一、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18亿户[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有了较大的提高，但由于ipr的制约，在应对市场挑战和满足用户需求等方面还是有很多局限性；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。

　　二、lte项目内容介绍

　　lte（long term evolution，长期演进）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100 mbit/s与上行50 mbit/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。

　　1.lte

　　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100 mbit/s、上行为50 mbit/s；

　　（2）提高了频谱效率；

　　（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1.25～20 mhz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0.5 ms和0.675 ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达u-plan＜5 ms，c-plan＜100 ms；

　　（7）增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率；

　　（8）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。

　　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。

　　2.lte的网络结构和核心技术

　　3gpp对lte项目的工作大体分为两个时间段：2005年3月到2006年6月为si（study item）阶段，完成可行性研究报告；2006年6月到2007年6月为wi（work item）阶段，完成核心技术的规范工作。在2007年中期完成lte相关标准制定（3gpp r7），在2008年或2009年推出商用产品。就目前的进展来看，发展比计划滞后了大概3个月[1]，但经过3gpp组织的努力，lte的系统框架大部分已经完成。

　　（1）lte网络结构和空中接口协议　lte采用由node b构成的单层结构。这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。与传统的3gpp接入网相比，lte减少了rnc节点。名义上lte是对3g的演进，但事实上它对3gpp的整个体系架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的ip宽带网结构。

　　3gpp初步确定lte的架构如图1所示，也叫演进型utran结构（e-utran）[3]。接入网主要由演进型 node b（enb）和接入网关（agw）两部分构成。agw是一个边界节点，若将其视为核心网的一部分，则接入网主要由enb一层构成。enb不仅具有原来 node b的功能外，还能完成原来rnc的大部分功能，包括物理层、mac层、rrc、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和inter-cellrrm 等。node b之间将采用网格（mesh）方式直接互连，这也是对原有utran结构的重大修改。

图1　lte网络结构与协议结构

　　引入一个rrm server进行集中式管理（图1中结构1），还是采用完全分散的管理结构（图1中结构2）来解决小区间干扰协调、负载控制等功能，目前还未确定[3]。另外，在空中接入技术方面，lte的信道数量将比wcdma系统有所减少。并取消了专用信道，不再保留广播媒体控制层和utran的公共业务信道，减少了 mac层的实体类型。

　　（2）lte核心技术　lte不仅通过简化结构，还采用以下几个关键技术来实现其优异性能：