LTE组网技术

一、LTE组网架构

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3G，LTE没有了CS域核心网，只剩PS域；GGSN功能分配到PGW与SGW，SGSN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；

MME：SAE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；

（2）LTE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；

（2）LTE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；

（4）RRM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8～10λ，以2.3GHz为例，天线间距约为1～1.3m

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。