LTE教程:原理与实现(第2版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者:孙宇彤

出版社:电子工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

LTE教程:原理与实现(第2版)

LTE教程:原理与实现(第2版)试读:

前言

《LTE教程:原理与实现》出版以来,承蒙读者们的喜爱,有了修订的机会。

这段时间,也是中国LTE网络商用大发展的时间,LTE技术广为普及已经成为中国通信技术的主流,为了与时俱进,我对《LTE教程:原理与实现》第1版的第1章内容做了大幅度的修订。

本次修订还涉及了LTE系统中最关键的技术——OFDM。OFDM技术是学习的天王山,曾几何时我还以为已经征服了这座天王山,彻底了解和理解了OFDM技术。但是在《LTE教程:原理与实现》第1版出版以后,才发现完全不是这么回事,OFDM技术只是被揭开了一层神秘的面纱而已,还有很多奥秘等待我们去发现,无限风光在前头。

通过不断的探索,我对OFDM技术的理解也得到了深化。因此,本次修订版我就不再奢望彻底了解和理解OFDM技术了,而是与各位读者分享一下我对OFDM技术的最新理解,希望能帮助大家更好地掌握OFDM技术。这些增补的内容,主要集中在第3章,同时对第2章的内容也做了相应调整。

当然,利用这次修订的机会,我还对本书其他章节的内容也做了一定程度的修改和完善。第1版“代序:LTE的自学指南2014版”的内容已经失效,第2版就不再收录,读者可以在http://www.readhere.cn/html/2016/2016A.htm处浏览最新内容。

本书由孙宇彤编著,汪洲参与了本书的编写工作,孙沛然、杨慧瑞、汪中位、张秋娥、朱美根、蒋中定、查昊协助了本书的编写工作,在此一并表示感谢。

在本书修订过程中,空中接口学园诸多热心网友提出了不少改进的建议,在此表示感谢。我还要感谢家人为本书修订做出的贡献,感谢电子工业出版社宋梅编审对本书修订的大力支持。

读者在学习过程有任何问题,想要与我联系的话,可以关注我的微博和公众微信,都是“LTE学习大使”。大家还可以加入QQ群“学好LTE”,交流学习中的问题。采用本书作为教材的老师,可以通过readhere@163.com与我联系,以获得教学支持。微博公众微信

最后,预祝各位读者都能通过阅读“学好LTE系列”丛书,读懂LTE,学好LTE。孙宇彤于2016年初秋前言——从此,学好LTE!

这是一本专为LTE学习而写的书,目标就是帮助大家学好LTE。

在筹划这本书的时候,正赶上江南百年未遇的酷暑,几乎天天最高气温破40℃。不过,在通信业界,通信人学习LTE的热情决不比大自然的热度逊色:大自然的热度还有退烧的时候,但是我们可以明显感到,LTE学习的热情一浪高过一浪,一年更胜一年。

作为【空中接口学园】和【读懂通信】网站的创办人,我在业界较早就介入到LTE学习中,发表过不少LTE相关书籍的点评、导读,撰写过LTE的自学指南,分享过LTE视频公开课。因此,有不少网友问了我许多关于LTE学习的问题,其中典型的问题是:“学习LTE有没有捷径可走?哪本书比较适合初学者阅读?”

对于第一个问题,我想起了两千多年前的一个故事,当时埃及的托勒密国王曾经问《几何原本》的作者欧几里得,学习几何有没有捷径可走。“抱歉,陛下!在几何学里,没有专为国王铺设的大道。”欧几里得答道,“学习几何是没有什么捷径可走的”。

同样,学习LTE也是没有什么捷径可走的。LTE技术的难度系数很高,学习LTE的道路并不轻松。如果有谁告诉你,LTE的学习很轻松,那就是一个谎言。因此,学习LTE需要学习者足够的专注,并投入精力,这样才能学好LTE。

虽然没有捷径可走,作为LTE学习的先行者,我可以告诉大家,哪些是LTE学习的正路、哪些是LTE学习的弯路,哪些是LTE学习的天王山,哪些是LTE的点缀。这样,虽然没有捷径,但是学习路上也不至于落入陷阱,耽误行程。

对于第二个问题,坦率地说,这也是我为什么要写这本书的原因。虽然在本书的“代序:LTE自学指南2014版”中我推荐了5本LTE学习的必读书,但在这些书里,基本上没有对LTE基本原理的介绍和描述。换言之,没有打基础就直接登堂入室了,对很多初学者来说,还是有很多遗憾的。

在LTE中,技术原理的天王山就是OFDM和多天线——大王OFDM,小王多天线。我阅读过很多LTE书籍,对这“两王”,要么避之不及,要么语焉不详。有的写出一大堆公式,仿佛看了公式就能理解,更有甚者,其理解完全是错误的。

很多人觉得,不理解OFDM和多天线,也不会妨碍自己从事LTE相关工作。但是,一直处于知其然不知其所以然的状态,肯定不是有追求的技术人的心愿。我在最初学习LTE时,也经历了对OFDM和多天线似是而非的过程,只有在彻底理解OFDM和多天线后,才发现对LTE原理的理解真正上了一个台阶。因此,我也愿意在这本书里,分享我对OFDM和多天线等关键技术原理的理解。

细说起来,我与电子工业出版社和宋梅编辑非常有缘。早在2007年我在《WCDMA无线网络设计》一书中,就非常早地提到了LTE技术,可以算是为本书的写作埋下了一个伏笔,而《WCDMA无线网络设计》也是电子工业出版社宋梅编辑出版的。

这本书对于我来说,也是非常有意义的。在出版了9本移动通信技术书籍后,我又开始了新的写作形式:教程。这本教程是我在2013年LTE公开课内容基础上的总结和扩充,可以说是先有了蛋,再去找鸡,与以前写的书有明显的区别。

在写这本教程的时候,我把握了这样一些原则。(1)重点突出

LTE技术千头万绪,要想面面俱到,写起来很难,读者看起来很累。况且市面上已经出版了很多LTE的书籍,各种参考书已经是汗牛充栋了。因此本教程另辟蹊径,就围绕LTE技术的两大难点展开,把LTE技术的这笔糊涂账说清楚,讲明白,让读者看过后,能从云里雾里到“一览众山小”。

不过读者也不用担心教程内容不全面,这本教程只是“LTE丛书之学好LTE系列”的第一本,后续的教程还将探讨LTE的信道结构和信息处理过程、LTE网络的部署与实施、LTE无线网络的调度机制及运作方式、EPC的结构、功能及运作方式。(2)线索清晰

与以前的著作一样,我非常重视写作线索,这本教程更进一步,不仅章节之间紧密联系,一环扣一环,达到循序渐进的效果,而且在各个小节之间我还加入了串联的内容,让读者阅读时有一种一气呵成、顺水推舟的感觉,能够一口气从头看到尾。简言之,看书就像在参与培训一样。

当然,读者还可以到【学好LTE】网站:http://www.readhere.com.cn/lte,去观看相关的培训课程,这样学习起来会相得益彰。(3)语言流畅

由于这本教程来源于培训的讲稿,教程中保留了培训课程中比较多的口语化描述以及通俗化的术语,希望给读者一种原汁原味的感觉。我希望这本教程不仅好读、易读,还要能朗读,朗朗上口。

以上三点,有没有做到,就请读者来评判了。

教程中的思考题供学有余力的读者使用,读者可以把思考题答案以及LTE学习中遇到的疑难问题,发布在【空中接口学园】论坛:http://www.pch.com.cn/bbs,我将及时点评与回复。

读者在学习过程中有任何问题,想要与我联系的话,可以关注我的微博和微信,都是“读懂通信”。读者也可以访问【读懂通信】网站:http://www.readhere.cn/bs,深入阅读相关的技术文章。

本书由孙宇彤编著,汪洲参与了本书的编写工作,孙沛然、杨慧瑞、汪中位、张秋娥协助了本书的编写工作,在此一并表示感谢。

最后,预祝各位读者都能从此学好LTE。孙宇彤2013年盛夏第1章LTE技术概述内容提要本章导读

本章是全书的背景介绍,首先介绍什么是LTE、LTE技术的特点、LTE的版本和演进;然后讲解LTE核心网的组成,各个网元的主要功能以及相互的连接关系与接口;接着介绍LTE无线网络的组成与功能、信令与业务的承载以及分层处理的过程;最后介绍了LTE终端的种类、频段特点以及芯片。1.1 LTE技术1.1.1 什么是LTE

欢迎大家开始LTE的学习之旅,我们的课程就从什么是LTE开始。

LTE是一个缩写,全称是Long Term Evolution,也就是长期演进的意思。请大家注意T是Term的缩写,不是Time的缩写。国人听到长期,往往会理解为长时间,其实T在LTE中是长时期的意思。

LTE这个名称非常有意思。大家都知道,LTE是一个与WCDMA、GSM相类似的术语,指的是一种移动通信的技术体系。不过与WCDMA、GSM的命名方式不一样:从WCDMA的命名中我们可以看到采用的关键技术;从GSM的命名中,我们可以看到应用场合;而从LTE的命名中我们完全看不出技术特点和应用场合,是一种非常玄妙的命名方式。

很多人对LTE的第一印象就是4G,其实这并不足以反映LTE技术的全貌。LTE技术还有以下这样一些特点。(1)系出名门,众望所归

移动通信技术也有渊源。与武侠小说中描述的江湖类似,移动通信技术也分为许多门派,每种门派就是一种技术体系,例如,前面讲到的WCDMA、GSM,还有CDMA、WiMAX、PHS等。门派还会组织起来,其中最大的两个组织就是3GPP和3GPP2。

武林门派在江湖中的地位是不同的,少林、武当可谓高高在上,即所谓的名门正派。移动通信的技术门派在全球的影响力也是大不相同的,有的是全球市场的主宰,如GSM、WCDMA,有的只是旁枝末节,如PHS、WiMAX。因此,GSM、WCDMA就是移动通信技术的主流,是移动通信技术的名门,类似于少林武当。

很有意思的是,GSM、WCDMA和LTE都出自3GPP(3rd Generation Partnership Project,3G伙伴项目)旗下,并且有明显的传承关系,GSM交棒给WCDMA,而WCDMA的下一棒,就是LTE。因此,说LTE是名门之后,毫不夸张。

3GPP还设计了LTE的图标,如图1.1所示。这个图标在各种参考书和资料中频繁出现。图1.1 LTE的图标(3GPP制定)

各种移动通信技术在全球市场中进行激烈的竞争,争夺市场的占有率。制造商和运营商都有“随大流”的想法,愿意去选用一些有美好未来的技术体系。名门之后的光环,对LTE的推广,无疑起了一个关键作用。大量的运营商表态支持和采用LTE,其市场主导地位也如众星捧月,呼之欲出了。(2)演进,还是革命

LTE既然是名门之后,那么对前辈技术,到底是继承还是推倒重来呢?也就是LTE技术体系,对于WCDMA技术而言,到底是演进还是革命呢?这是一个大家都很关注的问题,一直以来众说纷纭。

从LTE的命名来看,E是演进的缩写,说是演进可能比较符合当初设计者的想法。不过,虽然从名称上看LTE还是声称为演进,但是从网络架构上看,其实LTE是对WCDMA技术的一种颠覆。

因此,LTE到底是演进还是革命,我们会在后续内容中详细介绍。(3)4G的敲门砖,下行峰值速率150 Mbps/上行峰值速率50 Mbps

前面已经说过,很多人对LTE的第一印象就是4G,这里的G是代的缩写,4G就是第四代移动通信技术。

移动通信技术自从诞生以来,经历了1G、2G、3G和4G的发展过程,1G基于模拟技术,已经被淘汰;2G基于数字技术,实现了移动通信的全球普及,功不可没,代表者就是GSM;3G面向移动多媒体,正准备接2G的班,代表者就是WCDMA;4G迈向移动宽带,速率更快,是当下发展最为迅猛的移动技术。

之所以说LTE是4G的敲门砖,而不直接说4G,这里还有一个故事。

国际电信联盟ITU是4G概念的首创者。一开始时,ITU给出了这样的4G技术硬指标:低速移动的下行速率超过1 Gbps,高速移动的下行速率在100 Mbps以上。从LTE的性能指标看,离4G的要求还有一段距离,因此LTE也往往被称为3.9G技术。

不过,到了2010年的年底,ITU修改了一贯的说法,表示什么是4G技术并没有明确的定义,所有的后3G技术都可以认为是采用了4G技术,这样就大大拓宽了4G技术的范畴,从LTE、WiMAX到HSPA+,都可以纳入4G的范围。

这种做法明显受到运营商、终端厂商甚至用户的欢迎,LTE也就逐步成为了4G的代名词。在这种情况下,继续纠结LTE是不是4G就显得很古板了。(4)有FDD与TDD两大分支

FDD和TDD是移动通信系统常用的两种双工方式:频分双工和时分双工。双工用来解决移动通信设备同时收发的问题,关于双工方式,在第2章中还会详细介绍。

在LTE之前的移动通信技术,要么采用FDD或者TDD之一,如GSM、PHS;要么包含了FDD与TDD,但两者是基本独立的,比如UMTS技术体系中的WCDMA与TD-SCDMA,技术规范就是分开的文件,互相井水不犯河水,独立发展。

到了LTE,FDD与TDD被整合到了一起,写在了一个统一的技术规范中,FDD与TDD的关系变得更为紧密,同步发展。LTE的TDD部分还定义了一个专有的名称:TD-LTE,在中国甚至更早得到了商用。1.1.2 LTE:名门之后

前面已经讲到,LTE是名门之后,那么什么是名门呢?在移动通信技术体系中,我们把名门称为主流移动通信技术。衡量主流移动通信技术有以下两个指标:● 覆盖的用户数量;● 部署的网络数量。

如果在这两个指标上都是领先的话,就是主流的移动通信技术中。目前,GSM和WCDMA可以当之无愧地称为2G和3G的主流移动通信技术,而GSM和WCDMA技术体系都是由3GPP负责制定的。

我曾经写过一篇文章,把主流移动通信技术比作英国王室:GSM相当于伊丽莎白女王,老当益壮;WCDMA相当于威尔士亲王,接班遥遥无期;而LTE就像威廉王子一样,气势如虹。

各大移动通信技术的演进路线(发展方向)如图1.2所示。图1.2 移动通信技术的演进路线图

WCDMA技术还在持续发展,会经历HSPA、HSPA+的发展过程,而HSPA+就是前面提到的一种4G技术。不过最终,WCDMA技术体系会演进到LTE的FDD版本。

TD-SCDMA的标准也是由3GPP负责制定的,是在中国广泛使用的3G技术。与WCDMA类似,TD-SCDMA还会经历TD-HSPA的发展阶段,但是会跳过TD-HSPA+的阶段,直接演进到LTE的TDD版本。

cdma2000是3GPP2负责标准化的,cdma2000技术体系目前已经发展到了EV-DO阶段。3GPP2原计划从EV-DO发展到UMB(Ultra Mobile Broadband,超级移动宽带),但是目前已经放弃该计划,转而直接采用LTE的FDD版本作为后续技术。

图1.2的最下角还列出了WiMAX技术,WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,全球互操作式微波接入)是与LTE相竞争的4G技术。其实,LTE的诞生还得归功于WiMAX,没有WiMAX的异军突起,LTE也不会在2004年年底就出炉了。不过,与LTE得到多方宠爱不同,WiMAX的发展一直都不是很顺畅,总是处在LTE的阴影下。

有意思的是,国内目前三大通信运营商各遵循了其中的一条技术演进路线,比如中国联通走的是WCDMA这条全球的主流路线,中国移动走的是TD-SCDMA这条技术路线,中国电信走的是cdma2000这条技术路线。

不管走哪条路线,国内这三大通信运营商的技术演进路线,最终的结局都是演进到LTE,可谓条条大路通罗马。因此,作为通信人,尤其是从事移动通信技术的人士,了解和掌握LTE技术,就责无旁贷了。1.1.3 LTE:架构的革命

前面提到,LTE的命名中有演进,但很多人还是认为LTE是革命,其中一个重要的论据就是相比WCDMA系统,LTE系统的架构发生了巨大的变化。

图1.3展示了LTE与WCDMA系统架构的对比,左图是LTE系统的架构,右图是WCDMA系统的架构,可以看到两者的无线网络架构完全不同。在LTE的无线网络中只有一种设备——基站eNodeB,eNodeB直接与核心网连接,而WCDMA无线网络中的主角——基站控制器RNC已经消失。这样,LTE的无线网络就形成了所谓的扁平化结构。图1.3 LTE与WCDMA系统架构对比

为什么LTE要革RNC的命呢?原来,LTE是为了减少业务的延迟。RNC在WCDMA网络中的作用就像单位里的中层领导,减少了一个管理环节,处理节奏自然要加快许多。但是,这样做不是没有代价的,核心网从面对几十套RNC到面对成千上万台基站,连接就成了一个大问题。

于是,LTE又引入了另外一个革命,实施核心网的全IP化以及核心网与无线网络接口的IP化,曾经在WCDMA网络中还有一席之地的ATM技术,这回被LTE系统彻底地抛弃了。

核心网实施全IP后,LTE系统还去掉了WCDMA网络中的CS电路交换域设备,只保留了PS分组域设备,这下核心网的架构也得到了大幅度的精简。不过,作为CS业务的代表,语音业务是不能放弃的,因此LTE系统也做了一些变通,打算采用VoLTE(可以理解为VoIP)来承载语音业务,也就是通过PS域来承载语音业务。

总之,从系统结构看,无论是无线侧还是核心侧,LTE都是一场革命。注意LTE系统只是一个通俗的说法,实际上规范的称法是EPS(Evolved Packet System,演进的分组系统)。EPS由核心网EPC(Evolved Packet Core,演进的分组核心网)以及E-UTRAN(演进的无线网)组成。EPC基于SAE(System Architecture Evolution,系统架构演进)技术,E-UTRAN基于LTE技术。显然,这么多名词会很快让初学者糊涂,为此,本书采用如下通俗的说法:● EPS=LTE系统;● EPC=LTE核心网;● E-UTRAN=LTE无线网。尽管不够精确,但学习起来比较方便,希望各位读者注意。1.1.4 LTE:功能的演进

前面介绍LTE系统的架构发生了巨大的变化,但是LTE的功能并没有发生翻天覆地的变化,只是一种演进。为什么这样说呢?我们还是回到图1.4展示的LTE系统的架构图。图1.4 LTE系统功能的演进

从功能上,我们可以把LTE系统分为空中接口的物理层、空中接口的链路与网络层、无线网络的接口和核心网四个层次。

在这四个功能层次中,只有第一个层次,也就是LTE空中接口的物理层相对于WCDMA空中接口发生了根本的变化,其他三个层次都是继承为主,改进为辅,只是演进。

首先,LTE空中接口的链路与网络层和WCDMA空中接口的链路与网络层基本一致,只是由于LTE核心网取消了CS域,因此链路与网络层的功能得到了精简,不再使用专用业务信道,只采用共享业务信道。

其次,LTE无线网络接口也是类似的情况,基本上照搬了WCDMA的Iu和Iur接口,当然也做了一些调整。

另外,LTE核心网源自WCDMA核心网的PS域,其中最重要的GTP协议(GPRS Tunnelling Protocol,GPRS隧道协议)被继承下来。

其实这种局面完全符合LTE技术创始人的愿望。作为厂商和运营商的代表,有谁愿意放弃大好的江山,推倒重来,另起炉灶呢?

因此,从功能上看,LTE就是演进,不过是长期的,积少成多,从量变到质变。注意这里说的革命还是演进,参照的对象都是WCDMA系统。如果是对cdma2000系统,LTE就是彻底的革命了。如果是对TD-SCDMA系统,其变革程度类似于WCDMA系统。1.1.5 LTE的技术突破

前面讲了,相对于WCDMA,LTE空中接口的物理层发生了巨大的变化。接下来我们详细介绍LTE技术为什么要变,是怎样变的。

图1.5展示了LTE的主要技术突破,这正是LTE相对于WCDMA革命性的一面。图1.5 LTE的技术突破

LTE的设计初衷就是提供比WCDMA高得多的速率。有很多办法可以提升速率,但是最简单、最快捷的办法就是增加带宽。LTE最高可使用20 MHz的带宽,是WCDMA带宽的4倍,在同等条件下,LTE至少可以比WCDMA快3倍。

由于LTE有4G、名门之后等多重光环,所以成为移动通信技术中最被看好的技术。于是各大运营商对LTE趋之若鹜,纷纷准备上马LTE。但是不是所有运营商都具备20 MHz带宽的条件,怎么办呢?让LTE敞开大门,既支持20 MHz的大带宽,又支持15 MHz、10 MHz、5 MHz、3 MHz甚至1.4 MHz的带宽,充分满足运营商更新换代的要求。

除了带宽可变,全球各个运营商使用的频段也是五花八门的。LTE一咬牙,又扛起来了。在LTE规范中,定义了30多个工作频段,远远超过了GSM和WCDMA。这一方面说明了LTE受欢迎的程度,另一方面也给无线设备和终端厂商带来了巨大的实现压力。不过不管怎么样,总是一种幸福的烦恼。

LTE的灵活性还体现在LTE是第一种同时支持TDD和FDD的移动通信技术,可以支持TDD和FDD的混合组网。

为了满足大带宽和可变带宽的需求,人们发现在3G技术中一直广泛使用的CDMA技术有心无力,一种新的调制和复用技术应运而生,这就是OFDM技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)。

OFDM是一种特殊的频分复用技术,使用正交的子载波。通过调整子载波数量,OFDM技术可以灵活地改变工作带宽,满足了大带宽和可变带宽的需求。在LTE系统中,下行方向采用了OFDM技术,上行方向则是OFDM的变形:SC-FDMA。OFDM还可以用于多用户接入,即OFDMA。

OFDM技术是LTE技术中最关键、最精华的部分,也是LTE技术学习的重点和难点。本书的后续章节将会详细介绍OFDM技术的原理以及在LTE系统中的具体实现方式。

OFDM技术可以充分利用大带宽,但是人们还希望提高带宽的使用效率,毕竟带宽是非常宝贵的资源。于是,多天线技术也被引入LTE技术中。

多天线技术分为3种工作方式:发射分集、波束赋形以及MIMO(多入多出,有时也称为空间复用),其中的MIMO可以大幅度地提高带宽利用率,从而提升业务的吞吐率。

多天线技术也是LTE技术中非常重要的环节,同样是LTE学习的重点和难点,本书的后续章节将会详细介绍多天线技术的原理以及在LTE系统中的具体实现方式。

附带讲一下,从基站的硬件上看,我们发现LTE基站标准配置就是双发射,而WCDMA基站只是单发射,这是一个显著的变化。双发射会带来硬件成本的提高,但是也会带来性能的显著提升。1.1.6 LTE:性能的飞跃

LTE在物理层上进行了大刀阔斧的革命,会带来什么效果呢?我们看一下图1.6峰值速率对比就清楚了。

在图1.6中,TD-SCDMA、EV-DO和HSPA等3G技术的下行峰值速率普遍在10 Mbps以下,而HSPA+、TD-LTE、FDD LTE等4G技术的下行峰值速率普遍在40 Mbps以上,甚至可以超过100 Mbps。

上行峰值速率的情况与下行峰值速率也是类似的。

因此,从峰值速率这个关键的性能指标上看,4G技术遥遥领先,抛开3G技术一个数量级,的确是性能上的一大飞跃。

值得注意的是,图1.6比较的是2013年年初的商用系统性能,而不是设计值。比如HSPA+,目前商用的是R8版本,其下行峰值速率为42 Mbps。HSPA+还有后续版本,其峰值速率还可能提高,但是还处于研发阶段,并没有商用。

LTE系统也是类似的,峰值速率与终端的类型相关,图1.6中给出的是第3类终端的性能。关于LTE终端的类型,本章后续将深入介绍。图1.6 不同制式峰值速率的对比(2013年年初)1.1.7 LTE:实测效果

除了峰值速率的理论对比,这里还展示一下我的亲身体验。我在中国第一个TD-LTE商用城市杭州做了详细的定点测试,结果如图1.7所示。图1.7 TD-LTE网络实测效果(杭州)

从图1.7上不难看出,无论是在信号好的还是信号差的地点,在下行平均速率、上行平均速率和往返延迟这三大性能指标上,TD-LTE网络都远远领先HSPA网络,更不用说完爆TD-SCDMA网络了,的确给用户一种改朝换代的感觉。1.1.8 LTE:后浪推前浪

由于LTE技术性能优异,相对3G技术的优势非常明显,因此人们普遍认为,LTE技术的前途非常光明。

爱立信公司曾经预测了各种移动通信技术的全球用户数量,具体内容如图1.8所示。这个预测结果被大量的研究报告所引用,看来是得到了大家的认可。图1.8 全球移动用户数量的预测

资料来源:爱立信(2012.6)

图1.8给人最明显的感观,就是用户的分布仿佛是海浪一样,一浪推一浪:GSM这一浪已经过了高点,正在下滑;WCDMA这一浪气势正盛,要接GSM的班;而LTE这一浪正在发轫,但是发展空间很大。

这张图让我想起了国父的名言:“天下大势,浩浩汤汤,顺之者昌,逆之者亡。”作为一个通信技术人,一定要对技术发展的趋势有一个清晰的认知,及早布局。

LTE网络的发展也印证了以上的预测。2010年是LTE的商用元年,北欧等地已经有LTE的商用网络,美国运营商Verzion也于2010年年底实现了LTE的商用,LTE的发展也就此正式起步。而在中国,2014年可以算是LTE的商用元年。

到2015年年底,全球的LTE用户数突破了10亿,发展势头超出了图1.8的预测,这主要是中国贡献了3.86亿LTE用户。1.1.9 LTE:演进无极限

作为WCDMA的后续技术,LTE自从诞生以来,就不断发展。图1.9展示了LTE技术的发展历程。图1.9 LTE的技术发展之路

3GPP于2004年底开始制定LTE的技术规范,到了2008年发布了LTE技术规范的第一个版本R8。之所以叫R8,主要是与WCDMA/HSPA技术规范的版本同步,代表2008年发布。目前大部分的LTE商用网络都是基于R8的版本。

之后,3GPP继续发布LTE技术规范新的版本,每个版本都会增加一些新的功能。2009年发布的是R9版本,2010年发布的是R10版本。R10版本已经在全球初步商用了,国内的三大运营商都已经开始试商用的工作。

R10版本还发生了个小变化,起了一个新的名称:LTE-A,A是Advanced的缩写,也就是增强版。LTE-A具体增强了哪些内容,1.1.10节会详细介绍。

R10之后是R11、R12,…,到2016年,已经发布的最新版本是R13,并在2015年10月得到了新的命名:LTE-Advanced Pro。1.1.10 LTE-A的特点

前面说过,LTE技术是为了应对WiMAX技术的挑战而产生的,并且还需要成为合格的4G技术。所谓4G技术,如同3G技术一样,也是由ITU主导的。ITU发布3G的标准IMT—2000后,提出了后续的IMT-Advanced,也就是4G技术须要满足低速移动下速率超过1 Gbps,高速移动速率在100 Mbps以上。

LTE技术的诞生有些早,当时还没有IMT-Advanced的要求。从LTE的设计指标看,离IMT-Advanced的4G要求还有一段距离,因此,LTE也往往被咬文嚼字的人称为3.9G技术。

为了满足IMT-Advanced的要求,LTE进一步发展为LTE-A,对应LTE的R10以及后续的版本。LTE-A利用频点捆绑(载波聚合),最大带宽可扩展到100 MHz,加上增强的下行MIMO和引入上行MIMO技术的配合,最高上、下行速率均可以突破1 Gbps,达到了IMT-Advanced的要求。由于目前LTE已经被约定成俗地定义为4G技术,LTE-A就被冠为4.5G技术了(当然,也有观点将LTE-Advanced Pro称为4.5G)。

图1.10展示了LTE-A的主要技术特点,当然,除了图1.10列出的技术外,LTE-A的技术体系中还包括异构网络HETNET和协作多点CoMP等技术。图1.10 LTE-A的技术特点

表1.1给出了LTE-A与LTE的性能对比,可以看到LTE-A的性能又上了一个大台阶。表中出现的一些技术术语,如TM发射模式,将在第6章中详细介绍。表1.1 LTE-A与LTE的性能对比1.1.11 强强对话:LTE与WiFi

前面说过,LTE技术在4G领域的潜在对手WiMAX发展不利,LTE在4G领域已经没有对手,强者地位不可动摇。

不过,尽管在4G技术领域顺风顺水,但是在室内高速数据业务这个领域,LTE技术未必是最强。大家知道,作为无线局域网WLAN技术的杰出代表,WiFi技术一直以来都是室内高速数据接入之王,而LTE技术雄心勃勃,也想在室内高速数据接入上大展身手,这就与WiFi迎头相撞,展开了强强对话的好戏。

所以,一直以来都有人关心,在室内高速数据业务领域,LTE与WiFi,高手过招,谁更强,谁又会笑到最后?

在我看来,其实两种技术各有各的优势。

先说技术本质,LTE的技术特点前面已经介绍过了,而WiFi技术中的IEEE 802.11n版本也集OFDM和MIMO技术于一身,带宽也有20 MHz,还支持两个载波的聚合,最高下行速率可达600 Mbps,商用系统的最高下行速率可达100 Mbps,与LTE技术相比,没有明显的高下差异。

至于后续版本,LTE有LTE-A,最高速率可达Gbps;IEEE 802.11n,同样有IEEE 802.11ac,利用载波聚合等技术,最高速率也可达Gbps,可谓旗鼓相当。

再看无线参数,两者有比较大的差别:IEEE 802.11n主要采用的是5.8 GHz的频段,而LTE通常采用的都是2 GHz甚至更低的频率。频段低对室外覆盖是非常大的利好,不过对于室内覆盖,5.8 GHz的频段并不是一个缺陷。

另外一个差别是基站的发射功率,LTE的基站最大发射功率可达40 W,而WiFi的家用AP(接入点)最大发射功率仅有100 mW,差别极大。但是在室内覆盖的场合,并不需要天线输出太大的发射功率,反倒是LTE的基站有施展不开的问题。

接下来看实施,LTE采用的是管制频段,频段的质量有保证,服务可靠,适合运营商;而WiFi采用的是非管制频段,被干扰也无话可说,作为商业运营不够可靠。不过,目前商业运营的WiFi网络只是WiFi的一小部分,更多WiFi设备都是非运营的,仅仅用于用户个人的无线接入。

最后看终端,目前WiFi终端的支持率远远超过LTE终端的支持率,WiFi的普及程度远胜于LTE。

总之,客观地看,在室内高速数据业务领域,尽管LTE也很努力,但由于自身特点所限,除了大型建筑外,一般情况下应该是WiFi更加普及。

LTE与WiFi都是非常受欢迎的技术,强强对话能否演绎为强强携手,各自发挥自己的优势,实现共赢呢?

很多厂商和运营商已经在思考这个问题,其实LTE-A的异构网络就考虑了与WiFi的协同,室外用LTE来覆盖,室内可以在LTE网络的引导下,自动切换到运营商的WiFi来接入和分流。对运营商而言,未来的LTE与WiFi可能不是对手,而是战友。1.2 LTE核心网

了解了LTE技术的来龙去脉后,接下来我们来仔细了解LTE系统的各个组成部分。

我们的学习先从核心网开始。前面已经讲到,本书由于是学习教程,为了方便记忆,因此采用了一些大众化、容易理解的提法。比如这里说的LTE核心网,其实是指采用SAE技术的核心网系统,也就是EPC。

在开始讲解LTE核心网之前,我们先来了解一些背景知识。1.2.1 CS域与PS域

本节标题中的域,也就是Domain,代表相关设备构成的系统。CS域是由支持CS业务的核心网设备构成的系统,PS域是由支持PS业务的核心网设备构成的系统。因此,我们先来了解CS业务和PS业务。

CS业务是电路交换业务的意思,是移动通信系统从固定通信系统中继承过来的业务,历史悠久。CS业务自1G以来,就是移动通信系统支持的经典业务,其中的代表者就是语音业务,也就是我们熟悉的打电话。

电路交换这个术语说明了网络侧处理CS业务的特点:需要为业务分配专用的通道,仿佛是在端到端之间建立了一条电路,把主叫方和被叫方连接在一起。因此,CS业务需要独占资源,能保证良好的业务质量,但资源的利用率不高。

与CS业务相提并论的就是PS分组交换业务。分组交换业务是伴随着IP技术而成长起来的,随着IP技术的一统天下,Internet的普及,各种业务都分组化了,PS业务日渐兴盛。我们最常用的PS业务就是上网。

所谓分组交换,就是用一个个数据包来承载业务信息,利用数据包上的地址来区分不同的用户。分组交换不需要配置单独的专用通道,数据包可以走同一个通道。

分组交换技术的最大优点是传输通道共享,因此大大提升了资源的利用率。采用IP技术后还有一个优点,由于IP技术极为普及,设备之间互连互通变得非常方便。就好像英语一样,可以让不同国家的人之间进行沟通。

图1.11展示了移动通信系统中的CS域和PS域。CS域存在于GSM系统和WCDMA系统中,但是在LTE系统这里,就戛然而止了。取消CS域,这是LTE系统的一大革命。图1.11 移动通信系统CS与PS域

PS域由GPRS引入移动通信系统,GPRS是GSM系统的发展。因此PS域开始自GPRS,经过WCDMA,传递到了LTE,成为硕果仅存的业务域了。

值得注意的是,虽然LTE革除了CS域,但不代表LTE不支持CS业务,CS业务在LTE网络中依然存在。1.2.2 CS域与PS域的设备

接下来,我们以WCDMA系统为例,介绍一下CS电路域与PS分组域各由哪些设备组成,图1.12展示了这些设备。图1.12 CS域与PS域的设备

从图1.12中可见,电路域的设备包括MSC-Server和MGW(Media Gateway,媒体网关)两种网元。MSC是移动交换机的意思,MSC-Server可以简写为MSC-S。

MSC-S对应移动核心网的控制功能,包括呼叫控制、用户管理、计费、协议管理等,还用来控制MGW,并包含VLR(拜访用户寄存器)的功能;MGW对应移动核心网的承载功能,主要负责无线网络的接入。值得注意的是,由于MSC-S承担控制功能,因此无线网络的信令还是需要透过MGW的传输,交由MSC-S来处理,而电路交换的业务数据流只需要经过MGW。

分组域的主要设备是SGSN(GPRS服务支持节点)和GGSN(GPRS网关支持节点)。SGSN的角色类似于电路域的MSC-S,负责为服务区域内的分组数据用户提供服务,并进行分组数据用户的接入控制、安全认证和位置管理等工作。GGSN负责将分组数据传送到相应的网络,是GPRS网络与外部分组交换网络的接口,还要完成协议转换、路由选择和消息过滤等工作。分组业务数据流先经过SGSN,再经过GGSN。

电路域和分组域公用一些设备,负责提供用户管理和网络设备管理。这类设备包括HLR、AUC和智能网设备(SCP)等。另外,还有一些业务支撑设备同时提供了与电路域和分组域的接口,如短消息中心(SMSC)。

从图1.12可以看到,WCDMA无线网络需要同时连接电路域与分组域,比较复杂。1.2.3 EPC的组成

在了解了CS域与PS域的基础知识后,接下来,我们介绍EPC,也就是LTE核心网。EPC的组成如图1.13所示。图1.13 EPC的组成

从图1.13可以看到,EPC主要包含了如下五大网元。● MME(Mobility Management Entity,移动性管理实体):EPC中

的主要网元,从名称上就可以看到,MME负责管理和控制,相

当于班长。● SGW(Serving GateWay,业务网关):EPC中的主要网元,负

责处理业务流。● PGW(PDN GateWay,PDN网关):EPC中的主要网元,负责

与PDN接口。所谓PDN(分组数据网),通常是指Internet。● HSS(Home Subscribers Server,归属用户服务器):HLR的升

级,但是作用与HLR一样,负责存储用户的关键信息。● PCRF(Policy and Charging Rules Function,策略与计费规则功

能):用来控制服务质量QoS的网元。

在这五大网元中,前三个网元最重要,在后续小节中将详细介绍。

从图1.13还可以看到,LTE的无线网络E-UTRAN与EPC的MME和SGW分别连接,而外界的IP网络(即Internet)则与PGW和PCRF连接。1.2.4 MME

接下来我们详细介绍EPC的各个组成部分。我们首先从MME开始,简单地说,MME就是SGSN的控制面,负责处理用户业务的信令,用来完成移动用户的管理,并且与eNodeB、HSS和SGW等设备进行交互,如图1.14所示。图1.14 EPC中的MME

在图1.14中,MME与HSS通过S6a接口连接,与SGW通过S11接口连接,而与基站eNodeB通过S1-MME接口连接,这些接口都基于IP协议。

MME有如下的一些主要功能:● 用户鉴权:这是移动通信系统最基本的功能之一,本功能需要与

HSS交互。● 移动性管理(寻呼、切换):是移动通信系统最基本的功能之一。● 漫游控制:当漫游用户接入系统后,MME需要访问漫游用户所

属的HSS,从而得到该用户的信息。● 网关选择:MME下会连接多个SGW,用户业务选择哪个SGW,

由MME来指派。● 承载管理:承载是WCDMA引入的概念,对应用户数据流。承载

管理涉及承载的建立、释放等工作。● TA列表管理:TA(Tracking Area,跟踪区)是LTE中引入的新

术语,类似WCDMA和GPRS系统的路由区RA,当终端离开所属

TA,就须要做TA更新。在LTE系统中,eNodeB可以属于多个

TA(多达16个),同样终端也可以归属于多个TA(多达16个),

这样就为LTE系统带来了更多的灵活性。

从以上介绍的MME功能可以看出,MME在EPC中的地位相当重要。为了维持LTE系统的可靠运行,通常我们会在网络中部署多套MME,构成一个MME池组,MME之间进行负荷分担。eNodeB与池组中的MME都连接上,这样即使有一套MME发生故障,也不会影响eNodeB的正常工作。当然,由于S1-MME是IP接口,因此连接还是很方便的。1.2.5 SGW

SGW的功能与MME相呼应。简单地说,SGW就是SGSN的业务面,负责处理用户的业务,用来完成移动数据业务的承载,并且与eNodeB、MME和PGW等设备进行交互,如图1.15所示。图1.15 EPC中的SGW

其中,SGW与MME通过S11接口连接,与PGW通过S5或S8接口连接,而与基站eNodeB通过S1-U接口连接,这些接口都基于IP协议。

SGW的主要功能有:● 漫游时分组核心网的接入点;● LTE系统内部移动性的锚点;● 空闲状态时缓存下行数据;● 数据包路由和转发;● 计费;● 合法监听。

这些功能都比较容易理解,这里就不详细介绍了。

从SGW功能可以看出,SGW相当于数据业务的中转站,理解为港口也比较贴切,实现了移动用户与固定网络的结合。1.2.6 PGW

PGW的功能非常类似GGSN,负责与Internet的接口,并且与PCRF和PGW等设备进行交互,如图1.16所示。图1.16 EPC中的PGW

其中,PGW与SGW通过S5或S8接口连接,与PCRF通过Gx接口连接,与PDN通过SGi接口连接,这些接口都基于IP协议。

值得注意的是,PGW不会直接与基站eNodeB打交道。另外,在实际系统中,SGW和PGW往往是同一套物理设备,这样可以减少处理时延。

PGW的主要功能有:● 外网互联的接入点;● 用户IP地址分配;● 数据包路由和转发;● 计费;● 策略控制执行(PCEF);● 合法监听。1.2.7 EPC:漫游业务的处理

讲到这里,细心的读者要问了,SGW与PGW之间到底是S5还是S8接口呢?要回答这个问题,我们得先了解EPC是怎样处理漫游业务的。

所谓漫游,就是指移动用户离开了自己的归属地网络,进入了异地网络,并进行业务的过程。归属地网络称为本地Home,异地网络称为漫游地Visit。从技术上看,本地网络的HSS存放有移动用户的信息,而漫游地网络的HSS没有存放移动用户的信息。

因此,当漫游用户进行业务的时候,经过无线网络的接入,相关信息被送到MME。MME在进行用户移动性管理时,发现是漫游用户,会找到该漫游用户所属的本地网络,通过其本地网络的HSS获取相关信息,并完成认证鉴权的工作。这一过程,与GSM、WCDMA系统的漫游处理过程是相同的。

接下来,在建立业务承载时,EPC有两个选择:就近接入和回归接入,如图1.17所示。图1.17 EPC:漫游业务的处理

所谓就近接入,就是漫游地的SGW通过S5接口与漫游地的PGW连接,就近接入Internet;而回归接入是漫游地的SGW通过S8接口与本地的PGW连接,再连接到Internet。显然,采用就近接入比较方便,节省资源,不过回归接入也有优势,可以控制业务的QoS以及实施特定的计费策略,因此各有各的应用场景。1.2.8 EPC:与其他网络的连接

EPC在实施时,有一个宏大的目标,就是作为单一的核心网,去连接各种移动通信系统的无线网络,也就是连接GPRS、WCDMA、cdma2000网络,从而实现与2G、3G网络的互操作,甚至让GPRS、WCDMA、cdma2000等的核心网彻底下岗。

当然,直接与2G和3G无线网络打交道并不是最优的方案,况且无线网络还未必具备IP接口。更好的方案是通过某个代理设备与无线网络打交道,这个代理设备在GPRS和WCDMA的PS域中就是原来SGSN的升级,而在cdma2000的网络中就是一个新增的GW网关,如图1.18所示。图1.18 EPC:与其他网络的连接

由于LTE与GSM和WCDMA的传承关系,因此升级后的SGSN可以直接与MME以及SGW连接;而cdma2000网络中的GW就只能与PGW连接。

最后我们介绍一下如何从WCDMA的PS域升级到EPC。另起炉灶其实是没有必要的,因为EPC继承了很多WCDMA PS域的功能,而且前面我们也讲了网元之间的对应关系。目前比较常见的升级方式是把SGSN升级为MME,把GGSN升级为SGW和PGW,这样SGW和PGW就是同一套物理设备。

讲到这里,我们已经把LTE核心网,也就是EPC的主要网元、连接关系以及功能介绍完了,接下来我们介绍LTE无线网络的内容。1.3 LTE无线网络1.3.1 LTE无线网络的组成

在移动通信系统中,无线网络承上启下,连接核心网和终端设备,实现移动通信业务的覆盖,是移动通信系统的关键组成部分。

想要了解LTE无线网络,我们还是从LTE无线网络的组成开始。

在介绍LTE无线网络的组成时,各类参考书往往会先展示图1.19。这是一张非常有名的图,出自LTE的技术规范TS36.300。在LTE无线网络的相关技术规范中,TS36.300是一个总体概述,值得大家好好研读。

在图1.19中,E-UTRAN通俗地说就是LTE无线网络,与EPC相对应。不过与EPC不同,LTE无线网络中只有一种网元:基站eNodeB(简写eNB),非常精简。图1.19 LTE无线网络的组成(引自TS36.300)

从图1.19中,我们看到基站eNB之间通过X2接口互连,通过S1接口与核心网设备相连。从1.2节我们知道,S1分为两个接口:S1-MME和S1-U。基站eNB通过S1-MME与MME连接,通过S1-U与SGW连接。这些接口都基于IP技术,而正是利用IP技术来组网,才能方便成千上万基站之间的互连以及与核心网设备的连接。

从图1.19中我们还可以看到,基站与多个MME连接,这些MME构成了一个池组;基站也与多个SGW连接,这些SGW之间可以实现负荷分担。

当然,图1.19与真实网络还是有一些出入的,也就是图1.19很容易让人理解为MME与SGW是同一套物理设备,而事实上,MME与SGW往往是两套单独的物理设备。1.3.2 LTE无线网络的功能

了解了LTE无线网络是什么之后,接下来我们介绍LTE无线网络做什么,也就是LTE无线网络的功能。

这里又会引出一张非常面熟的图,各类参考书往往会引用,本书也不例外,这就是图1.20。图1.20也是出自LTE的技术规范TS36.300。

图1.20我不打算翻译为中文,因为翻译版已经很多了,况且原版的英文单词也不是很生僻的,理解起来并不困难。图1.20 LTE无线网络的功能与层次结构(引自TS36.300)

图1.20的右边讲的是核心网三大网元的功能,可以看成前一节内容的复习,比如MME最主要的功能是鉴权、寻呼、位置更新和切换;SGW的主要功能是移动性的锚点,也就是中转站;PGW的主要功能是IP地址分配以及分组数据包的过滤。

图1.20的左边介绍了无线网络的功能与层次结构,无线网络的功能在浅色方框中列出,包括如下一些功能:● 小区间无线资源的管理;● 无线承载的控制;● 连接状态移动性管理(切换);● 无线准入控制;● eNodeB测量报告的配置与发送;● 动态资源调度。

如果大家想深入了解这些功能,可以阅读《LTE教程:机制与流程》一书,书中安排了相当多的篇幅来介绍LTE无线网络的功能。

LTE无线网络的功能其实就是基站eNB的功能,与之相对,WCDMA无线网络的功能分布在RNC和NodeB两个网元上,这是LTE无线网络与WCDMA无线网络的显著差别。

不难看出,eNB的主要功能就是连接、管理和控制终端,并且为核心网连接、管理以及控制终端提供沟通的管道。

显然,为了实现这些功能,eNB需要与终端以及核心网进行交互,也就是要传递大量的信息,接下来我们就来了解LTE无线网络是怎么传递信息的。1.3.3 LTE无线网络与信息传递

在讲解LTE无线网络如何传递信息前,我们先简单介绍一下与信息传递密不可分的接口——空中接口。

空中接口是终端与基站两种设备之间的无线接口,如图1.21所示。图1.21 空中接口示意图

空中接口是终端与移动通信网络之间的唯一接口,终端只有通过空中接口连接到无线网络,才能获得移动通信系统提供的服务,空中接口的重要性可见一斑。

具体到LTE空中接口,这是终端UE与eNB两种设备之间的无线接口。LTE空中接口称为Uu接口,与WCDMA空中接口保持一致。

空中接口是终端与无线网络之间信息传递的接口,LTE无线网络上的信息利用承载(Bearer)来传递。承载是LTE技术规范中的专用术语,可以理解为车辆,而信息则相当于车辆上的乘客。

LTE无线网络的承载分为信令承载和业务承载两大类。

1. 信令承载

eNB会在空中接口上建立与终端连接的信令承载,其专用名称为SRB,也就是信令无线承载。图1.22展示了LTE无线网络中的信令承载,图1.22的左下角就是SRB,位于Uu接口中。

附带说一下,WCDMA空中接口也是用SRB来承载信令的。

eNB还会在S1-MME接口上建立与MME连接的信令承载,其专用名称为S1-CP,图1.22的右下角就是S1-CP。

SRB上承载了两种信令,一种是终端与无线网络交互的信令,简称无线信令;另外一种是终端与MME交互的信令,称为上层信令。

从图1.22可以看到,传送上层信令需要S1-CP和SRB的共同参与,而传送无线信令只需要借助SRB。图1.22 LTE无线网络的信令承载

此外,S1-CP上除了承载上层信令外,也会承载S1接口上的信令。这两种信令的区别是,eNB只是透传上层信令,不会处理上层信令。换言之,上层信令的终点不是eNB,而是终端。S1信令正好相反,在eNB终结,eNB需要处理S1信令。

2. 端到端的业务承载

信令其实是为业务服务的,介绍了LTE无线网络中的信令承载后,接下来我们介绍业务承载。

LTE无线网络的业务承载是端到端业务承载的一部分,而端到端业务承载的结构如图1.23所示。

图1.23同样来自于TS36.300,从图1.23可以看到,要想实现端到端的分组业务,需要网络中更多设备接力工作。因此,处理业务承载远比处理信令承载复杂,这主要是对端设备的差异:信令承载的对端就在LTE网络的核心网上,而业务承载的对端远在Internet上。图1.23 端到端的业务承载(引自TS36.300)

我们从图1.23的最下面看起,左下角的Radio就是空中接口,也就是Uu接口。Uu接口上面就是无线承载RB。RB与S1接口上的承载S1 Bearer合在一起,就构成了E-RAB。无线接入承载RAB是WCDMA无线网络中业务承载的处理单位,而在LTE无线网络中改名为E-RAB。

E-RAB和SGW与PGW之间的S5/S8承载组合在一起,就构成了EPS承载。所谓EPS,就是LTE网络。EPS承载再加上PGW与Internet的外部承载,连接到对端网络的承载通道,就实现了端到端的业务连接(End-to-end Service)。1.3.4 LTE空中接口的分层结构

了解了LTE无线网络中传递的信息后,接下来我们介绍LTE空中接口内部是如何处理这些信息的。

1. 信令承载与业务承载的复用

从1.3.3节我们看到信令无线承载SRB和业务承载RB有明显的差别,一个与MME相关,一个与SGW相关。

那么问题来了,在LTE空中接口上,两者是不是各自为政,你走你的阳关道,我过我的独木桥呢?答案是否定的。

图1.24展示了LTE空中接口上信令无线承载SRB和业务承载RB的处理过程。从图1.24可以看到,信令无线承载SRB和业务承载RB的来源或者目的地不同,在eNB中也使用了不同的信道来处理,但是最后还是会复用到一起的,通过统一的无线连接发送给终端。也就是说,尽管有这样那样的差别,但是LTE空中接口会把SRB和RB看成一类:都是空中接口要传送的信息,也就是负载。

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