LTE
LTE概念
LTE（LongTermEvolution，長期演進)，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2UMB合稱E3G（Evolved3G）
LTE是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作夥伴計畫）組織制定的UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移動通信系統）技術標準的長期演進，於2004年12月在3GPP多倫多TSGRAN#26會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復用）和MIMO（Multi-InputΜlti-Output，多輸入多輸出）等關鍵傳輸技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率（20M頻寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開銷後大概為140Mbps，但根據實際組網以及終端能力限制，一般認為下行峰值速率為100Mbps，上行為50Mbps），並支持多種頻寬分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統網路架構更加扁平化簡單化，減少了網路節點和系統複雜度，從而減小了系統時延，也降低了網路部署和維護成本。LTE系統支持與其他3GPP系統互操作。LTE系統有兩種制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即頻分雙工LTE系統和時分雙工LTE系統，二者技術的主要區別在於空中接口的物理層上（像幀結構、時分設計、同步等）。FDD-LTE系統空口上下行傳輸採用一對對稱的頻段接收和傳送數據，而TDD-LTE系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸，相對於FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。
LTE系統結構
LTE採用由eNB構成的單層結構，這種結構有利於簡化網路和減小延遲，實現低時延、低複雜度和低成本的要求。與3G接入網相比，LTE減少了RNC節點。名義上LTE是對3G的演進，但事實上它對3GPP的整個體系架構作了革命性的改變，逐步趨近於典型的IP寬頻網路結構。
LTE的架構也叫E-UTRAN架構，如圖1所示。E-UTRAN主要由eNB構成。同UTRAN網路相比，eNB不僅具有NodeB的功能，還能完成RNC的大部分功能，包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制、承載控制、接入移動性管理和Inter-cellRRM等。eNodeB和eNodeB之間採用X2接口方式直接互連，eNB通過S1接口連線到EPC。具體地講，eNB通過S1-MME連線到MME，通過S1-U連線到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之間的多對多連線，即一個eNB可以和多個MME/S-GW連線，多個eNB也可以同時連線到同一個MME/S-GW。
圖1 LTE整體結構LTE信道及信道映射
MAC層處理的信道包括邏輯信道和傳輸信道。邏輯信道是MAC層與上層的信道，傳輸信道是MAC層與下層的信道，MAC實體進行邏輯信道和傳輸信道之間的映射。
邏輯信道分為控制信道和業務信道，其中控制信道主要包括以下幾種。
–BCCH：廣播控制信道。
–PCCH：尋呼控制信道。
–CCCH：公共控制信道。
–DCCH：專用控制信道。
–MCCH：多播控制信道。
業務信道主要包括以下幾種。
–DTCH：專用業務信道。
–MTCH：多播業務信道。
傳輸信道分為下行傳輸信道和上行傳輸信道，下行傳輸信道主要包括以下幾種。
–BCH：廣播信道。
–DL-SCH：下行共享信道。
–PCH：尋呼信道。
–MCH：多播信道。
上行傳輸信道主要包括以下幾種。
–UL-SCH：上行共享信道。
–RACH：隨機接入信道。
MAC實體負責進行邏輯信道和傳輸信道之間的映射，下行信道映射關係如圖2所示。
圖2 下行信道映射上行信道映射關係如圖3所示。
圖3 上行信道映射