后3G时代的LTE技术介绍

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摘要介绍了下一代无线网络LTE(LongTermEvolution，长期演进)的背景和发展状况。分析了LTE的技术特征，阐述了LTE网络结构与核心技术，并通过与WiFi(WirelessFidelity)及Wimax(Worldwide Inter operability for Microwave Access)的各项性能作比较，着重分析了LTE的技术优势。最后，指出了LTE在个人通信市场所面临的应用前景与挑战。
    1、引言
    随着个人通信技术在20多年中不断发展成熟，人们在生活中对无线通信的依赖越来越强，目前，全球的移动语音用户已超过了18亿[1]。同时，众多的使用者也对个人通信技术的发展提出了新的要求：通信设备的微型化、低功耗、高带宽、快速接入和多媒体化。而最关键的是能被广大用户负担得起的廉价终端设备和网络服务。
    虽然3G网络的无线性能已经得到了较大的提高，但由于IPR的制约，应对市场的挑战和满足用户需求等领域还是有很多局限性。同时，昂贵的授权费用也制约了3G技术的发展，因而受到了技术简单、价格低廉的WiFi和Wimax的强烈挑战。用户的需求和市场的挑
    战迫切需要传输速率更快、时延更短、频带更宽以及运营成本更少的网络诞生。
    2、LTE项目内容介绍
    LTE项目是3G的演进，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。
    2.1LTE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R6HSDPA);上行链路2.5(bit/s)/Hz，是R6HSU-PA2--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)的服务质量。
    (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