LTE 技術(shù)熱點(diǎn)分析
LTE 技術(shù)需求與目標(biāo)
為應(yīng)對(duì) WiMAX 等新興無(wú)線寬帶技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，以及進(jìn)一步改進(jìn)和增強(qiáng)現(xiàn)有 3G 技術(shù)以提
高 3G 技術(shù)在寬帶無(wú)線接入市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，2004 年年底，3GPP 提出了 3G 長(zhǎng)期演進(jìn)－－3G
LTE(Long TermEvolution)計(jì)劃。
LTE 的技術(shù)目標(biāo)可以概括為：
·容量提升：在 20MHz 帶寬下，下行峰值速率達(dá)到 100 Mbit/s，上行峰值速率達(dá)到 50
Mbit/s。頻譜利用率達(dá)到 3GPP R6 規(guī)劃值的 2～4 倍；
·覆蓋增強(qiáng)：提高“小區(qū)邊緣比特率”，在 5km 區(qū)域滿足最優(yōu)容量，30km 區(qū)域輕微下降，
并支持 100km 的覆蓋半徑；
·移動(dòng)性提高：O～15km／h 性能最優(yōu)，15～120 km／h 高性能，支持 120～350 km／h，
甚至在某些頻段支持 500km／h；
·質(zhì)量?jī)?yōu)化：在 RAN 用戶面的時(shí)延小于 10ms，控制面的時(shí)延小于 100ms；
·服務(wù)內(nèi)容綜合多樣化：提供高性能的廣播業(yè)務(wù) MBMS，提高實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)支持能力，并使
VolP 達(dá)到 UTRAN 電路域性能。
·運(yùn)維成本降低：采用扁平化架構(gòu)，可以降低 CAPEX 和 OPEX，并降低從 R6 UTRA 空
口和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)的成本；
為達(dá)到以上目標(biāo)和要求，3GPP 提出了一系列新技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方案，并不重點(diǎn)考慮與現(xiàn)有
的 WCDMA 系統(tǒng)的后向兼容。其主要技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案包括：
·簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在 RAN 的結(jié)構(gòu)方面提出了弱化基站控制器設(shè)備實(shí)體、采用公共無(wú)線資
源管理控制基站等概念；
·改進(jìn) QoS 和鏈路層技術(shù)支持；
·使用自適應(yīng)多層 OFDM(AML-OFDM)技術(shù)作為新的無(wú)線接口技術(shù)；
·高級(jí)多天線方案等。
從表 1 可以看出，LTE 不僅能夠大幅度提升現(xiàn)有 3G 技術(shù)的性能，還可以在與 WiMAX
技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)性能上的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，LTE 技術(shù)可以完全支持現(xiàn)有 3G 業(yè)務(wù)，極大提升用
戶剝移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的體驗(yàn)。
表 1 LTE 與其他技術(shù)特點(diǎn)的比較但由于 LTE 重新定義了空中接口和核心網(wǎng)絡(luò)，擯棄了 CDMA 技術(shù)而采用 OFI)M 技術(shù)，
只支持 PS 域等，使得 LTE 與已有 3GPP 各版本標(biāo)準(zhǔn)不兼容，導(dǎo)致現(xiàn)有 3G 網(wǎng)絡(luò)很難平滑演
進(jìn)到 LTE。
總體上看，3G LTE 計(jì)劃極大的改善了目前 3G 技術(shù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力，使得 3G 技術(shù)在今
后十年內(nèi)能夠保持對(duì)其他無(wú)線技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
LTE 的標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)
自 2004 年底啟動(dòng) LTE 項(xiàng)日以來(lái)， 3GPI， 全力推進(jìn)， 僅半年就制訂完成了技術(shù)要求報(bào)告。
按照 3GPP 的計(jì)劃，2006 年 6 月完成研究階段(Study ltern)工作，2007 年完成制訂核心技術(shù)
規(guī)范，最早將于 2009 年～2010 年實(shí)現(xiàn)商用(圖 1)。
圖 1 3GPP LTE 的預(yù)定工作階段
由于3GPP 組織成員在核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇以及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)思路上存在爭(zhēng)議， 原定于 2006
年 6 月啟動(dòng)的 LTE 核心技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制訂階段(Work Item)延期到 2006 年 9月。到 2007
年 3 月，3GPP 已經(jīng)完成 Work Item 第 2 階段(Stage 2)的踟議。按照目前的 T 作進(jìn)展情況，
3GPP 將于 2007 年 9 月最終完成 Work Item 第 3 階段(Stage 3)協(xié)議， 測(cè)試規(guī)范將于 2008 年 3
月完成，正式商用時(shí)間將在 2010 年左右(圖 2)。
圖 2 3GPP 目前的標(biāo)準(zhǔn)工作階段
此外，為了讓 3G 增強(qiáng)型技術(shù)能夠較平滑地演進(jìn)到 LTE，不少運(yùn)營(yíng)商和沒(méi)備廠商還提出
在 HSDPA、HSUPA 和 LTE 之間提供一個(gè)中間過(guò)渡方案 HSPA+，并已于 2006 年 12 月完成
階段性的技術(shù)研究。由于啟動(dòng)較晚，其整體標(biāo)準(zhǔn)制訂進(jìn)度落后于 LTE。
現(xiàn)有 3G技術(shù)向 LTE 演進(jìn)的路線
隨著 LTE 標(biāo)準(zhǔn)化工作的不斷推進(jìn)，業(yè)界也提出了 WCDMA、TD-SCDMA 等現(xiàn)有 3G 技
術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向 LTE 演進(jìn)的明確路線。
1．WCDMA→LTE 演進(jìn)路線從 WCDMA 向 LTE 的演進(jìn)， 首先是實(shí)現(xiàn) HSDPA(P1)， 上行和下行速率分別達(dá)到 1.8Mbit
／s 和 3.6Mbit／s。HSDPA(P1)技術(shù)已經(jīng)在 2005 年開(kāi)始商用，2006 年開(kāi)始進(jìn)入大規(guī)模商用
部署階段； 其后是實(shí)現(xiàn)HSDPA(P2)和HSUPA， 上行和下行速率分別達(dá)到8Mhit／s和14.4Mbit
／s，商用時(shí)間將在 2007 年～2008 年。1tSPA+是 HSDPA(P2)和 HSUPA 技術(shù)向 LTE 的中間
過(guò)渡方案，其上行和下行速率分別達(dá)到 10Mbit／s和 40Mbit／s，并開(kāi)始采用 OFDM 技術(shù)。
其商用時(shí)間將在 2008～2010 年之間。最后從 HSPA+演進(jìn)到 LTE(圖 3)。
圖 3 3G 技術(shù)向 LTE 演進(jìn)的路線圖
2．TD-SCDMA→LTE 演進(jìn)路線
從 TD-SCDMA 向 LTE 的演進(jìn)，首先足在 TD-SCDMA 的基礎(chǔ)上采用單載波的 HSDPA
技術(shù)，速率達(dá)到 2.8Mbit／s；其后采用多載波的 HSDPA，速率達(dá)到 7.2Mbit／s；到 HSPA+
階段，速率將超過(guò) 10Mbit／s，并繼續(xù)逐步提高它的上行接入能力。最終在 2010 年之后，
從 HSPA+演進(jìn)到 LTE。
業(yè)界對(duì)于演進(jìn)路線還存在一些爭(zhēng)議，主要的爭(zhēng)議點(diǎn)在于是否需要經(jīng)歷 HSPA+這樣一個(gè)
階段來(lái)過(guò)渡到 LTE。有一部分廠商認(rèn)為可以不必經(jīng)歷 HSPA+，直接從 HSPA 升級(jí)到 LTE。
目前積極參與 LTE 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂的主要通信沒(méi)備廠商包括阿爾卡特、愛(ài)立信、寓士通、
華為、中興、大唐、朗訊、三菱電子、摩托羅拉、NEC、諾基亞、北電網(wǎng)絡(luò)、松下、非利普、
三星、夏普、西門(mén)子等。
LTE 技術(shù)對(duì)未來(lái)通信市場(chǎng)的影響
LTE 技術(shù)將大大提升用戶對(duì)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的體驗(yàn)，為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)更多的技術(shù)和成本優(yōu)
勢(shì)。同時(shí)，LTE 技術(shù)的出現(xiàn)還鞏固了傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)技術(shù)的主導(dǎo)地位。此外，通過(guò)廣泛采用
OFDM、MIMO 等新技術(shù)，LTE 也將有助于改善目前通信產(chǎn)業(yè)的 IPR 格局。
1．LTE 技術(shù)將大大提升用戶對(duì)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的體驗(yàn)
由于具有更高的傳輸速率、更低的延遲率和更好的移動(dòng)性等優(yōu)勢(shì)，LTE 能夠大幅度提
升用戶對(duì)新業(yè)務(wù)的體驗(yàn)，同時(shí)幫助運(yùn)營(yíng)商捉供更多的、對(duì)用戶更具有吸引力的業(yè)務(wù)(圖 4)。
圖 4 LTE 技術(shù)帶來(lái)的新業(yè)務(wù)應(yīng)用此外，采用 LTE 技術(shù)也將使現(xiàn)有移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的 QoS 提升，穩(wěn)定性增強(qiáng)，支持更多用
戶使用。通過(guò)部署采用 LTE 技術(shù)，那些此前由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力限制而只能面向高端市場(chǎng)的
業(yè)務(wù)，如整首音樂(lè)下載、視頻電話、移動(dòng)導(dǎo)航、移動(dòng)游戲等業(yè)務(wù)將可以逐步向大眾用戶普及，
為更廣泛的用戶帶來(lái)更好的業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)。
2．LTE 為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)更大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)
LTE 技術(shù)可以為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)更大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。LTE 可以通過(guò)更加靈活的頻
譜配置方案(1.25～20MHz)來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)效率和單個(gè)基站效率，還可以通過(guò)弱化基站控制器設(shè)
備實(shí)體、采用公共無(wú)線資源管理控制基站來(lái)簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)．減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，從而更加有效地
提供服務(wù)；同時(shí)，LTE 技術(shù)也可以大幅度降低用戶每兆流量的成本，如在網(wǎng)頁(yè)瀏覽、Java
游戲、音樂(lè)下載、視頻片斷的業(yè)務(wù)測(cè)試中，HSDPA 的傳輸成本最低為 0.02 美元／MB，而
LTE 的傳輸成本最低可達(dá)到 0.005 美元／MB。這就大大提升了運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)空間(表 2)。
表 2 LTE 與其他技術(shù)傳輸成本的比較
各項(xiàng)技術(shù)的傳輸成本（美元） 業(yè)務(wù) 樣本要求
GPRS EDGE WCDMA HSDPA LTE
網(wǎng)頁(yè)瀏覽 4MB 1.66 0.55 0.28 0.09 0.02
Java 游戲 1MB 0.42 0.14 0.07 0.02 0.005
音樂(lè)下載 5MB 2.08 0.69 0.35 0.11 0.04
下載類(lèi)
視頻片斷 10MB 4.15 1.38 0.69 0.22 0.009
流媒體類(lèi) 高質(zhì)量視頻（每分鐘） 128Kbps 3.19 1.06 0.53 0.17 0.05
3．LTE 技術(shù)將會(huì)鞏固蜂窩移動(dòng)技術(shù)的主導(dǎo)地位
LTE 技術(shù)使得傳統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)技術(shù)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間之內(nèi)都可以保持對(duì)其他尤線通
信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，維護(hù)其在移動(dòng)通信技術(shù)體系中的主導(dǎo)地位。而借助于 LTE 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在
蜂窩移動(dòng)通信領(lǐng)域占強(qiáng)勢(shì)地位的傳統(tǒng)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商可以繼續(xù)在技術(shù)上保持領(lǐng)先的地位 ， 把
握市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。
4．LTE 技術(shù)有助于改善目前通信產(chǎn)業(yè)的 IPR 格局
由于 LTE 引入了 OFDM、MIMO 等新技術(shù)，它的快速發(fā)展使得以美同高通公司為首的
傳統(tǒng)通信技術(shù)企業(yè)掌握核心專(zhuān)利的 CDMA 技術(shù)將逐步被淘汰，通信產(chǎn)業(yè)的 IPR 格局迎來(lái)了
一次重新進(jìn)行調(diào)整的機(jī)會(huì)。隨著 LTE 標(biāo)準(zhǔn)制訂工作的不斷推進(jìn)，已經(jīng)有越來(lái)越多的通信企
業(yè)帶著自己的專(zhuān)利技術(shù)參與到 LTE 技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制訂中來(lái)。因此我們判斷，LTE 標(biāo)準(zhǔn)的制訂
將會(huì)有助于改善目前通信產(chǎn)業(yè)中 IPR 格局失衡的局面，有助于整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)
展。
LTE 技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)展望
LTE 作為 3G 技術(shù)向 4G 技術(shù)平滑演進(jìn)的過(guò)渡性技術(shù)，是 3G 技術(shù)發(fā)展的最終版本，與
現(xiàn)有各種通信技術(shù)相比，LTE 具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也有不少潛在的問(wèn)題，如后向兼
容性差、沒(méi)有針對(duì) TDD 系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化、對(duì)室內(nèi)覆蓋能力考慮不足等，但是隨著標(biāo)準(zhǔn)制
訂工作的推進(jìn)，這些問(wèn)題都應(yīng)該能夠得到很好地解決。
綜合各方而因素看，我們認(rèn)為 LTE 技術(shù)的未來(lái)發(fā)展有以下趨勢(shì)。
1．LTE 是現(xiàn)有 3G 技術(shù)向 B3G／4G 演進(jìn)的必經(jīng)之路
LTE 是現(xiàn)有 3G 移動(dòng)通信技術(shù)在 4G 應(yīng)用前的最終版本，采用了很多原計(jì)劃用于 B3G／
4G 的技術(shù)如 OFDM、MIMO 等，在一定程度上可以說(shuō)是 4C 技術(shù)在 3G 頻段上的應(yīng)用。和
現(xiàn)有的 3G 及 3G+技術(shù)相比，LTE 除了具有技術(shù)上的優(yōu)越性之外，也提供了更加接近 4G 的
一個(gè)臺(tái)階，使得向未來(lái) 4G 的演進(jìn)相剝平滑，是現(xiàn)有 3C 技術(shù)向 B3G／4G 演進(jìn)的必經(jīng)之路?，F(xiàn)在一些運(yùn)營(yíng)商提出的繞開(kāi) LTE 直接進(jìn)入 4G 的方式會(huì)有很大的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)，不建議
考慮。
2．LTE 將在與 WiMAX 等其它無(wú)線技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展
LTE 在 WiMAX 的競(jìng)爭(zhēng)中產(chǎn)生，也將在會(huì)在 WiMAX 的競(jìng)爭(zhēng)中向前發(fā)展，而且這種競(jìng)
爭(zhēng)的強(qiáng)度還會(huì)不斷加大。目前，WiMAX 的 802.16e 標(biāo)準(zhǔn)正在積極申請(qǐng)加入 3G 標(biāo)準(zhǔn)，期望
以此獲得全球統(tǒng)一的頻率使用權(quán)。802.16m 技術(shù)更是成為 IMT Advanced 的候選技術(shù)之一，
并計(jì)劃保持與 802.16e 技術(shù)的后向兼容性。 未來(lái)的移動(dòng)通信市場(chǎng)中， WiMAX 技術(shù)將會(huì)是 LTF
的一個(gè)慢勁的競(jìng)爭(zhēng)列手，LTE 將會(huì)在和 WiMAX 技術(shù)的直接競(jìng)爭(zhēng)中逐步發(fā)展。
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