LTE系统及关键技术.docx

LTE系统及关键技术.docxLTE系统及关键技术
LTE系统及关键技术
随着移动通信技术的发展，全球微波互联接入技术(World interoperability Microwave Access, WiMAX)也得到了迅速的发展。在2004年，第二代合作伙伴计划 (3Rd Generation Partnership Project , 3GPP )组织提出 了通用移动通信系统 (Universal Mobile Telecommunication System, UMTS)的长期演进技术(Long Term Evolution, LTE)。3GPP组织提出LTE技术的目的是为了与WiMAX技术进行竞争，同时 改善通信系统的性能。
LTE系统的基本结构与性能要求
LTE系统的基本结构
3GPP组织启动LTE技术的直接原因好像是为了与WiMAX技术竞争，但是其主要原因是 移动通信技术与宽带无线接入技术(Broadband Wireless Access, BWA)之间的相互融 合。宽带无线接入技术是对传统的宽带有线接入技术进行的改进，它的发展过程是：从固 定的无线局域网(IEEE 802. llx)发展到固定的无线城域网(IEEE 802. 16d)，然后再向 无线广域网( IEEE 802. lie)发展。宽带无线接入技术具有较高的无线接入数据速率，并 且它的发展方向是从固定技术发展到游牧技术，最终发展到可以实现广域网络的移动性。 这个发展过程主要体现了宽带无线接入技术移动化的趋势。然而无线移动通信技术则与之 不同，因为移动通信技术的主要优势在于移动性和漫游性，并且随着移动通信技术的继续 发展，它的主要发展方向是高速化和宽带化。所以3GPP组织和3GPP2组织分别提出了向 高速分组接入技术(High Speed Packet Access, HSPA)和高速分组数据技术(High Rate Packet Data, HRPD)演进，即在能够保持蜂窝移动通信能力的同时，进一步提高移 动通信网络的接入能力，提高数据的传输速率。这也主要体现了移动通信向宽带化发展的 趋势。
在2004年11月，因为面临着移动通信技术的宽带化和无线接入技术的移动化的挑 战，3GPP组织启动了关于LTE技术的研究工作。在LTE技术的研究过程中，一些移动 通信运营商和通信设备制造商提出需要保护对于3G技术的投资，并且不应该放弃3G技 术的相关优化工作，所以在2006年，3GPP组织又对HSPA技术的演进做了进一步的规 范。在2006年9月，3GPP组织已经顺利地完成了 LTE技术的研究阶段(Study Item, SI),并且在2008年底已经基本完成了 LTE技术的工作阶段(Work Item, WI)标准的 制定，对于具体的商业应用估计要到2010年左右。目前，已经有很多国内外通信设备制 造商都在加紧进行对LTE系统和SAE系统中的相关设备的研究开发工作。
1999
2002
2005
2007
2008
R99
Rel4
Rel5
Rel6
Rel7
Rel8
WCDMA
HSDJ
A HSI
A
HSPA ev
alution
LTE LTE
图2. 1 WCDMA与LTE的演进关系
图2. 1显示了 WCDMA与LTE之间的演进关系。与高速下行分组接入技术不同，LTE技术 不具有后向兼容性。LTE技术虽然只制定了关于3G无线接入网部分的长期演进计划，但 是对于整个无线通信网络的体系架构来说，核心网和接入网的地位是同等重要的。实际 上，3GPP组织在2005年启动的系统演进项目包括两个主要部分：一个是LTE,在3GPP规 范中使用的名称是E-UTRAN (Evolved UTRAN)；另一个是整体系统结构演进(System Architecture Evolution, SAE) , 3GPP规范里正式使用的名称是演进的分组核心网 (Evolved Packet Core network, EPC),主要目的是研究核心网络的功能和组织结构。 完整的UMTS演进体系由E-UTRAN和EPC共同组成，总称为演进的分组系统(Evolved Packet System, EPS) o演进的分组系统的主要目标是为了推动3GPP系统向着更高的数 据传输速率、更低的网络传输时延、更加优化的数据传输业务、更大的通信系统容量和更 大的通信系统覆盖范围、更高的频谱利用率以及更低的通信网络运营成本的方向演进。
LTE系统的结构可以分为两个主要部分，包括演进后的核心网部分和演进后的接入网部 分。在LTE接入网部分中，网元设备只由演进型基站(evolved Node B, eNB)构成，形 成了更加扁平化的系统网络结构。演进型基站