LTE基础知识介绍

1.什么是LTE

LTE (Long Term Evolution)是3GPP主导的无线通信技术的演进。 2.LTE的设计目标

带宽灵活配置：支持1.4MHz（6RB）, 3MHz(15RB), 5MHz(25RB), 10Mhz(50RB), 15Mhz(75RB), 20MHz(100RB)

子载波宽度=15kHz

峰值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上行50Mbps 控制面延时小于100ms，用户面延时小于5ms

能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务

支持增强型MBMS（E-MBMS）“MBMS：多媒体广播多播业务” 取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIP 系统结构简单化，低成本建网 3. LTE 扁平网络架构是什么

LTE的接入网E-UTRAN由eNodeB组成，提供用户面和控制面；

LTE的核心网EPC(Evolved Packet Core)由MME，S-GW和P-GW组成； eNodeB间通过X2接口相互连接，支持数据和信令的直接传输； S1接口连接eNodeB与核心网EPC。其中，S1-MME是eNodeB连接MME的控制面接口，S1-U 是eNodeB连接S-GW 的用户面接口；

MME: 3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点 功能：

NAS (Non-Access Stratum)非接入层信令的加密和完整性保护； AS (Access Stratum)接入层安全性控制、空闲状态移动性控制； EPS (Evolved Packet System演进分组系统)承载控制； 支持寻呼，切换，漫游，鉴权。 e-NodeB的主要功能：

无线资源管理功能，即实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性控制，在上下行链路上完成UE上的动态资源分配（调度）； 用户数据流的IP报头压缩和加密； UE附着状态时MME的选择；

实现S-GW用户面数据的路由选择；

执行由MME发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输； 完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告。

3GPP研究PS域引入软交换技术，在2000年提出两种方案，之一即是将SGSN节点分离成SGSN服务器（S-GW)和PS媒体网关（PS-GW）。S-GW提供面向E-UTRAN的接口。S-GW和PS-GW的功能和位置对应于现有GPRS网络构架中的SGSN的用户面和GGSN。

S-GW的主要功能包括：

分组数据路由及转发；移动性及切换支持；合法监听；计费。 P-GW的主要功能包括：

分组数据过滤；UE的IP地址分配；上下行计费及限速。 LTE 扁平化公式：NodoB+RNC=eNodoB

4.LTE无线帧结构，子帧等，上下行配比情况，特殊子帧包含哪些，怎么配置？ A．FDD-LTE无线帧：1个无线帧（10ms）有10个子帧（1ms），1个子帧有2个时隙（0.5ms）；

B．TDD-LTE无线帧：1个无线帧（10ms）有两个半子帧（5ms），1个半子帧有4个常规子帧（1ms）和1个特殊子帧（1ms）。1个常规子帧有2个时隙（0.5ms），特殊子帧是由DwPTS,GP,UpPTS。三个无论如何配置总是1ms。目前特殊子帧的配置有3：9：2，10：2：2等。

特殊时隙功能：

DwPTS：最多12个symbol，最少3个symbol，可用于传送下行数据和信令

UpPTS: UpPTS上不发任何控制信令或数据，UpPTS长度为2个或1个symbol,2个符号时用于短RACH或Sounding RS,1个符号时只用于sounding GP:

a) 保证距离天线远近不同的UE的上行信号在eNB的天线空口对齐

b) 提供上下行转化时间（eNB的上行到下行的转换实际也有一个很小转换时间Tud，

小于20us）

c) GP大小决定了支持小区半径的大小，LTE TDD最大可以支持100km d) 避免相邻基站间上下行干扰

目前苏州F频段上下行时隙配比为1:3，特殊时隙为3：9：2（SA2，SSP5）； D\\E频段上下行时隙配比为2:2，特殊时隙为10:2:2（SA1，SSP7）；

5.如何计算TD-LTE的速率

答：TD-LTE峰值速率由以下几个因素影响：

UE级别:最大RB数、64QAM支持度；最大支持100RB带宽、时隙配比，特殊子帧配比，如20M带宽，3：1时隙配置，3：9：2特殊时隙配比天线数：MIMO技术，多发送，多接收控制信道配置：控制信道资源占比情况

说明：算速率时只要考虑时隙配比就可以，其他量几乎不变。

1200个子载波：带宽

3/5 ：时隙配比75％：系统开销6bit：64QAM2：2×2MIMO复用10的－3次幂是1ms

6.RE、RB什么意思，苏州的带宽是多少，20兆带宽有多少RB？ 答：RE（resource element，资源粒子），LTE最小无线资源单位，也是承载用户信息的最小单位，时域：一个加CP的OFDM符号，频域：1个子载波；

RB（Resource Block）物理层数据传输的资源分配频域最小单位，时域：1个slot，频域：12个连续子载波(Subcarrier)；

根据CP长度不同，LTE的每个RB包含的OFDM符号个数不同，Normal CP 配置时，每个RB在时域上包含7个OFDM 符号个数，而Extended CP 配置时，每个RB在时隙上包含6个OFDM符号。

苏州目前带宽是20M，20兆带宽有100个RB；

7.LTE上下行都有什么信道？

8.PCI中文名称以及504个是怎么计算出来的？

答：LTE是用PCI（Physical Cell ID）来区分小区，并不是以扰码来区分小区，LTE无扰码的概念，LTE共有504个PCI；

PCI有主同步序列和辅同步序列组成，主同步信号是长度为62的频域Zadoff-Chu序列的3种不同的取值，主同步信号的序列正交性比较好；辅同步信号是10ms中的两个辅同步时隙（0和5）采用不同的序列，168种组合，辅同步信号较主同步信号的正交性差，主同步信号和辅同步信号共同组成504个PHY_CELL_ID码；

PCI=PSS*SSS PCI是下行区分小区的，上行根据根序列区分 E-UTRA小区搜索基于（主同步信号）、（辅同步信号）、以及下行参考信号完成 同步信号的作用:

频率校正、 基准相位、信道估计、测量

9. 小区搜索过程

1）UE解调PSS，取5ms定时，获取小区组内ID； 2）UE解调SSS，取10ms定时，获得小区ID组； 3）检测下行参考信号，获取BCH的天线配置；

4）UE读取PBCH的系统消息（PCH配置、RACH配置、邻区列表等）。

其中PBCH主要关注MIB（主系统信息块）和SIB（系统信息块）： MIB：

下行系统带宽 PHICH配置信息 系统帧号

天线发射数据流数量 SIB：

SIB1：上传输与评估一个UE是否被允许接入小区有关的信息以及其他系统信息的调度信息 SIB2：小区无线配置，其它基本配置 SIB3：小区重选信息，主要关于服务小区 SIB4：频内邻区列表，白/黑名单 SIB5：频间邻区列表

SIB6：UTRAN邻区列表（W+TD） SIB7：GSM邻区列表

10.随机接入过程

基于竞争的随机接入过程：

第一步：在上行RACH上发送随机接入的Preamble。 第二步：在DL_SCH信道上发送随机接入指示。 第三步：在UL_SCH信道上发送随机接入请求。 第四步：在DL_SCH信道上发送随机接入响应 基于非竞争的随机接入过程

第一步：在下行的专用信令中分配随机接入的Preamble。 第二步：在上行RACH上发送随机接入的Preamble。 第三步：在DL_SCH信道上接收随机接入响应消息

11. LTE有哪些关键技术

1）频域多址技术OFDMA/SC-FDMA OFDM优点： 频谱效率高 带宽扩展性强 抗多径衰弱

实现MIMO技术简单 缺点：

易受频率偏差影响

存在较高的峰值平均功率比

2）MIMO技术（内容比较多）

3）高阶调制技术 dpsk qpsk 16qasm 64qasm 4）HARQ技术

5）链路自适应技术-AMC（速率和功率控制） 6）快速MAC调度技术

12.LTE目前所用哪些传输模式，各有什么区别和作用？ LTE的9种传输模式：

TM1， 单天线端口传输：主要应用于单天线传输的场合

TM2， 开环发射分集：不需要反馈PMI，适合于小区边缘信道情况比较复杂，干扰较大的情况，有时候也用于高速的情况， 分集能够提供分集增益

TM3，开环空间复用：不需要反馈PMI，合适于终端（UE）高速移动的情况

TM4，闭环空间复用：需要反馈PMI，适合于信道条件较好的场合，用于提供高的数据率传输

TM5，MU-MIMO传输模式（下行多用户MIMO）：主要用来提高小区的容量

TM6，闭环发射分集，闭环Rank1预编码的传输：需要反馈PMI，主要适合于小区边缘的情况

TM7，Port5的单流Beamforming模式：主要也是小区边缘，能够有效对抗干扰

TM8，双流、Beamforming（波束赋型）模式：可以用于小区边缘也可以应用于其他场景 TM9, 传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式，可以支持最大到8层的传输，主要为了提升数据传输速率

深圳现网开了TM2、3、7自适应，局部区域开了TM2、3、7、8自适应。

13.LTE 中有哪些类型测量报告 问题答复：

LTE主要有下面几种类型测量报告：

? Event A1 (Serving becomes better than threshold)：表示服务小区信号质量高于一定门限， 满足此条件的事件被上报时，eNodeB停止异频/异系统测量；类似于UMTS里面的2F事件； ? Event A2 (Serving becomes worse than threshold)：表示服务小区信号质量低于一定门限， 满足此条件的事件被上报时，eNodeB启动异频/异系统测量；类似于UMTS里面的2D事件； ? Event A3 (Neighbour becomes offset better than serving)：表示同频邻区质量高于服务小区 质量，满足此条件的事件被上报时，源eNodeB启动同频切换请求；

? Event A4 (Neighbour becomes better than threshold)：表示异频邻区质量高于一定门限量， 满足此条件的事件被上报时，源eNodeB启动异频切换请求；

? Event A5 (Serving becomes worse than threshold1 and neighbour becomes better than

threshold2)：表示服务小区质量低于一定门限并且邻区质量高于一定门限；类似于UMTS里 的2B事件；

? Event B1 (Inter RAT neighbour becomes better than threshold)：表示异系统邻区质量高于一 定门限，满足此条件事件被上报时，源eNodeB启动异系统切换请求；类似于UMTS里的3C 事件；

Event B2 (Serving becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes

better than threshold2)：表示服务小区质量低于一定门限并且异系统邻区质量高于一定门限， 类似于UMTS里进行异系统切换的3A事件。

14. RSRP、SINR、RSRQ、RSSI什么意思？

RSRP: Reference Signal Received Power下行参考信号的接收功率，可以用来衡量下行的覆盖。 SINR：信号与干扰加噪声比 （Signal to Interference plus Noise Ratio）是指:信号与干扰加噪声比（SINR）是接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号（噪声和干扰）的强度的比值；可以简单的理解为“信噪比”。

RSRQ (Reference Signal Received Quality)主要衡量下行特定小区参考信号的接收质量。 RSSI：一个点所有频带内所有信号总和。

15.单用户MIMO和多用户MIMO有什么区别？

单用户MIMO：占用相同时频资源的多个并行的数据流发给同一个用户或从同一个用户发给基站称为单用户MIMO；如下图所示：

多用户MIMO：占用相同时频资源的多个并行的数据流发给不同用户或不同用户采用相同时频资源发送数据给基站，称为多用户MIMO，也称虚拟MIMO。如下图所示：

当前LTE 考虑终端的实现复杂性，因此上行只支持多用户MIMO，也就是虚拟MIMO。 16. 为什么说OFDM技术容易和MIMO技术结合

MIMO技术的关键是有效避免天线之间的干扰，以区分多个并行数据流。众所周知，在水平衰落信道中可以实现更简单的MIMO接收。而在频率选择性信道中，由于天线间干扰和符号间干扰混合在一起，很难将MIMO接收和信道均衡分开处理。如果采用将MIMO接收和信道均衡混合处理的MIMO接收均衡的技术，则接收机会比较复杂。

因此，由于每个OFDM子载波内的信道(带宽只有15KHz)可看作水平衰落信道，MIMO系统带来的额外复杂度可以控制在较低的水平（随天线数量呈线性增加）。相对而言，单载波MIMO系统的复杂度与天线数量和多径数量的乘积的幂成正比，很不利于MIMO技术的应用。

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