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如下图所示EPS主要由EPC和E-UTRAN构成。“E” 是Evolved的缩写翻译成中文意为演进。所以EPS作为演进型分组交换系统主要由EPC演进型分组核心网和E-UTRAN演进型通用陆地无线接入网两部分来构成其中E-UTRAN主要包括的网元为eNodeB而EPC主要包括MME、SGW和PGW等网元。这些网元和承载网设备共同组成了LTE的网络架构。 1、EPC的演进过程
通过图示的网络拓扑我们明确LTE网络架构的特点
1相对于2、3G基站与核心网直连去掉了BSC\RNC级的物理实体以减少时延增强调度。图中看到e-NodeB与MME和SGW直连。
2全IP纯分组域技术同时继续实行用户面与控制面分离即MME负责控制面SGW/PGW负责用户面。
3相对于3GLTE没有了CS域核心网只剩PS域GGSN功能分配到PGW与SGWSGSN功能分配到MME与SGW; 去掉了RNC其功能分配到MME与ENODEB;基站与EPC直连。
2、LTE/SAE系统架构主要网元功能 如图所示
HSS:类似HLR,主要存储用户数据以及移动性管理和鉴权等功能
MMESAE的控制面网元提供移动性管理功能
SAE-GW用户面网元包括了SGW和PGW提供承载控制、计费、IP地址分配等功能
PCRF策略计费规划功能单元提供QOS保障和资源管控
eNodeB基站控制无线资源管理。
3、现网中LTE组网的应用
LTE的核心网应该支持多网融合。EPC应该支持包括LTE在内的多种无线接入技术不仅要支持UMTS网络的接入甚至还支持非3GPP制式的网络接入如GPRS、WLAN等网络从而实现无线制式在EPC平台上的大融合。EPC和各种无线制式中都设计有标准接口以方便实现业务使用时在不同制式的无线系统中无缝切换。
二、LTE典型组网方式
1、同频组网 所谓的同频组网即全网所有的小区使用相同的频点,如图所示。同频组网的特点包括
1整个系统覆盖范围内的所有小区可以使用相同的频带为本小区内的用户提供服务频谱效率高
2虽然载波频率和相位的偏移等因素会造成子信道间的干扰但是可以在物理层通过采用先进的无线信号处理算法使这种干扰降到最低。因此一般认为OFDMA系统中的小区内干扰很小。
同频组网需要重点解决的问题是
1由于每个小区频率一样小区之间会出现同频干扰TD-LTE严格同步以及同时隙配比时在下行时隙会出现基站对另一个基站边缘终端的干扰在上行时隙会出现边缘终端对另一个基站的干扰
2LTE同频组网性能好坏取决于小区间干扰是否能够降低到用户可以接受的程度。
2、异频组网 如图所示。异频组网的特点包括
1相邻小区为了降低干扰使用不同的频率
2LTE系统是宽带系统不可能像GSM那样有很多的频点可以利用并且OFDM系统的特点也允许有比GSM更加紧密的复用方式
3频谱效率相对于同频要低一些
4RRM算法简单边缘速率相对于同频组网会高一些。
同样异频组网也有需要重点解决的问题
1需要进行合理的频率规划确保网络干扰最小
2受限于频带资源所以存在着干扰控制与频带使用的平衡问题。
实际建网过程中会涉及不同的场景比如室内覆盖、高铁、桥梁、隧道、海面、会展场馆、生活小区等不同的场景客户需求不一样业务模型、传播环境也都有差异组网方案也要求有差异。不同的场景有不同的特点组网方案必须要有针对性不能简单的只凭理论研究需要与实际场景相结合得出合理的解决方案。
3、室内覆盖的特殊场景组网
1新建LTE室内分布系统。
方案使用两条馈缆在一个天线点位放置两副垂直极化全向吸顶天线
建议发端两天线间距为810λ以2.3GHz为例天线间距约为11.3m
2、多系统共室内分布系统。
多系统共室分系统时需要对各系统的天线口功率进行匹配设计即在满足各系统覆盖要求的前提下各系统有相同的覆盖半径在多系统合路设计时以下面3钟组网情况分别说明
如图1在不改动原分布系统天线类型基础上额外增加一路馈线和一幅单极化天线LTE一路合入新建馈线另一路与原室内分布系统合路
如图2将原单极化天线更换为双极化全向天线增加一路馈线合入LTE的一路信号另一路信号与原室内分布系统合路
如图3将原有2G/3G分布系统改造为两路馈线并增加一路馈线采用接收分集技术。LTE直接利用已有的两副天线合路。
