专题：LTE与B3G技术 LTE产业现状及发展趋势 LTE产业现状及发展趋势 包东智 河北电信设计咨询有限公司 【摘要】文章首先概述了LTE的主要技术特征及其网络结构，然后对LTE的发展现状及趋势进行了分析，最后对LTE产业链中运 营商、供应商等各环节的最新动态进行了介绍，对其协同发展策略进行了探讨。 【关键词】LTE 3GPP 标准化 产业化 融合 LTE（Long Term Evolution，长期演进）是3GPP近两 主 流 技 术 。 3GPP启动的LTE项目的主要性能目标包括：在 年来启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA 20MHz频谱带宽能够提供下行100Mb/s、上行50Mb/s的峰 为核心的技术，可以被看作“准4G”技术。当前，全球的 值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低 移动通信产业对LTE寄予厚望，期望这一技术能够增强移动 系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面 通信产业持续发展的能力。在2008全球移动大会（MWC） 从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到 上，主流设备厂商不约而同地发布了LTE的研究成果和后续 激活状态的迁移时间小于100ms；支持100km半径的小区 演进策略，LTE进一步确立了其向3G后续演进或者说向4G 覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供>100kb/s的接入 发展的核心地位。据专家预计，到2014年全球LTE用户将达 服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到 3900万，设备收入将达90亿美元。 20MHz多种带宽。 1 概述 L T E 是 3 G 的 下 一 代 演 进 技 术 ， 被 称 为 3 . 9 G ， 具 有 1 0 0 M b / s 的 数 据 下 载 能 力 ， 被 视 作 从 3 G 向 4 G 演 进 的 收稿日期：2008年7月6日 责任编辑：周霞 zhouxia2006@gmail.com 1.1 LTE的主要技术特征 与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在高数据速 率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容等方面： （1）提高了峰值数据速率：在20MHz带宽上，下行峰 值数据速率达到100Mb/s、上行达到50Mb/s。 （2）提高了频谱效率：如2~4倍的R6频谱效率。 2008年8月（下） 43 

专题：LTE与B3G技术 LTE产业现状及发展趋势 （3）基于分组交换：以分组域业务为主要目标，系统 控制等功能，目前还未确定。另外，在空中接入技术方面， 在整体架构上将基于分组交换。 LTE的信道数量将比WCDMA系统有所减少，并取消了专 （4）QoS保证：通过系统设计和严格的QoS机制，保 用信道，不再保留广播媒体控制层和UTRAN的公共业务信 证实时业务（如VoIP）的服务质量。 道，减少了 MAC层的实体类型。 （ 5 ） 提 高 了 系 统 部 署 的 灵 活 性 ： 系 统 部 署 灵 活 ， 能够支持1.25MHz~20MHz间的多种系统带宽，并支持 2 LTE的发展现状 “Paired”和“Unpaired”的频谱分配，保证了将来在系 目前，全球移动无线技术的演进路径主要有三个：一是 统部署上的灵活性。 WCDMA和TD-SCDMA，均从HSPA演进至HSPA+，进而 （6）降低无线网络时延：子帧长度0.5ms和0.675ms， 到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B， 解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan 最终到UMB；三是802.16m的WiMAX路线。这其中LTE拥 ＜5ms，C-plan＜100ms。 有最多的支持者，WiMAX次之。 （7）增加了小区边界比特速率：在保持目前基站位置 2.1 发展时间表 不变的情况下，增加了小区边界比特速率。如MBMS（多 媒体广播和组播业务）在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据 速率。 （8）提高了系统兼容性：强调向下兼容，支持已有的 3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。　 1.2 网络结构 LTE是由爱立信、诺基亚西门子、华为等世界主要的电 信设备生产商开发的技术，CDMA阵营的阿尔卡特朗讯和北 电网络也有投入。由于CDMA近年来日渐失势，最近阿尔卡 特朗讯冲减了37亿美元与CDMA技术标准相关的资产，并 将和日本NEC建立研发LTE的合资公司。 3GPP对LTE发展时间表大致情况如下：2005年3月到 LTE采用由Node B构成的单层结构。这种结构有利于 2006年6月为SI（StudyItem）阶段，完成可行性研究报 简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的 告；2006年6月到2007年6月为WI（WorkItem）阶段，完成 要求。与传统的3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点。 核心技术的规范工作；在2007年中期完成LTE相关标准制定 名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系 （3GPPR7）；在2008年或2009年推出商用产品。 架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。 有专家指出，基于OFDM的LTE技术市场预计将在今后 3 G P P 初 步 确 定 L T E 的 架 构 为 演 进 型 U T R A N 结 构 三年加速发展，从2008年到2014年这6年间，将是4G通信 （E-UTRAN）。接入网主要由演进型 Node B（eNB）和 打基础的阶段，而至此以后4G市场的需求将会快速膨胀。 接入网关（aGW）两部分构成。aGW是一个边界节点，若 作为首选的4G移动通信平台，LTE预计将在2014年获得规 将其视为核心网的一部分，则接入网主要由eNB一层构成。 模部署。业内分析家称，LTE是目前欧洲3G系统UMTS向 eNB不仅具有原来Node B的功能外，还能完成原来RNC 4G演进的首选技术，2008年全球GSM和UMTS用户将达到 的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入 了30亿，在2014年前，会有数百家移动运营商采用LTE技 控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM 等。 术，其设备收入将达到90亿美元。 Node B之间将采用网格（Mesh）方式直接互连，这也是对 2.2 LTE成为行业未来发展方向 原有UTRAN结构的重大修改。 按用户数量和市值计算，中国移动都是全球最大的移 在新的系统中引入了一个RRM Server进行集中式管 动运营商。此前，英国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国 理，采用完全分散的管理结构来解决小区间干扰协调、负载 AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已经决定采用LTE 44 2008年8月（下） 责任编辑：周霞 zhouxia2006@gmail.com 

LTE产业现状及发展趋势 专题：LTE与B3G技术 技术，中国移动加入LTE技术营运行列，将大力推动LTE技 提交的融合帧结构方案，被正式写入3GPP标准。 术的发展，LTE在后3G时代也将延续2G时期GSM的主流地 预计2008年6月可完成核心规范的第一个完整版本（包 位。沃达丰CEO阿伦·萨林（Arun Sarin）在巴塞罗那的移 括RAN1/RAN2/RAN3/RAN4），2008年还将完成RAN4 动世界大会表示，该集团将与中国移动和Verizon携手推进 （射频）的工作、RAN5（终端一致性测试）和核心网的相 LTE技术，LTE将成为行业未来发展的明确方向。 关标准制定工作。目前LTE的主要规范已接近完成，2008年 由于美国高通公司在3G时代占据了技术的核心专利， 上半年能够完成核心规范的完整版本。 LTE阵营处心积虑绕开高通主要技术，可以肯定高通的地位 TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，是指 会比3G时代有所削弱；同时，尽管高通的UMB技术乏有问 TD-SCDMA的长期演进。在其发展过程中，TD-LTE必将 津，该公司在巴塞罗那也宣布将于2009年推出多模LTE芯片 要应对来自其他系统的挑战，主要包括3GPP中LTE FDD 组，高通在该领域仍将保持收益。 阵营、3GPP2的UMB阵营和同样采用TDD方式的WiMAX 对LTE技术的研究，包含了一些普遍认为很重要的部 （IEEE 802.16e及演进版本IEEE 802.16m）阵营。其中， 分，如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量 3GPP2已确定UMB为CDMA2000系列标准的演进升级版 和覆盖的改善以及运营成本的降低。为了达到这些目标，无 本，也于日前正式公布了空中接口规范；IEEE于2005年底 线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要提供比 推出了支持移动性的宽带无线接入标准IEEE 802.16e，并于 3G更高的数据速率，和未来可能分配的频谱，LTE需要支 近期成为了国际3G标准中的一员，IEEE 802.16m正在向全 持高于5MHz的传输带宽。 球征集技术提案，也必将成为4G的有力候选者。 2006年7月，NTT DoCoMo和本国NEC、富士通等设备 面对这些挑战，TD-LTE系统具有其自身的优势，这主 伙伴开始研发LTE，并积极进行LTE实验，2008年2月20日 要是来自于TD-SCDMA现有核心技术大部分得到了继承、 NTT DoCoMo选择爱立信参加LTE基站开发项目。2008年4 扩展和增强，同时也与MIMO、OFDM主流技术有机结合， 月初，爱立信宣布推出全球首款支持LTE标准的商用平台。 引入新型技术以显著提高系统性能，为未来4G标准中能够 2008年1月，大唐电信和爱立信就成立了LTE TDD联 取得更多的专利提供了可能。TD-LTE作为TD-SCDMA的 合研究中心。2008年2月在巴塞罗纳举行的全球移动大会 长期演进技术，国内企业和相关的高校研究院所很早就开始 （MWC）展会上，阿尔卡特朗讯CEO PatriciaRusso表示， 针对该标准进行技术研究，包括运营商、工信部电信研究 将在中国投入1000人的研发队伍进行LTE TDD的研发，并 院、中国通信标准化协会、大唐、普天、中兴通讯、华为、 且表示在2008年底推出产品原型，计划2009年推出商用测 展讯等。其中，大唐仍是最核心的企业。大唐在2005年6月 试方案。加上国内几家企业的大力推动，LTE TDD的商用化 的3GPP工作组会议上提交了针对TD-SCDMA后续演进的 进程也将大大提速。 2.3 LTE标准化情况 技术提案，2005年11月在3GPP工作组会议（汉城）上通过 了大唐提出的LTE TDD提案，奠定了TD-SCDMA后续演进 2007年11月在3GPP工作组会议上，通过LTE TDD融 技术标准的基础。目前，我国已经完成了关键技术的验证和 合技术提案，有27家公司联署。基于TD的帧结构统一了延 物理层样机的研发工作，将于2008年6月完成核心规范的第 续已有标准的两种TDD（TD-SCDMA即LCR，HCR）模 一个完整版本（包括RAN1/RAN2/ RAN3/ RAN4），2008年 式；同时，对LTE TDD的进一步优化领域的提案也被会议 底将完成核心网的标准规范，并推出系统样机。我国在LTE 所接受。 TDD规范方面，物理层完成了95％，高层完成了80％，接 2007年11月底至12月初3GPP RAN38全会通过RAN1 口完成了80％，2008年应能完成射频、终端一致性方面及 责任编辑：周霞 zhouxia2006@gmail.com 2008年8月（下） 45 

专题：LTE与B3G技术 LTE产业现状及发展趋势 核心网方面的规范制定。 关注小区间干扰消减技术。 3 LTE为3G后续发展注入动力 全球众多运营商对LTE技术极为关注，国际国内的设 备制造商以及终端制造商，大多数将LTE的产品路标定为在 随着全球信息化社会步伐的加快，多媒体娱乐的兴起 2010年前后形成商用能力。华为表示，LTE产业价值链将在 和网络游戏的开发，人们发现2Mb/s的WCDMA R99传输速 2010年基本成熟并开始商用，并在2011年形成一定的市场 率，14.4Mb/s的R5 HSDPA的峰值速率不能够满足人们未来 规模。爱立信则希望成为商用设备的领先者，预计其将在 的需求。国际标准化组织3GPP在经过认真的讨论后提出了 2009年推出LTE商用系统。在终端方面，三星电子计划于 新的挑战，那就是实现峰值速率100Mb/s的数据传输，设计 2010年最终推出小型化的LTE手机，外观与目前常见的手机 并实现7~50倍于当前系统传输速率的新技术，并且具有很 相似。三星电子采取了逐步推进的LTE终端发展路线，将于 好的向下兼容性，以保护现有的投资。这一新的系统被称作 今年推出体积较大的LTE原型样机以进行性能测试，明年将 E3G或LTE。 推出LTE的数据卡产品。NTT表示，其目标是在2009年推出 从LTE制定的目标需求可以看出，100Mb/s的传输能 LTE的商用服务。为了实现这一目标，NTT很早就开始了行 力已远不是3G所能比的，那么其使用的技术也必将有较大 动：2006年秋，建立了LTE的试验系统；2007年秋，进行 的提高。目前的主要技术有6种，按照双工方式可分为FDD 了室内、室外测试；2007年8月，开始开发商用网络；2008 和TDD两大类，按照无线链路的调制方式或多址方式主要 年2月，实现了较好的试验结果，下行速率达到250Mb/s、 可分为CDMA和OFDMA两大类。产业界一些巨头们已经向 上行速率达到50Mb/s。 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的技术标准和系统的开发。 4 产业界积极推动LTE的发展 保证技术和系统性能领先的同时，最大程度地利用并兼容现 在2008年2月的巴塞罗纳全球移动大会上，从设备制造 有的系统平台，保持系统的平滑演进，提供最优的3G解决 商到运营商，都以各种方式展示出在LTE方面的积极性。爱 方案。 立信、诺基亚西门子、中兴、华为等巨头们，均展示了其 为了获得正确无误的数据传输，LTE仍采用前向纠错编 LTE的整体解决方案。而运营商也纷纷表示要开始LTE的商 码（FEC）和自动重复请求（ARQ）结合的差错控制，即 用测试计划，推进LTE技术的快速发展。尤其是作为网络建 混合ARQ（HARQ）。HARQ应用增量冗余（IR）的重传策 设和运营主题的移动运营商在技术发展过程中将起到举足轻 略，而chase合并（CC）实际上是IR的一种特例。为了易 重的作用。 于实现和避免浪费等待反馈消息的时间，LTE仍然选择N进 程并行的停等协议（SAW），在接收端通过重排序功能对 多个进程接收的数据进行整理。HARQ在重传时刻上可以分 为同步HARQ和异步HARQ。同步HARQ意味着重传数据必 须在UE确知的时间即刻发送，这样就不需要附带HARQ处 理序列号，比如子帧号。而异步HARQ则可以在任何时刻重 4.1 移动运营商 美国Verizon Wireless对LTE极感兴趣；沃达丰表示将 与中国移动和美国第二大移动运营商Verizon Wireless携手 推进LTE技术的发展；高通分析认为：“Verizon Wireless 的50%股份被沃达丰所拥有，这两家大型的运营商共同作 出一个决定，希望未来能使用同一个技术作为未来技术的 传数据块。从是否改变传输特征来分，HARQ又可以分为 演进，因此他们决定未来的演进都选择LTE路线，实际上这 自适应和非自适应两种。目前来看，LTE倾向于采用自适应 些运营商都在推动标准组织来完善LTE的标准化”；NTT　 的、异步HARQ方案。为了提高频谱效率，在LTE中，非常 DoCoMo实现“LTE大跃进”，与爱立信签订协议表示将在 46 2008年8月（下） 责任编辑：周霞 zhouxia2006@gmail.com 

LTE产业现状及发展趋势 专题：LTE与B3G技术 2009年在日本实现LTE商用版；据悉，沃达丰、Verizion等 沃达丰、Verizion、NTT DoCoMo、中国移动等运营商纷纷 运营商巨头在发现TDD频率的优势后，开始支持LTE TDD； 力推LTE，特别是NTT DoCoMo与爱立信签订协议表示将于 中国卫通、广电决定将在3.4GHz~3.7GHz中划分出部分频 2009年在日本实现LTE商用版。运营商正在争夺LTE的话语 段让给LTE发展。虽然目前已经出现支持LTE FDD的设备， 权，为通信发展指出方向之一，这是巴塞罗那展的成果之 但今后的设备要求同时支持TD-LTE和LTE FDD。LTE的发 一。LTE TDD的优势明显，目前业内达成的共识是，各厂商 展并不单纯取决于技术，更包含着很多利益的博弈和产能的 生产的设备必须同时支持TD-LTE和LTE FDD，实现二者的 比拼。 4.2 设备供应商 融合。 越来越多的设备制造商开始加入到LTE产业，为LTE带 5 结束语 来了新的生命力和竞争力，使得LTE掀起了新一轮的发展浪 潮。爱立信、诺基亚西门子、华为、阿尔卡特朗讯、高通、 中兴等世界主要电信设备生产商，都以积极的行动投入到开 发的LTE技术的研发热潮中。 我国科研机构和厂商，一方面应加强基础研究能力，特 别是软件和基础电路研发能力；另一方面，我国的创新环境 还需完善，厂商必须克服信心不足的现状。大唐在TD发展 初期起到非常关键的作用，今后，华为、中兴的强大产业化 能力在发展LTE的过程中，将越来越发挥更大的作用。 LTE概念的提出意味着新目标的确立，为了有一个清晰 的技术发展路线，3GPP制定了发展LTE的明确时间表。这 给运营业带来了新的机遇，也提出了严峻的挑战。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，为用户提供了崭新的服务与享受。 ★ 参考文献 4.3 在激烈的竞争中发展 2008-05-09. 通信产业的发展趋势呈现两大特点：一是提供更多的互 [2]爱立信(中国)有限公司. TD-LTE和LTE FDD的同步发 [1]包东智. LTE的技术特征及发展趋势[N]. 人民邮电报, 联网业务和增加带宽，二是转型和融合。 2006年以前话音业务发展平稳，2007年全球数据业务 市场的发展首次超过话音业务，从“听”转为“看”成为 通信发展的必然趋势。同时，互联网业务开始抢占通信市 场。互联网阵营提出“三网融合”，IT厂商希望把芯片植入 终端；而通信阵营则提出“统一通信”，通信厂商希望将 HSPA等新技术嵌入计算机。两大阵营正在争夺全球27亿的 移动用户、15亿的电视用户和11亿的计算机用户，未来全 球用户将如何划分，目前还难以预测。 可以说，移动通信的天下正处于“战乱期”。竞争的关 键集中到带宽，无论是LTE还是WiMAX，都以提供更高带宽 为目标。在2008年巴塞罗那展上，LTE略胜一筹成为热点， 展[J]. 电信技术,2008(6). ★ 【作者简介】 包东智：高级工程师，曾从事军事 通信技术和通信战术的研究工作， 现任职于河北电信设计咨询有限公 司，主要从事电信科技情报工作， 已发表论文100余篇。 责任编辑：周霞 zhouxia2006@gmail.com 2008年8月（下） 47