LTE网络体系结构与多址方案概述

LTE下行链路多址方案采用了正交频分复用多址（Orthogonal FrequencyDi-vision Multiple Access，OFDMA）技术，上行链路多址方案采用了单载波频分多址（Single Carrier Frequency Division Multiple Access，SC-FDMA）技术。这些多址方案能够确保用户之间的正交性，同时降低干扰，提高网络容量。在频域内，上行链路和下行链路资源分配都使用分辨率为180kHz的资源块。分组调度中的频率范围是LTE高容量的一个影响因素。上行链路资源分配是与用户有关的，它支持单载波传输；而下行链路资源分配可以自由使用来自于频谱不同部分的资源块。同时，上行链路单载波方案支持高效终端功率放大器的设计，这与终端电池寿命息息相关。LTE方案可以实现频谱灵活性，传输带宽能根据可用频谱情况，在1.4～20MHz范围内进行选择。在下行链路中，20MHz带宽通过使用2×2的多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）天线技术，能够提供高达150Mbit/s的用户数据速率，通过使用4×4的MIMO天线技术，能够提供高达300Mbit/s的用户数据速率。上行链路峰值数据速率是75Mbit/s。LTE多址方案见图1-7。

图1-7 LTE多址方案

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图1-8 LTE网络体系结构

除了高级无线特征之外，高网络容量还需要一种高效的网络体系结构。3GPP Release 8的目标是改善网络的扩展性，以增加数据流量，并通过减少网元数量，最大限度地降低端到端时延。所有无线协议、移动性管理、报头压缩和所有分组重传功能都是通过称为eNodeB的基站来实现的。eNodeB还包含了所有3GPP Release6体系结构中由无线网络控制器（Radio Network Controller，RNC）实现的算法。同时，通过将用户平面和控制平面分开，核心网实现了流线化。移动性管理实体（Mobility Management Entity，MME）是一种控制平面元素，而用户平面绕过MME，直接与系统架构演进（System Architecture Evolution，SAE）网关（Gate-way，GW）相连。LTE网络体系结构见图1-8。3GPP Release 8核心网有时也称为分组核心演进（Evolved Packet Core，EPC），整个网络通常使用演进分组系统（Evolved Packet System，EPS）术语来表示。