淺析lte技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

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1、淺析LTE技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化1、相關(guān)定義1.1、LTE網(wǎng)絡(luò)的基本概念2.1.1總體架構(gòu)與以往采用電路交換模式的蜂窩系統(tǒng)不同,LTE只支持分組交換業(yè)務(wù)。它的主要目的是在用戶(hù)終端與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)間建立無(wú)縫的移動(dòng)IP連接。LTE的概念不僅僅指無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)演進(jìn),也有系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)(SAE)的含義。LTE與SAE組成演進(jìn)的分組系統(tǒng)(EPS),使用EPS承載這個(gè)概念來(lái)建立從公共分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)到用戶(hù)終端的IP連接。EPS利用這種承載讓用戶(hù)通過(guò)公共數(shù)據(jù)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)并同時(shí)提供VoJP等業(yè)務(wù)。一個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)建立多個(gè)EPS承載,每個(gè)承載通?？梢跃哂幸欢ǖ腝oS,所以侮個(gè)用戶(hù)可以具有不同的Qos等級(jí)連到不同的PDN

2、。比如每個(gè)用戶(hù)可以同一時(shí)間進(jìn)行語(yǔ)音通信,F開(kāi)下載或者瀏覽WWYV網(wǎng)頁(yè)等。LTE網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)如圖2一1所示,其中包括網(wǎng)元和標(biāo)準(zhǔn)化接日。LTE網(wǎng)絡(luò)的高層是由核心網(wǎng)(EPC)和接入網(wǎng)(E~UTRAN)組成的。核心網(wǎng)由眾多邏輯節(jié)點(diǎn)組成,接入網(wǎng)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)—eNodeB,它與用戶(hù)終端相連接。所有網(wǎng)元都是通過(guò)各自不同的接口相連接的。襯襯5555lll)獷l泛l;;;UUUEEE圖2一1EPS網(wǎng)元圖2一2是EPC與BUI,RAN之間的功能分布圖。如圖2一2所示,核心網(wǎng)主要的邏輯節(jié)點(diǎn)有:移動(dòng)性管理實(shí)體(MME);PDN網(wǎng)關(guān)(P一GW)和業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)。MME是控制節(jié)點(diǎn),主要負(fù)責(zé)處理終端和核心

3、網(wǎng)之間的信令交互,主要功能可分為:一與承載管理有關(guān)的功能:建立、維護(hù)和釋放承載,由非接入層(NAS)協(xié)議中的會(huì)話(huà)管理層執(zhí)行;與連接有關(guān)的功能:包括連接建立和網(wǎng)絡(luò)與uE之間通信的安全機(jī)制,這些由NAs協(xié)議中的連接或移動(dòng)性管理層執(zhí)行[5]。PcRF負(fù)責(zé)策略控制的決策和流量收費(fèi)的控制,HSS是用戶(hù)歸屬服務(wù)器,S一Gw負(fù)責(zé)用戶(hù)正數(shù)據(jù)包的發(fā)送,P一GW負(fù)責(zé)IP地址分配和QoS保證。北京郵電大學(xué)碩士研究生論文MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMUUU動(dòng)動(dòng)態(tài)資源分醒醒醒巨巡絲絲叢叢{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{下禪不琴灌灌RRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC

4、C湯湯湯湯湯湯湯湯礴畫(huà)刃刃RRRLCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS一6WWW!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!移妙嘩刻刻MMM人CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUF沖地坦分理理PPPHYYYYYYY圖2一ZE~UTRAN和EPC的功能劃分M州[E同時(shí)也負(fù)責(zé)信令和用戶(hù)數(shù)據(jù)的安全,當(dāng)UE終端連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí),系統(tǒng)需要在UE和MMEHSS之間進(jìn)行雙向認(rèn)證[61。有關(guān)LTE接入網(wǎng)—BUTRAN的介紹,將在2.2節(jié)進(jìn)行描述。2.1.2協(xié)議架構(gòu)E-LJTRAN的無(wú)線(xiàn)協(xié)議架構(gòu)主

5、要分為控制平面和用戶(hù)平面兩大類(lèi)。UE和MME之間控制平面的協(xié)議棧如圖2一3所示。包含了媒體接入控制協(xié)議(MAC),無(wú)線(xiàn)鏈路控制協(xié)議(RLC)和分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)。RRC協(xié)議在這里被稱(chēng)為層3,起到主要的控制功能,負(fù)責(zé)建立無(wú)線(xiàn)承載并配置UE與eNodeB間的由RRC層信令控制的所有底層。北京郵電大學(xué)碩士研究生淪文NNN八55555NASSSRRR只CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC51一A尹尹,,,,,、語(yǔ)舉百瀟zzzzzzzzzPPP公C戶(hù)戶(hù)戶(hù)戶(hù)P!)CPPPSCT護(hù)護(hù)護(hù)SCT戶(hù)戶(hù)RRRtCCCCCCCRLCCCIPPPPP護(hù)護(hù)MMMACCCCCM入CCCL2

6、222222毛222氮氮、]]]]L111硯、11111LtttUE打r缸一U認(rèn)eN0deBS卜MMU期MI:圖2一3控制平面協(xié)議找BUTRAN的用戶(hù)平而協(xié)議棧如圖2一4所示閉,包含了媒體接入控制協(xié)議(MAC),無(wú)線(xiàn)鏈路控制協(xié)議(RLC)和分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PEK二P),在接入網(wǎng)側(cè)終止于eNodeB。由于L花系統(tǒng)沒(méi)有了中央控制節(jié)點(diǎn),所以當(dāng)用戶(hù)發(fā)生切換情況時(shí),eNodeB必須緩存相關(guān)的用戶(hù)數(shù)據(jù)保證切換的成功。應(yīng)用‘蓄,游中繼Pl》〔蘇壓,PI)CP丫CTP一UC,獷P‘U]心rp劃(1‘I’l,。URLCRUC賡UnP獷IP硯夕庫(kù)〕卜韭pIU翅)p矛!龍》UDP月PMACM八C垠LZL

7、Z!LZL1IL轟UELT卜Uue、。del虧51玲服務(wù)附關(guān)黔書(shū)沁護(hù)。城叫關(guān)s(石圖2一4用戶(hù)平面協(xié)議找2.1.3承載和接口通常情形下,任何一個(gè)UE終端都可以在任何時(shí)候進(jìn)行多個(gè)應(yīng)用,比如:可以在進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)候同時(shí)瀏覽網(wǎng)頁(yè)或者進(jìn)行F作下載任務(wù)。一般來(lái)講基于網(wǎng)絡(luò)所提供的QoS特性承載分為兩大類(lèi):最小保證比特率承載(GBR)和非保證比特率承載北京郵電大學(xué)碩士研究生論文(Non-GBR)。GBR可以用來(lái)提供VoIP業(yè)務(wù),這種業(yè)務(wù)在承載建立或承載改變時(shí)給它們分配