标 题: 3G新兴技术LTE： LTE——3G技术的未来发展
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Mon Oct 9 09:56:00 2006)
摘要 结合LTE的提出、发展以及技术方案，阐述了上海贝尔阿尔卡特对LTE的理解和所做
的准备。
关键词 3G LTE 技术方案
0、概述
3G技术的出现给移动通信带来了巨大的影响，给人们的生活带来了前所未有的体验，
它使上网冲浪、联网游戏、远程办公等摆脱了场地和环境的束缚，实现了真正的无所不在
。上海贝尔阿尔卡特Evolium系统很好地实现和优化了这些应用，成为在系统结构、算法设
计稳定性等方面领先的解决方案。但人们的需求并没有就此停滞，大量的市场调研和专家
研究表明，2Mbit/s的WCDMA R99传输速率、14.4Mbit/s R5 HSDPA的峰值速率已远远不能满
足人们未来的需求。那么是不是一定要等到2010年后的IMT-Advanced(B3G)才能满足这些需
求呢?国际标准化组织3GPP在经过认真的讨论后提出了新的挑战，那就是在2007年实现峰值
速率100Mbit/s的数据传输。这是一个巨大的挑战，也就是说必须在两年之内设计出7-50倍
于当前系统传输速率的新技术，并且具有很好的向下兼容性，以保护现有的投资。这一新
的系统被称作E3G或LTE(Long Term Evolution)。
阿尔卡特作为3GPP的独立成员，发起并参与了LTE的标准制定和技术研究，并且提交了
候选技术。本文将结合LTE的提出、发展以及技术方案，阐述上海贝尔阿尔卡特对LTE的理
解和所做的准备。
1、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(requir
ement)，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-S
CDMA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。
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