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通信技術(shù)：淺談UMTS演進(jìn)之路( 二 )

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◆近期不會部署3G系統(tǒng)的2G運(yùn)營商：2G→LTE→IMT-Advanced 。
2、3GPP長期演進(jìn)（LTE）標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀
2.1　LTE系統(tǒng)需求
LTE項(xiàng)目首先從定義需求開始 。主要需求指標(biāo)包括：
◆支持1.25 MHz～20 MHz帶寬 。
◆峰值數(shù)據(jù)率：上行50 Mb/s，下行100 Mb/s 。頻譜效率達(dá)到3GPP R6的2～4倍 。
◆提高小區(qū)邊緣的比特率 。
◆用戶面延遲（單向）小于5 ms，控制面延遲小于100 ms 。
◆支持與現(xiàn)有3GPP和非3GPP系統(tǒng)的互操作 。
◆支持增強(qiáng)型的廣播多播業(yè)務(wù) 。
◆降低建網(wǎng)成本，實(shí)現(xiàn)從R6的低成本演進(jìn) 。
◆實(shí)現(xiàn)合理的終端復(fù)雜度、成本和耗電 。
◆支持增強(qiáng)的IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）和核心網(wǎng) 。
◆追求后向兼容，但應(yīng)該仔細(xì)考慮性能改進(jìn)和向后兼容之間的平衡 。
◆取消CS（電路交換）域，CS域業(yè)務(wù)在PS（包交換）域?qū)崿F(xiàn)，如采用VoIP 。
◆對低速移動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)，同時(shí)支持高速移動(dòng) 。
◆以盡可能相似的技術(shù)同時(shí)支持成對（Paired）和非成對（Unpaired）頻段 。
◆盡可能支持簡單的臨頻共存 。
3GPP毫不諱言LTE項(xiàng)目的啟動(dòng)是為了應(yīng)對“其他無線通信標(biāo)準(zhǔn)”的競爭 。針對WiMAX“低移動(dòng)性寬帶IP接入”的定位，LTE提出了相對應(yīng)的需求，如相似的帶寬、數(shù)據(jù)率和頻譜效率指標(biāo)、對低移動(dòng)性進(jìn)行優(yōu)化、只支持PS域，強(qiáng)調(diào)廣播多播業(yè)務(wù)等 。同時(shí)，出于對VoIP和在線游戲的重視，LTE對用戶面延遲的要求近乎苛刻 。關(guān)于向后兼容的要求似乎模棱兩可，從目前的情況看，由于選擇了大量的新技術(shù)，至少在物理層已難以保持從UMTS的平滑過渡 。
另外，運(yùn)營商還提出加強(qiáng)廣播業(yè)務(wù)的要求，增加了在單獨(dú)的下行載波部署移動(dòng)電視（Mobile TV）系統(tǒng)的需求 。
2.2　LTE物理層技術(shù)選擇
（1）基本傳輸技術(shù)和多址技術(shù)
3GPP成員在討論多址技術(shù)方案時(shí)，主要分兩個(gè)陣營：多數(shù)公司認(rèn)為OFDM/FDMA技術(shù)與CDMA技術(shù)相比，可取得更高的頻譜效率；而少數(shù)公司認(rèn)為OFDM系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)性能相當(dāng)，出于后向兼容的考慮，應(yīng)該沿用CDMA技術(shù) 。
持前一種看法的公司全部支持在下行采用OFDM技術(shù)，但在上行多址技術(shù)的選擇上又分為兩種觀點(diǎn) 。大部分廠商因?yàn)閷FDM的上行峰平比PAPR（將影響手持終端的功放成本和電池壽命）有顧慮，主張采用具有較低PAPR的單載波技術(shù) 。另一些公司（主要是積極參與WiMAX標(biāo)準(zhǔn)化的公司）建議在上行也采用OFDM技術(shù)，并用一些增強(qiáng)技術(shù)解決PAPR的問題 。經(jīng)過激烈的討論和艱苦的融合，3GPP最終選擇了大多數(shù)公司支持的方案，即下行OFDM；上行SC（單載波）-FDMA 。
SC-FDMA具體采用DFT-S-OFDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)，這種技術(shù)是在OFDM的IFFT調(diào)制之前對信號進(jìn)行DFT擴(kuò)展，這樣系統(tǒng)發(fā)射的是時(shí)域信號，從而可以避免OFDM系統(tǒng)發(fā)送頻域信號帶來的PAPR問題 。
（2）“宏分集”之爭
是否采用宏分集技術(shù)，是LTE討論中的又一個(gè)焦點(diǎn) 。這個(gè)問題看似是物理層技術(shù)的取舍，實(shí)則影響到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的選擇，對LTE/SAE系統(tǒng)的發(fā)展方向有深選的影響 。
3GPP內(nèi)部在下行宏分集問題上的看法比較一致 。由于存在難以解決的“同步問題”，各公司很早就明確，對單播（unicast）業(yè)務(wù)不采用下行宏分集 。只是在提供多小區(qū)廣播（broadcast）業(yè)務(wù)時(shí)，由于放松了對頻譜效率的要求，可以通過采用較大的循環(huán)前綴（CP），解決小區(qū)之間的同步問題，從而使下行宏分集成為可能 。
與下行相比，3GPP對上行宏分集的取舍卻遲遲不決 。宏分集的基礎(chǔ)是軟切換，這種CDMA系統(tǒng)的典型技術(shù)，在FDMA系統(tǒng)中卻可能“弊大于利” 。更重要的是，軟切換需要一個(gè)“中心節(jié)點(diǎn)”（如RNC）來進(jìn)行控制，這和大多數(shù)公司推崇的網(wǎng)絡(luò)“扁平化”、“分散化”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)背道而馳 。經(jīng)過激烈的爭論，3GPP最終決定LTE不考慮宏分集技術(shù) 。

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