2.5 LTE的技術(shù)特點(diǎn)

2.5.1 LTE 基本指標(biāo)

為了滿足運(yùn)營商對(duì)LTE提出的要求，使LTE成為一個(gè)有競爭力的B3G寬帶無線業(yè)務(wù)提供手段。LTE系統(tǒng)將從以下幾個(gè)主要目標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行考慮。

（1）降低每比特成本。

（2）擴(kuò)展業(yè)務(wù)的提供能力，以更低的成本、更佳的用戶體驗(yàn)提供更多的業(yè)務(wù)。

（3）靈活使用現(xiàn)有的和新的頻段。

（4）簡化架構(gòu)，開放接口。

（5）實(shí)現(xiàn)合理的終端功耗。

（6）盡可能刪減標(biāo)準(zhǔn)中選項(xiàng)（Option）的數(shù)量。

（7）系統(tǒng)架構(gòu)需要進(jìn)行較大改變，以實(shí)現(xiàn)LTE的高性能要求。

總結(jié)起來，為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)高數(shù)據(jù)率、低延遲，為分組業(yè)務(wù)優(yōu)化的系統(tǒng)，需要完成以下工作。

（1）在空中接口物理層方面，支持靈活的傳輸帶寬，引入新的傳輸技術(shù)和先進(jìn)的多天線技術(shù)。

（2）在空中接口層2/層3方面，對(duì)信令設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

（3）在RAN架構(gòu)方面，確定優(yōu)化的RAN架構(gòu)和RAN網(wǎng)元之間的功能劃分。

（4）優(yōu)化RF設(shè)計(jì)。

在TR 25.913中，定義了對(duì)LTE系統(tǒng)的需求指標(biāo)。這些需求可簡要總結(jié)在表2-3中。

表2-3 LTE需求指標(biāo)

2.5.2 LTE 系統(tǒng)架構(gòu)

E-UTRAN架構(gòu)和E-UTRAN接口的總體原則如下。

（1）信令和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的邏輯分割。

（2）E-UTRAN和EPC的功能完全區(qū)分于傳輸功能。E-UTRAN和EPC采用的尋址方法不和傳輸功能的尋址方法綁定。事實(shí)上，某些E-UTRAN或EPC的功能可能會(huì)放置在同一個(gè)設(shè)備中，某些傳輸功能并不能分成E-UTRAN部分的傳輸功能和EPC部分的傳輸功能。

（3）RRC連接的移動(dòng)性完全由E-UTRAN控制。

（4）當(dāng)定義E-UTRAN接口時(shí)，應(yīng)盡可能減少接口功能劃分的選項(xiàng)數(shù)量。

（5）一個(gè)接口應(yīng)該基于通過這個(gè)接口控制的實(shí)體邏輯模型來設(shè)計(jì)。

（6）一個(gè)物理網(wǎng)元可以包含多個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)。

E-UTRAN總體系統(tǒng)架構(gòu)在TS 36.300和TS 36.401中描述。如圖2-8所示，E-UTRAN由eNode B構(gòu)成，eNode B之間由X2接口互連，每個(gè)eNode B又和演進(jìn)型分組核心網(wǎng)（Evolved Packet Corenetwork，EPC）通過S1接口相連。S1接口的用戶面終止在服務(wù)網(wǎng)關(guān)（Serving Gateway，S-GW）上，S1接口的控制面終止在移動(dòng)性管理實(shí)體（Mobility Management Entity，MME）上?？刂泼婧陀脩裘娴牧硪欢私K止在eNode B上。

2.5.3 LTE 空中接口

LTE空中接口用戶面協(xié)議棧如圖2-9所示，用戶面協(xié)議包含PDCP子層、RLC子層和MAC子層，這些子層在網(wǎng)絡(luò)側(cè)終止在eNode B，分別實(shí)現(xiàn)頭壓縮、加密、自動(dòng)重傳請(qǐng)求（ARQ）和混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求（HARQ）功能。

LTE空中接口控制面協(xié)議棧如圖2-10所示，將非接入層（Non-Access Stratum，NAS）協(xié)議顯示在這里，只是為了說明它是UE-EPC通信的一部分。PDCP子層提供加密和完整性保護(hù)功能。RLC和MAC子層在控制面中提供的功能和在用戶面中相同，RRC提供廣播、尋呼、RRC連接管理、無線承載控制、移動(dòng)性、UE測量上報(bào)和控制等功能。

E-UTRA系統(tǒng)可以在1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz帶寬的頻帶中運(yùn)營，為此系統(tǒng)需要分別使用6個(gè)、15個(gè)、25個(gè)、50個(gè)、75個(gè)和100個(gè)資源塊（Resource Block，RB）。

圖2-11顯示了總信道帶寬和系統(tǒng)傳輸帶寬（即資源塊數(shù)量）之間的關(guān)系。為了防止本系統(tǒng)帶寬內(nèi)的信號(hào)泄漏到相鄰信道，對(duì)其他系統(tǒng)造成干擾，實(shí)際可以使用的系統(tǒng)傳輸帶寬比分配的信道寬度略窄，兩側(cè)均和信道的邊緣有一定的距離，以留出保護(hù)頻帶。這個(gè)保護(hù)頻帶可以用來形成濾波器的滾降。另外，對(duì)于下行OFDM系統(tǒng)，中央的直流（DC）子載波留空不用。

信道柵格（Raster）為100kHz，即信道的中心頻率只能是100kHz的整數(shù)倍。為了支持對(duì)稱頻段和非對(duì)稱頻段中的部署，LTE支持FDD（包括全雙工FDD和半雙工FDD）和TDD兩種雙工方式。

2.5.4 移動(dòng)性和無線資源管理

在LTE系統(tǒng)中，UE和eNode B 需要經(jīng)常測量無線信道的特性，并向網(wǎng)絡(luò)高層報(bào)告。這些測量主要包括切換測量［包括同頻切換、異頻切換和RAT（無線接入技術(shù)）間切換］、時(shí)鐘測量和用于無線資源管理（RRM）的測量。RAT間測量需要支持E-UTRA系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)、UTRA FDD系統(tǒng)及UTRA TDD系統(tǒng)的切換。

因此，UE的移動(dòng)性測量分為如下3個(gè)類型。

（1）E-UTRAN同頻測量。

（2）E-UTRAN異頻測量。

（3）和UTRAN或GERAN系統(tǒng)的RAT間測量。

在RRC連接（E-UTRAN RRC-Connected）狀態(tài)，支持基于各種不連續(xù)接收（Discontinuous Reception，DRX）周期的網(wǎng)絡(luò)控制、UE輔助的切換。

E-UTRAN系統(tǒng)還支持RAN的共享，E-UTRAN節(jié)點(diǎn)（eNode B）和EPC節(jié)點(diǎn)（MME和S-GW）之間可以建立“多對(duì)多”的連接關(guān)系，即一個(gè)MME/S-GW可以同時(shí)和多個(gè)eNode B連接，一個(gè)eNode B也可以同時(shí)和多個(gè)MME/S-GW連接，因此S1接口也可以稱為S1-靈活（S1-flex）接口。

LTE系統(tǒng)支持GERAN/UTRAN和E-UTRAN之間雙向的業(yè)務(wù)呼叫轉(zhuǎn)移（Service-based Redirection）。

E-UTRAN系統(tǒng)還支持E-UTRAN和cdma2000 1x RTT/HRPD系統(tǒng)之間的Idle（空閑）狀態(tài)移動(dòng)性和Active（激活）狀態(tài)移動(dòng)性。