第2章

LTE背景与概述

2.1 LTE简介

2004年，全球微波接入互操作技术迅猛崛起，几乎与此同时第3代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project，3GPP）也着手开始了通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）技术的长期演进（Long Term Evolution，LTE）项目。这项技术和第3代合作伙伴计划2（3rd Generation Partnership Project 2，3GPP2）的超移动宽带（Ultra Mobile Broadband，UMB）技术被统称为“演进型3G”（Evolved 3G，E3G）。但实际上这种以正交频分复用（OFDM）为核心的技术，与其说是3G技术的“演进”（Evolution），不如说是“革命”（Revolution）。它和UMB、WiMAX、电气和电子工程师学会（IEEE）的802.20移动宽带频分双工/移动宽带时分双工（Mobile Broadband Frequency Division Duplex/Mobile Broadband Time Division Duplex，MBFDD/MBTDD）等技术，由于已经具有某些第4代（4G）通信技术的特征，甚至可以被看做“准4G”技术。

第3代（3G）移动通信技术是当前主流的无线通信技术。在诸多3G技术标准中，又以3GPP制定的UMTS技术标准最具影响力。3G系统正在全世界范围逐步部署，高速下行分组接入（HSDPA）和高速上行分组接入（HSUPA）技术的标准化工作也已经完成。虽然移动通信系统的“宽带化”、“数据化”、“分组化”是必然趋势，但由于3GPP在移动通信领域占据了既有的优势地位，因此在其标准演进和产业升级的时间安排和工作节奏上有自己的考虑。

一方面，从HSDPA至HSUPA，3GPP一贯推行后向兼容的稳健演进路线。另一方面，3GPP的主要成员也在按部就班地为2008年开始的先进的国际移动通信（International Mobile Telecommunications-Advanced，IMT-Advanced）技术（即俗称的B3G或4G技术）的标准化做准备。在高速分组接入（HSPA、HSDPA和HSUPA的统称）和IMT-Advanced之间，原来并没有LTE的位置，但基于OFDM技术的WiMAX标准，迫使3GPP的移动通信厂商不得不快速跟进，为了使3GPP标准相对其他无线标准保持长期的优势。3GPP大力地投入了UMTS技术的演进版本——LTE的标准化工作。

为了可以和支持20MHz带宽的WiMAX技术竞争，LTE也必须将最大系统带宽从现有的5MHz扩展到20MHz。为此，3GPP只能放弃在实现5MHz以上大带宽时复杂度过高的码分多址（CDMA）技术，选用以OFDM/FDMA技术为代表的新的核心传输技术。此外，为了降低用户面延迟，在无线接入网（RAN）结构上，LTE取消了无线网络控制器（RNC）网元。在整体系统架构方面，和LTE相对应的系统框架演进（System Architecture Evolution，SAE）项目则推出了崭新的演进型分组系统（Evolved Packet System，EPS）架构。向LTE/SAE的演进，使系统丧失了大部分和3G系统的后向兼容性。也就是说，LTE系统虽然可以部署于3G（即IMT-2000，国际移动通信2000）的现有频谱，但从网络侧和终端侧都要做大规模的更新换代。因此实际上可以将LTE看做B3G的技术范畴。

自2004年11月LTE项目启动以来，3GPP全力推进LTE的研究工作。于2005年中完成了需求的制定，在2006年9月完成了研究阶段（Study Item，SI）的工作，2008年年底基本完成工作阶段（Work Item，WI）的标准制定工作，并于2009年12月推出基于LTE的R9版技术标准，2010年，TD-LTE已在上海世博会期间开通了小范围实验网，2011年，LTE将全面走向商用。