LTE基础知识集锦
正交频分多址- OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access）是无线通讯系统的标准，是一种多址技术。WiMax,LTE,都支持OFDMA。多址接入系统将传输带宽划分成正交的互不重叠的一系列子载波集，将不同的子载波集分配给不同的用户实现多址。OFDMA系统可动态地把可用带宽资源分配给需要的用户，很容易实现系统资源的优化利用。由于不同用户占用互不重叠的子载波集，在理想同步情况下，系统无多户间干扰，即无多址干扰（MAI）。
LTE上行采用SC-FDMA，SC-FDMA是单载波频分多址的简称，是一项新型的多址技术。它具备与OFDMA相似的结构与性能，但能降低移动终端的功耗需要，从而延长电池续航时间，同时降低了峰均比。下行采用OFDMA，OFDMA是正交频分多址的简称。LTE是一项优化的移动OFDMA解决方案，能保持3G的高移动性以及高频谱效率。LTE标准下的OFDMA技术可以提供更高的网络容量以及更大的带宽。从性能角度而言，利用OFDMA的优势，LTE能在带宽为10MHz或更高的情况下发挥最大效用。EPC-Evolved Packet Core||eNB-E-UTRAN NodeB|| S-GW-Serving Gateway||PDN-GW Packet Data Network Gateway||MME-Mobility Management EntityLTE Spectrum1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz and 20MHz Carrier Frequency Offset
5G:第五代移动电话行动通信标准，指的是第五代移动通信技术，外语缩写：5G。也是4G之后的延伸，目前正在研究中。目前中国还没有任何电信公司或标准订定组织（像3GPP、WiMAX论坛及ITU-R）的公开规格或官方文件有提到5G。
技术指标为连接万物而设计的，就必须从三个方面对网络进行重新设计和优化：容量、速率和时延。标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”，一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。大规模天线阵列是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一，对满足5G系统容量和速率需求将起到重要的支撑作用；超密集组网通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升，是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一；新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑5G网络千亿设备连接需求；全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源，可有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求；新型网络架构基于SDN、NFV和云计算等先进技术可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开放的5G新型网络。
特点：未来基站将更加小型化，可以安装在各种场景；具备更强大的功能，去除了传统的汇聚节点；网络架构进一步扁平化，未来网络架构是功能强大的基站叠加一个大服务器集群.对于普通用户来说，5G带来的最直观感受将是网速的极大提升。目前4G/LTE的峰值传输速率达到每秒100M，而5G的峰值速率将达到每秒10G。从专业角度讲，除了要满足超高速的传输需求外，5G还需满足超大带宽、超高容量、超密站点、超可靠性、随时随地可接入性等要求。因此，通信界普遍认为，5G是一个广带化、泛在化、智能化、融合化、绿色节能的网络。香农：1948年，香农提出出信息论，建立通信统计理论，只要信息速率R<信道容量C ,通过信道编码可达到任意小的误码率，而无需趋近于0。构造信道码的基本思路是根据一定的规律在待发送的信息码元中人为地加入一定的多余码元(称为监督码)，以引入最小的冗余为代价来尽可能提高传输可靠性。
LTE信道编码：数据信道-Turbo码；控制信道-卷积码和分组码LTE选择Turbo码而不选择LDPC码的原因。1.LDPC译码器所需的内存太大以及路由复杂度太高，削弱了运算次数少的优点；2.HARQ是HSPA引入的关键特性，但LDPC增量冗余性能目前还不清楚；3.Turbo码已在UMTS 中标准化了，如果相对简单的Turbo码增强就能满足，那么相对漫长的LDPC标准化过程也就不需要
LTE上行物理信道：PUSCH物理上行共享信道（调制方式：QPSK,16QAM,64QAM）;PUCCH物理上行控制信道（调制方式：QPSK）；PRACH 物理随机接入信道（调制方式：QPSK）
LTE下行物理信道：PDSCH物理下行共享信道（QPSK,16QAM,64QAM），PBCH物理广播信道（QPSK）；PHICH物理HARQ指示信道（BPSK）；PCFICH物理控制格式指示信道（QPSK）;PDCCH物理下行控制信道（QPSK）；PMCH物理多播信道（QPSK,16QAM,64QAM）
正交频分复用:Orthogonal Frequency-Division Multiplexing Peak-to-Average Power Ratio，PAPR
LTE网络架构：MME：移动性管理实体（Mobility Management Entity），EPC的控制面结点。处理UE和核心网间信令交互的控制节点。S-GW：业务网关（Service Gateway），EPC和E-UTRAN之间的用户面结点。数据路由前传、移动锚点。用户IP包通过S-GW发送。P-GW：分组数据网络网关（Packet Data Network Gateway），连接EPC和Internet。负责UE IP地址分配、数据包过滤和QoS保证。HSS：本地子载波服务节点数据库（Home Subcarrier Service）。存储子载波的信息。
空中接口：无线接口是指终端和接入网之间的接口，简称Uu接口，通常我们也称为空无线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。（UE-eNB）沿袭了承载和控制相分离的思想，S1接口也分为用户平面和控制平面。控制面协议：控制无线业务的接入及UE和网络间各方面的连接控制；用户面协议：实现无线承载业务的接入和信令的接入。
控制面协议栈NAS控制协议实体位于终端UE和移动管理实体MME内，主要负责对非接入层部分的控制和管理RRC协议实体位于UE和eNB网络实体内，主要负责对接入层的控制和管理（广播、寻呼、RRC连接管理、无线承载控制、移动性管理等PDCP完成对控制平面RRC 协议数据的加解密和完整性保护功能数据链路层和物理层提供对RRC消息的数据传输功能
用户面协议栈PDCP完成对业务平面数据的加解密和完整性保护功能；物理层为数据链路层提供数据传输功能。物理层通过传输信道为MAC 子层提供相应的服务。MAC子层通过逻辑信道向RLC子层提供相应的服务。RLC子层通过无线承载向上层提供相应的服务
LTE RLC功能根据调度策略，从RLC SDU的缓冲区选择一定量的数据用于传输，并且对SDU进行分割和级联以创建RLC PDU。RLC PDU的大小动态变化 1.高数据速率，大的PDU导致相对较小的开销2.低数据速率，则需要小的PDU，否则有效载荷过大.每个RLC PDU都会包括一个头，其中除其他元素外还会包含一个序列号，用于按序发送和重传机制。对MAC层HARQ重传功能进行补充。
Cell search 小区搜索小区搜索过程指的是用户设备(UE)启动后选择LTE系统中的小区接入，并取得时间和频率的同步以及检测小区ID的过程。小区搜索所需的信道：同步信道（SCH）?主同步信道（PSCH）?辅同步信道（SSCH）广播信道（BCH）用于小区搜索的信号：?主同步信号PSS?辅同步信号SSS?下行参考信号RS
路自适应原理是实现有线分组交换数据通信的无线接口的设计基础；早期UMTS使用快速闭环功率控制来支持数据速率基本不变的电路交
换业务， HSPA 和LTE 则采用链路自适应技术来动态地调整信息数据速率，以根据无线信道状态对每个用户的信道容量进行匹配。因此链路自适应（ LinkAdaptation ）与使用前向纠错的信道编码（ Channel Coding ）方案密切相关。
对于特定的传输功率，为了优化系统容量和覆盖范围，随着接收信号质量变化，发射机应该尽力匹配每个用户的信息数据率，并且通常基于自适应调制与编码（ AMC ）。
如何实施链路自适应U plink ：eNodeB 直接通过SRS （探测信号）探测上行链路信道质量。Downlink ： UE 通过上报CQI （信道质量指示）来告知eNodeB 下行链路信道质量。图片在上面。
2.5G GPRS (General Packet Radio Service): 48 kbps ，EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution): 384kbps ，CDMAone (IS-95B): 115Kbps
LTE 是英文Long Term Evolution 的缩写。LTE 也被通俗的称为3.9G ，具有100Mbps 的数据下载能力，被视作从3G 向4G 演进的主流技术。它改进并增强了3G 的空中接入技术，采用OFDM 和MIMO 作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz 频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s 与上行50Mbit/s 的峰值速率。用户平面内部单向传输时延低于5ms ，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms ，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms ；支持100Km 半径的小区覆盖；能够为350Km/h 高速移动用户提供>100kbps 的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25 MHz 到20MHz 多种带宽。
4G 技术特征(1)通信速率有了提高，下行峰值速率为100Mbps 、上行为50Mbps 。(2)提高了频谱效率， (3)以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。(4)QoS 保证，通过系统设计和严格的QoS 机制，保证实时业务(如VoIP)的服务质量。(5)系统部署灵活，能够支持1.25MHz-20MHz 间的多种系统带宽，并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。(6)降低无线网络时延：子帧长度0.5ms 和0.675ms ，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan<5ms ，C-plan<100ms 。(7)增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz 的数据速率。(8)强调向下兼容，支持已有的3G 系统和非3GPP 规范系统的协同运作。与3G 相比，LTE 更具技术优势，具体体现在：高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。
LTE 扁平架构：LTE 的接入网E-UTRAN 由eNodeB 组成，提供用户面和控制面； lLTE 的核心网EPC(EvolvedPacket Core)由MME ，S-GW 和P-GW 组成； leNodeB 间通过X2接口相互连接，支持数据和信令的直接传输； S1接口连接eNodeB 与核心网EPC 。其中，S1-MME 是eNodeB 连接MME 的控制面接口，S1-U 是eNodeB 连接S-GW 的用户面接口。
LTE 无线资源结构OFDM 则是每个Symbol 都对应一个正交的子载波，通过载波间的正交性来对抗干扰。协议规定，通常情况下子载波间隔15khz ，Normal CP(Cyclic Prefix)情况下，每个子载波一个slot 有7个symbol ；Extend CP 情况下，每个子载波一个slot 有6个symbol 。下图给出的是常规CP 情况下的时频结构，从竖的的来看，每一个方格对应就是频率上一个子载波。 RB(Resource Block)：频率上连续12个子载波，时域上一个slot ，称为1个RB 。如下图左侧橙色框内就是一个RB 。根据一个子载波带宽是15k 可以得出1个RB 的带宽为180kHz 。
RB(Resource Block)：频率上连续12个子载波，时域上一个slot ，称为1个RB 。如下图左侧橙色框内就是一个RB 。根据一个子载波带宽是15k 可以得出1个RB 的带宽为180kHz 。RE(Resource Element)：频率上一个子载波及时域上一个symbol ，称为一个RE 。 RSSI (Received Signal Strength Indicator)指的是手机接收到的总功率，包括有用信号、干扰和底噪，和UMTS 中的RSSI 概念是一致的； SINR (Signal-to-Interference plus NoiseRatio)也就是信号干扰噪声比，顾名思义就是信号能量除以干扰加噪声的能量；
RSRP (Reference Signal Receiving Power ，参考信号接收功率) 是LTE 网络中可以代表无线信号强度的关键参数以及物理层测量需求之一，是在某个符号内承载参考信号的所有RE(
资源粒子)上接收到的信号功率的平均值。 OFDM 系统的同步载波同步——接收端本地振荡器频率与发送载波一致符号同步——积分区间起止时刻一致/IFFT 和FFT 窗口位置一致。
在发送端或接收端利用多个天线进行发射或接收的技术统称为多天线技术（MIMO ）
多天性技术传输分集：循环时延分集（CDD ）空时/频编码天线切换分集；波束赋形；
空分复用：多码字传输；采用预编码技术；与CDD 结合；MU-MIMO
Frequency Domain Equalization forSingle-Carrier BroadbandWireless Systems
eNB MME / S-GW MME / S-GW
eNB eNB E-UTRAN