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LTE(Long Term Evolution,長期演進)項目是3G的演進,LTE並非人們普遍誤解的4G技術,而是3G與4G技術之間的一個過渡,是3.9G的全球標準,它改進並增強了3G的空中接入技術,採用OFDM和MIMO作為其無線網路演進的唯一標準。在20MHz頻譜頻寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行 50Mbit/s的峰值速率。改善了小區邊緣用戶的性能,提高小區容量和降低系統延遲。主要技術特徵
3GPP從“系統性能要求”、“網路的部署場景”、“網路架構”、“業務支持能力”等方面對LTE進行了詳細的描述。與3G相比,LTE具有如下技術特徵[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倍於R6HSDPA);上行鏈路2.5(bit/s)/Hz,是R6HSU-PA2--3倍。
(3)以分組域業務為主要目標,系統在整體架構上將基於分組交換。
(4)QoS保證,通過系統設計和嚴格的QoS機制,保證實時業務(如VoIP)的服務質量。
(5)系統部署靈活,能夠支持1.25MHz-20MHz間的多種系統頻寬,並支持“paired”和“unpaired”的頻譜分配。保證了將來在系統部署上的靈活性。
(6)降低無線網路時延:子幀長度0.5ms和0.675ms,解決了向下兼容的問題並降低了網路時延,時延可達U-plan<5ms,C-plan<100ms。
(7)增加了小區邊界比特速率,在保持目前基站位置不變的情況下增加小區邊界比特速率。如MBMS(多媒體廣播和組播業務)在小區邊界可提供1bit/s/Hz的數據速率。
(8)強調向下兼容,支持已有的3G系統和非3GPP規範系統的協同運作。
與3G相比,LTE更具技術優勢,具體體現在:高數據速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容。
網路結構和核心技術
3GPP對LTE項目的工作大體分為兩個時間段:2005年3月到2006年6月為SI(StudyItem)階段,完成可行性研究報告;2006年6月到2007年6月為WI(WorkItem)階段,完成核心技術的規範工作。在2007年中期完成LTE相關標準制定(3GPPR7),在2008年或 2009年推出商用產品。就目前的進展來看,發展比計畫滯後了大概3個月,但經過3GPP組織的努力,LTE的系統框架大部分已經完成。LTE採用由NodeB構成的單層結構,這種結構有利於簡化網路和減小延遲,實現了低時延,低複雜度和低成本的要求。與傳統的3GPP接入網相比,LTE減少了RNC節點。名義上LTE是對3G的演進,但事實上它對3GPP的整個體系架構作了革命性的變革,逐步趨近於典型的IP寬頻網結構。
3GPP初步確定LTE的架構如圖1所示,也叫演進型UTRAN結構(E-UTRAN) 。接入網主要由演進型NodeB(eNB)和接入網關(aGW)兩部分構成。aGW是一個邊界節點,若將其視為核心網的一部分,則接入網主要由 eNB一層構成。eNB不僅具有原來NodeB的功能外,還能完成原來RNC的大部分功能,包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制、承載控制、接入移動性管理和Inter-cellRRM等。Node B和Node B之間將採用格線(Mesh)方式直接互連,這也是對原有UTRAN結構的重大修改。
營運發展
按用戶數量和市值計算,中國移動都是全球最大的移動運營商。此前,英國沃達豐、日本NTT DoCoMo、美國AT&T和Verizon等世界最主要電信運營商已經決定採用LTE技術,此次中國移動加入,將大力推動LTE技術的發展,LTE在後3G時代也將延續2G時期GSM的主流地位。沃達豐CEO阿倫·薩林(Arun Sarin)昨日在巴塞隆納的移動世界大會表示,該集團將與中國移動和Verizon攜手推進LTE技術,LTE將成為行業未來發展的明確方向。
目前,移動無線技術的演進路徑主要有三條:一是WCDMA和TD-SCDMA,均從HSPA演進至HSPA ,進而到LTE;二是CDMA2000沿著EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B,最終到UMB;三是802.16m的WiMAX路線。這其中LTE擁有最多的支持者,WiMAX次之。
LTE是由愛立信、諾基亞、西門子、華為等世界主要電信設備生產商開發的技術,CDMA陣營的阿爾卡特朗訊和北電網路也有投入。CDMA近年來日漸失勢,阿爾卡特朗訊已經在上周沖減了37億美元與CDMA技術標準相關的資產,並將和日本NEC建立研發LTE的合資公司。
由於美國高通公司在3G時代占據了技術的核心專利,LTE陣營處心積慮搞OFDM繞開高通主要技術,可以肯定高通的地位會比3G時代有所削弱;同時,儘管高通的UMB技術乏有問津,該公司在巴塞隆納也宣布將於2009年推出多模LTE晶片組,高通在該領域仍將保持收益。
3GPP長期演進(LTE)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術研發項目,這種以 OFDM/FDMA為核心的技術可以被看作“準4G”技術。3GPP LTE項目的主要性能目標包括:在20MHz頻譜頻寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善小區邊緣用戶的性能;提高小區容量;降低系統延遲,用戶平面內部單向傳輸時延低於5ms,控制平面從睡眠狀態到激活狀態遷移時間低於50ms,從駐留狀態到激活狀態的遷移時間小於 100ms;支持100Km半徑的小區覆蓋;能夠為350Km/h高速移動用戶提供>100kbps的接入服務;支持成對或非成對頻譜,並可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種頻寬。
LTE的研究,包含了一些普遍認為很重要的部分,如等待時間的減少、更高的用戶數據速率、系統容量和覆蓋的改善以及運營成本的降低。
為了達到這些目標,無線接口和無線網路架構的演進同樣重要。考慮到需要提供比3G更高的數據速率,和未來可能分配的頻譜,LTE需要支持高於5MHz的傳輸頻寬。
1.Lightware Terminal Equipment -- 光端機
2.Line Terminatinig Equipment -- 線路終接設備
3.Long Term Evolution -- 3GPP長期演進
3GPP長期演進(LTE: Long Term Evolution)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術研發項目,這種以OFDM/FDMA為核心的技術可以被看作“準4G”技術。3GPP LTE項目的主要性能目標包括:在20MHz頻譜頻寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善小區邊緣用戶的性能;提高小區容量;降低系統延遲,用戶平面內部單向傳輸時延低於5ms,控制平面從睡眠狀態到激活狀態遷移時間低於50ms,從駐留狀態到激活狀態的遷移時間小於 100ms;支持100Km半徑的小區覆蓋;能夠為350Km/h高速移動用戶提供>100kbps的接入服務;支持成對或非成對頻譜,並可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種頻寬。