LTE的主要技術(shù)特征

3GPP從“系統(tǒng)性能要求”、“網(wǎng)絡(luò)的部署場(chǎng)景”、“網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”、“業(yè)務(wù)支持能力”等方面對(duì)LTE進(jìn)行了詳細(xì)的描述。與3G相比，LTE具有如下技術(shù)特征[2][3]：
　　(1)通信速率有了提高，下行峰值速率為100Mbps、上行為50Mbps。
　　(2)提高了頻譜效率，下行鏈路5(bit/s)/Hz，(3--4倍于R6版本的HSDPA);上行鏈路2.5(bit/s)/Hz，是R6版本HSU-PA的2--3倍。
　　(3)以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換。
　　(4)QoS保證，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的QoS機(jī)制，保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)(如VoIP)的服務(wù)質(zhì)量。
　　(5)系統(tǒng)部署靈活，能夠支持1.25MHz-20MHz間的多種系統(tǒng)帶寬，并支持“paired”和“unpaired”的頻譜分配。保證了將來(lái)在系統(tǒng)部署上的靈活性。
　　(6)降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延：子幀長(zhǎng)度0.5ms和0.675ms，解決了向下兼容的問(wèn)題并降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，時(shí)延可達(dá)U-plan<5ms，C-plan<100ms。
　　(7)增加了小區(qū)邊界比特速率，在保持目前基站位置不變的情況下增加小區(qū)邊界比特速率。如MBMS(多媒體廣播和組播業(yè)務(wù))在小區(qū)邊界可提供1bit/s/Hz的數(shù)據(jù)速率。
　　(8)強(qiáng)調(diào)向下兼容，支持已有的3G系統(tǒng)和非3GPP規(guī)范系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作。
　　與3G相比，LTE更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容。

LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和核心技術(shù)
　　3GPP對(duì)LTE項(xiàng)目的工作大體分為兩個(gè)時(shí)間段：2005年3月到2006年6月為SI(StudyItem)階段，完成可行性研究報(bào)告;2006年6月到2007年6月為WI(WorkItem)階段，完成核心技術(shù)的規(guī)范工作。在2007年中期完成LTE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定(3GPPR7)，在2008年或2009年推出商用產(chǎn)品。就目前的進(jìn)展來(lái)看，發(fā)展比計(jì)劃滯后了大概3個(gè)月[1]，但經(jīng)過(guò)3GPP組織的努力，LTE的系統(tǒng)框架大部分已經(jīng)完成。　
　　LTE采用由NodeB構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)和減小延遲，實(shí)現(xiàn)了低時(shí)延，低復(fù)雜度和低成本的要求。與傳統(tǒng)的3GPP接入網(wǎng)相比，LTE減少了RNC節(jié)點(diǎn)。名義上LTE是對(duì)3G的演進(jìn)，但事實(shí)上它對(duì)3GPP的整個(gè)體系架構(gòu)作了革命性的變革，逐步趨近于典型的IP寬帶網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
　　3GPP初步確定LTE的架構(gòu)如圖1所示，也叫演進(jìn)型UTRAN結(jié)構(gòu)(E-UTRAN)[3]。接入網(wǎng)主要由演進(jìn)型NodeB(eNB)和接入網(wǎng)關(guān)(aGW)兩部分構(gòu)成。aGW是一個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)，若將其視為核心網(wǎng)的一部分，則接入網(wǎng)主要由eNB一層構(gòu)成。eNB不僅具有原來(lái)NodeB的功能外，還能完成原來(lái)RNC的大部分功能，包括物理層、MAC層、RRC、調(diào)度、接入控制、承載控制、接入移動(dòng)性管理和Inter-cellRRM等。Node B和Node B之間將采用網(wǎng)格(Mesh)方式直接互連，這也是對(duì)原有UTRAN結(jié)構(gòu)的重大修改

LTE的營(yíng)運(yùn)發(fā)展
　　按用戶數(shù)量和市值計(jì)算，中國(guó)移動(dòng)都是全球最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商。此前，英國(guó)沃達(dá)豐、日本NTT DoCoMo、美國(guó)AT&T和Verizon等世界最主要電信運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)決定采用LTE技術(shù)，此次中國(guó)移動(dòng)加入，將大力推動(dòng)LTE技術(shù)的發(fā)展，LTE在后3G時(shí)代也將延續(xù)2G時(shí)期GSM的主流地位。2009年日本頒發(fā)了4張LTE牌照，開(kāi)始了LTE的商用準(zhǔn)備。
　　沃達(dá)豐CEO阿倫·薩林(Arun Sarin)昨日在巴塞羅那的移動(dòng)世界大會(huì)表示，該集團(tuán)將與中國(guó)移動(dòng)和Verizon攜手推進(jìn)LTE技術(shù)，LTE將成為行業(yè)未來(lái)發(fā)展的明確方向。
　　目前，移動(dòng)無(wú)線技術(shù)的演進(jìn)路徑主要有三條：一是WCDMA和TD-SCDMA，均從HSDPA演進(jìn)至HSDPA+，進(jìn)而到LTE；二是CDMA2000沿著EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最終到UMB（Motorola最近提出的新方案是，CDMA2000也通過(guò)一定方式演進(jìn)到LTE，3GPP2也基本放棄了UMB的計(jì)劃）；三是802.16m的WiMAX路線。這其中LTE擁有最多的支持者，WiMAX次之。
　　LTE是由愛(ài)立信、諾基亞西門(mén)子、華為等世界主要電信設(shè)備生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)的技術(shù)，CDMA陣營(yíng)的阿爾卡特朗訊和北電網(wǎng)絡(luò)也有投入。CDMA近年來(lái)日漸失勢(shì)，阿爾卡特朗訊已經(jīng)在上周沖減了37億美元與CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的資產(chǎn)，并將和日本NEC建立研發(fā)LTE的合資公司。
　　由于美國(guó)高通公司在3G時(shí)代占據(jù)了技術(shù)的核心專(zhuān)利，LTE陣營(yíng)處心積慮搞OFDM繞開(kāi)高通主要技術(shù)，可以肯定高通的地位會(huì)比3G時(shí)代有所削弱；同時(shí)，盡管高通的UMB技術(shù)乏有問(wèn)津，該公司在巴塞羅那也宣布將于2009年推出多模LTE芯片組，高通在該領(lǐng)域仍將保持收益。
　　3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)項(xiàng)目是近兩年來(lái)3GPP啟動(dòng)的最大的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，這種以O(shè)FDM/FDMA為核心的技術(shù)可以被看作“準(zhǔn)4G”技術(shù)。3GPP LTE項(xiàng)目的主要性能目標(biāo)包括：在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小區(qū)邊緣用戶的性能；提高小區(qū)容量；降低系統(tǒng)延遲，用戶平面內(nèi)部單向傳輸時(shí)延低于5ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時(shí)間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時(shí)間小于100ms；支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋；能夠?yàn)?50Km/h高速移動(dòng)用戶提供>100kbps的接入服務(wù)；支持成對(duì)或非成對(duì)頻譜，并可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。
　　LTE的研究，包含了一些普遍認(rèn)為很重要的部分，如等待時(shí)間的減少、更高的用戶數(shù)據(jù)速率、系統(tǒng)容量和覆蓋的改善以及運(yùn)營(yíng)成本的降低。
　　為了達(dá)到這些目標(biāo)，無(wú)線接口和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)同樣重要?？紤]到需要提供比3G更高的數(shù)據(jù)速率，和未來(lái)可能分配的頻譜，LTE需要支持高于5MHz的傳輸帶寬。
　　1.Lightware Terminal Equipment -- 光端機(jī)
　　2.Line Terminatinig Equipment -- 線路終接設(shè)備
　　3.Long Term Evolution -- 3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)
　　3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE: Long Term Evolution)項(xiàng)目是近兩年來(lái)3GPP啟動(dòng)的最大的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，這種以O(shè)FDM/FDMA為核心的技術(shù)可以被看作“準(zhǔn)4G”技術(shù)。3GPP LTE項(xiàng)目的主要性能目標(biāo)包括：在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小區(qū)邊緣用戶的性能；提高小區(qū)容量；降低系統(tǒng)延遲，用戶平面內(nèi)部單向傳輸時(shí)延低于5ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時(shí)間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時(shí)間小于100ms；支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋；能夠?yàn)?50Km/h高速移動(dòng)用戶提供>100kbps的接入服務(wù)；支持成對(duì)或非成對(duì)頻譜，并可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。
帶著4個(gè)問(wèn)題看TD-LTE未來(lái)的發(fā)展
　　中國(guó)移動(dòng)正在全力推動(dòng)TD-LTE的發(fā)展，于是，出現(xiàn)了在中國(guó)3G還未大規(guī)模啟動(dòng)的時(shí)候，LTE竟然成為最熱的關(guān)鍵詞之一。
　　然而，TD-LTE要想在未來(lái)取得較大發(fā)展，必須解決以下幾個(gè)問(wèn)題：
　　1.HSPA+能否被繞過(guò)？
　　LTE雖然非常具有吸引力，但是相比之下，HSPA+因?yàn)榫哂蓄?lèi)似的性能以及投資很少，成為T(mén)elstra等運(yùn)營(yíng)商的下一步選擇。在時(shí)間上，HSPA+比LTE要早一年左右，這也是不得不考慮的問(wèn)題。
　　如果LTE還沒(méi)有成熟的情況下，中國(guó)聯(lián)通推出28Mbps的HSPA+，中國(guó)移動(dòng)能夠保持沉默，繼續(xù)等待TD-LTE嗎？
　　2.LTE商用時(shí)間表怎么樣？
　　根據(jù)目前的情況來(lái)看，LTE最早會(huì)在2010年實(shí)現(xiàn)商用，根本的癥結(jié)現(xiàn)在看來(lái)，一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)就是終端芯片。LTE標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將在下個(gè)月即今年底通過(guò)，但是芯片還需要較長(zhǎng)的時(shí)間。
　　2月，高通公司在巴塞拉那大會(huì)上宣布，高通公司將于2009年推出業(yè)內(nèi)首款多模LTE芯片組.LTE解決方案計(jì)劃于2009年第二季度出樣。
　　4月，愛(ài)立信移動(dòng)平臺(tái)部門(mén)宣布，愛(ài)立信推出全球首款針對(duì)手機(jī)的商用LTE平臺(tái)，ASIC碼樣本將于2008年期間發(fā)布，商用版本計(jì)劃于2009年推出，基于該平臺(tái)的產(chǎn)品有望于2010年上市。
　　從芯片出樣到芯片商用需要至少9個(gè)月時(shí)間，而從芯片商用到終端面市又需要至少9個(gè)月的時(shí)間。因此最早的基于FD-LTE的手機(jī)商用最早要到2010年。TD-LTE會(huì)有一些延遲，不過(guò)隨著中國(guó)移動(dòng)大力推動(dòng)，預(yù)計(jì)TD-LTE和FD-LTE基本能夠同步。
　　記得前段時(shí)間看過(guò)一個(gè)文章：國(guó)產(chǎn)3G今年年底將推出LTE測(cè)試樣機(jī)。真是很吃驚，這是非常難于完成的任務(wù)。
　　3.LTE的成本能夠降下來(lái)嗎？
　　這個(gè)成本，我指的是每Mbit/s的成本能不能相比3G大幅降低。從現(xiàn)有3G運(yùn)營(yíng)商的實(shí)踐來(lái)看，隨著數(shù)據(jù)流量的大幅增長(zhǎng)，收入并沒(méi)有出現(xiàn)相應(yīng)的增長(zhǎng)，這是運(yùn)營(yíng)商最為擔(dān)心的問(wèn)題。同樣極力推動(dòng)LTE的T-Mobile就公開(kāi)指出，LTE的我指的是每Mbit/s的成本必須要比現(xiàn)在的技術(shù)下降10倍，才能對(duì)運(yùn)營(yíng)商具有吸引力。
　　當(dāng)然與3G共享站址、保證3G的部分設(shè)備能夠平滑升級(jí)到LTE、利用最優(yōu)的回程網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等是解決方式之一，還有，不能動(dòng)不動(dòng)就硬件升級(jí)，最好能通過(guò)軟件升級(jí)更新版本也是運(yùn)營(yíng)商必須要求的。此外，熱門(mén)的毫微微蜂窩基站技術(shù)也不錯(cuò)，能夠?qū)κ覂?nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)行優(yōu)化。
　　4.TD-LTE能否走向世界實(shí)現(xiàn)大一統(tǒng)？
　　可以說(shuō)，中國(guó)移動(dòng)之所以對(duì)TD-LTE寄予厚望，是因?yàn)橄啾萒D-SCDMA來(lái)說(shuō)，TD-LTE最有希望走向世界，這樣的結(jié)果將是規(guī)模經(jīng)濟(jì)，可以將設(shè)備和終端價(jià)格大幅降低。
　　全球有不少運(yùn)營(yíng)商擁有TDD頻段，運(yùn)營(yíng)商對(duì)TD-LTE的部署需求很大。再考慮到TD-LTE和FD-LTE的相似性，出現(xiàn)TD-LTE和FD-LTE的多模芯片將是必然，這樣無(wú)疑將大大降低終端成本。
　　記得T-Mobile的CTO說(shuō)過(guò)一句話，LTE正如其名字一樣，是2020年左右的愿景，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，2G和3G還是重點(diǎn)。

TD-LTE的三大技術(shù)特點(diǎn)
　　在無(wú)線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展演進(jìn)上，TD-SCDMA的一些特點(diǎn)越來(lái)越受到重視，LTE等后續(xù)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也采納了這些技術(shù)，并且吸收了一些TD-SCDMA的設(shè)計(jì)思想。TD的雙工技術(shù)、基于OFDM的多址接入技術(shù)、基于MIMO/SA的多天線技術(shù)是TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
　　第一個(gè)就是基于TDD的雙工技術(shù)。在TDD方式里面，TDD時(shí)間切換的雙工方式是在一個(gè)幀結(jié)構(gòu)中定義了它的雙工過(guò)程。通過(guò)國(guó)內(nèi)各家企業(yè)的共同合作與努力，在2007年 10月份，形成一個(gè)單獨(dú)完整的雙工幀結(jié)構(gòu)的LTE-TDD規(guī)范。在討論TDD系統(tǒng)的同時(shí)要考慮FDD(頻分雙工)系統(tǒng)，在TDD/FDD雙模中，LTE規(guī)范提供了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的共同性。
　　第二個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù))。其中有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是OFDM技術(shù)和MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)如何結(jié)合，使移動(dòng)通信系統(tǒng)性能進(jìn)一步提升；二是OFDM技術(shù)在蜂窩移動(dòng)通信組網(wǎng)的條件下，如何克服同頻組網(wǎng)帶來(lái)的問(wèn)題。
　　第三個(gè)是基于MIMO/SA的多天線技術(shù)。智能天線技術(shù)是通過(guò)賦形，提供覆蓋和干擾協(xié)調(diào)能力的技術(shù)。
　　MIMO技術(shù)通過(guò)多天線提供不同的傳輸能力，提供空間復(fù)用的增益，這兩種技術(shù)在LTE以及LTE的后續(xù)演進(jìn)系統(tǒng)中是非常重要的技術(shù)。我們同時(shí)也很關(guān)注MIMO技術(shù)和智能天線技術(shù)在后續(xù)演進(jìn)上的結(jié)合。
　　在LTE里面多天線應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多方努力，在去年4月份，3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織最后接受智能天線的應(yīng)用作為T(mén)DD模式的特征之一。
全球首次LTE通話
　　北京時(shí)間9月18日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，諾基亞西門(mén)子通信公司(以下簡(jiǎn)稱“諾西”)今天表示，該公司已成功實(shí)現(xiàn)了全球首次LTE通話。
　　諾西稱，這次通話是在其位于德國(guó)烏爾姆的研發(fā)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的，使用了一個(gè)商業(yè)性基站和符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的軟件。
　　諾西無(wú)線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部門(mén)掌門(mén)馬克·魯昂內(nèi)(Marc Rouanne)說(shuō)，“這證明我們的研發(fā)方向是正確的，我們的戰(zhàn)略將專(zhuān)注于部署，成為首家推出LTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的公司?！?
　　受價(jià)格戰(zhàn)和運(yùn)營(yíng)商投資速度放慢的影響，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)出現(xiàn)萎縮，所有電信設(shè)備廠商競(jìng)相向運(yùn)營(yíng)商“推銷(xiāo)”LTE網(wǎng)絡(luò)。諾西表示，首個(gè)LTE網(wǎng)絡(luò)將于今年晚些時(shí)候開(kāi)通，大規(guī)模部署則要等到2010年。
　　諾西沒(méi)有在一些頗有影響的交易中中標(biāo)，但魯昂內(nèi)指出，該公司正在向全球約80家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商銷(xiāo)售支持LTE的基站，這些基站可以通過(guò)軟件升級(jí)。