LTE網絡架構及UE行為目錄LTE概述1LTE系統2LTE協議結構3UE行為介紹4LTE概述背景介紹LTE(LongTerm

Evolution,長期演進)項目是3G的演進，LTE并非人們普遍誤解的4G技術，而是3G與4G技術之間的一個過渡，是3.9G的全球標準。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率。無線通訊從2G、3G到3.9G發展過程，是從移動的語音業務到高速業務發展的過程。目前可提供應用的是3.5G，以WCDMA系統來說，可以提供R9商用版本和R10試驗系統。LTE概述LTE概述FDDTDD介紹頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)是兩種不同的雙工方式。如圖1所示，FDD是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發送，用保護頻段來分離接收和發送信道。FDD必須采用成對的頻率，依靠頻率來區分上下行鏈路，其單方向的資源在時間上是連續的。FDD在支持對稱業務時，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對稱業務時，頻譜利用率將大大降低。TDD用時間來分離接收和發送信道。在TDD方式的移動通信系統中,接收和發送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載,其單方向的資源在時間上是不連續的，時間資源在兩個方向上進行了分配。某個時間段由基站發送信號給移動臺，另外的時間由移動臺發送信號給基站，基站和移動臺之間必須協同一致才能順利工作。LTE概述FDDTDD優缺點TDD雙工方式的工作特點使TDD具有如下優勢：

（1）能夠靈活配置頻率，使用FDD系統不易使用的零散頻段；（2）可以通過調整上下行時隙轉換點，提高下行時隙比例，能夠很好的支持非對稱業務；（3）具有上下行信道一致性，基站的接收和發送可以共用部分射頻單元，降低了設備成本；（4）接收上下行數據時，不需要收發隔離器，只需要一個開關即可，降低了設備的復雜度；（5）具有上下行信道互惠性，能夠更好的采用傳輸預處理技術，如預RAKE技術、聯合傳輸(JT)技術、智能天線技術等,能有效地降低移動終端的處理復雜性。TDD雙工方式相較于FDD，也存在明顯的不足:

（1）由于TDD方式的時間資源分別分給了上行和下行，因此TDD方式的發射時間大約只有FDD的一半，如果TDD要發送和FDD同樣多的數據，就要增大TDD的發送功率；（2）TDD系統上行受限，因此TDD基站的覆蓋范圍明顯小于FDD基站；（3）TDD系統收發信道同頻，無法進行干擾隔離，系統內和系統間存在干擾；（4）為了避免與其他無線系統之間的干擾，TDD需要預留較大的保護帶，影響了整體頻譜利用效率。LTE系統架構WCDMA/TD體系結構RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubLTE系統架構WCDMA/TD網絡架構LTE系統架構

SGi

S4

S3

S1-MME

PCRFS7

S6a

HSSS10

UEGERAN

UTRAN

SGSN

LTE-Uu

”

E-UTRAN

MMES11

S5

ServingGateway

PDN

Gateway

S1-U

Operator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+

LTE系統架構

MME(MobilityManagementEntity)功能

NAS信令以及安全性功能

3GPP接入網絡移動性導致的CN節點間信令空閑模式下UE跟蹤和可達性漫游鑒權承載管理功能（包括專用承載的建立）

ServingGW

支持UE的移動性切換用戶面數據的功能

E-UTRAN空閑模式下行分組數據緩存和尋呼支持

在新的LTE框架中，原先的Iu,將被新的接口S1替換。Iub和Iur將被X2

替換LTE系統架構

MME功能

NAS信令以及安全性功能

3GPP接入網絡移動性導致的CN節點間信令空閑模式下UE跟蹤和可達性漫游鑒權承載管理功能（包括專用承載的建立）

ServingGW

支持UE的移動性切換用戶面數據的功能

E-UTRAN空閑模式下行分組數據緩存和尋呼支持

在新的LTE框架中，原先的Iu,將被新的接口S1替換。Iub和Iur將被X2

替換LTE系統架構在LTE系統架構中，RAN將演進成E-UTRAN,且只有一個結點：eNodeB。MME/S-GWMME/S-GWeNodeBeNodeBeNodeBS1EPCE-UTRANX2X2X2EPS(EvolvedPacketSystem)LTE系統LTE系統架構

eNodeB功能

eNodeB具有現有3GPPR5/R6/R7的NodeB功能和大部分的RNC功能，包括物理層功能（HARQ等），MAC，RRC，調度，無線接入控制，移動性管理等等。RNCNodeBeNodeBLTE系統LTE協議結構控制面協議結構RRC完成廣播、尋呼、RRC連接管理、RB控制、移動性功能和UE的測量報告和控制功能。RLC和MAC子層在用戶面和控制面執行功能沒有區別。LTE協議結構用戶面協議結構用戶面各協議體主要完成信頭壓縮、加密、調度、ARQ和HARQ等功能。LTE協議結構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：控制面的S1-C接口。用戶面的S1-U接口。S1-C接口定義為eNB和MME功能之間的接口；S1-U定義為eNB和SAE網關之間的接口。EPC和eNBs之間的關系是多到多，即S1接口實現多個EPC網元和多個eNB網元之間接口功能。LTE協議結構TEXTTEXTTEXTTEXTX2接口X2接口定義為各個eNB之間的接口。X2接口包含X2-C和X2-U兩部分。X2-C是各個eNB之間控制面間接口，X2-U是各個eNB之間用戶面之間的接口。S1接口和X2接口類似的地方是：S1-U和X2-U使用同樣的用戶面協議，以便于eNB在數據前向時，減少協議處理。UE(UserEquipment)行為1.移動用戶的ISDN碼(MSISDN):此號碼是指主叫呼叫數字移動網的用戶所需要撥的號碼MSISDN=CC+NDC+SN;CC:國家碼(中國為86)NDC:國內目的地碼(139--130)，數字蜂窩移動業務接入號SN=H1+H2+H3+****:用戶號碼.H1,H2,H3為識別碼,表示用戶歸屬的HLR;NDC+SN：在國內使用，CC+DNC+SN：在國際上使用2.國際移動用戶識別碼(IMSI):

手機SIM卡的號碼,SIM卡丟失要更換IMSI號碼IMSI=MCC(460)+MNC(00)+MSIN(H1H2H3****)

MCC：國家移動代碼

MNC：移動網號（聯通為01）

MSIN：移動臺標識碼，這里的H1H2H3和SN的H1H2H3不同術語UE行為術語3.臨時移動用戶識別碼(TMSI):為了對IMSI保密,VLR可給來訪用戶分配一個唯一的TMSI號碼,它只在本地使用,它為一4字節的BCD編碼,由MSC自行分配.TMSI=TAC+FAC+SNR+SP；TAC：型號批準碼（由歐洲型號中心分配）FAC；工廠分配碼（工廠編號）SNR：廠家指定給某臺手機的序列號SP：備用4.國際一個臺識別碼(IMEI):用于唯一識別一個移動臺的設備標記號碼,即手機的設備號5.位置區識別(LAI):LAI=MCC(460)+MNC(00)+LAC(X1X2X3X4) LAC：地區編碼6.全球小區識別(GCI):GCI=LAI+CI=MCC+MNC+LAC+CI;7.基站識別碼(BSIC):用于相鄰國家的相鄰基站,為6比特編碼:BSIC=NCC(網絡色碼)+BCC(基站色碼)UE行為網絡啟動流程.3.BCCH:SystemInformation1.SystemInformationUpdateRequestUENodeBRNCCNNBAPNBAPRRCRRC.4.BCCH:SystemInformationRRCRRC5.BCCH:SystemInformationRRCRRC.2.SystemInformationUpdateResponseNBAPNBAPUE行為UE開機流程UE行為主叫流程(1)UE行為主叫流程(2)UE行為被叫流程UE行為主叫短信流程UE行為被叫短信流程UE行為位置更新流程UE行為軟切換軟切換前軟切換后無線鏈路同時增加與刪除CNSRNCRNCNodeBNodeBNodeBCNSRNCRNCNodeBNodeBNodeBUE行為7.UplinkSynchronisationRNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestStartTXdescriptionRNSAPRNSAP4.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseStartRXdescriptionDecisiontosetupnewRLandreleaseoldRLNBAP10.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP11.RadioLinkReleaseResponseStopRXandTX12.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRRCRRC9.DCCH:ActiveSetUpdateCompleteRRCRRC8.DCCH:ActiveSetUpdateCommand[RadioLinkAddition&Deletion]NBAPUENodeBDriftRNSNodeBServingRNSDriftRNCServingRNCALCAPIurBearerSetup5.ALCAPIubDataTransportBearerSetupDCH-FPDCH-FPDCH-FPDCH-FP6.DownlinkSynchronisation軟切換流程UE行為硬切換硬切換前硬切換后無線鏈路不能夠同時保存CNSRNCNodeBNodeBCNSRNCNodeBNodeBUE行為硬切換流程RNSAPRNSAP1.RadioLinkSetupRequestUENodeBSourceNodeBTargetRNCSourceRNCTargetSRNCRRCRRC10.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationCompleteRRC7.DCCH:PhysicalChannelReconfigurationRRC6.ALCAPIurDataTransportBearerSetupNBAPNBAP2.RadioLinkSetupRequestNBAPNBAP3.RadioLinkSetupResponseNBAPNBAP12.RadioLinkDeletionRequestNBAPNBAP13.RadioLinkDeletionResponse4.ALCAPubDataTransportBearerSetup14.ALCAPIubDataTransportBearerReleaseRNSAPRNSAP15.RadioLinkDeletionResponse16.ALCAPIurDataTransportBearerReleaseRNSAP5.RLSetupResponseRNSAPRNSAP11.RadioLinkDeletionRequestRNSAPNBAPNBAP8.RadioLinkFailureIndicationRNSAPRNSAP9.RadioLinkFailureIndication專業術語GSM：是GlobalSystemforMobileCommunications的縮寫,意為全球移動通信系統,是世界上主要的蜂窩系統之一。GPRS：通用分組無線服務技術（GeneralPacketRadioService)的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務。EDGE：是英文EnhancedDataRateforGSMEvolution的縮寫，即增強型數據速率GSM演進技術。WCDMA：是英文WidebandCodeDivisionMultipleAccess(寬帶碼分多址)的英文簡稱,是一種第三代無線通訊技術。HSDPA：（HighSpeedDownlinkPacketAccess)高速下行分組接入，是一種移動通信協議，亦稱為3.5G(3?G)。HSUPA：(highspeeduplinkpacketaccess)高速上行鏈路分組接入。HSUPA通過采用多碼傳輸、HARQ、基于NodeB的快速調度等關鍵技術，使得單小區最大上行數據吞吐率達到5.76Mbit/s，大大增強了WCDMA上行鏈路的數據業務承載能力和頻譜利用率。HSPA+：的英文全稱為High-SpeedPacketAccess+，增強型高速分組接入技術，是HSPA的強化版本，最高的下行21Mbps，大部分HSPA+手機基本都是支持5.76Mbps的最高上行速度和21Mbps或者28Mbps的最高下行速度，相比較HSPA的速度更快。IS-95：是由高通公司發起的第一個基于CDMA數字蜂窩標準?；贗S-95的第一個品牌是cdmaOne。IS-