LTE移动通信系统实训

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摘要

LTE(Long Term Evolution)是3GPP长期演进项目,兼容目前的3G通信系统并对3G演进。它具有高传输速率、高传输质量和高移动性的特性。3GPP在工作计划中写入了长期演进(LongTerm.Evolution)的研究框架,并提出了未来在20MHz带宽上达到瞬时峰值下行100Mbps以及上行50Mbps的目标。通过LTE 网络规划实训实训项目、基站概预算设计实训、LTE基站单站硬件配置与组网实训、LTE全网规划与组网实训、LTE单站配置实训、LTE规划模式多基站组网实训掌握LTE基站的规划。

关键词:长期演进,OFDM,基站

目录

1 LTE简介 (1)

1.1LTE无线络系统结构 (1)

1.2LTE主要技术特点 (2)

1.3LTE中的无线接入技术 (3)

2 LTE 网络规划实训 (7)

2.1实验目的 (7)

2.2实验内容 (7)

2.3实验过程 (7)

2.4数据配置 (7)

3 LTE 基站概预算设计实训 (9)

3.1实验目的 (9)

3.2实验内容 (9)

3.3实验过程 (9)

3.4数据配置 (9)

4 LTE 基站单站硬件配置与组网 (10)

4.1实验目的 (10)

4.2实验内容 (10)

4.3实验过程 (10)

4.4数据配置 (11)

5 LTE全网规划与组网实训 (12)

5.1实验目的 (12)

5.2实验内容 (12)

5.3实验过程 (12)

5.4数据配置 (13)

6 LTE 单站配置实训 (15)

6.1实验目的 (15)

6.2实验内容 (15)

6.3实验过程 (15)

6.4数据配置 (16)

结语 (18)

参考文献 (19)

1 LTE简介

1.1LTE无线络系统结构

LTE:Long term evolution 意即长期演进。3GPP的无线接入技术,如HSDPA 和增强上行等技术将在几年内具有非常高的竞争力;但为了在更长的一个时间,比如10年甚至更长的时间,保持这种竞争力,需要考虑无线接入技术的一个长期的演进。包括无线接口和无线网络系统结构两个方面的演进。

LTE项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目,这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包括:

1)支持1.25MHz-20MHz带宽;

2)峰值数据率:上行50Mbps,下行100Mbps。频谱效率达到3GPPR6的2-4倍;

3)提高小区边缘的比特率;

4)用户面延迟(单向)小于5ms,控制面延迟小于1OOms;

5)支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作;

6)支持增强型的广播多播业务;

7)降低建网成本,实现从R6的低成本演进;

8)实现合理的终端复杂度、成本和耗电;

9)支持增强的IMS(IP多媒体子系统)和核心网;

10)追求后向兼容,但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡;

11)取消CS(电路交换)域,CS域业务在PS(包交换)域实现,如采用VoIP;

12)对低速移动优化系统,同时支持高速移动;

13)以尽可能相似的技术同时支持成对(paired)和非成对(unpaired)频段;

14)尽可能支持简单的临频共存。

3GPP毫不讳言LTE项目的启动是为了应对“其他无线通信标准”的竞争。针对WiMAX“低移动性宽带IP接入”的定位,LTE提出了相对应的需求,如相似的带宽、数据率和频谱效率指标、对低移动性进行优化、只支持PS域,强调广播多播业务等。同时,出于对VoIP和在线游戏的重视,LTE对用户面延迟的要求近乎苛刻。关于向后兼容的要求似乎模棱两可,从目前的情况看,由于选择了大量的新技术,至少在物理层已难以保持从UMTS的平滑过渡

SAE architecture

UTRAN E-UTRAN

图1 LTE无线网络结构

1.2LTE主要技术特点

LTE有如下几个主要技术特点:

●显著提高峰值传输速率:

下行:100 Mbps ,20M带宽,5bps/Hz;

上行:50 Mbps ,20M带宽,2.5bps/Hz;

HSDPA:10Mbps、2bps/Hz;

HSUPA:2Mbps、0.1bps/Hz;

●显著提高频谱利用率,是HSDPA的3-4倍,是HSUPA的2-3倍

图2带宽速率

●灵活可变的带宽:

1.25MHz、

2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz :可变带宽设计:不同系

列的基站设备其射频、基带部分要适应从1.25M、2.5M、5M、10M、15M、20M 的可变带宽,以满足运营商多样化需求。考虑不同带宽能力的UE和不同带宽的eNB,如最大带宽20M的UE必须能够于一个可变带宽从1.25M到20M 的eNB进行无线连接;反之,也是;

●尽可能降低无线接入网络延迟(用户面 UE - RNC - UE )低于10ms

●显著降低控制面网络延迟:

●提高“小区边界传输速率”,同时保证和目前网络相同的站点分布

1.3LTE中的无线接入技术

(1)上行接入方式:

SC-FDMA(FDD/TDD)

调制方案:(QPSK,16QAM或8PSK)

数字基带调制技术:

QAM: 正交振幅调制(QAM –Quatrature Amplitude Modulation)是一种振幅和相位联合键控

QPSK: (四相相移键控)

8PSK:(八进制移相键控)

LTE在上行链路采用SC-FDMA,可以降低发射终端的峰均功率比,减小终端的体积和成本;由于OFDM有比较大的PARP问题,上行一般都是SC-FDMA,减小用户端的RF复杂度,只进行单载波频域均衡.下图是采用SC-FDMA的发射图。

LTE UL SC-FDMA Parameters:

表一SC-FDMA发射图

Size-N TX Size-N FFT Coded symbol rate= R

N TX symbols

图2 SC-FDMA的发射

(2)下行接入方式: