LTE技术的发展现状和演进趋势

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现代电信科技

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LTE技术的发展现状和演进趋势

闻立群

工业和信息化部电信研究院通信信息研究所工程师

3GPP的长期演进（LTE）标准是最接近4G的技术，被

摘要：首先介绍了LTE标准的技术特点、关键技

术，以及标准化的进展；接着通过全球一些国家

运营商和厂商的具体做法和举和地区监管机构、

措，揭示了业界对推动LTE发展的积极态度；最后对LTE的布署应用和LTE-A的4G标准竞争的前景进行了展望。关键词：后3G，LTE,LTE-A，演进，趋势，4GAbstract:Inthisarticle,thetechnologicalcharac－teristics,keytechnologiesandnewadvancesinstandardizationhavebeenintroduced.Then,thepoliciesandpracticeshavebeenintroducedthroughthecasesofoverseasregulators,telecomoperatorsandmanufacturers,whichrevealsthepositiveattitudesonLTEaroundtheworld.Atlast,theprospectsofLTEdeploymentandLTE-Ain4Gstandardcompetitionhavebeenexpounded.

KeyWords:after3G,LTE,LTE-A,evolution,trends,4G

称为3.9G。2008-2009年，LTE取得重要进展。无论从技术发展、市场需求，还是从运营商的积极性来看，LTE的实际进展都比业界预期更乐观。在相关各方的大力推动下，LTE标准基本定稿。按照3GPP和一些运营商的计划，LTE最早将于2009-2010年实现商用。

目前，有的国家和地区已经发放了LTE牌照，全球范围内的运营商都在加快LTE的部署步伐，设备商也在加紧相关设备研发，3G向LTE演进已经成为不可逆转的趋势。

本文通过对LTE发展的研究，使我们对LTE标准化进展、LTE技术特点、商用情况，以及LTE未来演进和中国推动TD-LTE发展的现状都将有一个清晰的认识。

1LTE技术概述及标准化进展

1.1LTE的技术特点及关键技术LTE主要的技术特点包括以下几个方面：

·正交频分复用（OFDM）和多输入多输出（MIMO）的结合，实现了更高的网络容量、更大的峰值速率和更广的网络覆盖。

·调制技术具有鲁棒性。LTE的物理层调制技术采用了下行正交频分多址（OFDMA）调制和上行单载波频分多）调制，提升了频谱效率，简化了射频设计，址（SC-FDMA

且具有灵活、可升级的特点，在密集的环境下具有鲁棒性。

·MIMO技术可实现上行协作的多输入多输出，克服

2009年9月第9期现代电信科技

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技术专题····························

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了多径干扰。

核心网实现全IP化，网络结构扁平化，具有更·高的灵活性。

与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容等方面。LTE采用由NodeB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和降低延迟，实现了低时延、低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网LTE减少了无线网络控制器（RNC）节点。名义相比，

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。

LTE的关键技术包括以下几个方面。（1）LTE物理层的传输技术

LTE物理层传输技术包括物理层上下行传输方案、帧结构设计、小区间干扰控制技术、多天线技术、小区搜索技术和随机接入技术等。

采用OFDM是LTE系统的主要特点,其优点是对时延扩展有较强的抵抗力,减小符号间干扰，通常在OFDM符号前加入保护间隔,只要保护间隔大于信道的时延扩展则可以完全消除符号间干扰。

MIMO作为提高系统传输率的最主要手段,也受到了广泛关注。由于OFDM的子载波衰落情况相对平坦,十分适合与MIMO技术相结合,提高系统性能。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。

（2）LTE的系统架构

3G的网络由基站(NB)、RNC、服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)和网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)4个网络节点组成，而LTE网络仅由演进型通用地面无线接入网基站（E-UTRAN基站即eNB)和接入网关(AGW)组成，相比WCDMA(HSDPA)网络采用了更为扁平化的网络架构。这一方面减少了设备的数量，同时也大大降低了业务时延。LTE的总体系统结构见图1。

LTE网络架构涉及的功能包括：无线资源管理（RRM），UE与网络的QoS协商，位置管理，寻呼、空38

MSTTSeptember2009

eNB

注:MME：移动性管理实体

SGW：服务网关

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S1

S1

X2

eNB

S1

E-UTRAN

MME/S-GW

MME/S-GW

图1LTE总体系统架构

闲和激活状态移动性管理，不同接入技术间的移动性，安全和加密，报头压缩，上层自动请求重发(OuterARQ)，IP地址分配，漫游，多媒体广播与组播(MBMS)等。目前已经确定的协议栈结构和功能划分如图2所示。

（3）LTE的空中接口协议

由于基于全分组的协议，3GPPLTE的协议结构得到极大简化，RLC和MAC都位于节点eNB，因此调度器可以根据信道质量对RLC服务数据单元(SDU)进行切割，从而减少填充和充分利用信道的传输能力，同时可以对RLC层的自动重发请求(ARQ)和MAC层的混合自动重发请求(HARQ)进行联合优化。

图3给出了下行层2的协议结构。由于电路域交换的去除，协议结构变得非常简单。

1.2LTE项目的标准化进展

LTE是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦是多会议。LTE是3G与4G技术之间的一个过渡，3.9G的全球标准。它改进并增强了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，提高了小区容量和降低系统延迟。

3GPP于2008年1月将LTE列入3GPPR8正式标准。2008年12月3GPP发布了LTER8版本的

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FDD-LTE和TDD-LTE标准，定义

演进型节点B小区间无线

资源管理实体连接移动性控制实体无线承载控制实体无线接纳控制实体演进型节点B的测量、配置和提供动态资源分配（调度器）

RRCRLCMAC物理层

S1接口

包含了LTE的绝了LTE基本功能，

大部分特性，原则上完成了LTE标准草案，LTE进入实质研发阶段。

MAC：媒体访问控制

PDCP：包数据汇聚协议RRC：无线资源控制

RLC：无线链路控制

SAE：系统结构演变

LTER9版本主要以完善和增强LTE系统为目标，与以前的版本相比变化不大，计划在2009年年底完成。R9版本的内容主要增加了关于完善LTE家庭基站特别

接入网关控制平面SAE承载控制移动性管理实体接入网关用户平面

PDCP用户平面

因特 …… 此处隐藏：2673字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……