什么是LTE?

什么是LTE?
什么是LTE?

什么是LTE?
LTE概念的提出
LTE的研究项目(study item)是于2004年底在3GPP中提出的,当时的目标和关键特性还不是很清楚,争论也比较多,但在2005年6月的魁北克会议上最终确立了系统目标(requirement),到此LTE的概念正式确立.具体内容包括：
a)目标峰值速率：下行链路100Mbit/s,上行链路50Mbit/s；
b)适用于不同的带宽：1.25-20MHz；
c)支持“paired”和“unpaired”的频谱分配；
d)以分组域业务为主要目标；
e)降低无线网络时延：U-plan＜10ms,C-plan＜100ms：
f)频谱效率：下行链路5(bit/s)/Hz(3～4倍于R6 HSDPA)；上行链路2.5(bit/s)/Hz(2～3倍于R6 HSUPA)；
g)强调后向兼容,同时也考虑与系统性能的折衷；
h)提高小区边缘的用户吞吐量.
从中可以看出,其目标与3G相比已经有了很大提高.其主要特性体现在高数据速率、分组传送、灵活带宽和向下兼容.
2、LTE的发展时间表
LTE概念的提出意味着目标的确立,为了有一个清晰的技术发展路线,3GPP制定了明确的时间表,如图1所示.
图1 3GPP LTE总体发展时间表
整个标准发展过程分为研究项目(study item)和工作项目(work item)两个阶段.
研究项目阶段在2006年年中结束,该阶段将主要完成目标需求的定义,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.
工作项目在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针对LTE研究项目阶段制定了更为详细的时间表,如图2所示.
图2 3GPP LTE研究项目发展时间表
3、LTE主要技术提案介绍
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.如表1所示.
表1 3GPP LTE主要技术提案
种类
多址接入方式
技术建议

1
FDD UL采用SC-FDMA,FDD DL采用0FDMA
R1-050679

2
FDD UL采用0FDMA,FDD DL采用0FDMA
R1-050672

3
FDD UL/DL采用MC-WCDMA
R1-050674

4
TDD UL/DL采用MC-TD-SCDMA
R1-050675

5
TDD UL/DL采用0FDMA
R1-050678

6
TDD UL采用SC-FDMA,TDD DL采用0FDMA
R1-050678

现针对其中重点的几种提案作一简要介绍.
3.1 FDD 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(OFDM)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.上行链路则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成本.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.
3.2 FDD 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较高的峰均功率比,但数据传输效率更高.
3.3 FDD 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.
3.4 TDD 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,在此基础上通过多载波的方式扩展数据速率,满足LTE的需求.
3.5 TDD 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留,并且可以在多载波的演进方面继续开展研究.
阿尔卡特向3GPP提交了多项有关OFDM、增加小区边界吞吐量等的技术建议,正在积极准备未来3G的技术标准和系统开发.阿尔卡特在保证技术和系统性能领先的同时,将最大程度地利用并兼容现有的系统平台,保持系统的平滑演进,以提供最优的解决方案.