《移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化》課件 項(xiàng)目二 了解無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的對(duì)象 任務(wù)3 LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

項(xiàng)目二了解無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的對(duì)象任務(wù)3LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)目錄知識(shí)點(diǎn)1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)2協(xié)議結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)3幀結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)4信道實(shí)訓(xùn)任務(wù)LTE小型網(wǎng)絡(luò)硬件組建LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)E-UTRAN結(jié)構(gòu)eNB的功能：LTE的eNB除了具有原來(lái)NodeB的功能之外，還承擔(dān)了原來(lái)RNC的大部分功能，包括有物理層功能、MAC層功能（包括HARQ）、RLC層（包括ARQ）功能、PDCP功能、RRC功能（包括無(wú)線(xiàn)資源控制功能）、調(diào)度、無(wú)線(xiàn)接入許可控制、接入移動(dòng)性管理以及小區(qū)間的無(wú)線(xiàn)資源管理功能等。LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)E-UTRAN結(jié)構(gòu)MME的功能：MME是SAE的控制核心，主要負(fù)責(zé)用戶(hù)接入控制、業(yè)務(wù)承載控制、尋呼、切換控制等控制信令的處理。SGW的功能：

SGW作為本地基站切換時(shí)的錨定點(diǎn)，主要負(fù)責(zé)在基站和公共數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)之間傳輸數(shù)據(jù)信息，為下行數(shù)據(jù)包提供緩存，基于用戶(hù)的計(jì)費(fèi)等。LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)E-UTRAN結(jié)構(gòu)PGW的功能：

公共數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)P-GW作為數(shù)據(jù)承載的錨定點(diǎn)，提供包轉(zhuǎn)發(fā)、包解析、合法監(jiān)聽(tīng)、基于業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)的QoS控制，以及負(fù)責(zé)和非3GPP網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)等。LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)E-UTRAN結(jié)構(gòu)X2接口和S1接口：

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(hù)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。X2接口定義為各個(gè)eNB之間的接口。X2接口包含X2-CP和X2-U兩部分，X2-CP是各個(gè)eNB之間的控制面接口，X2-U是各個(gè)eNB之間的用戶(hù)面接口。目錄知識(shí)點(diǎn)1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)2協(xié)議結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)3幀結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)4信道實(shí)訓(xùn)任務(wù)LTE小型網(wǎng)絡(luò)硬件組建LTE空中接口用戶(hù)面協(xié)議?？罩薪涌谟脩?hù)平面協(xié)議棧E-UTRAN系統(tǒng)的空中接口協(xié)議棧根據(jù)用途可以分為用戶(hù)平面協(xié)議棧和控制平面協(xié)議棧。用戶(hù)平面協(xié)議棧與UMTS系統(tǒng)相似，主要包括物理（PHY）層、媒體訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）層、無(wú)線(xiàn)鏈路控制（RLC）層以及分組數(shù)據(jù)匯聚（PDCP）層四個(gè)層次，這些子層在網(wǎng)絡(luò)側(cè)均終止于eNodeB實(shí)體。LTE空中接口控制面協(xié)議棧空中接口控制平面協(xié)議?？刂破矫鎱f(xié)議棧主要包括非接入層（NAS）、RRC、PDCP、RLC、MAC、PHY層。PDCP層提供加密和完整性保護(hù)功能，RLC及MAC層中控制平面執(zhí)行的功能與用戶(hù)平面一致。RRC層協(xié)議終止于eNodeB，主要提供廣播、尋呼、RRC連接管理、無(wú)線(xiàn)承載（RB）控制、移動(dòng)性管理、UE測(cè)量上報(bào)和控制等功能。NAS子層則終止于MME，主要實(shí)現(xiàn)EPS承載管理、鑒權(quán)、空閑狀態(tài)下的移動(dòng)性處理、尋呼消息以及安全控制等功能。LTE下行傳輸協(xié)議架構(gòu)LTE協(xié)議架構(gòu)示意圖（下行）PDCP層負(fù)責(zé)執(zhí)行頭壓縮以減少無(wú)線(xiàn)接口必須傳送的比特流量。RLC層負(fù)責(zé)分段與連接、重傳處理，以及對(duì)高層數(shù)據(jù)的順序傳送。MAC層負(fù)責(zé)處理HARQ重傳與上下行調(diào)度。MAC層將以邏輯信道的方式為RLC層提供服務(wù)。PHY層負(fù)責(zé)處理編譯碼、調(diào)制解調(diào)、多天線(xiàn)映射以及其它電信物理層功能。目錄知識(shí)點(diǎn)1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)2協(xié)議結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)3幀結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)4信道實(shí)訓(xùn)任務(wù)LTE小型網(wǎng)絡(luò)硬件組建LTE幀結(jié)構(gòu)類(lèi)型1幀結(jié)構(gòu)類(lèi)型1LTE支持兩種類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)幀結(jié)構(gòu)，類(lèi)型1，適用于FDD模式；類(lèi)型2，適用于TDD模式。幀結(jié)構(gòu)類(lèi)型1每一個(gè)無(wú)線(xiàn)幀長(zhǎng)度為10ms，分為10個(gè)等長(zhǎng)度的子幀，每個(gè)子幀又由2個(gè)時(shí)隙構(gòu)成，每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度均為0.5ms。對(duì)于FDD，在每一個(gè)10ms中，有10個(gè)子幀可以用于下行傳輸，并且有10個(gè)子幀可以用于上行傳輸。上下行傳輸在頻域上進(jìn)行分開(kāi)。LTE幀結(jié)構(gòu)類(lèi)型2幀結(jié)構(gòu)類(lèi)型2幀結(jié)構(gòu)類(lèi)型2每一個(gè)無(wú)線(xiàn)幀由兩個(gè)半幀（half-frame）構(gòu)成，每一個(gè)半幀長(zhǎng)度為5ms。每一個(gè)半幀包括8個(gè)slot，每一個(gè)slot的長(zhǎng)度為0.5ms，同時(shí)包括三個(gè)特殊時(shí)隙：DwPTS、GP和UpPTS。DwPTS和UpPTS的長(zhǎng)度是可配置的，并且要求DwPTS、GP以及UpPTS的總長(zhǎng)度等于1ms。子幀1和子幀6包含DwPTS、GP以及UpPTS，所有其他子幀包含兩個(gè)相鄰的時(shí)隙。LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)RB資源結(jié)構(gòu)LTE上下行傳輸使用的最小資源單位叫做資源粒子（ResourceElement，RE）。LTE在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將上下行時(shí)頻域物理資源組成資源塊（ResourceBlock，RB），作為物理資源單位進(jìn)行調(diào)度與分配。一個(gè)RB由若干個(gè)RE組成，在頻域上包含12個(gè)連續(xù)的子載波，在時(shí)域上包含7個(gè)連續(xù)的OFDM符號(hào)（在ExtendedCP情況下為6個(gè)），即頻域?qū)挾葹?80kHz，時(shí)間長(zhǎng)度為0.5ms。目錄知識(shí)點(diǎn)1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)2協(xié)議結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)3幀結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)4信道實(shí)訓(xùn)任務(wù)LTE小型網(wǎng)絡(luò)硬件組建無(wú)線(xiàn)信道概述無(wú)線(xiàn)信道和協(xié)議層次LTE信道的分類(lèi)邏輯信道：關(guān)注的是傳輸什么內(nèi)容，什么類(lèi)別的信息。信息首先要被分為兩種類(lèi)型：控制消息（控制平面的信令，如廣播類(lèi)消息、尋呼類(lèi)消息）和業(yè)務(wù)消息（業(yè)務(wù)平面的消息，承載著高層傳來(lái)的實(shí)際數(shù)據(jù)）。傳輸信道：關(guān)注的是怎樣傳，形成怎樣的傳輸塊（TB），不同類(lèi)型的傳輸信道對(duì)應(yīng)的是空中接口上不同信號(hào)的基帶處理方式，如調(diào)制編碼方式、交織方式、冗余校驗(yàn)方式、空間復(fù)用方式等內(nèi)容。根據(jù)對(duì)資源占有的程度不同，傳輸信道還可以分為共享信道和專(zhuān)用信道。前者就是多個(gè)用戶(hù)共同占用信道資源，而后者就是由某一個(gè)用戶(hù)獨(dú)占信道資源。物理信道：是指信號(hào)在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中傳送的方式，即空中接口的承載媒體。物理信道對(duì)應(yīng)的是實(shí)際的射頻資源，如時(shí)隙（時(shí)間）、子載波（頻率）、天線(xiàn)口（空間）。物理信道就是確定好編碼交織方式、調(diào)制方式，在特定的頻域、時(shí)域、空域上發(fā)送數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)通道。LTE的信道分類(lèi)LTE上行/下行信道LTE的邏輯信道LTE邏輯信道邏輯信道業(yè)務(wù)信道廣播控制信道BCCH尋呼控制信道PCH公共控制信道CCCH專(zhuān)用控制信道DCCH多播控制信道MCCH專(zhuān)用業(yè)務(wù)信道DTCH多播業(yè)務(wù)信道MTCHLTE的邏輯信道邏輯信道MAC向RLC以邏輯信道的形式提供服務(wù)。邏輯信道由其承載的信息類(lèi)型所定義，分為CCH和TCH，前者用于傳輸LTE系統(tǒng)所必需的控制和配置信息，后者用于傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)。LTE規(guī)定的邏輯信道類(lèi)型如下：BCCH信道，廣播控制信道，用于傳輸從網(wǎng)絡(luò)到小區(qū)中所有移動(dòng)終端的系統(tǒng)控制信息。移動(dòng)終端需要讀取在BCCH上發(fā)送的系統(tǒng)信息，如系統(tǒng)帶寬等。PCCH，尋呼控制信道，用于尋呼位于小區(qū)級(jí)別中的移動(dòng)終端，終端的位置網(wǎng)絡(luò)不知道，因此尋呼消息需要發(fā)到多個(gè)小區(qū)。DCCH，專(zhuān)用控制信道，用于傳輸來(lái)去于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的控制信息。該信道用于移動(dòng)終端單獨(dú)的配置，諸如不同的切換消息MCCH，多播控制信道，用于傳輸請(qǐng)求接收MTCH信息的控制信息。DTCH，專(zhuān)用業(yè)務(wù)信道，用于傳輸來(lái)去于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的用戶(hù)數(shù)據(jù)。這是用于傳輸所有上行鏈路和非MBMS下行用戶(hù)數(shù)據(jù)的邏輯信道類(lèi)型。MTCH，多播業(yè)務(wù)信道，用于發(fā)送下行的MBMS業(yè)務(wù)LTE的傳輸信道LTE傳輸信道上行傳輸信道下行傳輸信道廣播信道BCH尋呼信道PCH下行共享信道DL-SCH多播信道MCH上行共享信道UL-SCH隨機(jī)接入信道RACHLTE的傳輸信道傳輸信道對(duì)物理層而言，MAC以傳輸信道的形式使用物理層提供的服務(wù)。LTE中規(guī)定的傳輸信道類(lèi)型如下：BCH：廣播信道，用于傳輸BCCH邏輯信道上的信息。PCH：尋呼信道，用于傳輸在PCCH邏輯信道上的尋呼信息。DL-SCH：下行共享信道，用于在LTE中傳輸下行數(shù)據(jù)的傳輸信道。它支持諸如動(dòng)態(tài)速率適配、時(shí)域和頻域的依賴(lài)于信道的調(diào)度、HARQ和空域復(fù)用等LTE的特性。類(lèi)似于HSPA中的CPC。DL-SCH的TTI是1ms。MCH：多播信道，用于支持MBMS。UL-SCH：上行共享信道，和DL-SCH對(duì)應(yīng)的上行信道下行物理信道下行物理信道PBCH：物理廣播信道調(diào)制方式：QPSKPDSCH：物理下行共享信道調(diào)制方式：QPSK,16QAM,64QAMPCFICH：物理控制格式指示信道調(diào)制方式：QPSKPMCH：物理多播信道調(diào)制方式：QPSK,16QAM,64QAMPDCCH：物理下行控制信道調(diào)制方式：QPSK下行物理信道PHICH：物理HARQ指示信道調(diào)制方式：BPSK下行物理信道下行物理信道功能概述物理下行控制信道(PDCCH）用于指示PDSCH相關(guān)的傳輸格式，資源分配，HARQ信息等物理下行共享信道(PDSCH)傳輸數(shù)據(jù)塊物理廣播信道(PBCH)傳遞UE接入系統(tǒng)所必需的系統(tǒng)信息，如帶寬，天線(xiàn)數(shù)目等物理控制格式指示信道(PCFICH)一個(gè)子幀中用于PDCCH的OFDM符號(hào)數(shù)目物理HARQ指示信道(PHICH)用于NodB向UE反饋和PUSCH相關(guān)的ACK/NACK信息物理多播信道(PMCH)傳遞MBMS相關(guān)的數(shù)據(jù)下行物理信道PBCH信道特點(diǎn)PBCH傳送的系統(tǒng)廣播信息包括：下行系統(tǒng)帶寬、SFN子幀號(hào)、PHICH指示信息、天線(xiàn)配置信息等；其中天線(xiàn)信息映射在CRC的掩碼當(dāng)中PBCH采用QPSK調(diào)制，采用單天線(xiàn)或者發(fā)射分集方式發(fā)送PBCH映射到每1幀的第1個(gè)子幀的第2個(gè)時(shí)隙的前4個(gè)符號(hào)，PBCH的發(fā)送周期為40ms，即每10ms發(fā)送一個(gè)可以自解碼的PBCH采用單天線(xiàn)或者發(fā)送分集(TD)方式,無(wú)空間復(fù)用(SM)方式下行物理信道確定唯一的物理小區(qū)id同步信號(hào)

主同步信號(hào)PSS輔同步信號(hào)SSS下行物理信號(hào)物理層是通過(guò)物理小區(qū)ID（PhysicalCellIdentities，PCI）來(lái)區(qū)分不同的小區(qū)的。一個(gè)基站存在504個(gè)物理層小區(qū)ID，分為168組，每組3個(gè)。PCI（physical-layerCellidentity）是由主同步信號(hào)（PSS）與輔同步信號(hào)（SSS）組成，可以運(yùn)算獲得：PCI=PSS+3*SSS，其中PSS取值為0...2，SSS取值為0...167，利用上述公式可得PCI的范圍是從0...503，因此在物理層存在504個(gè)PCI。下行物理信道物理小區(qū)CICI（CellIdentity）唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)小區(qū)，在網(wǎng)絡(luò)中不能重復(fù)。但PCI卻可以重復(fù)，因?yàn)镻SS+SSS僅有504種組合。如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有1000個(gè)小區(qū)時(shí)，PCI僅有504個(gè)，此時(shí)就需要對(duì)PCI進(jìn)行復(fù)用。下行物理信道下行信道質(zhì)量測(cè)量下行信道估計(jì)，用于UE端的相干檢測(cè)和解調(diào)參考信號(hào)

小區(qū)專(zhuān)用參考信號(hào)

MBSFN參考信號(hào)終端專(zhuān)用的參考信號(hào)下行物理信號(hào)上行物理信道PUSCH：物理上行共享信道調(diào)制方式：QPSK,16QAM,64QAMPRACH:物理隨機(jī)接入信道調(diào)制方式：QPSKPUCCH：物理上行控制信道調(diào)制方式：QPSK上行物理信道上行物理信道上行物理信道物理上行控制信道(PUCCH)當(dāng)沒(méi)有PUSCH時(shí)，UE用PUCCH發(fā)送ACK/NAK，CQI，調(diào)度請(qǐng)求(SR，RI)信息。當(dāng)有PUSCH時(shí)，在PUSCH上發(fā)送這些信息物理上行共享信道(PUSCH)承載數(shù)據(jù)物理隨機(jī)接入信道(PRACH)用于隨機(jī)接入，發(fā)送隨機(jī)接入需要的信息，preamble等特點(diǎn)：一個(gè)上行子幀（包括UpPTS）中可以同時(shí)存在多個(gè)PRACH信道；

當(dāng)存在多個(gè)上行PRACH信道時(shí)，優(yōu)先考慮占用不同的子幀，如果時(shí)間上分配不開(kāi)，再考慮一個(gè)子幀中支持多個(gè)PRACH信道；不同小區(qū)的PRACH信道在時(shí)域盡量錯(cuò)開(kāi)；上行物理參考信號(hào)

上行信道估計(jì)，用于eNodeB端的相干檢測(cè)和解調(diào)；上行信道質(zhì)量測(cè)量；參考信號(hào)

解調(diào)用參考信號(hào)(DRS)

探測(cè)用參考信號(hào)(SRS)目錄知識(shí)點(diǎn)1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)2協(xié)議結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)3幀結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)4信道實(shí)訓(xùn)任務(wù)LTE小型網(wǎng)絡(luò)硬件組建任務(wù)目標(biāo)及任務(wù)要求※任務(wù)目標(biāo)※熟悉LTE網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，學(xué)會(huì)設(shè)備硬件選型，掌握設(shè)備之間的連線(xiàn)關(guān)系?！蝿?wù)要求※

（1）通過(guò)4G全網(wǎng)仿真平臺(tái)完成LTE小型網(wǎng)絡(luò)組建的設(shè)備選型；（2）完成硬件設(shè)備的連線(xiàn)；（3）驗(yàn)證硬件設(shè)備的調(diào)測(cè)。任務(wù)實(shí)施（1）進(jìn)入機(jī)房，安裝機(jī)柜。機(jī)房機(jī)柜任務(wù)實(shí)施（2）雙擊機(jī)柜，增加BBU等設(shè)備，添加單板。機(jī)柜安裝設(shè)備

BS8200單板配置任務(wù)實(shí)施（3）BBU電源連線(xiàn)。首先連接地線(xiàn)，然后電源按照BBU-DCPD4-電源柜的方式連線(xiàn)。PM單板上電任務(wù)實(shí)施（4）傳輸連線(xiàn)。對(duì)于BS8200，中興仿真軟件需要基站的CC板使用