lte无线通信系统中的无线资源调度技术研究

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1、南京邮电大学硕：lj研究生学位论文第一章绪论图l—lLTE系统网络架构在无线接入方面，LTE采用了新的接入网架构。传统的3GUMTS采用的是集中式的2层接入网架构，分为NodeB和RNC两个层次，RNC负责NodeB资源的集中管理和协调，但在LTE的E．UTRAN中，将RNC省去，采用单层无线访问网络结构，故LTE中的eNodeB除了具有原来NodeB的功能外，还承担了传统3GPP接入网中RNC大部分功能，如物理层(包括HARQ)、MAC层(包括ARQ)、无线资源控制、调度、无线准入、无线承载控制、移动性管理和小区间无线资源管理等。eNodeB之间

2、采用网格(Mesh)方式通过X2接151直接互连，eNodeB与CN通过Sl接口连接，这种扁平化的设计思想，不仅简化了网络，减小了时延，而且对3GPP系统的未来系统架构走向，产生了深远的影响。实际上，这种架构逐步趋于典型的IP宽带网络结构。在LTE中，CN也称为演进的包核一Ib(EvolvedPacketCore，EPC)，即图1-1中的MME／S—GW，其中EPC信令处理部分称MME，数据处理部分称为SAEGateway(S-GW)。在3GPPLTE标准制定过程中，核心网的演进目标是IP的包交换，即核心网的电路交换会逐步被包交换取代，最终实现全I

3、P分布式结构。E．UTRAN和EPC之间的功能划分如图1．2所示。其中灰色的方块代表逻辑节点，虚线长方形代表逻辑节点中的各层无线协议，实线长方形代表逻辑节点中的控制平面的功能实体。3南京邮电人学颀j：研究生学位论文第一章绪论图1—2E—UTRAN和EPC之间的功能划分各模块的主要功能如下：1．eNodeB实现的功能：◆无线资源管理(RadioResourceManagement，RRM)，包括无线承载控带lJ(RadioBearerContr01)、无线准入控傣1](RadioAdmissionContr01)、连接移动性控甫lJ(Connecti

4、onMobilityContr01)以及上下行链路资源的动态分配与调度。◆IP头压缩和用户数据流封装；◆UE连接期问，选择MME，当无路由信息利用时，可以根据UE提供的信息来间接确定到达MME的路径；◆将用户面数据路由到SAEGateway；◆调度和传输MME寻呼信息：◆调度和传输广播信息；4南京邮电大学硕上研究生学位论文第一章绪论◆就移动性和调度，进行测量和测量报告的配置。2．MME实现的功能【2】◆寻呼消息分发。负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNodeB。◆安全控制(鉴权认证、信令完整性保护和数据加密)；◆空闲状态的移动性管理；◆SA

5、E承载控制。3．SAE(SystemArchitectureEvolutionGateway，系统架构演进)刚关的主要功能[2】◆用户数据包在无线接入网的终结；◆支持UE的用户面数据交换。1．2LTE的特点与优势1．2．1LTE的演进目标2004年12月在希腊雅典的会议上，3GPP就已确定了一个LTE项目的总体目标。具体内容包拼3】：◆可变的系统带宽，支持1．25MHz～20MHz间的带宽配置，从技术上保证3GPPLTE系统可以使用第三代移动通信系统的频谱；◆更高的数据传输峰值速率和频谱利用率。实现下行峰值速率100Mb／s，上行峰值速率50Mb／

6、s，频谱利用率为3GPPRelease6的2~4倍：◆提高小区边缘的比特率；◆减小端到端时延：用户面延迟(单向)小于5ms，控制面延迟小于lOOms；◆支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作；◆支持增强的多媒体广播多播业务(MultimediaBroadcastMulticastService，MBMS)；◆降低建网成本，实现从R6的低成本演进：◆支持增强的IP多媒体子系统(IPMultimediaSub．system，IMS)*D核心网；◆取消cs(电路交换)域，CS域业务在PS(包交换)域实现，如采用VolP；◆以尽可能相似的技术支持成对(

7、Paired)和非成对(Unpaired)频谱，并支持简单的邻频共存和跨径共存。5南京邮}l土火学硕：}：研究生学位论文第一章绪论1．2．2LTE的关键技术支持以上演进目标的关键技术主要包括⋯5】：1．传输与多址技术LTE采用OFDMA替代了CDMA技术，其物理层下行多址方式为正交频分多址接．Z．(OahogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，OFDMA)，上行为基于频分复用传输技术的单载波频分多址(SingleCarrierFrequencyDivisionMultipleAccess，SC—FDMA)。这两利

8、，多址方式都采用快速傅里叶变换(FFT)技术，将分配的带宽划分成较小的单位，实现用户的频潜共享。从计算复杂度来看，频分技术