有引入天線端口的概念。LTE下行定義了三類天線端口，分別對應于天線端口序號0-5。天線端口0~3：小區(qū)專用參考信號傳輸天線端口。天線端口4：MBSFN參考信號傳輸天線端口。天線端口5：終端專用參考信號傳輸天線端口。天線端口指用于傳輸的邏輯端口，及物理天線不存在定義上的一一對應關系。天線端口由用于該天線的參考信號來定義。等于說，使用的參考信號是某一類邏輯端口的名字。具體的說：p=0，p={0,1}，p={0,1,2,3}指基于cell-specific參考信號的端口；p=4指基于MBSFN參考信號的端口；p=5為基于UE-specific參考信號的端口。FDD：下行173M，上行58M；TDD：下行80~90M，上行50M。TD-SCDMA的調度頻率是2ms，LTE的調度頻率是1ms。每個資源塊RB是0.5ms，所以LTE每次調度從時間軸上是2個（成對的）RB資源塊，共有12*7*2=168個符號。LTE終端類型有5類，目前主要用的是第3類。1~4類上行只能實現16QAM，下行可實現64QAM。第5類手機可實現上行64QAM，目前還沒產品。終端3類上行100M下行50M。LTE帶寬共有6種：1.4M、3M、5M、10M、15M、20M。下行OFDMA并行傳送數據，上行SC-FDMA串行傳送數據。參考信號RS決不能重疊，否則干擾很嚴重。LTE采樣頻率是WCDMA的整數倍，WCDMA采樣頻率是3.84MHz/s。發(fā)射分集不增加吞吐量，因為每個端口上發(fā)送的數據一模一樣。空分復用才能增加吞吐量，兩個端口發(fā)送的數據不同。具體采用哪種傳輸方式，系統可以根據C/I自適應無線環(huán)境，自動選擇傳輸模式。LTE每個小區(qū)物理上是1個天線，但1個天線有多個端口，通過不同端口實現空間分集、空分復用和波束賦形。64QAM：1個符號6bit，可以表征64個不同的數據。16QAM：1個符號4bit，可以表征16個不同的數據。8PSK：1個符號3bit，可以表征8個不同的數據。LTE系統下行有MIMO，上行無MIMO。PCRF：Policy&Chargingrulefunction，制定Qos策略。PCRF及PDNGW相連。RB：RadioBearer，無線承載。分為SRB（信令無線承載）和DRB（數據無線承載）。SRB有三類：SRB0、SRB1、SRB2。DRB主要就是DTCH信道。NAS：非接入層連接。LTE接入只考慮及資源相關的5個計數器，不考慮功率或質量。MME：移動性管理實體。LTE：TAU和業(yè)務可以同時進行。PCC：策略和計費管理。LTE號碼：MCC+MNC+eNodeBID+LCRID共28bit。PCI：分為0~167共168個組。LayerID012。手機開機必須聽出PCI和layerID。PCI如果相同干擾很嚴重。eNodeB可連接多個MME、SGW，一個時刻只能由1個MME管理，數據傳送用哪個SGW由MME決定。GUTI相當于TMSI，由MME分配。C-RNTI由小區(qū)cell分配，用于調度資源，只有在RRCConnected狀態(tài)時才有C-RNTI。在IDLE狀態(tài)時沒有C-RNTI。C-RNTI只能在空口上出現。手機只要開機附著到了LTE網絡上，即使在idle狀態(tài)，IP地址也不會釋放，除非detach網絡。尋呼用S-TMSI號碼，S-TMSI是GUTI的一部分。LTE是純粹的硬切換。EMM：EPS移動性管理，有兩個狀態(tài)：注冊、未注冊。注冊以后才有手機位置信息，未注冊沒有位置信息。ECM：EPS連接管理，有兩個狀態(tài)：idle、connected。手機一開機即進入RRCconnected狀態(tài)并獲取一段資源叫默認承載defaultbearer。有個計時器，如果一直不進行數據業(yè)務，計時器超時后就釋放資源（釋放默認承載）進入idle狀態(tài)。手機關機或周期性TAU失敗會導致從idle狀態(tài)進入未注冊狀態(tài)。ECM連接狀態(tài)有兩段：RRCconnected和S1connection。一個用戶多個業(yè)務可以有多個不同的端到端承載。MME觸發(fā)建立默認承載，Qos級別最低。沒有默認承載就沒有專用承載dedicatedbearer。專用承載Qos級別很高，類別也多。手機做業(yè)務時一般必然至少有2個承載，其中1個必然是默認承載。專用承載由PDNGW建立。手機從idle狀態(tài)要進行業(yè)務，必須首先恢復默認承載，然后根據業(yè)務需求建立相應的專用承載，才能進行數據業(yè)務。手機從ECM連接狀態(tài)進入idle狀態(tài)，僅釋放S1、Uu口承載資源，S5接口承載資源不被釋放（釋放的是業(yè)務承載，信令承載不被釋放）。S5是ServingGW及PDNGW之間的接口。默認承載可以有多個，跟APN數量有關。一般的，語音、信令屬于GBR業(yè)務，即保證吞吐率業(yè)務；數據屬于N-GBR業(yè)務，即不保證吞吐率業(yè)務。建立承載、建立通道的過程就是把自己的IP地址、TEID告訴對方的過程。LTE及3G鑒權基本完全一樣，3G的USIM卡可以直接用于LTE，2G的SIM卡不行。LTE子載波間隔15KHz，20M帶寬共有1200個子載波。資源調度的最小單位是RB（資源塊），每個資源塊是12個連續(xù)的子載波（180KHz/s）。所以20M帶寬共有100個可以調度的資源塊RB。資源塊RB的編號是0~99；RB0對應的子載波編號是0~11，RB99對應的子載波編號是1188~1199。參考信號RS的主要作用是估計頻偏、糾正頻偏。SC-FDMA相當于首先進行了FFT擴頻，把每個符號擴到分配的多個子載波上，把多個子載波看成一個載波。下行OFDMA每個符號時長為1/15K=66.67us；上行SC-FDMA每個符號時長