Войти
Архитектура EUTRAN как часть LTE и SAE сети E -UTRA - это радиоинтерфейс Партнерского проекта 3-го поколения (3GPP ) Путь модернизации Long Term Evolution (LTE) для мобильных сетей. Это аббревиатура от Evolved Universal Mobile Telecommunication System (UMTS ) Terrestrial Radio Access, также называемая рабочим элементом 3GPP в Долгосрочном развитии (LTE).), также известный как усовершенствованный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA ) в ранних версиях спецификации 3GPP LTE. E-UTRAN - это инициализм развитой наземной сети радиодоступа UMTS и представляет собой комбинацию E-UTRA, пользовательского оборудования (UE) и узла B E-UTRAN или усовершенствованного узла B (EnodeB ).
Это сеть радиодоступа (RAN), которая упоминается под названием EUTRAN стандарт, предназначенный для замены UMTS и технологии HSDPA / HSUPA, указанные в 3GPP версии 5 и последующих. В отличие от HSPA, E-UTRA LTE - это совершенно новая система радиоинтерфейса, не связанная с W-CDMA и несовместимая с ней. Он обеспечивает более высокую скорость передачи данных, меньшую задержку и оптимизирован для пакетных данных. Он использует радиодоступ OFDMA для нисходящей линии связи и SC-FDMA для восходящей линии связи. Испытания начались в 2008 году.
EUTRAN имеет следующие характеристики:
Хотя UMTS, с HSDPA и HSUPA и их эволюцией, обеспечивают высокую скорость передачи данных, ожидается, что использование беспроводных данных продолжит значительно расти в течение следующих нескольких лет из-за увеличения предложения и спроса на услуги и контент на ходу, а также постоянного снижения затрат для конечного пользователя. Ожидается, что это увеличение потребует не только более быстрых сетей и радиоинтерфейсов, но и более высокой рентабельности, чем это возможно в результате эволюции текущих стандартов. Таким образом, консорциум 3GPP установил требования к новому радиоинтерфейсу (EUTRAN) и развитию базовой сети (System Architecture Evolution SAE ), которые удовлетворяли бы эту потребность.
Эти улучшения в производительности позволяют операторам беспроводной сети предлагать услуги четверного воспроизведения - голос, высокоскоростные интерактивные приложения, включая передачу больших объемов данных и многофункциональные IPTV с полной мобильностью.
Начиная с 3GPP Release 8, E-UTRA разработан для обеспечения единого пути развития для GSM / EDGE, UMTS / HSPA, CDMA2000 / EV-DO и TD-SCDMA радиоинтерфейсы, обеспечивающие повышение скорости передачи данных и спектральную эффективность, а также позволяющие предоставление большей функциональности.
EUTRAN состоит только из enodeB на сетевой стороне. EnodeB выполняет задачи, аналогичные тем, которые выполняются nodeB и RNC (контроллер радиосети) вместе в UTRAN. Целью этого упрощения является уменьшение задержки всех операций радиоинтерфейса. eNodeB соединены друг с другом через интерфейс X2, и они подключаются к базовой сети с коммутацией пакетов (PS) через интерфейс S1.
стек протоколов EUTRAN Стек протоколов EUTRAN состоит из:
Уровни взаимодействия со стеком протоколов EUTRAN:
E-UTRA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), антенная технология с множеством входов и множеством выходов (MIMO) в зависимости от категории терминала и может также использовать формирование диаграммы направленности для нисходящей линии связи для поддержки большего числа пользователей, более высоких скоростей передачи данных и меньшей обработки мощность, необходимая для каждой трубки.
В восходящей линии связи LTE использует как OFDMA, так и предварительно кодированную версию OFDM, называемую множественный доступ с частотным разделением каналов на одной несущей (SC-FDMA) в зависимости от канала. Это должно компенсировать недостаток обычного OFDM, который имеет очень высокое отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR). Для высокого PAPR требуются более дорогие и неэффективные усилители мощности с высокими требованиями к линейности, что увеличивает стоимость терминала и быстрее разряжает аккумулятор. Для восходящей линии связи в версиях 8 и 9 поддерживается многопользовательский MIMO / множественный доступ с пространственным разделением (SDMA); версия 10 также вводит SU-MIMO.
В режимах передачи OFDM и SC-FDMA к передаваемым символам добавляется циклический префикс . Доступны две разные длины циклического префикса для поддержки различных канальных расширений из-за размера соты и среды распространения. Это нормальный циклический префикс 4,7 мкс и расширенный циклический префикс 16,6 мкс.
Блок ресурсов LTE во временной и частотной областях: 12 поднесущих, временной интервал 0,5 мс (нормальный циклический префикс). LTE поддерживает как дуплекс с частотным разделением (FDD), так и Дуплексный режим с временным разделением (TDD). В то время как FDD использует парные спектры для передачи UL и DL, разделенные дуплексным интервалом частот, TDD разбивает одну несущую частоту на чередующиеся периоды времени для передачи от базовой станции к терминалу и наоборот. Оба режима имеют собственную структуру кадра в LTE, и они согласованы друг с другом, что означает, что аналогичное оборудование может использоваться в базовых станциях и терминалах для экономии масштаба. Режим TDD в LTE согласован с TD-SCDMA, а также допускает сосуществование. Доступны одиночные наборы микросхем, которые поддерживают режимы работы TDD-LTE и FDD-LTE.
Передача LTE структурирована во временной области в радиокадрах. Каждый из этих радиокадров имеет длину 10 мс и состоит из 10 подкадров по 1 мс каждый. Для субкадров не услуги многоадресной передачи мультимедийной широковещательной передачи (MBMS), разнесение поднесущих OFDMA в частотной области составляет 15 кГц. Двенадцать из этих поднесущих, совместно выделенных в течение временного интервала 0,5 мс, называются блоком ресурсов. Терминалу LTE можно выделить в нисходящем или восходящем канале не менее 2 блоков ресурсов в течение 1 подкадра (1 мс).
Все транспортные данные L1 кодируются с использованием турбокодирование и бесконфликтный полином с квадратичной перестановкой (QPP) турбокод внутреннего перемежителя. L1 HARQ с 8 (FDD) или до 15 (TDD) процессами используется для нисходящей линии связи и до 8 процессов для физических каналов и сигналов UL
В нисходящей линии связи есть несколько физических каналов:
и следующих сигналов:
В восходящем канале имеется три физических канала:
И следующие сигналы:
3GPP Release 8 определяет пять категорий пользовательского оборудования LTE в зависимости от максимальной пиковой скорости передачи данных и поддержки возможностей MIMO. В версии 10 3GPP, которая называется LTE Advanced, были введены три новых категории, еще четыре - в версии 11 3GPP и еще две - в версии 14 3GPP.
| Пользовательское. оборудование.. Категория | Макс. L1. скорость передачи данных. нисходящий канал. (Мбит / с) | Макс. количество. слоев DL MIMO. | Макс. L1. скорость передачи данных. восходящий канал. (Мбит / с) | 3GPP Release |
|---|---|---|---|---|
| NB1 | 0.68 | 1 | 1.0 | Отн. 13 |
| M1 | 1.0 | 1 | 1.0 | |
| 0 | 1.0 | 1 | 1.0 | Отн. 12 |
| 1 | 10.3 | 1 | 5.2 | Отн. 8 |
| 2 | 51,0 | 2 | 25,5 | |
| 3 | 102,0 | 2 | 51,0 | |
| 4 | 150,8 | 2 | 51,0 | |
| 5 | 299,6 | 4 | 75,4 | |
| 6 | 301,5 | 2 или 4 | 51,0 | Отн.10 |
| 7 | 301,5 | 2 или 4 | 102,0 | |
| 8 | 2,998,6 | 8 | 1,497,8 | |
| 9 | 452,2 | 2 или 4 | 51.0 | Отн. 11 |
| 10 | 452.2 | 2 или 4 | 102.0 | |
| 11 | 603.0 | 2 или 4 | 51.0 | |
| 12 | 603.0 | 2 или 4 | 102.0 | |
| 13 | 391,7 | 2 или 4 | 150,8 | Отн. 12 |
| 14 | 391,7 | 8 | 9,585 | |
| 15 | 750 | 2 или 4 | 226 | |
| 16 | 979 | 2 или 4 | н / д | |
| 17 | 25065 | 8 | н / д | Отн. 13 |
| 18 | 1,174 | 2 или 4 или 8 | н / д | |
| 19 | 1,566 | 2 или 4 или 8 | н / д | |
| 20 | 2,000 | 2 или 4 или 8 | 315 | Отн. 14 |
| 21 | 1,400 | 2 или 4 | 300 | Rel 14 |
Примечание. Максимальные скорости передачи данных указаны для полосы пропускания канала 20 МГц. Категории 6 и выше включают скорости передачи данных от объединения нескольких каналов 20 МГц. Максимальная скорость передачи данных будет ниже, если используется меньшая пропускная способность.
Примечание. Это скорости передачи данных L1 без учета служебных данных различных уровней протокола. В зависимости от полосы пропускания соты, нагрузки соты (количества одновременных пользователей), конфигурации сети, производительности используемого пользовательского оборудования, условий распространения и т. Д. Практические скорости передачи данных будут различаться.
Примечание. Скорость передачи данных 3,0 Гбит / с / 1,5 Гбит / с, указанная как Категория 8, близка к пиковой совокупной скорости передачи данных для сектора базовой станции. Более реалистичная максимальная скорость передачи данных для одного пользователя составляет 1,2 Гбит / с (нисходящий канал) и 600 Мбит / с (восходящий канал). Nokia Siemens Networks продемонстрировала скорость нисходящего канала 1,4 Гбит / с с использованием агрегированного спектра 100 МГц.
Как и остальные стандартные части 3GPP E-UTRA структурирован по выпускам.
Все версии LTE были разработаны с учетом обратной совместимости. То есть терминал, совместимый с выпуском 8, будет работать в сети с выпуском 10, а терминалы с выпуском 10 смогут использовать свои дополнительные функции.
