2024年10月14日发(作者:厉曼蔓)
LTE(Long Term Evolution,长期演进)工程是3G的演进,始于2004年3GPP的多
伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术,而是3G与4G技术之间的一个过
渡,是3.9G的全球标准,它改良并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO
作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s
与上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降
LTE概念
LTE是英文Long Term Evolution的缩写。LTE也被通俗的称为3.9G,具有
100Mbps的数据下载能力,被视作从3G向4G演进的主流技术。
LTE的研究,包含了一些普遍认为很重要的局部,如等待时间的减少、更高
的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营本钱的降低。
3GPP长期演进(LTE)工程是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发工程,
这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G〞技术。3GPP LTE工程的主
要性能目标包括:在20MHz频谱带宽能 够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰
值速率;改善小区边缘用户的性能;提高小区容量;降低系统延迟,用户平面内
部单向传输时延低于5ms,控 制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,
从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能
够为350Km/h 高速移动用户提供>100kbps的接入效劳;支持成对或非成对频谱,
并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。
LTE的主要技术特征
3GPP从“系统性能要求〞、“网络的部署场景〞、“网络架构〞、“业
务支持能力〞等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比,LTE具有如下技术
特征[2][3]:
(1)通信速率有了提高,下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。
(2)提高了频谱效率,下行链路5(bit/s)/Hz,(3--4倍于R6版本的HSDPA);
上行链路2.5(bit/s)/Hz,是R6版本HSU-PA的2--3倍。
(3)以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换。
(4)QoS保证,通过系统设计和严格的QoS机制,保证实时业务(如VoIP)的
效劳质量。
(5)系统部署灵活,能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽,并支持
“paired〞和“unpaired〞的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。
(6)降低无线网络时延:子帧长度0.5ms和0.675ms,解决了向下兼容的问
题并降低了网络时延,时延可达U-plan<5ms,C-plan<100ms。
(7)增加了小区边界比特速率,在保持目前基站位置不变的情况下增加小区
边界比特速率。如MBMS(多媒体播送和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz
的数据速率。
(8)强调向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP标准系统的协同运作。
与3G相比,LTE更具技术优势,具体表达在:高数据速率、分组传送、延
迟降低、广域覆盖和向下兼容。
工程由来
LTE(Long Term Evolution)工程是3G的演进,它改良并增强了3G的空中接
入技术,采用OFDM和MIMO作 为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带
宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用
户的性能,提高 小区容量和降低系统延迟。 3GPP LTE工程的主要性能目标包
括:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善
小区边缘用户的性能;提高小区容量; 降低系统延迟,用户平面内部单向传输
时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态
到激活状态的迁移时间小于 100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能够为350Km/h
高速移动用户提供>100kbps的接入效劳;支持成对或非成对频谱,并可灵活配
置1.25 MHz到20MHz多种带宽。
LTE概念的提出意味着目标确实立,为了有一个清晰的技术开展路线,3GPP
制定了明确的时间 表。整个标准开展过程分为两个阶段,研究工程阶段和工作
工程阶段。研究工程阶段预计在2006年年中结束,该阶段将主要完成对目标需
求的定义,以及明确 LTE的概念等;然后征集候选技术提案,并对技术提案进
行评估,确定其是否符合目标需求。工作工程预计在2006年年中以前建立,并
开始标准的建立。该阶 段会对未来LTE的标准细节的方方面面展开讨论和起草,
这个过程同以前3G标准在3GPP中的制定过程是一样的,这一过程将一直持续到
2007年年中。整 个过程相比3G标准的制定节奏明显加快,这也是考虑到市场
的需求,随着宽带技术的不断创新,3GPP也将在最短的时间内推出最新的技术。
这给运营业带来了 新的机遇,更新更快的业务可以在不远的将来得以实现,甚
至完全可以和有线网络相媲美。
演进路线
LTE长期演进是GSM阵营的现时最先进网络。
LET演进图
演进路线:
GSM----->GPRS--->EDGE---->WCDMA------->HSD/UPA----->HSD/UPA+------->L
TE长期演进
传输速度分别是:
GSM:9K GPRS:42K EDGE:172K WCDMA:364k HSD/UPA:14.4M HSD/UPA+:
42M LTE:300M
技术提案
从LTE制定的目标需求可以看出,100Mbit/s的传输能力已远不是3G所能
比的,那么其使用的技术也必将有较大的提高。在方案的征集过程中有6个选项,
按照双工方式可分为频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种;按照无线链路的调制
方式或多址方式主要可分为码分多址(CDMA)和正交频分多址(OFDMA)两种。
技术提案的简单介绍如下:
SC-FDMA UL、FDD OFDMA DL
该提案使用了目前频谱效率很高的正交频分复用(OFD
LTE技术提案
M)技术作为下行链路的主要调制方式,实现高速数据速率传送。上行链路那么采
用单载波频分多址(FDMA),主要的好处就是降低了发射终端的峰均功率比,减小
了终端的体积和本钱。其主要特点包括频谱带宽灵活分配、子载波序列固定、采
用循环前缀对抗多径衰落和可变的传输时间间隔(TTI)等。
UL采用OFDMA,FDD DL采用OFDMA
该提案与上一方案非常类似。所不同的主要是上行链路,这里采用的也是
OFDM技术,这就要求终端能够实现比拟高的峰均功率比,但数据传输效率更高。
MC-WCDMA UL/DL
该提案实际上就是多载波的WCDMA方案,上下行采用与HSDPA/HSUPA相似的
技术,例如自适应调制方式、NodeB调度、层2快速重传和快速小区切换等,然
后利用多载波复用的方式提高数据速率。
UL/DL采用MC-TD-SCDMA
该提案主要由大唐公司提出,是TD-SCDMA标准的演进。其主要特点是尽可
能继承TD-SCDMA的系统特点,例如相同的子信道带宽、信道结构,Space、Time、
Code多域复用等,在此根底上通过多载波的方式扩展数据速率,满足LTE的需
求。
UL/DL采用OFDMA和TDD UL采用SC-FDMA,TDD DL采用OFDMA
这两种提案同前两种是非常类似的,不同的是双工方式。
以上这些提案代表了不同的背景和不同集团的利益,在最新结束的马耳他会
议上,已有了最终的结果。FDD和TDD将尽量采用相同的多址技术,并且绝大多
数公司支持的第一种方案将作为以后开展LTE研究的前提条件。同时中国的
TD-SCDMA经过多方的不断努力,TD-SCDMA的帧结构在第一种方案中作为一个选
项得以保存,并且可以在多载波的演进方面继续开展研究。
开展规划
整个标准开展过程分为研究工程(study item)和工作工程(work item)两个
阶段。 研究工程阶段在2006年年中结束,该阶段将主要完
LTF初步开展规划
成 目标需求的定义,明确LTE的概念等,然后征集候选技术提案,并对技术提
案进行评估,确定其是否符合目标需求。对有可能融合的提案进行讨论,甚至还
可能对 某些技术的优越性进行辩论,最终选择出适合未来LTE 的技术方案。实
际上这是厂商实力的较量,也不乏政府在其后的影响。针对系统功能的划分、接
口的定义也会在这个阶段涉及。
工作工程在2006年年中以前建立,并开始着手标准的建立。该阶段将对未
来LTE标准细节的各个方面展开讨论和起草,并一直持续到2007年年中。整个
过程比3G标准的制定过程节奏明显加快,这也是考虑到市场的需求。随着宽带
技术的不断创新,3GPP也将在最短的时间内推出最新的技术。这给运营业带来
了新的机遇,更新更快的业务可以在不远的将来得以实现,甚至完全可以和有线
网络相媲美。
3GPP对LTE工程的工作大体分为两个时间段:2005年3月到2006年6月为
SI(StudyItem)阶段,完成可行性研究报告;2006 年6月到2007年6月为
WI(WorkItem)阶段,完成核心技术的标准工作。在2007年中期完成LTE相关标
准制定(3GPPR7),在2021 年或 2021年推出商用产品。就目前的进展来看,开
展比方案滞后了大概3个月,但经过3GPP组织的努力,LTE的系统框架大局部
已经完成。
LTE详细开展规划
LTE采用由NodeB构成的单层结构,这种结构有
LTE详细开展规划
利 于简化网络和减小延迟,实现了低时延,低复杂度和低本钱的要求。与传统
的3GPP接入网相比, LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进,但事
实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革,逐步趋近于典型的IP宽带网
结构。 3GPP初步确定LTE的架构如图1所示,也叫演进型UTRAN结构
(E-UTRAN)[3]。接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关 (aGW)两局部构成。
aGW是一个边界节点,假设将其视为核心网的一局部,那么接入网主要由eNB一
层构成。eNB不仅具有原来NodeB的功能外,还能完成原来RNC的大局部功能,
包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和
Inter-cellRRM等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连,这
也是对原有UTRAN结构的重大修改。
传输方案
LTE下行传输方案采用传统的带循环前缀〔CP〕的OFDM,每一个子载波占用
15kHz,循环前缀的持续时间为4.7/16.7μs,分别对应短 CP和长CP。为了满
足数据传输延迟的要求〔在轻负载情况下,用户面延迟小于5ms〕,LTE系统必
须采用很短的交织长度〔TTI〕和自动重传请求〔ARQ〕周期,因此,在3G中的
10ms无线帧被分成20个同等大小的子帧,长度为0.5ms。
下行数据的调制主要采用QPSK、16QAM和64QAM这3种方式。针对播送业务,
一种独特的分层调制〔hierarchical modulation〕方式也考虑被采用。分层调
制的思想是,在应用层将一个逻辑业务分成两个数据流,一个是高优先级的根本
层,另一个是低优先级的增强层。在物理层, 这两个数据流分别映射到信号星
座图的不同层。由于根本层数据映射后的符号距离比增强层的符号距离大,因此,
根本层的数据流可以被包括远离基站和靠近基站的 用户接收,而增强层的数据
流只能被靠近基站的用户接收。也就是说,同一个逻辑业务可以在网络中根据信
道条件的优劣提供不同等级的效劳。
在目前的研究阶段,主要还是沿用R6的Turbo编码作为LTE信道编码,例
如在系统性能评估中。但是,很多公司也在研究其他编码方式,并期望被引入 LTE
中,如低密度奇偶校验〔LDPC〕码。在大数据量情况下,LDPC码可获得比Turbo
码高的编码增益,在解码复杂度上也略有减小。
MIMO技术在R7中已经被引入,是WCDMA增强的一个重要特性。而在LTE中,
MIMO被 认为是到达用户平均吞吐量和频谱效率要求的最正确技术。下行MIMO
天线的根本配置是,在基站设两个发射天线,在UE设两个接收天线,即2×2
的天线配置。 更高的下行配置,如4×4的MIMO也可以考虑。开环发射分集和
开环MIMO在无反应的传输中可以被应用,如下行控制信道和增强的播送多播业
务。
虽然宏分集技术在3G时代扮演了相当重要的角色,但在HSDPA/HSUPA中已
根本被摒弃。即便是在最初讨论过的快速小区选择〔FCS〕的宏分集,在实际标
准中也没有定义。LTE沿用了HSDPA/HSUPA思想,即只通过链路自适应和快速重
传来获得增益,而放弃了宏分集这种需要网络架构支持的技术。在2006年3月
的RAN总会上,确认了E-UTRAN中不再包含RNC节点,因而,除播送业务外,需
要“中心节点〞〔如RNC〕进行控制的宏分集技术在LTE中不再考虑。但是对于
多小区的播送业务,需要通过无线链路的软合并获得高信噪比。在OFDM系统中,
软合并可以通过信号到达UE天线的时刻都处于CP窗之内的RF合并来实现,这
种合并不需要UE有任何操作。
上行传输方案采用带循环前缀的SC-FDMA,使用DFT获得频域信号,然后插
入零符号进行扩频,扩频信号再通过IFFT。这个过程简写为DFT-SOFDM。这样做
的目的是,上行用户间能在频域相互正交,以及在接收机一侧得到有效的频域均
衡。
子载波映射决定了哪一局部频谱资源被用来传输上行数据,而其他局部那么
被插入假设干个零值。频谱资 源的分配有两种方式:一是局部式传输,即DFT
的输出映射到连续的子载波上;另一个是分布式传输,即DFT的输出映射到离散
的子载波上。相对于前者,分布 式传输可以获得额外的频率分集。上行调制主
要采用π/2 位移BPSK、QPSK、8PSK和16QAM。同下行一样,上行信道编码还是
沿用R6的Turbo编码。其他方式的前向纠错编码正在研究之中。
上行单用户MIMO天线的根本配置,也是在UE有两个发射天线,在基站有两
个接收天线。在上行 传输中,一种特殊的被称为虚拟〔Virtual〕 MIMO的技术
在LTE中被采纳。通常是2×2的虚拟MIMO,两个UE各自有一个发射天线,并
共享相同的时—频域资源。这些UE采用相互正交的参考信号图谱,以简化基站
的处理。从UE的角度看,2×2虚拟MIMO与单天线传输的不同之处,仅仅在于
参考信号图谱的使用必须与其他UE配对。但从基站的角度看,确实是一个2×2
的MIMO系统,接收机可以对这两个UE发送的信号进行联合检测。
物理层技术
在根本的物理层技术中,E-Node B调度、链路自适应和混合ARQ〔HARQ〕继
承了HSDPA的策略,以适应基于数据包的快速数据传输。
对于下行的非MBMS业 务,E-Node B调度器在特定时刻给特定UE动态地分
配特定的时—频域资源。下行控制信令通知分配给UE何种资源及其对应的传输
格式。调度器可以即时地从多个可选方案中 选择最好的复用策略,例如子载波
资源的分配和复用。这种选择资源块和确定如何复用UE的灵活性,可以极大地
影响可获得的调度性能。调度和链路自适应以及 HARQ的关系非常密切,因为这
3者的操作是在一起进行的。决定如何分配和复用方式的依据包括以下一些:QoS
参数、在E-Node B中准备调度的数据量、UE报告的信道质量指示〔CQI〕、UE
能力、系统参数如带宽和干扰水平,等等。
链路自适应即自适应调制编码,可以在共享信道上应用不同的调制编码方式
适应不同的信道变化,获得最大的传输效率。将编码和调制方式变化组合成一个
列表,E-Node B根据UE的反应和其他一些参考数据,在列表中选择一个调制速
率和编码方式,应用于层2的协议数据单元,并映射到调度分配的资源块上。上
行链路自适应用于保证每个UE的最小传输性能,如数据速率、误包率和响应时
间,而获得最大化的系统吞吐量。上行链路自适应可以结合自适应传输带宽、功
率控制和自适应调制编码的应用,分别对频率资源、干扰水平和频谱效率这3
个性能指标做出最正确调整。
为了获得正确无误的数据传输,LTE仍采用前向纠错编码〔FEC〕和自动重
复请求〔ARQ〕结 合的过失控制,即混合ARQ〔HARQ〕。HARQ应用增量冗余〔IR〕
的重传策略,而chase合并〔CC〕实际上是IR的一种特例。为了易于实现和避 免
浪费等待反应消息的时间,LTE仍然选择N进程并行的停等协议〔SAW〕,在接
收端通过重排序功能对多个进程接收的数据进行整理。HARQ在重传时刻上 可以
分为同步HARQ和异步HARQ。同步HARQ意味着重传数据必须在UE确知的时间即
刻发送,这样就不需要附带HARQ处理序列号,比方子帧号。而异 步HARQ那么
可以在任何时刻重传数据块。从是否改变传输特征来分,HARQ又可以分为自适
应和非自适应两种。目前来看,LTE倾向于采用自适应的、异步HARQ方案。
与CDMA不同,OFDMA无法通过扩频方式消除小区间的干扰。为了提高频谱
效率, 也不能简单地采用如GSM中复用因子为3或7的频率复用方式。因此,
在LTE中,非常关注小区间干扰消减技术。小区间干扰消减途径有3种,即干扰
随机化、 干扰消除和干扰协调/防止。另外,在基站采用波束成形天线的解决方
案也可以看成是下行小区间干扰消减的通用方法。干扰随机化可以采用如小区专
属的加扰和小 区专属的交织,后者即为大家所知的交织多址〔IDMA〕;此外,
还可采用跳频方式。干扰消除那么讨论了采取如依靠UE多天线接收的空间抑制
和基于检测/相减 的消除方法。而干扰协调/防止那么普遍采取一种在小区间以
相互协调来限制下行资源的分配方法,如通过对相邻小区的时—频域资源和发射
功率分配的限制,获得在信噪比、小区边界数据速率和覆盖方面的性能提升。
调查发现
市场调研公司Juniper Research2021年9月发布报告称,到2021年,下一
代高速无线效劳长期演进技术(LTE)的用户数量将到达3亿人,远超过今年的50
万人。
LTE的网络结构和核心技术
3GPP对LTE工程的工作大体分为两个时间段:2005年3月到2006年6月
为SI(StudyItem)阶段,完成可行性研究报告;2006年6 月到2007年6月为
WI(WorkItem)阶段,完成核心技术的标准工作。在2007年中期完成LTE相关标
准制定(3GPPR7),在2021年或 2021年推出商用产品。就目前的进展来看,开
展比方案滞后了大概3个月[1],但经过3GPP组织的努力,LTE的系统框架大局
部已经完成。
LTE采用由ENodeB构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,
实现了低时延, 低复杂度和低本钱的要求。与传统的3GPP接入网相比,LTE网
络RNC节点和NodeB节点合并,成为EnodeB,在基站侧可以完成电路的交换。
名义 上LTE是对3G的演进,但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的
变革,逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
3GPP初步确定LTE的架构如图1所示,也叫演进型UTRAN结构(E-UTRAN) [3]。
接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关(aGW)两局部构成。aGW是一个边界
节点,假设将其视为核心网的一局部,那么接入网主要由 eNB一层构成。eNB
不仅具有原来NodeB的功能外,还能完成原来RNC的大局部功能,包括物理层、
MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接 入移动性管理和Inter-cellRRM
等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连,这也是对原有UTRAN
结构的重大修改
lte 什么样
超大屏幕,视频可实现视频通话、高清电视、在线游戏等无线宽带效劳。4G
lte终端的本质,其实是电脑做小,而不是 做大.“4G ,准确的说是4G终
端,与3G、2G时代的 相比,有了很大的变化〞,张亮说,“就好似普通公路
变成高速公路了,道宽了,路平了,就需有好车和跑车。做4G就是修跑道,4G
终端就是跑车。〞
“现在我们研制的‘跑车’状态很好〞,张亮给记者透露,中兴通讯经过2
年多的研发,成功开发出多款4G ,而且产品已经大规模测试,明年1月份即
将上市。将先在美国和欧洲等国外地区进行商用,同时在中国移动试验网开始测
试。张亮说,其实苹果之前推出的ipad〔平板电脑〕,也指出了未来一个方向,
移动互联网将是4G终端的核心应用。因此,4G 将拥有超大屏幕,7寸、9寸
甚至更大。他透露,中兴品牌的4G终端最小也是7寸的屏幕。
LTE的营运开展
按用户数量和市值计算,中国移动都是全球最大的移动运营商。此前,英
国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已
经决定采用LTE技术,此次中国移动参加,将大力推动LTE技术的发 展,LTE
在后3G时代也将延续2G时期GSM的主流地位。2021年日本颁发了4张LTE牌
照,开始了LTE的商用准备。
沃达丰CEO阿伦·萨林(Arun Sarin)昨日在巴塞罗那的移动世界大会表示,
该集团将与中国移动和Verizon携手推进LTE技术,LTE将成为行业未来开展的
明确方向。
目前,移动无线技术/,最终到UMB〔Motorola最近提出的新方案是,CDMA2000
也通过一定方式演进到LTE,3GPP2也基WiMAX路线。这其中LTE拥有最多的支
持者,WiMAX次之。
LTE是由爱立信、诺基亚西门子、华为等世界主要电信设备生产商开发的技
术,CDMA阵营的阿尔卡特朗讯和北电网络也有投入。CDMA近年来日渐失势,阿
尔卡特朗讯已经在上周冲减了37亿美元与CDMA技术标准相关的资产,并将和日
本NEC建立研发LTE的合资公司。
由于美国高通公司在3G时代占据了技术的核心专利,LTE阵营处心积虑搞
OFDM绕开高通主要技术,可以肯定高通的地位会比3G时代有所削弱;同时,尽
管高通的UMB技术乏有问津,该公司在巴塞罗那也宣布将于2021年推出多模LTE
芯片组,高通在该领域仍将保持收益。
3GPP长期演进(LTE)工程是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发工程,
这种以 OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G〞技术。3GPP LTE工程的主
要性能目标包括:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰
值速率;改善小区边缘用户的性能;提高小区容量; 降低系统延迟,用户平面
内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,
从驻留状态到激活状态的迁移时间小于 100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能
够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入效劳;支持成对或非成对频谱,
并可灵活配 置1.25 MHz到20MHz多种带宽。
LTE的研究,包含了一些普遍认为很重要的局部,如等待时间的减少、更高
的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营本钱的降低。
为了到达这些目标,无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要
提供比3G更高的数据速率,和未来可能分配的频谱,LTE需要支持高于5MHz的
传输带宽。
are Terminal Equipment -- 光端机
Terminatinig Equipment -- 线路终接设备
Term Evolution -- 3GPP长期演进
带着4个问题看TD-LTE未来的开展
中国移动正在全力推动TD-LTE的开展,于是,出现了在中国3G还未大规模
启动的时候,LTE竟然成为最热的关键词之一。
然而,TD-LTE要想在未来取得较大开展,必须解决以下几个问题:
HSPA+能否被绕过?
LTE虽然非常具有吸引力,但是相比之下,HSPA+因为具有类似的性能以及
投资很少,成为Telstra等运营商的下一步选择。在时间上,HSPA+比LTE要早
一年左右,这也是不得不考虑的问题。
如果LTE还没有成熟的情况下,中国联通推出28Mbps的HSPA+,中国移动
能够保持沉默,继续等待TD-LTE吗?
LTE商用时间表怎么样?
根据目前的情况来看,LTE最早会在2021年实现商用,根本的症结现在看
来,一个是标准,一个就是终端芯片。LTE标准预计将在下个月即今年底通过,
但是芯片还需要较长的时间。
2月,高通公司在巴塞拉那大会上宣布,高通公司将于2021年推出业内首
款多模LTE芯片组.LTE解决方案方案于2021年第二季度出样。
4月,爱立信移动平台部门宣布,爱立信推出全球首款针对 的商用LTE
平台,ASIC码样本将于2021年期间发布,商用版本方案于2021年推出,基于
该平台的产品有望于2021年上市。
从芯片出样到芯片商用需要至少9个月时间,而从芯片商用到终端面市又需
要至少9个月的时间。因此最早的基于FD-LTE的 商用最早要到2021年。
TD-LTE会有一些延迟,不过随着中国移动大力推动,预计TD-LTE和FD-LTE根
本能够同步。
记得前段时间看过一个文章:国产3G今年年底将推出LTE测试样机。真是
很吃惊,这是非常难于完成的任务。
LTE的本钱能够降下来吗?
这个本钱,我指的是每Mbit/s的本钱能不能相比3G大幅降低。从现有3G
运营商的实践来看,随着数据流量的大幅增长,收入并没有出现相应的增长,这
是运营商最为担忧的问题。同样竭力推动LTE的T-Mobile就公开指出,LTE的
我指的是每Mbit/s的本钱必须要比现在的技术下降10倍,才能对运营商具有吸
引力。
当然与3G共享站址、保证3G的局部设备能够平滑升级到LTE、利用最优的
回程网络设施等是解决方式之一,还有,不能动不动就硬件升级,最好能通过软
件升级更新版本也是运营商必须要求的。此外,热门的毫微微蜂窝基站技术也不
错,能够对室内的网络覆盖进行优化。
TD-LTE能否走向世界实现大一统?
可以说,中国移动之所以对TD-LTE寄予厚望,是因为相比TD-SCDMA来说,
TD-LTE最有希望走向世界,这样的结果将是规模经济,可以将设备和终端价格
大幅降低。
全球有不少运营商拥有TDD频段,运营商对TD-LTE的部署需求很大。再考
虑到TD-LTE和FD-LTE的相似性,出现TD-LTE和FD-LTE的多模芯片将是必然,
这样无疑将大大降低终端本钱。
记得T-Mobile的CTO说过一句话,LTE正如其名字一样,是2021年左右的
愿景,很长一段时间内,2G和3G还是重点。
TD-LTE的三大技术特点
在无线移动通信标准的开展演进上,TD-SCDMA的一些特点越来越受到重视,
LTE等后续各项标准也采纳了这些技术,并且吸收了一些TD-SCDMA的设计思想。
TD的双工技术、基于OFDM的多址接入技术、基于MIMO/SA的多天线技术是TD-LTE
标准的三个关键技术。
第一个就是基于TDD的双工技术。在TDD方式里面,TDD时间切换的双工方
式是在一个帧结构 中定义了它的双工过程。通过国内各家企业的共同合作与努
力,在2007年 10月份,形成一个单独完整的双工帧结构的LTE-TDD标准。在
讨论TDD系统的同时要考虑FDD(频分双工)系统,在TDD/FDD双模中,LTE规 范
提供了技术和标准的共同性。
第二个关键技术是OFDM(正交频分复用技术)。其中有两个关键点,一是OFDM
技术和MIMO(多输入多输出)技术如何结合,使移动通信系统性能进一步提升;
二是OFDM技术在蜂窝移动通信组网的条件下,如何克服同频组网带来的问题。
第三个是基于MIMO/SA的多天线技术。智能天线技术是通过赋形,提供覆盖
和干扰协调能力的技术。
MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力,提供空间复用的增益,这两种
技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注
MIMO技术和智能天线技术在后续演进上的结合。
在LTE里面多天线应用的标准化过程中,经过多方努力,在去年4月份,3GPP
标准组织最后接受智能天线的应用作为TDD模式的特征之一。
全球首次LTE通话
北京时间2021年9月18日消息,据国外媒体报道,诺基亚西门子通信公司
(以下简称“诺西〞)今天表示,该公司已成功实现了全球首次LTE通话。
诺西称,这次通话是在其位于德国乌尔姆的研发机构进行的,使用了一个商
业性基站和符合相关标准的软件。
诺西无线网络业务部门掌门马克·鲁昂内(Marc Rouanne)说,“这证明我们
的研发方向是正确的,我们的战略将专注于部署,成为首家推出LTE网络设备的
公司。〞
受价格战和运营商投资速度放慢的影响,移动网络设备市场出现萎缩,所有
电信设备厂商竞相向运营商“推销〞LTE网络。诺西表示,首个LTE网络将于今
年晚些时候开通,大规模部署那么要等到2021年。
诺西没有在一些颇有影响的交易中中标,但鲁昂内指出,该公司正在向全球
约80家移动运营商销售支持LTE的基站,这些基站可以通过软件升级。
2024年10月14日发(作者:厉曼蔓)
LTE(Long Term Evolution,长期演进)工程是3G的演进,始于2004年3GPP的多
伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术,而是3G与4G技术之间的一个过
渡,是3.9G的全球标准,它改良并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO
作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s
与上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降
LTE概念
LTE是英文Long Term Evolution的缩写。LTE也被通俗的称为3.9G,具有
100Mbps的数据下载能力,被视作从3G向4G演进的主流技术。
LTE的研究,包含了一些普遍认为很重要的局部,如等待时间的减少、更高
的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营本钱的降低。
3GPP长期演进(LTE)工程是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发工程,
这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G〞技术。3GPP LTE工程的主
要性能目标包括:在20MHz频谱带宽能 够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰
值速率;改善小区边缘用户的性能;提高小区容量;降低系统延迟,用户平面内
部单向传输时延低于5ms,控 制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,
从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能
够为350Km/h 高速移动用户提供>100kbps的接入效劳;支持成对或非成对频谱,
并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。
LTE的主要技术特征
3GPP从“系统性能要求〞、“网络的部署场景〞、“网络架构〞、“业
务支持能力〞等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比,LTE具有如下技术
特征[2][3]:
(1)通信速率有了提高,下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。
(2)提高了频谱效率,下行链路5(bit/s)/Hz,(3--4倍于R6版本的HSDPA);
上行链路2.5(bit/s)/Hz,是R6版本HSU-PA的2--3倍。
(3)以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换。
(4)QoS保证,通过系统设计和严格的QoS机制,保证实时业务(如VoIP)的
效劳质量。
(5)系统部署灵活,能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽,并支持
“paired〞和“unpaired〞的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。
(6)降低无线网络时延:子帧长度0.5ms和0.675ms,解决了向下兼容的问
题并降低了网络时延,时延可达U-plan<5ms,C-plan<100ms。
(7)增加了小区边界比特速率,在保持目前基站位置不变的情况下增加小区
边界比特速率。如MBMS(多媒体播送和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz
的数据速率。
(8)强调向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP标准系统的协同运作。
与3G相比,LTE更具技术优势,具体表达在:高数据速率、分组传送、延
迟降低、广域覆盖和向下兼容。
工程由来
LTE(Long Term Evolution)工程是3G的演进,它改良并增强了3G的空中接
入技术,采用OFDM和MIMO作 为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带
宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用
户的性能,提高 小区容量和降低系统延迟。 3GPP LTE工程的主要性能目标包
括:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善
小区边缘用户的性能;提高小区容量; 降低系统延迟,用户平面内部单向传输
时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态
到激活状态的迁移时间小于 100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能够为350Km/h
高速移动用户提供>100kbps的接入效劳;支持成对或非成对频谱,并可灵活配
置1.25 MHz到20MHz多种带宽。
LTE概念的提出意味着目标确实立,为了有一个清晰的技术开展路线,3GPP
制定了明确的时间 表。整个标准开展过程分为两个阶段,研究工程阶段和工作
工程阶段。研究工程阶段预计在2006年年中结束,该阶段将主要完成对目标需
求的定义,以及明确 LTE的概念等;然后征集候选技术提案,并对技术提案进
行评估,确定其是否符合目标需求。工作工程预计在2006年年中以前建立,并
开始标准的建立。该阶 段会对未来LTE的标准细节的方方面面展开讨论和起草,
这个过程同以前3G标准在3GPP中的制定过程是一样的,这一过程将一直持续到
2007年年中。整 个过程相比3G标准的制定节奏明显加快,这也是考虑到市场
的需求,随着宽带技术的不断创新,3GPP也将在最短的时间内推出最新的技术。
这给运营业带来了 新的机遇,更新更快的业务可以在不远的将来得以实现,甚
至完全可以和有线网络相媲美。
演进路线
LTE长期演进是GSM阵营的现时最先进网络。
LET演进图
演进路线:
GSM----->GPRS--->EDGE---->WCDMA------->HSD/UPA----->HSD/UPA+------->L
TE长期演进
传输速度分别是:
GSM:9K GPRS:42K EDGE:172K WCDMA:364k HSD/UPA:14.4M HSD/UPA+:
42M LTE:300M
技术提案
从LTE制定的目标需求可以看出,100Mbit/s的传输能力已远不是3G所能
比的,那么其使用的技术也必将有较大的提高。在方案的征集过程中有6个选项,
按照双工方式可分为频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种;按照无线链路的调制
方式或多址方式主要可分为码分多址(CDMA)和正交频分多址(OFDMA)两种。
技术提案的简单介绍如下:
SC-FDMA UL、FDD OFDMA DL
该提案使用了目前频谱效率很高的正交频分复用(OFD
LTE技术提案
M)技术作为下行链路的主要调制方式,实现高速数据速率传送。上行链路那么采
用单载波频分多址(FDMA),主要的好处就是降低了发射终端的峰均功率比,减小
了终端的体积和本钱。其主要特点包括频谱带宽灵活分配、子载波序列固定、采
用循环前缀对抗多径衰落和可变的传输时间间隔(TTI)等。
UL采用OFDMA,FDD DL采用OFDMA
该提案与上一方案非常类似。所不同的主要是上行链路,这里采用的也是
OFDM技术,这就要求终端能够实现比拟高的峰均功率比,但数据传输效率更高。
MC-WCDMA UL/DL
该提案实际上就是多载波的WCDMA方案,上下行采用与HSDPA/HSUPA相似的
技术,例如自适应调制方式、NodeB调度、层2快速重传和快速小区切换等,然
后利用多载波复用的方式提高数据速率。
UL/DL采用MC-TD-SCDMA
该提案主要由大唐公司提出,是TD-SCDMA标准的演进。其主要特点是尽可
能继承TD-SCDMA的系统特点,例如相同的子信道带宽、信道结构,Space、Time、
Code多域复用等,在此根底上通过多载波的方式扩展数据速率,满足LTE的需
求。
UL/DL采用OFDMA和TDD UL采用SC-FDMA,TDD DL采用OFDMA
这两种提案同前两种是非常类似的,不同的是双工方式。
以上这些提案代表了不同的背景和不同集团的利益,在最新结束的马耳他会
议上,已有了最终的结果。FDD和TDD将尽量采用相同的多址技术,并且绝大多
数公司支持的第一种方案将作为以后开展LTE研究的前提条件。同时中国的
TD-SCDMA经过多方的不断努力,TD-SCDMA的帧结构在第一种方案中作为一个选
项得以保存,并且可以在多载波的演进方面继续开展研究。
开展规划
整个标准开展过程分为研究工程(study item)和工作工程(work item)两个
阶段。 研究工程阶段在2006年年中结束,该阶段将主要完
LTF初步开展规划
成 目标需求的定义,明确LTE的概念等,然后征集候选技术提案,并对技术提
案进行评估,确定其是否符合目标需求。对有可能融合的提案进行讨论,甚至还
可能对 某些技术的优越性进行辩论,最终选择出适合未来LTE 的技术方案。实
际上这是厂商实力的较量,也不乏政府在其后的影响。针对系统功能的划分、接
口的定义也会在这个阶段涉及。
工作工程在2006年年中以前建立,并开始着手标准的建立。该阶段将对未
来LTE标准细节的各个方面展开讨论和起草,并一直持续到2007年年中。整个
过程比3G标准的制定过程节奏明显加快,这也是考虑到市场的需求。随着宽带
技术的不断创新,3GPP也将在最短的时间内推出最新的技术。这给运营业带来
了新的机遇,更新更快的业务可以在不远的将来得以实现,甚至完全可以和有线
网络相媲美。
3GPP对LTE工程的工作大体分为两个时间段:2005年3月到2006年6月为
SI(StudyItem)阶段,完成可行性研究报告;2006 年6月到2007年6月为
WI(WorkItem)阶段,完成核心技术的标准工作。在2007年中期完成LTE相关标
准制定(3GPPR7),在2021 年或 2021年推出商用产品。就目前的进展来看,开
展比方案滞后了大概3个月,但经过3GPP组织的努力,LTE的系统框架大局部
已经完成。
LTE详细开展规划
LTE采用由NodeB构成的单层结构,这种结构有
LTE详细开展规划
利 于简化网络和减小延迟,实现了低时延,低复杂度和低本钱的要求。与传统
的3GPP接入网相比, LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进,但事
实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革,逐步趋近于典型的IP宽带网
结构。 3GPP初步确定LTE的架构如图1所示,也叫演进型UTRAN结构
(E-UTRAN)[3]。接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关 (aGW)两局部构成。
aGW是一个边界节点,假设将其视为核心网的一局部,那么接入网主要由eNB一
层构成。eNB不仅具有原来NodeB的功能外,还能完成原来RNC的大局部功能,
包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和
Inter-cellRRM等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连,这
也是对原有UTRAN结构的重大修改。
传输方案
LTE下行传输方案采用传统的带循环前缀〔CP〕的OFDM,每一个子载波占用
15kHz,循环前缀的持续时间为4.7/16.7μs,分别对应短 CP和长CP。为了满
足数据传输延迟的要求〔在轻负载情况下,用户面延迟小于5ms〕,LTE系统必
须采用很短的交织长度〔TTI〕和自动重传请求〔ARQ〕周期,因此,在3G中的
10ms无线帧被分成20个同等大小的子帧,长度为0.5ms。
下行数据的调制主要采用QPSK、16QAM和64QAM这3种方式。针对播送业务,
一种独特的分层调制〔hierarchical modulation〕方式也考虑被采用。分层调
制的思想是,在应用层将一个逻辑业务分成两个数据流,一个是高优先级的根本
层,另一个是低优先级的增强层。在物理层, 这两个数据流分别映射到信号星
座图的不同层。由于根本层数据映射后的符号距离比增强层的符号距离大,因此,
根本层的数据流可以被包括远离基站和靠近基站的 用户接收,而增强层的数据
流只能被靠近基站的用户接收。也就是说,同一个逻辑业务可以在网络中根据信
道条件的优劣提供不同等级的效劳。
在目前的研究阶段,主要还是沿用R6的Turbo编码作为LTE信道编码,例
如在系统性能评估中。但是,很多公司也在研究其他编码方式,并期望被引入 LTE
中,如低密度奇偶校验〔LDPC〕码。在大数据量情况下,LDPC码可获得比Turbo
码高的编码增益,在解码复杂度上也略有减小。
MIMO技术在R7中已经被引入,是WCDMA增强的一个重要特性。而在LTE中,
MIMO被 认为是到达用户平均吞吐量和频谱效率要求的最正确技术。下行MIMO
天线的根本配置是,在基站设两个发射天线,在UE设两个接收天线,即2×2
的天线配置。 更高的下行配置,如4×4的MIMO也可以考虑。开环发射分集和
开环MIMO在无反应的传输中可以被应用,如下行控制信道和增强的播送多播业
务。
虽然宏分集技术在3G时代扮演了相当重要的角色,但在HSDPA/HSUPA中已
根本被摒弃。即便是在最初讨论过的快速小区选择〔FCS〕的宏分集,在实际标
准中也没有定义。LTE沿用了HSDPA/HSUPA思想,即只通过链路自适应和快速重
传来获得增益,而放弃了宏分集这种需要网络架构支持的技术。在2006年3月
的RAN总会上,确认了E-UTRAN中不再包含RNC节点,因而,除播送业务外,需
要“中心节点〞〔如RNC〕进行控制的宏分集技术在LTE中不再考虑。但是对于
多小区的播送业务,需要通过无线链路的软合并获得高信噪比。在OFDM系统中,
软合并可以通过信号到达UE天线的时刻都处于CP窗之内的RF合并来实现,这
种合并不需要UE有任何操作。
上行传输方案采用带循环前缀的SC-FDMA,使用DFT获得频域信号,然后插
入零符号进行扩频,扩频信号再通过IFFT。这个过程简写为DFT-SOFDM。这样做
的目的是,上行用户间能在频域相互正交,以及在接收机一侧得到有效的频域均
衡。
子载波映射决定了哪一局部频谱资源被用来传输上行数据,而其他局部那么
被插入假设干个零值。频谱资 源的分配有两种方式:一是局部式传输,即DFT
的输出映射到连续的子载波上;另一个是分布式传输,即DFT的输出映射到离散
的子载波上。相对于前者,分布 式传输可以获得额外的频率分集。上行调制主
要采用π/2 位移BPSK、QPSK、8PSK和16QAM。同下行一样,上行信道编码还是
沿用R6的Turbo编码。其他方式的前向纠错编码正在研究之中。
上行单用户MIMO天线的根本配置,也是在UE有两个发射天线,在基站有两
个接收天线。在上行 传输中,一种特殊的被称为虚拟〔Virtual〕 MIMO的技术
在LTE中被采纳。通常是2×2的虚拟MIMO,两个UE各自有一个发射天线,并
共享相同的时—频域资源。这些UE采用相互正交的参考信号图谱,以简化基站
的处理。从UE的角度看,2×2虚拟MIMO与单天线传输的不同之处,仅仅在于
参考信号图谱的使用必须与其他UE配对。但从基站的角度看,确实是一个2×2
的MIMO系统,接收机可以对这两个UE发送的信号进行联合检测。
物理层技术
在根本的物理层技术中,E-Node B调度、链路自适应和混合ARQ〔HARQ〕继
承了HSDPA的策略,以适应基于数据包的快速数据传输。
对于下行的非MBMS业 务,E-Node B调度器在特定时刻给特定UE动态地分
配特定的时—频域资源。下行控制信令通知分配给UE何种资源及其对应的传输
格式。调度器可以即时地从多个可选方案中 选择最好的复用策略,例如子载波
资源的分配和复用。这种选择资源块和确定如何复用UE的灵活性,可以极大地
影响可获得的调度性能。调度和链路自适应以及 HARQ的关系非常密切,因为这
3者的操作是在一起进行的。决定如何分配和复用方式的依据包括以下一些:QoS
参数、在E-Node B中准备调度的数据量、UE报告的信道质量指示〔CQI〕、UE
能力、系统参数如带宽和干扰水平,等等。
链路自适应即自适应调制编码,可以在共享信道上应用不同的调制编码方式
适应不同的信道变化,获得最大的传输效率。将编码和调制方式变化组合成一个
列表,E-Node B根据UE的反应和其他一些参考数据,在列表中选择一个调制速
率和编码方式,应用于层2的协议数据单元,并映射到调度分配的资源块上。上
行链路自适应用于保证每个UE的最小传输性能,如数据速率、误包率和响应时
间,而获得最大化的系统吞吐量。上行链路自适应可以结合自适应传输带宽、功
率控制和自适应调制编码的应用,分别对频率资源、干扰水平和频谱效率这3
个性能指标做出最正确调整。
为了获得正确无误的数据传输,LTE仍采用前向纠错编码〔FEC〕和自动重
复请求〔ARQ〕结 合的过失控制,即混合ARQ〔HARQ〕。HARQ应用增量冗余〔IR〕
的重传策略,而chase合并〔CC〕实际上是IR的一种特例。为了易于实现和避 免
浪费等待反应消息的时间,LTE仍然选择N进程并行的停等协议〔SAW〕,在接
收端通过重排序功能对多个进程接收的数据进行整理。HARQ在重传时刻上 可以
分为同步HARQ和异步HARQ。同步HARQ意味着重传数据必须在UE确知的时间即
刻发送,这样就不需要附带HARQ处理序列号,比方子帧号。而异 步HARQ那么
可以在任何时刻重传数据块。从是否改变传输特征来分,HARQ又可以分为自适
应和非自适应两种。目前来看,LTE倾向于采用自适应的、异步HARQ方案。
与CDMA不同,OFDMA无法通过扩频方式消除小区间的干扰。为了提高频谱
效率, 也不能简单地采用如GSM中复用因子为3或7的频率复用方式。因此,
在LTE中,非常关注小区间干扰消减技术。小区间干扰消减途径有3种,即干扰
随机化、 干扰消除和干扰协调/防止。另外,在基站采用波束成形天线的解决方
案也可以看成是下行小区间干扰消减的通用方法。干扰随机化可以采用如小区专
属的加扰和小 区专属的交织,后者即为大家所知的交织多址〔IDMA〕;此外,
还可采用跳频方式。干扰消除那么讨论了采取如依靠UE多天线接收的空间抑制
和基于检测/相减 的消除方法。而干扰协调/防止那么普遍采取一种在小区间以
相互协调来限制下行资源的分配方法,如通过对相邻小区的时—频域资源和发射
功率分配的限制,获得在信噪比、小区边界数据速率和覆盖方面的性能提升。
调查发现
市场调研公司Juniper Research2021年9月发布报告称,到2021年,下一
代高速无线效劳长期演进技术(LTE)的用户数量将到达3亿人,远超过今年的50
万人。
LTE的网络结构和核心技术
3GPP对LTE工程的工作大体分为两个时间段:2005年3月到2006年6月
为SI(StudyItem)阶段,完成可行性研究报告;2006年6 月到2007年6月为
WI(WorkItem)阶段,完成核心技术的标准工作。在2007年中期完成LTE相关标
准制定(3GPPR7),在2021年或 2021年推出商用产品。就目前的进展来看,开
展比方案滞后了大概3个月[1],但经过3GPP组织的努力,LTE的系统框架大局
部已经完成。
LTE采用由ENodeB构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,
实现了低时延, 低复杂度和低本钱的要求。与传统的3GPP接入网相比,LTE网
络RNC节点和NodeB节点合并,成为EnodeB,在基站侧可以完成电路的交换。
名义 上LTE是对3G的演进,但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的
变革,逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
3GPP初步确定LTE的架构如图1所示,也叫演进型UTRAN结构(E-UTRAN) [3]。
接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关(aGW)两局部构成。aGW是一个边界
节点,假设将其视为核心网的一局部,那么接入网主要由 eNB一层构成。eNB
不仅具有原来NodeB的功能外,还能完成原来RNC的大局部功能,包括物理层、
MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接 入移动性管理和Inter-cellRRM
等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连,这也是对原有UTRAN
结构的重大修改
lte 什么样
超大屏幕,视频可实现视频通话、高清电视、在线游戏等无线宽带效劳。4G
lte终端的本质,其实是电脑做小,而不是 做大.“4G ,准确的说是4G终
端,与3G、2G时代的 相比,有了很大的变化〞,张亮说,“就好似普通公路
变成高速公路了,道宽了,路平了,就需有好车和跑车。做4G就是修跑道,4G
终端就是跑车。〞
“现在我们研制的‘跑车’状态很好〞,张亮给记者透露,中兴通讯经过2
年多的研发,成功开发出多款4G ,而且产品已经大规模测试,明年1月份即
将上市。将先在美国和欧洲等国外地区进行商用,同时在中国移动试验网开始测
试。张亮说,其实苹果之前推出的ipad〔平板电脑〕,也指出了未来一个方向,
移动互联网将是4G终端的核心应用。因此,4G 将拥有超大屏幕,7寸、9寸
甚至更大。他透露,中兴品牌的4G终端最小也是7寸的屏幕。
LTE的营运开展
按用户数量和市值计算,中国移动都是全球最大的移动运营商。此前,英
国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已
经决定采用LTE技术,此次中国移动参加,将大力推动LTE技术的发 展,LTE
在后3G时代也将延续2G时期GSM的主流地位。2021年日本颁发了4张LTE牌
照,开始了LTE的商用准备。
沃达丰CEO阿伦·萨林(Arun Sarin)昨日在巴塞罗那的移动世界大会表示,
该集团将与中国移动和Verizon携手推进LTE技术,LTE将成为行业未来开展的
明确方向。
目前,移动无线技术/,最终到UMB〔Motorola最近提出的新方案是,CDMA2000
也通过一定方式演进到LTE,3GPP2也基WiMAX路线。这其中LTE拥有最多的支
持者,WiMAX次之。
LTE是由爱立信、诺基亚西门子、华为等世界主要电信设备生产商开发的技
术,CDMA阵营的阿尔卡特朗讯和北电网络也有投入。CDMA近年来日渐失势,阿
尔卡特朗讯已经在上周冲减了37亿美元与CDMA技术标准相关的资产,并将和日
本NEC建立研发LTE的合资公司。
由于美国高通公司在3G时代占据了技术的核心专利,LTE阵营处心积虑搞
OFDM绕开高通主要技术,可以肯定高通的地位会比3G时代有所削弱;同时,尽
管高通的UMB技术乏有问津,该公司在巴塞罗那也宣布将于2021年推出多模LTE
芯片组,高通在该领域仍将保持收益。
3GPP长期演进(LTE)工程是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发工程,
这种以 OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G〞技术。3GPP LTE工程的主
要性能目标包括:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰
值速率;改善小区边缘用户的性能;提高小区容量; 降低系统延迟,用户平面
内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,
从驻留状态到激活状态的迁移时间小于 100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能
够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入效劳;支持成对或非成对频谱,
并可灵活配 置1.25 MHz到20MHz多种带宽。
LTE的研究,包含了一些普遍认为很重要的局部,如等待时间的减少、更高
的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营本钱的降低。
为了到达这些目标,无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要
提供比3G更高的数据速率,和未来可能分配的频谱,LTE需要支持高于5MHz的
传输带宽。
are Terminal Equipment -- 光端机
Terminatinig Equipment -- 线路终接设备
Term Evolution -- 3GPP长期演进
带着4个问题看TD-LTE未来的开展
中国移动正在全力推动TD-LTE的开展,于是,出现了在中国3G还未大规模
启动的时候,LTE竟然成为最热的关键词之一。
然而,TD-LTE要想在未来取得较大开展,必须解决以下几个问题:
HSPA+能否被绕过?
LTE虽然非常具有吸引力,但是相比之下,HSPA+因为具有类似的性能以及
投资很少,成为Telstra等运营商的下一步选择。在时间上,HSPA+比LTE要早
一年左右,这也是不得不考虑的问题。
如果LTE还没有成熟的情况下,中国联通推出28Mbps的HSPA+,中国移动
能够保持沉默,继续等待TD-LTE吗?
LTE商用时间表怎么样?
根据目前的情况来看,LTE最早会在2021年实现商用,根本的症结现在看
来,一个是标准,一个就是终端芯片。LTE标准预计将在下个月即今年底通过,
但是芯片还需要较长的时间。
2月,高通公司在巴塞拉那大会上宣布,高通公司将于2021年推出业内首
款多模LTE芯片组.LTE解决方案方案于2021年第二季度出样。
4月,爱立信移动平台部门宣布,爱立信推出全球首款针对 的商用LTE
平台,ASIC码样本将于2021年期间发布,商用版本方案于2021年推出,基于
该平台的产品有望于2021年上市。
从芯片出样到芯片商用需要至少9个月时间,而从芯片商用到终端面市又需
要至少9个月的时间。因此最早的基于FD-LTE的 商用最早要到2021年。
TD-LTE会有一些延迟,不过随着中国移动大力推动,预计TD-LTE和FD-LTE根
本能够同步。
记得前段时间看过一个文章:国产3G今年年底将推出LTE测试样机。真是
很吃惊,这是非常难于完成的任务。
LTE的本钱能够降下来吗?
这个本钱,我指的是每Mbit/s的本钱能不能相比3G大幅降低。从现有3G
运营商的实践来看,随着数据流量的大幅增长,收入并没有出现相应的增长,这
是运营商最为担忧的问题。同样竭力推动LTE的T-Mobile就公开指出,LTE的
我指的是每Mbit/s的本钱必须要比现在的技术下降10倍,才能对运营商具有吸
引力。
当然与3G共享站址、保证3G的局部设备能够平滑升级到LTE、利用最优的
回程网络设施等是解决方式之一,还有,不能动不动就硬件升级,最好能通过软
件升级更新版本也是运营商必须要求的。此外,热门的毫微微蜂窝基站技术也不
错,能够对室内的网络覆盖进行优化。
TD-LTE能否走向世界实现大一统?
可以说,中国移动之所以对TD-LTE寄予厚望,是因为相比TD-SCDMA来说,
TD-LTE最有希望走向世界,这样的结果将是规模经济,可以将设备和终端价格
大幅降低。
全球有不少运营商拥有TDD频段,运营商对TD-LTE的部署需求很大。再考
虑到TD-LTE和FD-LTE的相似性,出现TD-LTE和FD-LTE的多模芯片将是必然,
这样无疑将大大降低终端本钱。
记得T-Mobile的CTO说过一句话,LTE正如其名字一样,是2021年左右的
愿景,很长一段时间内,2G和3G还是重点。
TD-LTE的三大技术特点
在无线移动通信标准的开展演进上,TD-SCDMA的一些特点越来越受到重视,
LTE等后续各项标准也采纳了这些技术,并且吸收了一些TD-SCDMA的设计思想。
TD的双工技术、基于OFDM的多址接入技术、基于MIMO/SA的多天线技术是TD-LTE
标准的三个关键技术。
第一个就是基于TDD的双工技术。在TDD方式里面,TDD时间切换的双工方
式是在一个帧结构 中定义了它的双工过程。通过国内各家企业的共同合作与努
力,在2007年 10月份,形成一个单独完整的双工帧结构的LTE-TDD标准。在
讨论TDD系统的同时要考虑FDD(频分双工)系统,在TDD/FDD双模中,LTE规 范
提供了技术和标准的共同性。
第二个关键技术是OFDM(正交频分复用技术)。其中有两个关键点,一是OFDM
技术和MIMO(多输入多输出)技术如何结合,使移动通信系统性能进一步提升;
二是OFDM技术在蜂窝移动通信组网的条件下,如何克服同频组网带来的问题。
第三个是基于MIMO/SA的多天线技术。智能天线技术是通过赋形,提供覆盖
和干扰协调能力的技术。
MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力,提供空间复用的增益,这两种
技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注
MIMO技术和智能天线技术在后续演进上的结合。
在LTE里面多天线应用的标准化过程中,经过多方努力,在去年4月份,3GPP
标准组织最后接受智能天线的应用作为TDD模式的特征之一。
全球首次LTE通话
北京时间2021年9月18日消息,据国外媒体报道,诺基亚西门子通信公司
(以下简称“诺西〞)今天表示,该公司已成功实现了全球首次LTE通话。
诺西称,这次通话是在其位于德国乌尔姆的研发机构进行的,使用了一个商
业性基站和符合相关标准的软件。
诺西无线网络业务部门掌门马克·鲁昂内(Marc Rouanne)说,“这证明我们
的研发方向是正确的,我们的战略将专注于部署,成为首家推出LTE网络设备的
公司。〞
受价格战和运营商投资速度放慢的影响,移动网络设备市场出现萎缩,所有
电信设备厂商竞相向运营商“推销〞LTE网络。诺西表示,首个LTE网络将于今
年晚些时候开通,大规模部署那么要等到2021年。
诺西没有在一些颇有影响的交易中中标,但鲁昂内指出,该公司正在向全球
约80家移动运营商销售支持LTE的基站,这些基站可以通过软件升级。