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LTE

LTE(Long Term Evolution),長期演進)項目是3G的演進,始于2004年3GPP的多倫多會議。LTE并非人們普遍誤解的4G技術(shù),而是3G與4G技術(shù)之間的一個過渡,是3.9G的全球標準,它改進并增強了3G的空中接入技術(shù),采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進的唯一標準。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能,提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。

LTE的主要技術(shù)特征

3GPP從“系統(tǒng)性能要求”、“網(wǎng)絡(luò)的部署場景”、“網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”、“業(yè)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(shù)特征:

(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)務為主要目標,系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換。

(4)QoS保證,通過系統(tǒng)設(shè)計和嚴格的QoS機制,保證實時業(yè)務(如VoIP)的服務質(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。保證了將來在系統(tǒng)部署上的靈活性。

(6)降低無線網(wǎng)絡(luò)時延:子幀長度0.5ms和0.675ms,解決了向下兼容的問題并降低了網(wǎng)絡(luò)時延,時延可達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)在小區(qū)邊界可提供1bit/s/Hz的數(shù)據(jù)速率。

(8)強調(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)同運作。

與3G相比,LTE更具技術(shù)優(yōu)勢,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(shù)的規(guī)范工作。在2007年中期完成LTE相關(guān)標準制定(3GPPR7),在2008年或2009年推出商用產(chǎn)品。就目前的進展來看,發(fā)展比計劃滯后了大概3個月[1],但經(jīng)過3GPP組織的努力,LTE的系統(tǒng)框架大部分已經(jīng)完成?!?/p>

LTE采用由NodeB構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有利于簡化網(wǎng)絡(luò)和減小延遲,實現(xiàn)了低時延,低復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。名義上LTE是對3G的演進,但事實上它對3GPP的整個體系架構(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,也叫演進型UTRAN結(jié)構(gòu)(E-UTRAN)。接入網(wǎng)主要由演進型NodeB(eNB)和接入網(wǎng)關(guān)(aGW)兩部分構(gòu)成。aGW是一個邊界節(jié)點,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(diào)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之間將采用網(wǎng)格(Mesh)方式直接互連,這也是對原有UTRAN結(jié)構(gòu)的重大修改

LTE的營運發(fā)展

按用戶數(shù)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(jīng)決定采用LTE技術(shù),此次中國移動加入,將大力推動LTE技術(shù)的發(fā)展,LTE在后3G時代也將延續(xù)2G時期GSM的主流地位。2009年日本頒發(fā)了4張LTE牌照,開始了LTE的商用準備。

沃達豐CEO阿倫•薩林(Arun Sarin)昨日在巴塞羅那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(shù),LTE將成為行業(yè)未來發(fā)展的明確方向。

目前,移動無線技術(shù)的演進路徑主要有三條:一是WCDMA和TD-SCDMA,均從HSDPA演進至HSDPA+,進而到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也通過一定方式演進到LTE,3GPP2也基本放棄了UMB的計劃);三是802.16m的WiMAX路線。這其中LTE擁有最多的支持者,WiMAX次之。

LTE是由愛立信、諾基亞西門子、華為等世界主要電信設(shè)備生產(chǎn)商開發(fā)的技術(shù),CDMA陣營的阿爾卡特朗訊和北電網(wǎng)絡(luò)也有投入。CDMA近年來日漸失勢,阿爾卡特朗訊已經(jīng)在上周沖減了37億美元與CDMA技術(shù)標準相關(guān)的資產(chǎn),并將和日本NEC建立研發(fā)LTE的合資公司。

由于美國高通公司在3G時代占據(jù)了技術(shù)的核心專利,LTE陣營處心積慮搞OFDM繞開高通主要技術(shù),可以肯定高通的地位會比3G時代有所削弱;同時,盡管高通的UMB技術(shù)乏有問津,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長期演進(LTE)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術(shù)研發(fā)項目,這種以O(shè)FDM/FDMA為核心的技術(shù)可以被看作“準4G”技術(shù)。3GPP LTE項目的主要性能目標包括: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)部單向傳輸時延低于5ms,控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms,從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms;支持100Km半徑的小區(qū)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,并可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。

LTE的研究,包含了一些普遍認為很重要的部分,如等待時間的減少、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營成本的降低。

為了達到這些目標,無線接口和無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進同樣重要??紤]到需要提供比3G更高的數(shù)據(jù)速率,和未來可能分配的頻譜,LTE需要支持高于5MHz的傳輸帶寬。

1.Lightware Terminal Equipment -- 光端機

2.Line Terminatinig Equipment -- 線路終接設(shè)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(shù)研發(fā)項目,這種以O(shè)FDM/FDMA為核心的技術(shù)可以被看作“準4G”技術(shù)。3GPP LTE項目的主要性能目標包括: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)部單向傳輸時延低于5ms,控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms,從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms;支持100Km半徑的小區(qū)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,并可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。

帶著4個問題看TD-LTE未來的發(fā)展

中國移動正在全力推動TD-LTE的發(fā)展,于是,出現(xiàn)了在中國3G還未大規(guī)模啟動的時候,LTE竟然成為最熱的關(guān)鍵詞之一。

然而,TD-LTE要想在未來取得較大發(fā)展,必須解決以下幾個問題:

1.HSPA+能否被繞過?

LTE雖然非常具有吸引力,但是相比之下,HSPA+因為具有類似的性能以及投資很少,成為Telstra等運營商的下一步選擇。在時間上,HSPA+比LTE要早一年左右,這也是不得不考慮的問題。
如果LTE還沒有成熟的情況下,中國聯(lián)通推出28Mbps的HSPA+,中國移動能夠保持沉默,繼續(xù)等待TD-LTE嗎?

2.LTE商用時間表怎么樣?

根據(jù)目前的情況來看,LTE最早會在2010年實現(xiàn)商用,根本的癥結(jié)現(xiàn)在看來,一個是標準,一個就是終端芯片。LTE標準預計將在下個月即今年底通過,但是芯片還需要較長的時間。
2月,高通公司在巴塞拉那大會上宣布,高通公司將于2009年推出業(yè)內(nèi)首款多模LTE芯片組.LTE解決方案計劃于2009年第二季度出樣。

4月,愛立信移動平臺部門宣布,愛立信推出全球首款針對手機的商用LTE平臺,ASIC碼樣本將于2008年期間發(fā)布,商用版本計劃于2009年推出,基于該平臺的產(chǎn)品有望于2010年上市。

從芯片出樣到芯片商用需要至少9個月時間,而從芯片商用到終端面市又需要至少9個月的時間。因此最早的基于FD-LTE的手機商用最早要到2010年。TD-LTE會有一些延遲,不過隨著中國移動大力推動,預計TD-LTE和FD-LTE基本能夠同步。

記得前段時間看過一個文章:國產(chǎn)3G今年年底將推出LTE測試樣機。真是很吃驚,這是非常難于完成的任務。

3.LTE的成本能夠降下來嗎?

這個成本,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運營商的實踐來看,隨著數(shù)據(jù)流量的大幅增長,收入并沒有出現(xiàn)相應的增長,這是運營商最為擔心的問題。同樣極力推動LTE的T-Mobile就公開指出,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,才能對運營商具有吸引力。

當然與3G共享站址、保證3G的部分設(shè)備能夠平滑升級到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,不能動不動就硬件升級,最好能通過軟件升級更新版本也是運營商必須要求的。此外,熱門的毫微微蜂窩基站技術(shù)也不錯,能夠?qū)κ覂?nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋進行優(yōu)化。

4.TD-LTE能否走向世界實現(xiàn)大一統(tǒng)?

可以說,中國移動之所以對TD-LTE寄予厚望,是因為相比TD-SCDMA來說,TD-LTE最有希望走向世界,這樣的結(jié)果將是規(guī)模經(jīng)濟,可以將設(shè)備和終端價格大幅降低。

全球有不少運營商擁有TDD頻段,運營商對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,這樣無疑將大大降低終端成本。
  記得T-Mobile的CTO說過一句話,LTE正如其名字一樣,是2020年左右的愿景,很長一段時間內(nèi),2G和3G還是重點。

TD-LTE的三大技術(shù)特點

在無線移動通信標準的發(fā)展演進上,TD-SCDMA的一些特點越來越受到重視,LTE等后續(xù)各項標準也采納了這些技術(shù),并且吸收了一些TD-SCDMA的設(shè)計思想。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標準的三個關(guān)鍵技術(shù)。

第一個就是基于TDD的雙工技術(shù)。在TDD方式里面,TDD時間切換的雙工方式是在一個幀結(jié)構(gòu)中定義了它的雙工過程。通過國內(nèi)各家企業(yè)的共同合作與努力,在2007年 10月份,形成一個單獨完整的雙工幀結(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)和標準的共同性。

第二個關(guān)鍵技術(shù)是OFDM(正交頻分復用技術(shù))。其中有兩個關(guān)鍵點,一是OFDM技術(shù)和MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)如何結(jié)合,使移動通信系統(tǒng)性能進一步提升;二是OFDM技術(shù)在蜂窩移動通信組網(wǎng)的條件下,如何克服同頻組網(wǎng)帶來的問題。

第三個是基于MIMO/SA的多天線技術(shù)。智能天線技術(shù)是通過賦形,提供覆蓋和干擾協(xié)調(diào)能力的技術(shù)。

MIMO技術(shù)通過多天線提供不同的傳輸能力,提供空間復用的增益,這兩種技術(shù)在LTE以及LTE的后續(xù)演進系統(tǒng)中是非常重要的技術(shù)。我們同時也很關(guān)注MIMO技術(shù)和智能天線技術(shù)在后續(xù)演進上的結(jié)合。

在LTE里面多天線應用的標準化過程中,經(jīng)過多方努力,在去年4月份,3GPP標準組織最后接受智能天線的應用作為TDD模式的特征之一。

全球首次LTE通話

北京時間9月18日消息,據(jù)國外媒體報道,諾基亞西門子通信公司(以下簡稱“諾西”)今天表示,該公司已成功實現(xiàn)了全球首次LTE通話。

諾西稱,這次通話是在其位于德國烏爾姆的研發(fā)機構(gòu)進行的,使用了一個商業(yè)性基站和符合相關(guān)標準的軟件。

諾西無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務部門掌門馬克•魯昂內(nèi)(Marc Rouanne)說,“這證明我們的研發(fā)方向是正確的,我們的戰(zhàn)略將專注于部署,成為首家推出LTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的公司。”

受價格戰(zhàn)和運營商投資速度放慢的影響,移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場出現(xiàn)萎縮,所有電信設(shè)備廠商競相向運營商“推銷”LTE網(wǎng)絡(luò)。諾西表示,首個LTE網(wǎng)絡(luò)將于今年晚些時候開通,大規(guī)模部署則要等到2010年。

諾西沒有在一些頗有影響的交易中中標,但魯昂內(nèi)指出,該公司正在向全球約80家移動運營商銷售支持LTE的基站,這些基站可以通過軟件升級。

什么是LTE?

LTE是英文Long Term Evolution的縮寫。LTE也被通俗的稱為3.9G,具有100Mbps的數(shù)據(jù)下載能力,被視作從3G向4G演進的主流技術(shù)。

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(shù)據(jù)速率、系統(tǒng)容量和覆蓋的改善以及運營成本的降低。

3GPP長期演進(LTE)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術(shù)研發(fā)項目,這種以O(shè)FDM/FDMA為核心的技術(shù)可以被看作“準4G”技術(shù)。3GPP LTE項目的主要性能目標包括: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)部單向傳輸時延低于5ms,控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms,從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms;支持100Km半徑的小區(qū)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,并可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。

LTE是由愛立信、諾基亞西門子、華為等世界主要電信設(shè)備生產(chǎn)商開發(fā)的技術(shù),CDMA陣營的阿爾卡特朗訊和北電網(wǎng)絡(luò)也有投入。CDMA近年來日漸失勢,阿爾卡特朗訊已經(jīng)在上周沖減了37億美元與CDMA技術(shù)標準相關(guān)的資產(chǎn),并將和日本NEC建立研發(fā)LTE的合資公司。

3GPP長期演進(LTE)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術(shù)研發(fā)項目,這種以O(shè)FDM/FDMA為核心的技術(shù)可以被看作“準4G”技術(shù)。3GPP LTE項目的主要性能目標包括: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)部單向傳輸時延低于5ms,控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms,從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms;支持100Km半徑的小區(qū)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,并可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。
 


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