摘 要
LTE(Long Term Evolution)是3GPP长期演进项目,兼容目前的3G通信系统并对3G演进。它具有高传输速率、高传输质量和高移动性的特性。3GPP在工作计划中写入了长期演进(LongTerm.Evolution)的研究框架,并提出了未来在20MHz带宽上达到瞬时峰值下行100Mbps以及上行50Mbps的目标。通过 LTE网络规划实训实训项目、基站概预算设计实训、LTE基站单站硬件配置与组网实训、 LTE全网规划与组网实训、LTE单站配置实训、LTE规划模式多基站组网实训掌握LTE基站的规划。
关键词:长期演进,OFDM,基站
目 录
1 LTE简介 .......................................................................................................... 1
1.1LTE无线络系统结构................................................................................ 1 1.2LTE主要技术特点 ................................................................................... 2 1.3LTE中的无线接入技术 ........................................................................... 3 2 LTE 网络规划实训 ......................................................................................... 7
2.1实验目的.................................................................................................. 7 2.2实验内容.................................................................................................. 7 2.3实验过程.................................................................................................. 7 2.4数据配置.................................................................................................. 7 3 LTE 基站概预算设计实训 ............................................................................. 9
3.1实验目的.................................................................................................. 9 3.2实验内容.................................................................................................. 9 3.3实验过程.................................................................................................. 9 3.4数据配置.................................................................................................. 9 4 LTE 基站单站硬件配置与组网 ................................................................... 10
4.1实验目的................................................................................................ 10 4.2实验内容................................................................................................ 10 4.3实验过程................................................................................................ 10 4.4数据配置................................................................................................ 11 5 LTE全网规划与组网实训 ............................................................................ 12
5.1实验目的................................................................................................ 12 5.2实验内容................................................................................................ 12 5.3实验过程................................................................................................ 12 5.4数据配置................................................................................................ 13 6 LTE 单站配置实训 ....................................................................................... 15
6.1实验目的................................................................................................ 15 6.2实验内容................................................................................................ 15 6.3实验过程................................................................................................ 15 6.4数据配置................................................................................................ 16 结 语................................................................................................................ 18 参考文献.............................................................................................................. 19
1 LTE简介
1.1LTE无线络系统结构
LTE:Long term evolution 意即长期演进。3GPP的无线接入技术,如HSDPA和增强上行等技术将在几年内具有非常高的竞争力;但为了在更长的一个时间,比如10年甚至更长的时间,保持这种竞争力,需要考虑无线接入技术的一个长期的演进。包括无线接口和无线网络系统结构两个方面的演进。
LTE项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目,这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包括:
1) 支持1.25MHz-20MHz带宽;
2) 峰值数据率:上行50Mbps,下行100Mbps。频谱效率达到3GPPR6的2-4倍; 3) 提高小区边缘的比特率;
4) 用户面延迟(单向)小于5ms,控制面延迟小于1OOms; 5) 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作; 6) 支持增强型的广播多播业务;
7) 降低建网成本,实现从R6的低成本演进; 8) 实现合理的终端复杂度、成本和耗电; 9) 支持增强的IMS(IP多媒体子系统)和核心网;
10) 追求后向兼容,但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡; 11) 取消CS(电路交换)域,CS域业务在PS(包交换)域实现,如采用VoIP; 12) 对低速移动优化系统,同时支持高速移动;
13) 以尽可能相似的技术同时支持成对(paired)和非成对(unpaired)频段; 14) 尽可能支持简单的临频共存。
3GPP毫不讳言LTE项目的启动是为了应对“其他无线通信标准”的竞争。针对WiMAX“低移动性宽带IP接入”的定位,LTE提出了相对应的需求,如相似的带宽、数据率和频谱效率指标、对低移动性进行优化、只支持PS域,强调广播多播业务等。同时,出于对VoIP和在线游戏的重视,LTE对用户面延迟的要求近乎苛刻。关于向后兼容的要求似乎模棱两可,从目前的情况看,由于选择了大量的新技术,至少在物理层已难以保持从UMTS的平滑过渡
1
SAE architecture
UTRAN E-UTRAN
图1 LTE无线网络结构
1.2LTE主要技术特点
LTE有如下几个主要技术特点: ? 显著提高峰值传输速率:
下行:100 Mbps ,20M带宽,5bps/Hz; 上行:50 Mbps ,20M带宽,2.5bps/Hz; HSDPA:10Mbps、2bps/Hz; HSUPA:2Mbps、0.1bps/Hz;
? 显著提高频谱利用率,是HSDPA的3-4倍,是HSUPA的2-3倍
图2带宽速率
? 灵活可变的带宽:
1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz :可变带宽设计:不同系列的基站设备其射频、基带部分要适应从1.25M、2.5M、5M、10M、15M、20M的可变带宽,以满足运营商多样化需求。考虑不同带宽能力的UE和不同带宽的eNB,如最大带宽20M的UE必须能够于一个可变带宽从1.25M到20M的eNB进行无线连接;反之,也是;
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? 尽可能降低无线接入网络延迟(用户面 UE - RNC - UE )低于10ms ? 显著降低控制面网络延迟:
? 提高“小区边界传输速率”,同时保证和目前网络相同的站点分布
1.3LTE中的无线接入技术
(1)上行接入方式: SC-FDMA(FDD/TDD)
调制方案:(QPSK,16QAM或8PSK) 数字基带调制技术:
QAM: 正交振幅调制(QAM – Quatrature Amplitude Modulation)是一种振幅和相位联合键控
QPSK: (四相相移键控) 8PSK: (八进制移相键控)
LTE在上行链路采用SC-FDMA,可以降低发射终端的峰均功率比,减小终端的体积和成本; 由于OFDM有比较大的PARP问题,上行一般都是SC-FDMA,减小用户端的RF复杂度,只进行单载波频域均衡.下图是采用SC-FDMA的发射图。
LTE UL SC-FDMA Parameters:
BandWidth Sampling Frequency FFT Size Number of usesub-carriers 表一SC-FDMA发射图
1.25M 1.92M 128 75 2.5M 3.84M 256 150 5M 7.68M 512 300 10M 15.36M 1024 600 15M 23.04M 1536 900 20M 30.72M 2048 1200 Coded symbol rate= R DFT NTX symbols Size-NTX 图2 SC-FDMA的发射
Sub-carrier Mapping IFFT CP insertion Size-NFFT
(2)下行接入方式:
3