当前课程知识点:移动通信技术 > 第六章 第四代移动通信系统 > 6.1 LTE概述 > 6.1.1 LTE概述视频
同学们好
本知识点我们讲解
LTE的基本概念
我们将从移动通信的演进与标准化
LTE设计目标
和LTE关键技术概述
三个方面进行讲解
什么是LTE
LTE是一种长期演进计划
是3GPP主导的
无线通信技术的演进
LTE与SAE是3GPP两大演进计划
LTE负责无线空口技术演进
SAE 负责整个网络架构的演进
我们为什么需要LTE
主要是顺应宽带移动数据业务的发展需要
能够提供移动通信的数据化
宽带化
IP化
高吞吐率 = 高频谱效率 + 大带宽
低时延 = 扁平化的网络架构
1 移动通信演进与标准化
随着移动通信技术的发展
语音业务逐渐向数据业务发展
导致语音业务收入下降
因此不断发展移动宽带业务
使移动业务享有
固网用户同等业务感受
成为移动通信发展的目标
从2G发展到3G
是移动宽带的起步
但3G的无线接入速率无法满足
人们对移动业务日益增长的需要
因此在2008年3GPP推动的R8版本
成为LTE的初始版本
根据ITU的要求
在2010年推出的LTE-A
为4G的官方版本
但是
ITU在2010年底
指出所有的后3G技术
都可认为是4G技术
所以LTE也就纳入了4G范围
3GPP2在高通放弃了
CDMA向4G演进的路线后
被逐渐边缘化
最后也采用LTE来实现4G
ITU是国际电信联盟
它是联合国的一个重要专门机构
设置三大部门
电信标准化部门(ITU-T)
无线电通信部门(ITU-R)
电信发展部门(ITU-D)
3 GPP
3GPP主要是
制订以GSM核心网为基础
UTRA为无线接口的
第三代技术规范
会员包括3类
组织伙伴
市场代表伙伴
和个体会员
组织伙伴是重要国家的通信协会
先后提出GPRS和EDGE
HSDPA
HSUPA
HSPA+和E-UTRA等
2 LTE设计目标
LTE主要实现的目的是提供用户
更高的数据速率
更高的小区容量
更低的延迟时间
降低用户以及运营商的成本
具体来说可以归结为
三高 两低 一平
三高是指
高峰值速率
下行峰值可以达到100Mbps
上行峰值可以达到50Mbps
高频谱效率
是3G的3~5倍
高移动性
支持350 km/h
在某些频段甚至支持500km/h
两低是指
低时延和低成本
控制面 ACTIVE: < 100ms
用户面 < 10ms
低成本
是采用自组织网络SON
支持多频段灵活配置
一平则是
以分组域业务为主要目标
在整体架构上
基于分组交换的扁平化架构
3 LTE技术特点
体现在
峰值数据率高
频谱灵活
天线解决方案先进
无线接入技术创新
高阶调制技术
网络构架扁平化
双工方式独特
峰值速率
实现峰值速率的显著提高
峰值速率与系统占用带宽成正比
在20MHz 带宽内
实现100Mbit/s的下行峰值速率
在20MHz 带宽内
实现50Mbit/s的上行峰值速率
频谱灵活
支持更多的频段
支持从700MHz到2.6GHz
编号为1~32为FDD频段
33~40为TDD频段
定义了40个工作频段
灵活的带宽
支持1.4MHz 3MHz 5MHz 10MHz 15MHz
20MHz等多种宽带
上下行支持成对或非成对频谱
灵活的双工方式
先进的天线解决方案
LTE的目标是提高容量覆盖
和峰值速率
采用MIMO可以获得阵列增益
分集增益
空间复用增益和波束赋形
提升系统容量
系统覆盖
增强下行峰值吞吐率和平均吞吐率
采用波束赋形技术
可以使小区间的干扰
得到极大改善
新无线接入技术
LTE的下行采用OFDM技术
提供增强的频谱效率和能力
上行基于
单载波频分多址接入
OFDM和SC-FDMA的
子载波宽度确定为15kHz
采用该参数值
可以兼顾系统效率和移动性
OFDMA
正交频分多址是一种
资源分配粒度更小的多址方式
同时支持多用户
用子载波区分用户分布式
可以获得频率的分集增益
最大支持64 QAM
通过循环前缀CP解决多径干扰问题
兼容MIMO
SC-FDMA
为克服高PAPR对UE功放的限制
LTE上行采用的SC-FDMA
具体采用DFT-S-OFDM技术来实现
该技术是在OFDM的IFFT调制之前
对信号进行DFT扩展
这样系统发射的是时域信号
从而可以避免OFDM系统
发送频域信号带来的PAPR问题
高阶调制技术与AMC
调制
上行链路与下行链路都支持QPSK
16QAM和64QAM三种调制技术
AMC是指
根据信道质量信息反馈
选择最合适的调制方式
数据块大小和数据速率
高阶调制方式对信号质量要求高
LTE实现自适应调整调制阶数
信号质量越高
则可选用高阶调制技术
否则选用低阶调制技术
扁平化的网络架构
LTE采用两层扁平网络架构
去除了RNC网元
网络架构更趋扁平化和简单化
减少网络节点
降低系统复杂度
以及传输和无线接入时延
减小网络部署和维护成本
LTE采用了独特的双工方式
第一种同时支持TDD
和FDD的移动通信技术
可支持两种双工方式的混合组网
TDD是指
接收和传送是在同一频率信道
即载波的不同时隙
用保护时间来分离接收与传送信道
FDD
在分离的两个对称的频率信道上
用保护频段来分离接收与传送信道
图中可看出FDD/TDD的主要区别
在于物理层的帧结构
时分设计
同步
多天线等
在高层信令
二层用户平面设计上是相同的
学习了本知识点
请同学们思考
1 为什么需要LTE
2 MIMO能带来什么增益
3 OFDMA和SC-FDMA
适用于上行还是下行
4 LTE无线接入网中有几种网元
谢谢
-1 光荣与梦想
--1.光荣与梦想
--光荣与梦想讨论
-2 责任与担当
--2.责任与担当
--责任与担当讨论
-3 楷模与巨人
--3.电磁波三巨人
--楷模与巨人讨论
-4 情怀与事业
--情怀与事业讨论
-1.1 移动通信基本概念
--1.1.2 移动通信基本概念--作业
-1.2 移动通信系统的构成
--1.2.4 移动通信系统的构成--作业
-1.3 移动通信发展历史
--1.3.2 移动通信发展历史--作业
-1.4 移动通信的工作方式
-1.5 移动通信的标准化
-第一章 移动通信概述 单元测试
-2.1 移动通信天线技术
--2.1.4 移动通信天线技术--作业
-2.2 无线电波的传播
--2.2.3 无线电波的传播--作业
-2.3 移动信道的传播模型
-第二章 天线与电波传播 单元测试
-3.1 调制技术
--3.1.5 调制技术--作业
-3.2 多址技术
--3.2.3 多址技术--作业
-3.3 编码技术
--3.3.4 编码技术--作业
-3.4 抗衰落技术
--3.4.8 抗衰落技术--作业
-3.5 组网技术
-第三章 移动通信中的关键技术 单元测试
-4.1 GSM概述
--4.1.3 GSM概述--作业
-4.2 GSM系统结构与接口
-4.3 GSM主要技术
-4.4 GSM无线接口
-4.5 GSM系统管理
-4.6 GSM移动通信网络
-4.7 GSM的主要信令流程
-4.8 GSM编号与业务
-4.9 GSM设备及性能指标
-4.11 GPRS概述
-4.12 GPRS协议
-第四章 GSM/GPRS移动通信系统及设备 单元测试
-5.1 CDMA系统概述
-5.2 CDMA系统主要技术
-5.3 CDMA网络结构
-5.4 CDMA主要信令流程
-5.5 第三代移动通信
-第五章 CDMA和第三代移动通信系统 单元测验
-6.1 LTE概述
--6.1.3 LTE概述--作业
-6.2 LTE网络结构
--6.2.3 LTE网络结构--作业
-6.3 LTE空中接口
--6.3.3 LTE空中接口--作业
-6.4 LTE空口信道及分类
--6.4.3 LTE空口信道及分类--作业
-第六章 第四代移动通信系统 单元测验
-6.5 LTE关键技术
--LTE关键技术1
--LTE关键技术2
--LTE关键技术3
-6.6 LTE物理层
--LTE物理层
-6.7 LTE语音实现方式
-6.8 LTE主要信令流程
--6.5.3 LTE Service Request流程动画
-6.9 LTE新技术
-7.1 5G业务需求及应用场景
-7.2 5G标准化及其频谱
-7.3 5G网络架构
-7.4 5G网络部署
-7.5 5G核心网新技术
-7.6 5G物理层
-7.7 5G空口主要关键技术
-7.8 5G端到端切片
-第七章 下一代移动通信系统 单元测试
-8.1 移动通信网络优化简介
--8.1.4 移动通信网络优化简介--作业
-8.2 移动通信基站勘察与配置简介
--8.2.6 基站勘察与配置简介--作业
-8.3 移动互联网业务简介
--8.3.5 移动互联网业务简介--作业