移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》課程團(tuán)隊(duì)課

程

目

錄項(xiàng)目一

移動(dòng)通信認(rèn)知項(xiàng)目二

移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目三

移動(dòng)通信工程技術(shù)

項(xiàng)目四

移動(dòng)性管理項(xiàng)目五

4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目六

5G移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目五4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)任務(wù)5.1

LTE系統(tǒng)概述任務(wù)5.2

LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)任務(wù)5.3

LTE關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)5.4

VoLTE技術(shù)任務(wù)5.5

NB-IOT

系統(tǒng)任務(wù)5.1

LTE

概述【重點(diǎn)】LTE的發(fā)展驅(qū)動(dòng)、LTE頻段劃分【難點(diǎn)】

LTE主要指標(biāo)及需求【目標(biāo)】掌握LTE

的發(fā)展驅(qū)動(dòng)、領(lǐng)導(dǎo)組織、頻段及設(shè)計(jì)目標(biāo)等2010年代4G在線

、

互動(dòng)

、

游戲500多萬(wàn)個(gè)基站數(shù)字通信2020年代5G智能社會(huì)

、虛擬現(xiàn)實(shí)

、“零”時(shí)延感知1000-2000多萬(wàn)個(gè)基站1980年代1G語(yǔ)音模擬通信2000年代3G社交應(yīng)用幾十萬(wàn)個(gè)基站

1.

為什么要發(fā)展LTE?1990年代2G短信幾萬(wàn)個(gè)基站

1.

為什么要發(fā)展LTE?提問(wèn)

為什么要發(fā)展LTE?語(yǔ)音收入下降增加收入：提升帶寬，引入新業(yè)務(wù)，增加業(yè)務(wù)量網(wǎng)絡(luò)成本高降低成本：降低數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)每bit成本，增加收益WiMAX的領(lǐng)先應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)：應(yīng)對(duì)WiMAX陣營(yíng)的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)網(wǎng)成本LTE成

本W(wǎng)iMAXLTE回答CDMA

發(fā)展線路(3GPP2)CDMA

One

EVDO

Rev

AWiMax發(fā)展線路(IEEE)(Fixed

WiMax)

Mobile

WiMax2001

200520082010提問(wèn)

3GPP、3GPP2、ITU、IEEE分別是什么組織?

1.

為什么要發(fā)展LTE?GSM

發(fā)展線路(3GPP)WCDMATD.SCDMALTEFDD

and

TDDTSGORGANIZATIONProjectCo-ordination(PCG)TSG

RANRadioAccess

MetworksCT

WG1Radio

Layer1specilicatinRAN

WG2Radio

Layer2spec

&Radio

Layer3

RRsDcRAN

WG3lsptlIr

spe

lu

p8UTRANOSMreqgirmertsRAN

WG4CTWGGRadio

Perfommance&Potocol

AspectsSAWG5·3GPP

簡(jiǎn)介-

3GPP(3rd

Generation

Partnership

Project)成立于1998年12月，是一個(gè)無(wú)線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)組織，

由一系列的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟作為成員(Organizational

Partners)。目前有ARIB(日

本

)

,CCSA

(

中

國(guó)

)

,ETSI

(

歐

洲

)

,ATIS(

美

洲

)

,TTA(

韓

國(guó)

)

,and

TTC(日本)等。-3GPP

分為標(biāo)準(zhǔn)工作組TSG和管理運(yùn)維組兩個(gè)部分。TSG主要負(fù)責(zé)各標(biāo)準(zhǔn)的制作修訂工作，管理運(yùn)維組主要負(fù)責(zé)整理市場(chǎng)需求，并對(duì)TSG和整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)作提供支持。·TSG(TechnicalSpecification

Groups

)-TSG

GERAN:GERAN無(wú)線側(cè)相關(guān)(2G);-TSG

RAN:無(wú)線側(cè)相關(guān)(3G

and

LTE);-TSG

SA(Service

and

System

Aspects):負(fù)

責(zé)整體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和業(yè)務(wù)能力；-TSG

CT(Core

Network

and

Terminals):負(fù)

責(zé)定義終端接口以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)相關(guān)

部分

。http://www.3gpp.orgCTWG3InterworkingwithExtemal

Nefwonkspicatin

apetsGERAN

WG2Potocol

AspectsGERAN

WG3TerninalTestingCT

WG4MAPGTPBCHSSTSGCTCore

HetworkSAWG2ArchitectureSAWG

1ServicesSAWG3SecurityServices

&MHICCISHQuTSGGERANGroup

2.

中國(guó)的4G牌照發(fā)放提問(wèn)

中國(guó)的4G

牌照發(fā)放情況?4G

牌照是無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的第4代移動(dòng)通信技術(shù)(

4G)

業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可權(quán)，由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部許可發(fā)放。2013年12月4日工信部正式向三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)布4G

牌照，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通均獲得TD-LTE

牌照2018年4月3日，工業(yè)和信息化部正式向中國(guó)移動(dòng)頒發(fā)了LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)(LTE

FDD)經(jīng)營(yíng)許可。2015年2月27日，工業(yè)和信息化部向中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通發(fā)放“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)(FDD-LTE)”

經(jīng)營(yíng)許可第3次第2次第1次2.

中國(guó)的4G牌照發(fā)放

3.LTE

系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)組織功能需求

標(biāo)準(zhǔn)建立3GR.Lte成員

PCGLTE/SAE

實(shí)

驗(yàn)局開(kāi)通docomo

Alcatel-Lucen

taaileetTeetresEMOTOROLANOKIAZTE中興T·Mobile

NR

TEL@SIGNALIONTeliaSoneradocomo中國(guó)移動(dòng)通值CHIAMOLETSG

GERANTSG

RANTSG

SATSG

CT發(fā)起者NOKIA每

Txus

IesTEMENISNORTELQUALCO3GPP:

移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定組織3GPP

標(biāo)準(zhǔn)制定NGMN:

由全球主要移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商發(fā)起的、旨在引導(dǎo)和推動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)與發(fā)展的組織3GPP,NGMN和LSTI的關(guān)系測(cè)試與試驗(yàn)推動(dòng)LTE的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)

程LSTI:

設(shè)備制造商與運(yùn)營(yíng)商聯(lián)

合成立的測(cè)試組織，通過(guò)聯(lián)合3.LTE

系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)組織LSTI測(cè)試與試驗(yàn)NGMN需求制定需

求標(biāo)準(zhǔn)E-UTRABandUplink

(UL)Downlink

(DL)DuplexModeF_UL_low-F_UL_highFoL_low-FoLhigh11920

MHz

1980

MHz2110MHz2170MHzFDD21850

MHz

-

1910

MHz1930

MHz

-

1990

MHzFDD31710

MHz

1785

MHz1805

MHz

1880

MHzFDD41710

MHz1755

MHz2110MHz2155MHzFDD5824MHz

849MHz869MHz894MHzFDD68330MHz

-

840MHz875MHz

885MHzFDD72500MHz

-

2570MHz2620MHz2690MHzFDD8880MHz

915MHz925MHz960MHzFDD91749.9

MHz

1784.9

MHz1844.9

MHz

1879.9

MHzFDD101710

MHz1770

MHz21110MHz2170MHzFDD111427.9

MHz1452.9

MHz1475.9

MHz1500.9

MHzFDD126998MHz

716MHz728MHz746MHzFDD13777MHz787MHz746MHz756MHzFDD14788MHz

7998MHz758MHz768MHzFDD15……***17704MHz

716MHz734MHz

746MHzFDD***…******4.LTE

頻段劃分根據(jù)2008年底凍結(jié)的LTE

R8協(xié)議：□支持兩種雙工模式：

FDD和TDD□支持多種頻段，從700MHz

到2.6GHz□支持多種帶寬配置，協(xié)議規(guī)定以下帶寬配置：1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz,2E-UTRABandUplink

(UL)Downlink

(DL)DuplexModeF_UL_low-F_UL_highF_DL_low-F_DL_high331900

MHz1920

MHz1900

MHz

1920

MHzTDD342010MHz2025MHz2010MHz2025MHzTDD351850

MHz1910

MHz1850

MHz

1910

MHzTDD361930

MHz

1990

MHz1930

MHz1990

MHzTDD371910

MHz1930

MHz1910

MHz1930

MHzTDD382570

MHz

2620

MHz2570

MHz

2620

MHzTDD391880

MHz

1920

MHz1880

MHz

1920

MHzTDD402300

MHz

2400

MHz2300

MHz

2400

MHzTDD●

協(xié)議還在更新中，部分頻段的支持情況可能會(huì)有所變動(dòng)FDD模式支持頻段TDD模式支持頻段0MHz●運(yùn)營(yíng)商頻率帶寬合計(jì)帶寬網(wǎng)絡(luò)制式頻段頻率范圍中國(guó)移動(dòng)900MHz(Band8)上行889~904MHz下行934~949MHz15MHzTDD頻段：355MHzFDD頻段：40MHz2G/NB-IOT/4G1800MHz(Band3)上行1710~1735MHz下行1805~1830MHz25MHz2G/4G2GHz(Band34)2010~2025MHz15MHz3G/4G1.9GHz(Band39)1880~1920MHz,實(shí)際使用1885~1915MHz,并騰退1880-1885MHz30MHz4G2.3GHz(Band40)2320~2370MHz,僅用于室內(nèi)50MHz4G2.6GHz(Band41,n41)2515~2675MHz160MHz4G/5G4.9GHz(n79)4800-4900MHz100MHz5G

4.LTE

頻段劃分運(yùn)營(yíng)商頻率帶寬合計(jì)帶寬網(wǎng)絡(luò)制式頻段頻率范圍中國(guó)聯(lián)通900MHz(Band8)上行904~915MHz下行949~960MHz11MHzTDD頻段：120MHzFDD頻段：56MHz2G/NB-IOT/3G/4G1800MHz(Band3)上行1735~1765MHz下行1830~1860MHz30MHz2G/4G2.1GHz(Band1,n1)上行1940~1965MHz下行2130~2155MHz25MHz3G/4G/5G2.3GHz(Band40)2300~2320MHz,僅用于室內(nèi)20MHz4G2.6GHz(Band41)2555~2575MHz,已重新分始中國(guó)移動(dòng)，正在清頻20MHz4G3.5GHz(n78)3500MHz-3600MHz100MHz5G

4.LTE

頻段劃分運(yùn)營(yíng)商頻率帶寬合計(jì)帶寬網(wǎng)絡(luò)制式頻段頻率范圍中國(guó)電信850MHz(Band5,BCO)上行824~835MHz下行869~880MHz11MHzTDD頻段：100MHzFDD頻段：51MHz3G/4G1800MHz(Band3)上行1765~1785MHz下行1860~1880MHz20MHz4G2.1GHz(Band1,n1)上行1920~1940MHz下行2110~2130MHz20MHz4G2.6GHz(Band41)2635~2655MHz,已重新分給中國(guó)移動(dòng)，正在清頻20MHz4G3.5GHz(n78)3400MHz-3500MHz100MHz5G

4.LTE

頻段劃分·

采

用OFDM和MIMO技術(shù)，用戶

峰值速率：·

DL

100Mbps,

·UL

50Mbps·

扁平、全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)減少系統(tǒng)時(shí)

延·CP:

駐留—激活小于100ms,

休眠—激活小于50ms·UP:

最小可達(dá)到5ms·控制面處理能力：?jiǎn)涡^(qū)5M

帶

寬內(nèi)不少于200用戶·

頻譜利用率：1.4MHz

、3MHz、

5MHz

、10MHz

、15MHz、20MHz·頻譜利用率相對(duì)于3G

提高2-3倍

5.LTE主要指標(biāo)及需求峰值速率DL:100Mbps

UL:50Mbps低延遲CP:100msUP:5ms更低的CAPEX&OPEX更高的頻譜效率頻譜靈活性更好的覆蓋LTE●

三高高峰值速率：下行峰值100Mbps,

上行峰值50Mbps高頻譜效率：頻譜效率是3G的3-5倍高移動(dòng)性：支持350km/h

(在某些頻段甚至支持500km/h)●

兩低低時(shí)延：控制面IDLE→ACTIVE:<100ms,用戶面?zhèn)鬏敚?lt;5ms

(單向)低成本：SON(自組織網(wǎng)絡(luò)),支持多頻段靈活配置●

一平以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上是基于分組交換的扁平化架構(gòu)提問(wèn)

LTE主要設(shè)計(jì)目標(biāo)：三高、兩低、一平?TD-SCDMAWCDMAFDD-LTETD-LTE載波特征1.6MHz,TDD多載波組網(wǎng)5MHz,FDD單載波組網(wǎng)支持多種帶寬等級(jí)：1.4、3、5、10、15、20MHz支持多種帶寬等級(jí)：1.4、3、5、10、15、

20MHz多址方式CDMA+TDMACDMA+TDMAOFDMA+TDMAOFDMA+TDMA調(diào)制技術(shù)QPSK16QAM(HSPA)QPSK16QAM(HSPA)64QAM(HSPA+)QPSK、16QAM或64QAM調(diào)制方式自適應(yīng)調(diào)整QPSK、16QAM或64QAM調(diào)制方式自適應(yīng)調(diào)整發(fā)射/接收

技術(shù)智能天線聯(lián)合檢測(cè)發(fā)射分集RAKE接收機(jī)HSPA+支持MIMOMIMOBeam

forming或MIMO峰值速率(下行)1.6Mbps14.4Mbps(HSPA)42Mbps(HSPA+)150Mbps75~100Mbps平均速率(下行)1Mbps左右7Mbps左右(HSPA)

15Mbps左右(HSPA+)36Mbps20~40Mbps頻譜效率0.8～1.31.6~3(HSPA)3~8(HSPA+)1.81.5~6網(wǎng)絡(luò)制式對(duì)比5.1

LTE系統(tǒng)概述——任務(wù)小結(jié)01.要點(diǎn)一·LTE

的發(fā)展驅(qū)動(dòng)、主要的三大領(lǐng)導(dǎo)組織。02.要點(diǎn)二·

中國(guó)LTE

的發(fā)展，3次4G

牌照的發(fā)放情況。S

03.要點(diǎn)三·LTE

頻段劃分，三大運(yùn)營(yíng)商的頻率持有情況。上

04.要點(diǎn)四·LTE

主要指標(biāo)及需求，主要設(shè)計(jì)目標(biāo)：三高、兩低、

一平?，F(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)群共享專業(yè)基礎(chǔ)課程《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》課程團(tuán)隊(duì)課

程

目

錄項(xiàng)目一

移動(dòng)通信認(rèn)知項(xiàng)目二

移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目三

移動(dòng)通信工程技術(shù)

項(xiàng)目四

移動(dòng)性管理項(xiàng)目五

4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目六

5G移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目五4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)任務(wù)5.1

LTE系統(tǒng)概述任務(wù)5.2

LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)任務(wù)5.3

LTE關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)5.4

VoLTE技術(shù)任務(wù)5.5

NB-IOT

系統(tǒng)任務(wù)5.2

LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)【重點(diǎn)】LTE無(wú)線協(xié)議結(jié)構(gòu)、S1

接口和X2

接口【難點(diǎn)】

LTE的系統(tǒng)架構(gòu)及各網(wǎng)元的功能【目標(biāo)】掌握LTE

的系統(tǒng)架構(gòu)、無(wú)線協(xié)議結(jié)構(gòu)等基站子系統(tǒng)VLRBSCBTSMSCHLRAUCEIR0MCBTSBSCGSMMSBSSNSS移動(dòng)臺(tái)基站子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)TE+SIMBTS+BSC3C3R:MSC、AUC、SC;HLR、VLR、EIR1.LTE系統(tǒng)架構(gòu)1.1

GSM系統(tǒng)架構(gòu)PSTNISDNPDN網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)MSMSTEWCDMAUEUTRANCN用戶設(shè)備ME+USIMUMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)

NodeB+RNC核心網(wǎng)CS:MSC、VLR、GMSC;PS:SGSN、GGSN;共用：

HLRIu-CSNodeBRNCNodeBIub

IurNodeBRNCNodeB1.LTE1.2UuUSIMCuMEPLMNPSTN

ISDN

cicInterneUE

UTRAN

lu-PS

CN

外部網(wǎng)絡(luò)NeGMSCHLRGGSN系統(tǒng)架構(gòu)WCDMA系統(tǒng)架構(gòu)MSC/VLRSGSNS6aHSSMME

PCRFS11

GxServing

PDNS1-U

Gateway

S5/S8GatewaySGi(e.g.IMS,PSS

etc.)X2LTEUEE-UTRANEPC用戶設(shè)備增強(qiáng)的UTRAN增強(qiáng)型分組核心網(wǎng)TE+SIMeNodeBMME、SGW、PGW、PCRF、HSS1.LTE

系統(tǒng)架構(gòu)1.3

LTE系統(tǒng)架構(gòu)用戶設(shè)備

E-UTRANOperator'sIP

servicesUE

eNodeBS1-MMEEPCLTE-UuRxS1-MMEMMES11S10LTE-UuUEE-UTRANS1-UX2Rx+SGiOperator's

IPServices

(e.g.IMS,PSSetc.)S4S5ServingGateway1.LTE

系統(tǒng)架構(gòu)1.3

LTE系統(tǒng)架構(gòu)S7PDNGatewaySGSNS3HSSS6aPCRFGERANUTRANMMEIS-GW

MMEIS-GW口

移動(dòng)性管理口

服務(wù)網(wǎng)關(guān)S1□S1:MME/SGW

與

eNode

B的接口eNode

BRNCX2

X2

Node

B

eNode

BX2eNode

B

eNode

B口

網(wǎng)絡(luò)扁平化減少系統(tǒng)延時(shí)，更好用戶體驗(yàn)口

網(wǎng)元數(shù)目減少，網(wǎng)絡(luò)部署簡(jiǎn)單，維護(hù)更加容易口

取消了RNC的集中控制，避免單點(diǎn)故障，有利于提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定□E-UTRAN中只有一種網(wǎng)元——eNode

B口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，

RNC+NodeB=eNodeB

口全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互連互通1.LTE

系統(tǒng)架構(gòu)1.4

LTE系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)EPC演進(jìn)分組核心網(wǎng)E-UTRANUuX2:eNode

B間的接口EPS

演進(jìn)

分組

系統(tǒng)·分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能·

IP頭壓縮·IDLE

態(tài)終結(jié)點(diǎn)，下行數(shù)據(jù)緩

存·基于用戶和承載的計(jì)費(fèi)·路由優(yōu)化和用戶漫游時(shí)QoS

和計(jì)費(fèi)策略實(shí)現(xiàn)功能·移動(dòng)性管理·

會(huì)

話

管

理·用戶鑒權(quán)和密鑰管理·NAS

層信令的加密和完整性

保護(hù)·TA

List管

理·

P-GW/S-GW選擇·分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)·3GPP和非3GPP網(wǎng)絡(luò)間的

Anchor

功能(HA

功能)·

UE

IP地址分配，接入外部

PDN的網(wǎng)關(guān)功能·

計(jì)費(fèi)和QoS策略執(zhí)行功能·

基于業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)1.LTE

系統(tǒng)架構(gòu)1.5

LTE系統(tǒng)架構(gòu)的各網(wǎng)元功能PGWMMESGW·無(wú)線資源管理功能·用戶數(shù)據(jù)流的IP報(bào)頭壓縮和

加密·

UE

附著狀態(tài)時(shí)MME

的選擇·實(shí)現(xiàn)SGW用戶面數(shù)據(jù)的路由

選擇·

執(zhí)行由MME

發(fā)起的尋呼信息

和廣播信息的調(diào)度和傳輸·完成有關(guān)移動(dòng)性配置和調(diào)度

的測(cè)量及測(cè)量報(bào)告·

歸屬簽約用戶服務(wù)器·

用戶識(shí)別、編號(hào)和地址信

息；用戶安全信息，即針對(duì)

鑒權(quán)·

和授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)接入控制信息；用戶定位信息，即HSS

支持用·

戶登記、存儲(chǔ)位置信息；用戶清單信息1.LTE

系統(tǒng)架構(gòu)1.5

LTE系統(tǒng)架構(gòu)的各網(wǎng)元功能·策略與計(jì)費(fèi)規(guī)則功能單元：·QoS策略的下發(fā)與控制；·

計(jì)費(fèi)策略的下發(fā)與控制HSSeNodeBPCRFeNodeB小區(qū)間無(wú)線資源管理無(wú)線承載控制連接移動(dòng)性管理無(wú)線接入控制eNodeB測(cè)量動(dòng)態(tài)資源分配RRCPDCPRLCMACPHYE-UTRAN2.LTE

無(wú)線協(xié)議結(jié)構(gòu)2.1

EPC與E-UTRAN功能劃分P-GWUE

IP分配基于每用戶的包過(guò)濾InternetMMENAS

安全空閑狀態(tài)移動(dòng)

性管理EPC

承載控制S-GW移動(dòng)性管

理接入點(diǎn)EPCSl信令承載物理層·

適用于E-UTRAN相關(guān)的所有接口，即S1和X2接口·

控制面和用戶面相分離，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層與傳輸網(wǎng)絡(luò)層相分離·

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層：實(shí)現(xiàn)E-UTRAN的通信功能·

傳輸網(wǎng)絡(luò)層：采用IP傳輸技術(shù)對(duì)用戶面和控制面數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸2

無(wú)線協(xié)議結(jié)構(gòu)2.2

LTE無(wú)線協(xié)議結(jié)構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制平面應(yīng)用協(xié)議用戶

平面?zhèn)鬏?/p>

網(wǎng)絡(luò)用戶

平面?zhèn)鬏?/p>

網(wǎng)絡(luò)用戶平面數(shù)據(jù)承載.LTENASUES1

APNASSCTPRRCIPPDCPIPSGWMACGTPUPHYUDPIP信令流數(shù)據(jù)流2.LTE

無(wú)線協(xié)議結(jié)構(gòu)2.2

LTE無(wú)線協(xié)議結(jié)構(gòu)S1

APX2

APSCTPRLCMACPHYE-Node

BPpCPGTPURRCUDPAPPRLC2S1是一個(gè)邏輯接

口，從任何一個(gè)

eNB,

可

能

有

多

個(gè)S1-MME邏輯

接口面向EPC,多

個(gè)S1-U邏輯接口

面向EPC1S1口是EPC和E-UTRAN之間的

接口界面，EPC側(cè)的接入點(diǎn)是控

制平面的MME

或用戶平面的S

GW3S1-MME接口的

選擇由NAS邏輯

選擇功能實(shí)體決

定；S1-U接口的選擇在EPC中完

成，由MME傳

遞到eNB2.3.S1

接口和X2

接口S1

接口“S1-MME”S1接口定義為E-UTRAN

和EPC之間的接口。S1

接口包括兩部分：控制面S1-MME

接口和用戶面S1-U

接口。S1-MME

接口定義為eNB

和MME

之間的接口；S1-U

定義為eNB和S-GW

之間的接口。2.3.S1

接口和X2

接口S1接口與協(xié)議EUTRANeNodeBEPCSAEGTW

SAE

GTWMME

MMEeNodeB S1

接口管理功能

協(xié)調(diào)功能NAS節(jié)點(diǎn)選擇功能■

網(wǎng)絡(luò)分享功能安全功能■

數(shù)據(jù)的機(jī)密性■數(shù)據(jù)的完整性

服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)接入功能■

核心網(wǎng)信令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移功能■

UE

跟蹤■

位置報(bào)告功能UE上下文管理功能

※

SAE承載管理功能

※

S1

連接管理功能■GTP-U隧道管理功能■S1信令連接管理功能LTE_Active狀態(tài)的UE的

移動(dòng)性功能■Intra-LTE切換■Inter-3GPP

RAT切換■

尋呼功能■

漫游和區(qū)域限制支持功能2.3.S1

接口和X2

接

口S1接口與協(xié)議S1

接口功能控制面S1-AP無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層

SCTPIPData

link

layerPhysical

layer2.3.S1

接口和X2

接口S1接口與協(xié)議S1

接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)用戶面UserPlanePDUsGTP-UUDPIPData

link

layerPhysical

layer無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層S1

-MME

S1-U支持兩個(gè)eNBs之

間信令信息的交

互，支持將PDUs前轉(zhuǎn)到各

自的隧道終結(jié)點(diǎn)3支持不同廠商eNBs之間的互連

互通2.3.S1

接口和X2

接口X2

接口X2接口實(shí)現(xiàn)了eNBs之間的互通402支持LTE_ACTIVE狀態(tài)下的UE在LTE接入系統(tǒng)內(nèi)的移動(dòng)性■

源eNB到目標(biāo)eNB的上下文傳遞■

源eNB和目標(biāo)eNB之間用戶平面隧道的控制■

切換取消※負(fù)載管理※小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)■

上行干擾負(fù)荷管理※

X2

接口綜合管理和錯(cuò)誤處理功能■

錯(cuò)誤指示跟蹤功能2.3.S1

接口和X2

接口X2

接

口X2

接口的功能UserPlaneNetworkUser

PlaneX2-APPDUsTransportUserLayerGTP-UUDPIPIPDatalink

layerPhysicallayerPhysicallayer2.3.S1

接口和X2

接口X2

接口X2

接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)Transpor

UserNetwork

PlaneDatalink

layerControl

PlaneNetworkLayerRadioSCTP03.要點(diǎn)三·LTE

中S1接口、

X2

接口的功能和協(xié)議。01.要點(diǎn)一·LTE

的系統(tǒng)架構(gòu)，各網(wǎng)元功能。5.2

LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一—任務(wù)小結(jié)02.要點(diǎn)二·LTE

的無(wú)線協(xié)議棧結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)群共享專業(yè)基礎(chǔ)課程《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》課程團(tuán)隊(duì)課

程

目

錄項(xiàng)目一

移動(dòng)通信認(rèn)知項(xiàng)目二

移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目三

移動(dòng)通信工程技術(shù)

項(xiàng)目四

移動(dòng)性管理項(xiàng)目五

4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目六

5G移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目五4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)任務(wù)5.1

LTE系統(tǒng)概述任務(wù)5.2

LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)任務(wù)5.3

LTE關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)5.4

VoLTE技術(shù)任務(wù)5.5

NB-IOT

系統(tǒng)任務(wù)5.3

LTE

關(guān)鍵技術(shù)【重點(diǎn)】雙工方式、自適應(yīng)技術(shù)、ARQ

和HARQ【難點(diǎn)】多址技術(shù)、多天線技術(shù)【目標(biāo)】掌握LTE的關(guān)鍵技術(shù)1.雙工技術(shù)1.

1類型發(fā)端發(fā)端收端發(fā)端收端單工方式半雙工方式全雙工方式收端收端發(fā)端收端發(fā)端信道信道信道信道1.雙工方式1.2TDD與FDD的區(qū)別時(shí)間頻分雙工(Frequency

DivisionDuplex)手機(jī)與基站間的上行、下行信號(hào)在不同

頻段上同時(shí)傳輸。時(shí)間時(shí)分雙工(Time

Division

Duplex)手機(jī)與基站間的上行、下行信號(hào)在同一

頻段上不同時(shí)隙傳輸。頻率頻率TDD上行上行

上行

上行

上行

上行下行上

行FDD2.多址技術(shù)2.1

OFDM與FDM

的對(duì)比Ch.1

Ch.2Ch.3

Ch.4Ch.5Ch.6

Ch.7節(jié)省的帶寬-Ch.8頻率頻率(a)OFDM(b)FDM物理層多址接入下行基于

OFDMA

技術(shù)(Orthogonal

Frequency

Division

Multiplexing)。上行基于SC-FDMA

技術(shù)

(Single

Carrier

Frequency

Division

Multiple

Accessing)。OFDM

是調(diào)制技術(shù)；OFDMA

是多址接入策略；OFDMA

強(qiáng)調(diào)的是在OFDM

這種調(diào)制方式下的多址。

OFDMA

系統(tǒng)中的多址方式可以是FDMA,TDMA

甚至CDMA

等多種方式的結(jié)合。OFDM

:

對(duì)于UE,OFDM

用來(lái)做

數(shù)據(jù)調(diào)制方案以克服多徑效應(yīng)，

獲取頻率分集增益。OFDMA:

對(duì)于一個(gè)eNodeB,

OFDMA

用來(lái)作為一種多址方式以獲取多用戶分集增益。2.多址技術(shù)2.2

FDMA與OFDMA的區(qū)別OFDM

ModulationTone·LTE

采用OFDMA

(正交頻分多址：

Orthogonal

FrequencyDivision

Multiple

Access)

作為下行多址方式。2.多址技術(shù)2.3OFDMAQAM調(diào)制(QPSK/16QAM/64QAM)信道編碼/

交織/加擾子載波映射OFDM

調(diào)制串->并加CPIFFTLTE采用DFT-S-OFDM

(離散傅立葉變換擴(kuò)展OFDM:DiscreteFourierTransform

Spread

OFDM)、或者稱為SC-FDMA(單載波FDMA:SingleCarrierFDMA)作為上行多址方式。2.多址技術(shù)2.3

OFDMA與SC-FDMAQAM

調(diào)制(QPSK/16QAM/64QAM)信道編碼/

交織/加擾DFT-SOFDM

調(diào)制子載

波映

射IFFT

加CPDFT單輸入單輸出系統(tǒng)

多輸入單輸出系統(tǒng)SIMO

MIMOTx

Tx0Tx1

R×1單輸入多輸出系統(tǒng)

多輸入多輸出系統(tǒng)MIMO

(MultipleInputMultipleoutput:

多輸入多輸出)系統(tǒng)，其基本思想是在收發(fā)兩端采用多根天線，分別同時(shí)發(fā)射與接收無(wú)線信號(hào)。3.多天線技術(shù)(MIMO)3.1概念SISOTx

RxMISOT×0Tx1Rx多天線技術(shù)(MIMO)支持2根、4根等天線傳輸信號(hào)。包括空分復(fù)用(

SDM:Spatialdivisionmultiplexing)、發(fā)射分集

(Transmitdiversity)等技術(shù)。傳輸碼塊加擾加擾天線端口QFDM信

號(hào)發(fā)生器0FDM信

號(hào)發(fā)生器3.多天線技術(shù)(MIMO)3.2

MIMO原理圖QPSK

16QAM64QAM調(diào)制映射調(diào)制映射RE映RE映傳輸碼塊Layers射射預(yù)編碼層映射MIMO

系統(tǒng)可根據(jù)不同的系統(tǒng)條件、變化的無(wú)線環(huán)境采用不同的工作模式，協(xié)議中定義了以下七種MIMO的工作模式：⑤MU-MIMO⑥Rank=1的閉環(huán)發(fā)射分集⑦波束賦型①單天線工作模式②開(kāi)環(huán)發(fā)射分集③開(kāi)環(huán)空間復(fù)用④閉環(huán)空間復(fù)用3.多天線技術(shù)(MIMO)3.3

MIMO的工作模式鏈路自適應(yīng)技術(shù)可以通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)：功率控制和速率控制。一般意義上的鏈路自適應(yīng)都指速率控制，

LTE中即為自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)AMC(Adaptive

Modulation

and

Coding)。應(yīng)用AMC

技術(shù)可以使得eNode

B能夠根據(jù)UE反饋的信道狀況及時(shí)地調(diào)整不同的調(diào)制方式(QPSK

、16QAM

、64QAM)和編碼速率。從而使得數(shù)據(jù)傳輸能及時(shí)地跟

上信道的變化狀況。這是一種較好的鏈路自適應(yīng)技術(shù)。4.鏈路自適應(yīng)技術(shù)4.

1概念通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，維持接收端一定的信噪比，從而保證鏈路的傳輸質(zhì)量。當(dāng)信道條件較差時(shí)，需要增加發(fā)射功率；當(dāng)信道條件較好時(shí)，需要降低發(fā)射功率，從而保證了恒定的傳輸速率。4.鏈路自適應(yīng)技術(shù)4.2功率控制功率控制可以很好的避免小區(qū)內(nèi)用戶間的干擾TX

功率信道質(zhì)量數(shù)據(jù)速率調(diào)制方式自適應(yīng)

編碼效率自適應(yīng)SINR

充分利用信道條件有效發(fā)送用戶數(shù)據(jù)■信道條件好：高速率傳送用戶數(shù)據(jù)■信道條件壞：低速率傳送用戶數(shù)據(jù)UE3UE2UE1調(diào)制方式、編碼方式等各項(xiàng)參數(shù)

組合，使得AMC技術(shù)更加高效、靈活4.鏈路自適應(yīng)技術(shù)4.3速率控制(AMC)TTI1TTI2

TTI3TTIk

TTImTime保證發(fā)射功率恒定的情況下，通過(guò)調(diào)整無(wú)線鏈路傳輸?shù)恼{(diào)制方式與編碼速率，確保鏈路的傳輸質(zhì)量。當(dāng)信道條件較差時(shí)選擇較小的調(diào)制方式與編碼速率，當(dāng)信道條件較好是選擇較大的

調(diào)制方式，從而最大化了傳輸速率.4.鏈路自適應(yīng)技術(shù)4.3速率控制(AMC)速率控制可以充分利用所有的功率CQI序號(hào)編碼方式編碼速率x1024效率0范圍之外1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.60165QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.55474.鏈路自適應(yīng)技術(shù)4.4

LTE上下行方向鏈路自適應(yīng)LTE

上行方向的鏈路自適應(yīng)技術(shù)基于基站測(cè)量的上行信道質(zhì)

量，直接確定具體的調(diào)制與編碼方式

.LTE下行方向的鏈路自適應(yīng)技術(shù)基于UE反饋的CQI,從預(yù)定義的CQI表格中具體的調(diào)制與

編碼方式(如右圖)

.PlPl

Pl

P2

P2

P2Pl·FEC:前向糾錯(cuò)編碼(ForwardErrorCorrection)·ARQ:自動(dòng)重傳請(qǐng)求(AutomaticRepeatreQuest)·HARQ=FEC+ARQ5.ARQ與HARQ5.1概念劣

勢(shì)

：①

可靠性較低；②對(duì)信道的自適應(yīng)能力較低③為保證更高的可靠性需要較長(zhǎng)的

碼，因此編碼效率較低，復(fù)雜度和成本較高優(yōu)勢(shì)：①更高的系統(tǒng)傳輸效率；②自動(dòng)錯(cuò)誤糾正，無(wú)需反饋及重傳；③

低時(shí)延.數(shù)據(jù)傳送

FEC編碼

信道

FEC解碼

數(shù)據(jù)接收5.ARQ與HARQ5.2

FEC通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送

信道

數(shù)據(jù)接收ACK/NACK劣

勢(shì)

：①連續(xù)性和實(shí)時(shí)性較低；②

傳輸效率較低；優(yōu)勢(shì)：①?gòu)?fù)雜性較低②

可靠性較高③

適應(yīng)性較高5.ARQ與HARQ5.3

ARQ通信系統(tǒng)HARQ實(shí)際上整合了ARQ的高可靠性和FEC的高效率。LTE

中存在兩種級(jí)別的重傳機(jī)制：

MAC

層的HARQ,以

及RLC

層的ARQ(AM

模

式

)

。起主要作用的是MAC

層的HARQ,而

RLC

的ARQ

是作為一種補(bǔ)充手段而存在的。前向信道FEC編碼

FEC錯(cuò)誤校驗(yàn)及檢測(cè)收到ACK后，傳送到下一碼組；若收到NACK,

則重傳原碼組。收到正確的碼組，則發(fā)送ACK;收到錯(cuò)誤碼組，則發(fā)送NACK。5.ARQ與HARQ5.4HARQ機(jī)制反饋控制器重傳

重傳發(fā)送端

1

2234

5

5傳輸過(guò)程

ACK

NACK

ACK

ACK

ACK

NACK接受端1223

4

5ACK:

確認(rèn)

NACK:

不確認(rèn)ARQ停等式工作示意圖5.ARQ與HARQ5.5

HARQ系統(tǒng)的三種協(xié)議發(fā)送端

12

3456789

345678910111213789傳輸過(guò)程

ACKACKNACKACKACKACKNACK接

收

端

1234567

8934567

89101112按序接受5.ARQ與HARQ5.5

HARQ系統(tǒng)的三種協(xié)議錯(cuò)誤

丟棄ACK:

確認(rèn)錯(cuò)誤NACK:

不確認(rèn)重傳(Go-back

3)重傳(Go-back

7)后退N

步式丟棄93

45678

9ACKACK678

9

345

6保存重傳(Go-back3)13

7

8910

11

12保存錯(cuò)誤ACK:

確認(rèn)

NACK:

不確認(rèn)(假設(shè)只有3和7出錯(cuò)，其它都已完全收到)5.ARQ與HARQ5.5

HARQ系統(tǒng)的三種協(xié)議10

11

12ACK

NACK7

8

9錯(cuò)誤1

2

3按序接受發(fā)送端傳輸過(guò)程

接收端重傳(Go-back

7)5

6ACK2

3選擇重傳式8NACK57ACK441

5.3

LTE關(guān)鍵技術(shù)

任務(wù)小結(jié)01.要點(diǎn)一·LTE

分

為TD-LTE和FDD

LTE。02.要點(diǎn)二·LTE下行多址方式OFDMA,

上行多址方式SC-FDMA。目

03.要點(diǎn)三·LTE使用多天線技術(shù)

(MIMO)

有空間分集、空間復(fù)用、波束賦形。三

04.要點(diǎn)四·LTE通過(guò)AMC

技術(shù)進(jìn)行速率控制?！TEMAC層使用HARQ,RLC

層AM模式下使用ARQ?，F(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)群共享專業(yè)基礎(chǔ)課程《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》課程團(tuán)隊(duì)課

程

目

錄項(xiàng)目一

移動(dòng)通信認(rèn)知項(xiàng)目二

移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目三

移動(dòng)通信工程技術(shù)

項(xiàng)目四

移動(dòng)性管理項(xiàng)目五

4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目六

5G移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目五4G

移動(dòng)通信系統(tǒng)任務(wù)5.1

LTE系統(tǒng)概述任務(wù)5.2

LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)任務(wù)5.3

LTE關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)5.4

VoLTE技術(shù)任務(wù)5.5

NB-IOT

系統(tǒng)任務(wù)5.4

VoLTE技術(shù)【重點(diǎn)】基本概念、LTE

語(yǔ)音解決方案【難點(diǎn)】

VoLTE協(xié)議棧、VoLTE關(guān)鍵技術(shù)【目標(biāo)】掌握VoLTE技術(shù)SvLTE(SimultaneousVoiceand

LTE)·雙模手機(jī)方式。手機(jī)同時(shí)工作在LTE和CS方式，前者提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，后者提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)部署特點(diǎn)>優(yōu)點(diǎn)：對(duì)網(wǎng)絡(luò)無(wú)特別要求，無(wú)需改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)

>缺點(diǎn)：手機(jī)成本高、耗電高語(yǔ)音業(yè)務(wù)2G/3G

LTE1.VoLTE基本概念1.1

SvLTECS

MSC

SGsMME

EPC數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)雙待手機(jī)部署特點(diǎn)>優(yōu)點(diǎn)：快速提供業(yè)務(wù)的方案，網(wǎng)絡(luò)變動(dòng)

小。>缺點(diǎn)：呼叫接續(xù)速度慢。當(dāng)用戶需要語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，用戶在LTE網(wǎng)絡(luò)下的業(yè)務(wù)都需要

中斷、切換或掛起，從而影響用戶的體驗(yàn)。CSFB(Circuit

Switched

Fallback)LTE只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，當(dāng)發(fā)起或者接受語(yǔ)音呼叫時(shí)，回落到CS

域進(jìn)行處理。運(yùn)營(yíng)商無(wú)需部署IMS,

只需要升級(jí)MSC

就可以支持。應(yīng)用場(chǎng)景CSFB適合作為IMS部署之前的過(guò)渡方案。在拜訪地網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有部署IMS情況下，CSFB可以為漫游的LTE用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。1.VoLTE基本概念1.2

CSFBVoLTE(Voice

over

Long

Term

Evolution),

是指基于IMS網(wǎng)絡(luò)的LTE語(yǔ)音解決方案。它是架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)上、全I(xiàn)P條件下、基于IMSServer的端到端語(yǔ)音方案，全

部業(yè)務(wù)承載于4G網(wǎng)絡(luò)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一。①語(yǔ)音會(huì)話由IMS網(wǎng)元進(jìn)行控制。在LTE側(cè)，語(yǔ)音以IP包的形式進(jìn)行傳輸；②VoLTE可由運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行掌控，即語(yǔ)音業(yè)務(wù)的識(shí)別、呼叫建立、計(jì)費(fèi)均在運(yùn)營(yíng)商控

制之下，脫離了淪為管道的窘境；③VoLTE

針對(duì)語(yǔ)音可提供更好的QoS

保障，用戶感知更好。相應(yīng)的，各網(wǎng)元均有對(duì)應(yīng)的QoS保障要求及技術(shù)。1.VoLTE基本概念1.3VoLTE1.VoLTE基本概念1.3

VoLTELTE無(wú)線接入網(wǎng)(eNodeB)無(wú)線側(cè)接入側(cè)無(wú)線側(cè)針對(duì)語(yǔ)音和視頻數(shù)

據(jù)包特點(diǎn)優(yōu)化和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)采用IP專網(wǎng)承載保證QoSSBC/P-CSCF

IMS網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)通過(guò)PCC保證QoSSBC/P-CSCFEPC

網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)S/P-GWPCRFUEVoLTE是通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)作為業(yè)務(wù)接入、IMS

網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)控制的語(yǔ)音解決方案·

業(yè)務(wù)接入：LTE網(wǎng)絡(luò)是全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)

有CS

域，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語(yǔ)音多媒體業(yè)務(wù)

都承載在LTE

上·

業(yè)務(wù)控制：EPC網(wǎng)絡(luò)不具備語(yǔ)音和多媒體業(yè)務(wù)的呼叫控制功能，需要通過(guò)

IMS

網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)控制功能·業(yè)務(wù)切換：在LTE全覆蓋之前，需要通過(guò)SRVCC技術(shù)實(shí)現(xiàn)LTE與CS之間的

語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)性LTE無(wú)CS域，語(yǔ)音和數(shù)據(jù)均走PS域IMS

提供通

信業(yè)務(wù)控制IMS網(wǎng)絡(luò)

能力Internet2.VoLTE

語(yǔ)音方案2.1

VoLTE語(yǔ)音解決方案·EPC實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性管理和接

入鑒權(quán)·為通信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)建立承載通道CS網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音及多媒體

業(yè)務(wù)EPC

網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)LTE多模終端LTE多模終端2G/TD2.VoLTE

語(yǔ)音方案STN/PLMNINTRENETDate

flowMSCS

MscsEPCMGWVoice

floweNodeBPSTN/PLMNIMSINTRENETCSCFsCCASVoiceflowMSCS

-MSCSSAE-GWSvMGWMGWDate

flowVoice

flowRAN/GERAN

eNodeBhandoverPSTN/PLMNINTRENETDate

flowSGsMSCS

MscsEPCMGW

MGWVoiceRAN/GERANVoLTE/SRVCC·

特點(diǎn)：語(yǔ)音業(yè)務(wù)基于IMS提供，

并支持從LTE切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音連續(xù)性·

優(yōu)勢(shì)：基于LTE的語(yǔ)音，音質(zhì)

好，頻譜利用率高，語(yǔ)音和數(shù)

據(jù)業(yè)務(wù)可以并發(fā)·

劣勢(shì)：需要部署IMS,

終端支

持SRVCC

的終端較少CSFB·

特點(diǎn)：終端單待，當(dāng)有語(yǔ)音

業(yè)務(wù)需求時(shí)，需要回落到傳統(tǒng)

2G/3G

網(wǎng)絡(luò)提供·優(yōu)勢(shì)：對(duì)終端要求較低，重

用傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)·

劣勢(shì)：對(duì)傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)有

改造要求，時(shí)延較長(zhǎng)，語(yǔ)音和

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不可并發(fā)SvLTE·

特點(diǎn)：終端雙待，語(yǔ)音業(yè)務(wù)

由傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)提供·優(yōu)勢(shì)：對(duì)網(wǎng)絡(luò)改動(dòng)小，用戶

體驗(yàn)不變，語(yǔ)音和數(shù)據(jù)可以并

發(fā)，無(wú)需切換·

劣勢(shì)：終端要支持雙待，對(duì)

手機(jī)芯片、電池續(xù)航力都有較

高要求2.2三種LTE語(yǔ)音解決方案對(duì)比MMESAE-GWRAN/GERANMGCF/MeNodeBflowSGsVoLTECSFB呼叫時(shí)延3s5-8s語(yǔ)音質(zhì)量頻率：50-7000Hz頻率：300-3400Hz編解碼：AMR-WB23.85Kbps編解碼：AMR-NB

12.2Kbps視頻質(zhì)量典型分辨率：480*640典型分辨率：176*144720P/1080P

possible頻譜效率仿真測(cè)試結(jié)果顯示：同樣承載AMR,LTE的頻譜效率可達(dá)到R993倍以上2.VoLTE

語(yǔ)音方案2.3

CSFB與VoLTE

的技術(shù)參數(shù)比較協(xié)議棧默認(rèn)承載，專用承載RRC信令SN.完保，加密，PDCP頭LTE控

制

面Ip

加密-ESP報(bào)文IP包SN,

加

密

，PDCP頭，頭壓縮TTIBunding半靜態(tài)調(diào)度SPS3.VOLTE相關(guān)協(xié)議：RFC3621:SIP

協(xié)

議

RFC3550:RTPRFC3605:RTCP,SDPRFC2616:HTTP

協(xié)議RFC768:UDP協(xié)

議RFC793:TCP

協(xié)議RFC791:IP

協(xié)

議RTP

RTCP3GPP

23.228IMS3GPP

24.229SIP

SDPSIP信令壓縮(可選〉TLSTCP24.30136.33136.32336.32236.32136.21X3GPP3GPP3GPP3GPP3GPP3GPP控制信令

用戶數(shù)據(jù)NASRRCPDCPRLC

MAC語(yǔ)音包語(yǔ)音幀LTE用

戶

面控制信令物理層LTE

承

載3.VOLTE

協(xié)議?！猄IP相關(guān)協(xié)議·

會(huì)話初始協(xié)議SIP

(Session

Initiation

Protocol):是

一

個(gè)在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多媒

體通信的應(yīng)用層控制協(xié)議，它被用來(lái)創(chuàng)建、修改、和終結(jié)一個(gè)或多個(gè)參加者參加

的會(huì)話進(jìn)程，與SDP

、RTP/RTCP

、DNS等協(xié)議配合，共同完成IMS中的會(huì)話建

立及媒體協(xié)商?！?huì)話描述協(xié)議SDP

(Session

Description

Protocol)協(xié)議為應(yīng)用層的控制協(xié)議，

由于會(huì)話建立過(guò)程中的媒體協(xié)商?！TP/RTCP:都為應(yīng)用層的承載面協(xié)議，會(huì)話建立后，

RTP協(xié)議保證媒體流的實(shí)

時(shí)傳輸。RTCP協(xié)議對(duì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)拿襟w流進(jìn)行監(jiān)控。SIP

信令狀態(tài)碼分為六類：1XX:

臨時(shí)響應(yīng)。表明請(qǐng)求已收到，接受方正在繼續(xù)處理該請(qǐng)求。2XX:

成功響應(yīng)。請(qǐng)求已經(jīng)成功收到、理解并被接受。3XX:

重定向響應(yīng)。請(qǐng)求方需要采取進(jìn)一步動(dòng)作以完成請(qǐng)求。4XX:

客戶端響應(yīng)錯(cuò)誤。5XX:

服務(wù)器響應(yīng)錯(cuò)誤。6XX:

全局失敗響應(yīng)。請(qǐng)求不能在任何一個(gè)服務(wù)器上得到滿足，產(chǎn)生該響應(yīng)

的服務(wù)器需要知道有關(guān)用戶的確切信息。2026/1/4QCI等級(jí)資源類型優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)包時(shí)

延預(yù)算數(shù)據(jù)包丟

失率典型業(yè)務(wù)1GBR2100

ms10-2會(huì)話語(yǔ)音24150

ms10-3會(huì)話視頻(直播流媒體)3350

ms10-3實(shí)時(shí)游戲45300

ms10-6非會(huì)話視頻(緩沖流媒體)5Non-GBR1100

ms10-6IMS信令66300

ms10-6視頻(緩沖流媒體)基于TCP的業(yè)務(wù)(如www\e-mail\chat\ftp\p2p文件共享\逐行掃描視頻)77100

ms10-3語(yǔ)音視頻(直播流媒體)互動(dòng)游戲88300

ms10-6視頻(緩沖流媒體)基于TCP的業(yè)務(wù)(如www\e-mail\chat\ftp\p2p文件共享\逐行掃描視頻)99

3.VOLTE

協(xié)議?！猇oLTEQoS要求從無(wú)線角度來(lái)看：VoLTE

需要建立的承載視頻業(yè)務(wù)承載組合：SRB1+SRB2+2xAM

DRB+2xUM

DRB,其中，2個(gè)UMDRB的QCI=1和QCI=2,2個(gè)AM

DRB的QCI分別為QCl=5和QCl=8/9QoS

承載：QCI=1:

語(yǔ)音承載；QCI=2:

視頻承載；

QCI=5:SIP/SDP傳輸IMS

信令承載；QCI=8/9:

一般上網(wǎng)業(yè)務(wù)承載

3.VOLTE

協(xié)議?！猇oLTE業(yè)務(wù)承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)載組合：SRB1+SRB2+2xAMDRB+1xUM

DRB,其中

，UMDRB的QCl=1,2個(gè)AMDRB的QCI

分別為QCI=5和QCl=8/9按照協(xié)議，對(duì)于語(yǔ)音業(yè)務(wù)需要建立QCI=1

承載，視頻業(yè)務(wù)需要建立QCI=1

和QCI=2

的傳輸承載。根據(jù)延遲要求，無(wú)線側(cè)用戶面RLC

選

用UM

模式傳輸，保證其實(shí)時(shí)性要求。

走SIP信令流的QCI=5

承載，無(wú)線側(cè)控制面RLC

采

用AM

模式，保障其準(zhǔn)確性半靜態(tài)調(diào)度在LTE系統(tǒng)中，對(duì)于小數(shù)據(jù)量的VoIP

應(yīng)用，制約系統(tǒng)容量的因素不是系統(tǒng)帶寬，而是控制信道的

容

量

，SPS(Semi-PersistentScheduling)

將資源周期性(20ms)分配給特定UE,具有

“一次分配，多次使用”的特點(diǎn)，以降低對(duì)應(yīng)控制信道(PDCCH)的開(kāi)銷。4G無(wú)線網(wǎng)改造方案出

TTI

Bundling(TTI綁定):通過(guò)連續(xù)使

用4個(gè)上行子幀傳輸同

一傳輸塊來(lái)提高小區(qū)邊緣UE

上行增益(仿

真提高4db),

它是

提高用戶在小區(qū)邊緣

覆蓋的有效方法。ROHC

主要功能是將

核心網(wǎng)和UE之間的數(shù)

據(jù)報(bào)文的報(bào)文頭，如

IP頭、UDP頭、RTP

頭進(jìn)行壓縮后，再進(jìn)行傳輸，達(dá)到節(jié)省空

口帶寬資源的作用。eNodeB支持eSRVCC測(cè)量及切換

流程支持頭壓縮、半靜態(tài)調(diào)度SPS

等無(wú)線增

強(qiáng)功能LTE覆蓋邊緣eNodeB

需正確配置GSM

鄰區(qū)及

eSRVCC

測(cè)量控制相關(guān)參數(shù)出LTE覆蓋不完善需要支持eSRVCC出

無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)提高系統(tǒng)性能和QoS出

eNodeB

是否需要配置GSM

鄰區(qū)

4.VOLTE

關(guān)鍵技術(shù)小區(qū)邊緣QoS保障

頭壓縮問(wèn)題√

對(duì)于VoIP類型的業(yè)務(wù)，其數(shù)據(jù)包大小比較固定，到達(dá)時(shí)間間隔滿足一定規(guī)律的實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)(典型的話音業(yè)務(wù)周期一般是20ms),針對(duì)這種特性，

LTE系統(tǒng)引入了半靜態(tài)調(diào)度技術(shù)(Semi-Persistent

Scheduli