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TDLTE通信基础知识目 录网络架构网络架构根底与原理根底与原理协议应用协议应用一一. . 根底与原理根底与原理1 1、、什么是什么是LTELTE？什么是？什么是IMT-AIMT-A？什么是？什么是TD-LTETD-LTE？？LTE是Long￿Term￿Evolution(长期演进)的缩写3GPP标准化组织最初制定LTE标准时，定位为3G技术的演进升级后来LTE技术的开展远远超出了最初的预期，LTE的后续演进版本￿Release10/11￿〔即LTE-A〕被确定为4G标准IMT-A是International￿Mobile￿Telecommunications-Advanced〔国际移动通信增强技术〕的缩写国际电信联盟把所有4G系统统称IMT-A，包括LTE-A和WimaxLTE根据双工方式不同，分为LTE-TDD和LTE-FDD两种制式,￿其中LTE-TDD又称为TD-LTE一一. . 根底与原理根底与原理2 2、、TD-LTETD-LTE在全球范围内使用哪些频段？我国可采用的频段有哪些？在全球范围内使用哪些频段？我国可采用的频段有哪些？全球TD-LTE可使用频段12个，1900MHz-1920MHz,2021MHz-2025MHz,1850MHz-1910￿MHz,1930￿MHz-1990￿MHz,1910￿MHz-1930￿MHz,2570￿MHz-2620￿MHz,1880￿MHz-1920￿MHz,2300￿MHz-2400￿MHz,2496￿MHz-2690￿MHz,3400￿MHz-3600￿MHz,3600￿MHz-3800￿MHz,703￿MHz-803￿MHz。

我国为TDD划分了4个频段，分别为2021￿MHz-2025￿MHz，1880￿MHz-1920￿MHz，2300￿MHz-2400￿MHz，2496￿MHz-2690￿MHz一一. . 根底与原理根底与原理3 3、、TD-LTETD-LTE系统性能目标有哪些？系统性能目标有哪些？高速率：20MHz带宽内实现下行峰值速率超过100Mbps,上行峰值速率超过50Mbps低时延：TD-LTE系统要求业务传输的单向时延低于5ms,控制平面从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms频谱利用率明显提高：支持1.25￿-20MHz的多种系统带宽对称或非对称灵活配置提高了频谱利用率，是3G的2-4倍，下行链路5bit/s/Hz，上行链路全分组交换：取消电路交换域，采用基于全分组的包交换，语音由VoIP实现一一. . 根底与原理根底与原理4 4、、TD-LTETD-LTE与与LTE-FDDLTE-FDD主要区别是什么？哪个更适合移动互联网业务？主要区别是什么？哪个更适合移动互联网业务？LTE系统定义了频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种双工方式FDD是指在对称的频率信道上接收和发送数据，通过保护频段别离发送和接收信道的方式。

TDD是指通过时间别离发送和接收信道，发送和接收使用同一载波频率的不同时隙的方式时间资源在两个方向上进展分配，因此基站和移动台必须协同一致进展工作TDD方式和FDD方式相比有一些独特的技术特点：频谱效率高，配置灵活由于TDD方式采用非对称频谱，不需要成对的频率，能有效利用各种频率资源，满足LTE系统多种带宽灵活部署的需求灵活地设置上下行转换时刻，实现不对称的上下行业务带宽TDD系统可以根据不同类型业务的特点，调整上下行时隙比例，更加灵活地配置信道资源，特别适用于非对称的IP型数据业务但是，这种转换时刻的设置必须与相邻基站协同进展利用信道对称性特点，提升系统性能在TDD系统中，上下行工作于同一频率，电波传播的对称特性有利于更好地实现信道估计、信道测量和多天线技术，到达提高系统性能的目的设备本钱相对较低由于TDD模式移动通信系统的频谱利用率高，同样带宽可提供更多的移动用户和更大的容量，降低了移动通信系统运营商提供同样业务对基站的投资；另外，TDD模式的移动通信系统具有上下行信道的互惠性，基站的接收和发送可以共用一些电子设备，从而降低了基站的制造本钱因此，相比与FDD模式的基站，TDD模式的基站设备具有本钱优势。

一一. . 根底与原理根底与原理５、５、TD-LTETD-LTE所采用的关键技术有哪些？所采用的关键技术有哪些？OFDM〔orthogonal￿frequency￿division￿multiplexing,￿正交频分复用〕，是一种多载波正交调制技术，主要思想：将高速串行数据流转换成低速并行数据流，每路数据流经调制后在不同的子载波上分别传输，各子载波频谱重叠但相互正交MIMO￿(multiple￿input￿multiple￿output,￿多天线)，是收发段都采用多个天线进展传输的方式，可以提高通信质量和数据速率链路自适应技术:由于移动通信的无线传输信道是一个多径衰落、随机时变的信道，使得通信过程存在不确定性AMC〔自适应编码调制〕链路自适应技术能够根据信道状态信息确定当前信道的容量，根据容量确定适宜的编码调制方式，以便最大限度的发送信息，提高系统资源的利用率网络架构扁平化：TD-LTE去掉了BSC/RNC〔基站控制器/无线网络控制器〕这个网络层，从根本性的改善了业务时延一一. . 根底与原理根底与原理６、６、TD-LTETD-LTE支持多少种带宽配置？支持多少种带宽配置？TD-LTE系统可以支持，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz的系统带宽，最大支持20MHz带宽。

一一. . 根底与原理根底与原理７、７、TD-LTETD-LTE时隙配比的作用？是否需要全网配置一样的时隙配比？时隙配比的作用？是否需要全网配置一样的时隙配比？TD-LTETD-LTE和和TD-SCDMATD-SCDMA时隙如何配比才能同存，躲避干扰？时隙如何配比才能同存，躲避干扰？TD-LTE是一个时分双工〔TDD〕系统TD-LTE通过上下行时隙比例的调整，可以改变上下行传输资源比例，适应网络对不同的下载数据量和上传数据量需求目前，TD-LTE可支持7种不同的上下行时间比例分配在同一频段内，为防止上下行穿插时隙干扰，全网必须采用一样的时隙配比；在不同频段间，由于频段间的隔离，不存在上下行穿插时隙干扰问题，可以配置不同的时隙配比二二. .网络架构网络架构1 1、、TD-LTETD-LTE网络构造及主要网元？网络构造及主要网元？整个TD-LTE系统由演进型分组核心网〔Evolved￿Packet￿Core，EPC〕、演进型基站〔eNodeB〕和用户终端设备〔UE〕三局部组成，如以下图所示eNodeB是E-UTRAN〔演进的通用陆基无线接入网〕的唯一节点eNodeB在NodeB原有功能根底上，增加了RNC的物理层、MAC〔地址编辑〕层、RRC〔无线资源控制协议〕层等功能。

eNodeB之间通过X2接口〔基站与基站的接口〕采用网格方式互连每个eNodeB又和EPC〔分组核心网〕通过S1接口〔基站与分组核心网之间的通讯接口〕连接S1接口的用户面承载局部在SAE￿Gateway￿(S-GW)实体中，包括S-GW〔serving-gateway，效劳网关〕、PDN-GW〔Packet￿data￿network-gateway,数据网关〕S1接口的控制面承载局部在MME〔mobility￿management￿entity,￿移动性管理设备〕实体中二二. .网络架构网络架构２、２、综合的综合的SAE-GWSAE-GW功能有哪些？功能有哪些？从网元功能上看：S-GW主要负责连接e-NodeB,以及eNodeB之间的漫游/切换；P-GW主要负责连接外部数据网，以及用户IP地址管理、内容计费、在PCRF〔policy￿and￿charging￿rule￿function,￿策略和计费控制单元〕的控制下完成策略控制从用户媒体流的疏通上看：S-GW、P-GW均负责用户媒体流的疏通；所有业务承载均是采用“eNodeB—S-GW—P-GW〞方式，除了切换外，不存在“eNodeB—eNodeB〞、“S-GW—S-GW〞的业务承载。

二二. .网络架构网络架构３、３、TD-LTETD-LTE网络扁平化表达在哪里？网络扁平化表达在哪里？TD-LTE对整个体系架构进展了大幅度简化与3G网络相比，TD-LTE取消了RNC节点，将RNC局部功能与NodeB合并,称为eNodeB二二. .网络架构网络架构４、４、什么叫做网络架构全什么叫做网络架构全IPIP化？化？TD-LTE核心网采用全IP的分布式构造，取消了电路域，仅支持分组域二二. .网络架构网络架构５、５、什么是电路交换？什么是分组交换？什么是电路交换？什么是分组交换？电路交换：在发端和收端之间建立电路连接，并保持到通信完毕的一种交换方式因此，电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路分组交换：通过标有地址的分组进展路由选择传送数据，是信道仅在传送分组期间被占用的一种交换方式分组交换采用存储转发传输方式，将一个长报文先分割为假设干个较短的分组，然后把这些分组〔携带源、目的地地址和编号〕逐个发送出去分组交换加速了数据在网络中的传输、简化了存储管理、减少了出错几率和重发数据量，信道资源采用统计复用的模式，提高了数据交换率，更适合移动互联网业务突发式的数据通信。

二二. .网络架构网络架构６、６、什么叫做空中接口？什么叫做空中接口？空中接口是指终端与接入网之间的接口，简称Uu口，通常也成为无线接口在TD-LTE中，空中接口是终端和eNodeB之间的接口空中接口协议主要是用来建立、重配置和释放各种无线承载业务的空中接口是一个完全开放的接口，只要遵守接口标准，不同制造商生产的设备就能够互相通信二二. .网络架构网络架构７、７、什么叫做空中接口协议栈？什么叫做空中接口协议栈？空中接口协议栈主要分为三层两面，三层是指物理层、数据链路层、网络层，两面是指控制平面和用户平面二二. .网络架构网络架构８、８、什么是空中接口控制面？控制平面协议栈主要包括什么？对什么是空中接口控制面？控制平面协议栈主要包括什么？对应的实体是什么？应的实体是什么？控制平面负责用户无线资源的管理，无线连接的建立，业务的QoS保证和最终的资源释放控制平面协议栈主要包括非接入层〔Non‐Access￿Stratum，NAS〕、无线资源控制子层〔Radio￿Resource￿Control，RRC〕、分组数据会聚子层〔Packet￿Date￿Convergence￿Protocol，PDCP〕、无线链路控制子层〔Radio￿Link￿Control，RLC〕及媒体接入控制子层〔Media￿Access￿Control，MAC〕。

NAS控制协议实体位于终端UE和移动管理实体MME内，主要负责非接入层的管理和控制实现的功能包括：EPC承载管理，鉴权，产生LTE‐IDLE状态下的寻呼消息，移动性管理，平安控制等RRC协议实体位于UE和eNode￿B网络实体内，主要负责接入层的管理和控制，实现的功能包括：系统消息播送，寻呼建立、管理、释放，RRC连接收理，无线承载〔Radio￿Bearer，RB〕管理，移动性功能，终端的测量和测量上报控制空中接口控制平面协议栈示意图二二. .网络架构网络架构9 9、、什么是空中接口用户面？用户平面协议栈主要包括什么？什么是空中接口用户面？用户平面协议栈主要包括什么？用户面用于执行无线接入承载业务，主要负责用户发送和接收的所有信息的处理用户平面协议栈主要包括分组数据会聚子层〔Packet￿Date￿Convergence￿Protocol，PDCP〕、无线链路控制子层〔Radio￿Link￿Control，RLC〕及媒体接入控制子层〔Media￿Access￿Control，MAC〕PDCP主要任务是头压缩，用户面数据加密RLC实现的功能包括数据包的封装与解封装，ARQ〔自动重传请求〕过程。

MAC子层实现与数据处理相关的功能，包括信道管理与映射、数据调度，逻辑信道的优先级管理等空中接口用户平面协议栈示意图二二. .网络架构网络架构1010、、TD-LTETD-LTE引入哪些新的接口？主要实现哪些功能？引入哪些新的接口？主要实现哪些功能？S1-MME：是MME和eNB之间的控制面接口，负责无线接入承载控制S1-U：S-GW与eNB之间的用户面接口，传送用户数据和相应的用户平面控制帧，同时在切换过程中负责eNB之间的路径切换S6a：传递用户签约和鉴权数据S10：是MME和MME之间的接口，用于跨MME的位置更新和切换S11：控制相关GTP隧道，并发送下行数据指示消息S5：管理用户面隧道，传递用户面数据S8￿：和S5类似，漫游场景下S-GW和P-GW之间的接口SGi：是P-GW和IP数据网络之间的接口X2：是eNB和eNB之间的接口，用以传递eNB之间的信令和用户面数据二二. .网络架构网络架构 TD- LTE TD- LTE网络接口连接图网络接口连接图二二. .网络架构网络架构1111、、什么是什么是e-NodeB? e-NodeB? 有什么主要功能？有什么主要功能？e-NodeB简称eNB,是LTE网络中的无线基站，负责空中接口相关的所有功能：无线链路维护功能，保持与终端间的无线链路；同时负责无线链路数据和IP数据之间的协议转换；无线资源管理功能，包括无线链路的建立和释放、无线资源的调度与分配；局部移动性管理功能，包括配置终端进展测量、评估终端无线链路质量、决策终端在小区间的切换。

二二. .网络架构网络架构1212、、LTELTE核心网构造？其实体的主要功能是什么？核心网构造？其实体的主要功能是什么？LTE继承了控制和承载别离的思想，信令由MME实体负责，数据由S-GW实体承载TD-￿LTE核心网构造图二二. .网络架构网络架构1313、、什么是什么是MME,MME,其主要功能是什么？其主要功能是什么？MME〔Mobility￿Management￿Entity，移动性管理实体〕是EPC核心网信令交互的控制节点，主要完成UE接入控制、UE移动性管理、会话管理等功能二二. .网络架构网络架构1414、、什么是什么是S-GWS-GW？？S-GWS-GW有什么主要功能？有什么主要功能？S-GW为LTE核心网的效劳网关，功能包括:￿用作用户在3GPP网间/网内切换的锚点、eNodeB与P-GW间数据路由和转发、寻呼触发、计费、合法监听等功能二二. .网络架构网络架构1515、、什么是什么是P-GWP-GW？？P-GWP-GW有什么主要功能？有什么主要功能？P-GW是LTE核心网数据网关，充当外部数据连接的边界网关，主要功能包括：承载控制、UE的IP地址分配功能、计费、QoS控制等。

二二. .网络架构网络架构1616、、什么是什么是HLRHLR？有什么主要功能？？有什么主要功能？HLR￿〔Home￿Location￿Register,￿归属位置存放器〕归属位置存放器HLR是负责移动用户管理的数据库存储所管辖用户的签约数据及移动用户的位置信息，可为至某用户的呼叫提供路由信息二二. .网络架构网络架构1717、、什么是什么是PCRFPCRF？主要功能是什么？？主要功能是什么？PCRF〔policy￿and￿charging￿rule￿function,￿策略和计费规那么功能〕设备用来确定应该给用户怎样的QoS并通知P-GW执行二二. .网络架构网络架构1818、、EPCEPC与外部数据网互联方式都有什么？与外部数据网互联方式都有什么？包括透明接入方式与非透明接入方式：透明接入方式：EPC网络为用户提供internet接入效劳，P-GW的SGi接口直接接入internet;非透明接入方式：EPC网络与其它ISP或企业内部网连接，P-GW支持接入radius效劳器〔证书效劳器〕，并具有用户认证等功能三三. .协议应用协议应用1 1、为什么要进展小区重选？、为什么要进展小区重选？当UE处于空闲状态，在小区选择之后它需要持续地进展小区重选，以便驻留在优先级更高或者信道质量更好的小区。

网络通过设置不同频点的优先级，可以到达控制UE驻留的目的；同时，UE在某个频点上将选择信道质量最好的小区，以便提供更好的效劳小区重选可以分为同频小区重选和异频小区重选同频小区重选，可以解决无线覆盖问题；异频小区重选，不仅可以解决无线覆盖问题，而且还可以通过设定不同频点的优先级来实现负载均衡三三. .协议应用协议应用2 2、、什么叫做小区切换？它是如何分类的？什么叫做小区切换？它是如何分类的？LTE系统是蜂窝移动通信系统，当用户从一个小区移动至另一个小区时，与其连接的小区将发生变化，执行切换操作按照源小区和目标小区的附属关系和位置关系，可以将切换做如下的分类1〕LTE系统内切换：包括eNodeB内切换、通过X2的eNodeB间切换、通过S1的eNodeB间切换2〕LTE与异系统之间的切换：由于LTE系统与其他系统在空口技术上的根本不同，从LTE小区切换到其他系统的小区，UE不仅需要支持LTE的OFDM接入技术，还需要支持其他系统的空口接入技术，可能出现的情形包括但不限于以下几类：LTE与GSM之间的切换、LTE与UTRAN之间的切换、LTE与WiMAX之间的切换三三. .协议应用协议应用3 3、对切换过程中涉及到的信令以及切换流程进展、对切换过程中涉及到的信令以及切换流程进展介绍？介绍？当UE从一个eNodeB的小区切换的另一个eNodeB的小区时，两个eNodeB会通过X2接口发生一系列的信令交互配合切换成功完成，这个信令流程是在eNodeB内为切换作资源建立。

通过源eNodeB发送Handover Request消息到目标eNodeB开场切换流程当UE从一个eNodeB的小区切换的另一个eNodeB的小区时，源端和目标端eNodeB会通过S1接口同MME发生一系列的信令交互配合切换成功完成，S1接口切换准备流程的作用是源eNodeB侧判决需要发起切换，并准备向目标侧进展切换，通过MME请求目标侧eNodeB准备相关切换资源分配UE从一个小区切换到另一个小区，等到目标小区的资源一切准备就绪，会向UE发送空口消息，要求UE执行切换动作，与新小区之间建立无线链路，并释放与源小区之间的无线链路，UE收到RRC Connection Reconfigration消息，消息中含有IE Mobility controlinformation执行此流程UE的RRC层识别到此消息为移动性管理的相关信息，对UE的L1、L2进展重配置，重配置完成后，UE会回复RRC Connection Reconfigration Complete消息三三. .协议应用协议应用3 3、对切换过程中涉及到的信令以及切换流程进展、对切换过程中涉及到的信令以及切换流程进展介绍？介绍？X2接口信令交互S1接口源eNodeB与MME信令交互S1接口目标eNodeB与MME信令交互Uu接口信令交互三三. .协议应用协议应用4 4、、TD-LTE终端的开机选网过程是怎么样的？终端的开机选网过程是怎么样的？终端开机搜索过程包括选网、小区选择及小区搜索三局部。

选网是终端对搜索到的所有无线网络按照已经确定好的优先级规那么选择相应的网络在UE选择了网络后，UE根据自身支持的无线接入技术及频段扫描所有的频段来搜索是否有满足驻留条件的小区在与适宜的小区完成同步后，便可以在该小区驻留下来发起附着或者位置更新流程，完成上述步骤后，终端才能在网络下发起业务请求三三. .协议应用协议应用5 5、、 TD-LTE的小区搜索过程是怎么样的？的小区搜索过程是怎么样的？终端在开机或脱网后需要启动小区搜索过程，一般为全频段盲搜索或指定频点集的搜索对于通信系统而言，同步非常重要，由于通信系统传递的都是“0〞，“1〞的码流，如果在时间上没有统一标准，不同步，接下来无法正确接收数据在TD-LTE系统中，同步分为两局部，即主同步信号〔PSS〕，辅同步信号〔SSS〕PSS用来对时隙进展定界，SSS用来对帧的边界位置进展敲定，还可以得到小区识别号接下来为了保证接收信号的质量，需要对接收信号进展校正导频起到了这样的作用导频信号是一串收发双方都知道的固定序列导频信号发送后可能会有失真接收端通过比对后，就知道问题出来哪里，可以对信道进展校正完成以上两步后，就要收听系统信息了LTE中，是利用PBCH〔Physical￿Broadcast￿CHannel,物理播送信道〕来传播系统消息的。

当终端获得足够的系统信息后，小区搜索过程即完成谢谢观赏谢谢观赏。