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1 LTE简介 11.1LTE无线络系统结构 11.2LTE主要技术特点 21.3LTE中的无线接入技术 32 LTE网络规划实训 72.1实验目的 72.2实验内容 72.3实验过程 72.4数据配置 73 LTE 基站概预算设计实训 93.1实验目的 93.2实验内容 93.3实验过程 93.4数据配置 94 LTE基站单站硬件配置与组网 104.1实验目的 104.2实验内容 104.3实验过程 104.4数据配置 115 LTE全网规划与组网实训 125.1实验目的 125.2实验内容 125.3实验过程 125.4数据配置 136 LTE单站配置实训 156.1实验目的 156.2实验内容 156.3实验过程 156.4数据配置 16结 语 18参考文献 191 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 architectureE-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:BandWidth1.25M2.5M5M10M15M20MSampling Frequency1.92M3.84M7.68M15.36M23.04M30.72MFFT Size128256512102415362048Number of usesub-carriers751503006009001200表一 SC-FDMA发射图SizeX SizeF图2 SC-FDMA的发射(2) 下行接入方式:OFDM(FDD/TDD)调制方案:QPSK, 16QAM, 64QAM, OFDM/OQAMOFDM是一种多载波调制技术,QAM/QPSK等调制方案是针对它的每一路 载波的调制方法LTE DL OFDMA Parameters:BandWidth1.25M2.5M5M10M15M20MSub-frame duration0.5msSub-carrier spacing15KHzSampling Frequency1.92M3.84M7.68M15.36M23.04M30.72MFFT Size128256512102415362048Number of usesub-carriers751503006009001200Number of OFDM Symbols per sub frame(CP)7/6表1 OFDMA发射图(3) OFDM技术简介目前使用一些调制系统,ASK,FSK,QPSK,8PSK,QAM,GMSK都是采用一个正弦 波形振荡作为载波,将基带信号调制到此载波上。
若信道不理想,在已调信号频 带上很难保持理想传输特性时,会造成信号的严重失真和码间串扰例如,在具 有多径衰落的短波无线电信道上,即使传输低速(1200波特)的数字信号,也 会产生严重的码间串扰为了解决这个问题,除了采用均衡器外,途径之一就是 采用多个载波,将信道分成许多子信道将基带码元均匀分散地对每个子信道的 载波调制假设有10个子信道,则每个载波的调制码元速率将降低至1/10,每 个子信道的带宽也随之减小为1/10若子信道的带宽足够小,则可以认为信道 特性接近理想信道特性,码间串扰可以得到有效的克服在下图中画出了单载波 调制和多载波调制特性的比较在单载波体制的情况下,码元持续时间Ts短, 但占用带宽B大;由于信道特性|C(f)|不理想,产生码间串扰采用多载波后, 将得到改善早在1957年出现的Kineplex系统就是著名的这样一种系统[8.,] 它采用了 20个正弦子载波并行传输低速率(150波特)的码元,使系统总信息 传输速率达到3 kb/s,从而克服了短波信道上严重多径效应的影响随着要求 传输的码元速率不断提高,传输带宽也越来越宽今日多媒体通信的信息传输速 率要求已经达到若干Mb/s。
并且移动通信的传输信道可能是在大城市中多径衰 落严重的无线信道为了解决这个问题,并行调制的体制再次受到重视图3 OFDM载波调制OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术,是 一类多载波并行调制的体制其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高 速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输正 交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互 干扰ICI每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上 的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰而且由于每个子信道的带宽 仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易OFDM和以前的多载波并行调制相比有如下不同:1) 为了提高频率利用率和增大传输速率,各路子载波的己调信号频谱有部分重 叠;2) 各路已调信号是严格正交的,以便接收端能完全地分离各路信号;3) 每路子载波的调制是多进制调制;4) 每路子载波的调制制度可以不同,根据各个子载波处信道特性的优劣不同采 用不同的体制例如,将2DPSK和256QAM用于不同的子信道,从而得到不 同的信息传输速率。
并且可以自适应地改变调制体制以适应信道特性的变 化OFDM的缺点主要有两个:1) 对信道产生的频率偏移和相位噪声很敏感;频率偏差影响正交性,丧失正交 性致ICI(码间干扰)2) 峰均功率比(PAPR)较大,这将会降低射频功率放大器的效率,同时高的PAPR 需放大器有高的动态范围,否则也会导致ICI,同时成本也上去了OFDM的优点:1) OFDM系统把高速的数据流分成多个平行的低速数据流,把每个低速的数据流 分到每个单子载波上,在每个子载波上进行FSK2) FDM高速数据流进行串并转换,每个子载波上的符号长度相对增加,能减少 ISI; OFDM的每个子载波间可以重叠,大大提高了频谱利用率3) OFDM采用FFT实现,复杂度低,可以抗频率选择性衰落4) OFDM和其他接入方法结合,如MIMO祚通FDU恭统子 信道频谱 主雅OFD31子信逢频谱主瓣图4多载波调制载波间隔OFDM系统中,子借符号的魏澹〈经过矩形昧冲成型〉图5 OFDM调制载波2 LTE网络规划实训2.1实验目的1) 了解LTE基站在不同场景下的规划要点;2) 掌握不同场景下规划设计等方法;掌握不同场景下基站小区设置及配置等;2.2实验内容1) 在规划模式下,选择合适的网络场景进行网络规划2) 根据场景进行基站和小区的选择,选择合适的位置创建基站3) 根据场景进行基站和小区的选择,根据场景模型,进行合理的小区覆盖配置2.3实验过程实验网络拓扑如图所示图6实验网络拓扑图启动软件进入规划模式下场景,选择密集城区,选择合适位置创建基站要求 基站能够满足覆盖图上所示范围,可以适当有空档,根据场景模型,配置各基站 及小区属性等。
2.4数据配置密集城区基站的添加图7密集城区基站添加编号基站名称基站类型基站小区站型小区数量小区下倾角小区方 位角基站高度2BS1DBS3900_LTE全向3312025.0412051203BS2DBS3900_LTE全向3312025.0412051204BS3DBS3900_LTE全向3312025.041205120表2网元信息3.1实验目的1) 了解完整基站配置与配套,增强工程实际掌握;2) 掌握基站的相关配套的概预算基础,能够独立设计一个基站的全部需求;3.2实验内容按照选定的场景,进行相关场景下基站概预算内容的配置比如,选择了2 个基站,那么概预算就要配套2个基站的内容3.3实验过程实验网络拓扑如下图:图8实验网络拓扑图选定合适的场景进行相关的概预算配置3.4数据配置数据配置参数如下表:基站编号名称设置单价数量小计工程1PDH光端机(个)11200.0333600.0概预2交流配电箱(个)1110.033330.0算3NodeB主设备(台)111110.03333330.04馈线跳线(米)110.0758250.05防雷箱(个)222.03666.06NodeB射频RRU单元(个111110.03333330.07光纤跳线(米)400.01400.08机房内走线架(套)700.032100.09高频开关电源(台)5100.0315300.010ODF(32 端子)3100.039300.011SDH光端机111600.04446400.0合计1186006.04 LTE基站单站硬件配置与组网4.1实验目的1) 了解LTE基站的硬件配置方法和具体步骤;2) 掌握LTE的详细组网方法,并能够动手进行相关的连接和组网;4.2实验内容1) 在单站模式下,进行相应的硬件配置;2) 在单站模式下,完成组网连接等步骤,实现LTE的组网.4.3实验过程实验网络拓扑如图所示:图9实验网络拓扑图1) 单站硬件规划,规划一个LTE基站,配置为S3x1.2) 单站硬件配置与组网,登陆单站模式,进入单站配置场景图,根据组网要求进 展硬件配置3) 单站单板配置4) 光模块配置,按照标准需要选择6.1G速率的光模块,选择光模块类型和速 率,一般要求选择9.8及自适应等模式.5) 配置RRU参数,根据组网规划,配置RRU的相关参数,主要是频带号/频点/ 上下行带宽等。
选择组网参数进行配置.6) 配置RRU参数情况,该参数需要和网络规划一致,需要和RRU型号一致, 不得随意配置频点号需要根据公式进行计算,并且符合RRU型号的频带 区间7) 配置RRU与BBU的光纤连接,选择单模光纤CPRI接口,在BBU侧,要求 进行0/2/4接口的配置,在RRU侧需要配置到CPRI0 口 .然后点击BBU设 备,在单板位置选择LBBP板的相关端口,不能重复4.4数据配置线缆连接关系编号类型名称源设备宿设备源设备端口宿设备端 口1直通网线Line(6-8)CE-1MME-1122直通网线Line(6-7)CE-1SGW-1343直通网线Line(6-9)CE-1HSS-1564直通网线Line(6-10)CE-1OMC-1785直通网线Line(6-5)CE-1PTN-19106单模光纤Line(1-2)BBU-1RRU3151-fa-115187单模光纤Line(1-3)BBU-1RRU3151-fa-216198单模光纤Line(1-4)BBU-1RRU3151-fa-317209单模光纤Line(5-1)PTN-1BBU-12221表4线缆连接关系网元信息所属基 站名称IP地址掩码RRU频带号下行频点上行带 宽下 行 带 宽enodebRRU3151-fa-139.038350.020.020.0enodebRRU3151-fa-239.038350.020.020.0enodebRRU3151-fa-339.038350.020.020.0PTN-1110.110.132.12255.255.255.00.00.00.00.0CE-1SGW-1135.135.135.14255.255.255.00.00.00.00.0MME-1134.134.134.13255.255.255.00.00.00.00.0HSS-1OMC-1172.100.100.15255.255.255.00.00.00.00.0enodebUPEUenodebUPEUenodebLBBPenodebUMPT表5网元信息5 LTE全网规划与组网实训5.1实验目的(1) 了解LTE基站在规划模式下的网络参数规划和组网;(2) 掌握规划模式下的组网连接等;5.2实验内容按照既定的目标实现网络的组网规划和拓扑结构连接等.5.3实验过程实验网络拓扑图10实验网络拓扑图1) 登陆规划模式2) 选择场景地图,在场景地图中选择合适的基站位置增加基站3) 配置基站属性,每个基站均进行相关的配置,具体配置方法需要参考相关规划 文档4) 切换到逻辑场景5) 配置BBU的各种参数,配置3个基站的DEVIP地址以及S1端口号和X2 端口号6) 配置RRU的参数,每个基站按照3个RRU3个小区来配置,每个基站用一个 独立的频点号。
按照要求配置完成3个LTE基站的共9个RRU的配置7) 配置PTN的参数,注意PTN的参数需要和相邻的LTE基站的网段地址同一 个网段8) 进行核心网的参数配置,核心网包含HSS/SGW/MME,其中需要配置SGW/MME的相关参数9) 进行OMC网管配置10) 连接所有的线缆,形成组网5.4数据配置网元信息所属基站名称IP地址掩码RRU频带号下行频点上行带宽下行带宽S1端口号X2端口号EnodebUMPT192.168100.10255.255.255.0300036540EnodebUMPT192.168.150.10255.255.255.0300036000EnodebUMPT192.168.200.10255.255.255.0300036000PTN-1192.168.100.254255.255.255.00.00.00.00.000PTN-2192.168.150.254255.255.255.00.00.00.00.000PTN-3192.168.200.254255.255.255.00.00.00.00.000SGW-1135.135.135.10255.255.255.00.00.00.00.000MME-1134.134.134.10255.255.255.00.00.00.00.030000OMC-1172.116.100.10255.255.255.00.00.00.00.000BS1RRU3233-138.037850.020.020.0BS1RRU3233-238.037850.020.020.0BS1RRU3233-338.037850.020.020.0BS2RRU3233-438.037950.020.020.0BS2RRU3233-538.037950.020.020.0BS2RRU3233-638.037950.020.020.0BS3RRU3233-738.038050.020.020.0BS3RRU3233-838.038050.020.020.0BS3RRU3233-938.038050.020.020.0表6网元信息网元信息编号基站名称基站类型基站小区站型小区数量小区下倾角小区方位角基站高度2BS1DBS3900_LTE定向3512045.0524053603BS2DBS3900_LTE定向33040.0210032204BS3DBS3900_LTE定向34042.041204240表7网元信息6 LTE单站配置实训6.1实验目的(1) 进一步掌握场景配置过程。
2) 掌握单站LTE的正确的MML数据配置过程6.2实验内容1) 给定组网参数配置,根据老师制定的参数进行场景数据设定2) 给定组网参数配置,根据场景数据配置,进行相应的MML数据配置,实现物理 和数据额统一6.3实验过程实验网络拓扑UIL-I图11实验网络拓扑图启动软件,切换MML界面进行数据配置,开始MML数据配置1) 修改基站参数•此命令主要用于修改enodeb的默认参数,并修改基站的ID,基站的ID和上报 的位置区有关系.• 基站类型,一般选择DBS3900_LTE(分布式基站);• 协议类型主要是定义RRU连接的协议类型,选择CPRI2) 添加运营商•定义运营商索引,关键索引值后面会N次索引使用;•运营商类型,一般国内无共享,均选择主运营商;• 移动国家码,中国460,其他国家可任意填写,主要用于网络搜索和入网, 以及漫游切换时使用• 移动网号:移动00 02联通01电信03等3) 增加RRUCHAIN链环• 在增加RRU之前必须先增加RRUCHAIN,定义RRU所在的链或者环;•在本配置中,链环槽位一定是LBBP板所在的槽位(顺序是3-0-1-2),链环 的光口号0〜5, 一定要和实际连接位置相关联。
• CPRI线速率是定义CPRI光纤的速率,一般可选6.1、9.8、自适应三种模式, 但是不同的速率,光纤的连接可能有关联一般选择9.8或者自适应比较好• 该命令配合场景图所示,所以有几个RRU,则需增加几个RRUCHAIN.4) 修改RRUCHAIN环链• RRU组网有几种模式,一个是链,一个环,那么不同的组网,RRU在物理位 置是不同的,华为DBS3900中,允许RRU有4级组网,因此需要通过参数定 义RRU位置;• 断点位置1填写为0,表示该链上接的RRU是第一个;断点位置2填写为255, 表示链上无其他RRU• 同样和ADD RRUCHAIN 一样修改三次5) 增加RRU• RRU框号从60开始排,主要是根据槽位的框号确认的• 工作制式要特别小心,这里是LTE-TDDO• 接受通道数量,需要和场景中设备选型一致,后续配置也要用到此处的通道 数量,请保持前后一致•注意使用的链环编号不要混乱•需要连续增加三次6) 增加 DEVIP• DEVIP实际上就是UMPT单板对外的通信地址,该地址主要用于和 MME/SGW/OMCH等核心网和网管设备连接使用;• 端口类型要选择“ETH”,端口号请注意选择前面ADD ETHPORT所定义的端 口;• IP地址需要使用场景配置中的相应地址,否则告警;子网掩码填写规则相同。
7) 增加小区• 本地小区标识,标识基站内的小区号;•扇区同前面增加扇区的相关参数;• 频带号,需要和RRU类型相符合,一般常用的FAE、E/D频段•频点号,通过相关的算法,得到符合该频带的频点号;•上下行带宽一般选择20M;• 注意小区双工模式,必须是TDD-LTE;• 上下行子帧配比一般5,特殊子帧7;•跟索引值默认0.•同样增加3个小区6.4数据配置网元信息所属基站名称IP地址掩码RRU频带号下行频点行带宽下带宽S1端口X2端口号enodeRRU3151-fa-39.038250.20.20.enodeRRU3151-fa-39.038250.20.20.enodeRRU3151-fa-39.038250.20.20.enodeLBBPenodeUMPT110.110.110.2255.255.255.3003654enodeFANenodeUPEUenodeUPEUenodePTN-1110.110.110.3255.255.255.enodeCE-1enodeHSS-1enodeSGW-1133.133.133.1255.255.255.enodeMME-1122.122.122.1255.255.255.300enodeOMC-1172.116.100.1255.255.255.表8网元信息结语目前的LTE是一项从3G到4G过渡的国际标准,已经非常接近于4G技术。
它将当前的三大3G制式标准进行了很好的统一,彻底丢弃了传统的电路交换, 比3G时代的层层节点和网关效率高得多,而且传输速率和小区边界传输速率都 获得了极大的提升从运营商的角度来看,之前中国移动在TD-SCDMA方面原 本因为政策因素落了后手,在未来的LTE时代,大家技术层面相差不大,有望 可以扭转局面中国电信也寄希望于摆脱高通方面的限制,在LTE时代大展拳 脚,获得更多的终端厂商支持只有联通目前处于坐享WCDMA成果之时,因 此似乎对于迈入LTE时代还不太着急总的来看,LTE不是2G到3G时那种有保守的演进,无论是空中接口还是 核心网络上都是对现在3G网络的颠覆LTE的目的是将目前臃肿复杂的移动通 信网络向简洁高效的、基于全IP分组技术的网络靠拢,将移动通讯网络打造为 高效率的无线宽带接入网,提高信号覆盖和频谱利用效率WiMAX是LTE诞 生的基石,有70%的规范为LTE所采纳而未来的LTE+和 802.11m+,则应该 是完全达到甚至进一步超越4G标准的规范参考文献1. 达新宇,孟涛,庞宝茂.现代通信新技术.西安:西安电子科技大学出版社,20012. 章坚武.移动通信.西安:西安电子科技大学出版社,20033. 彭林.第三代移动通信技术.北京:电子工业出版社,2003。