邮电设计技术第１期２００６年１月
ＬＴＥ———３Ｇ技术的未来发展
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
３ＧＬＴＥ技术方案
付
晓
ＦｕＸｉａｏ
１９９８年同济大学研究生毕业，上海贝尔阿尔卡特股份有限公司３Ｇ技术发展总监，工程师。
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ＷＣＤＭＡＲ９９传输速率、
１４．４Ｍｂｉｔ／ｓＲ５ＨＳＤＰＡ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（ＬｏｎｇＴｅｒｍ
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。
１ＬＴＥ概念的提出
ＬＴＥ的研究项目（ｓｔｕｄｙｉｔｅｍ）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（ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ），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Ｒ６ＨＳＤＰＡ）；上行链路２．５（ｂｉｔ／ｓ）／Ｈｚ（２～３倍于Ｒ６ＨＳＵＰＡ）；
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。
付
晓：ＬＴＥ———３Ｇ技术的未来发展
ＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＬＴＥ＇ｓｐｒｏｐｏｓａｌ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ｉｔｅｘｐｏｕｎｄｓＡｌｃａｔｅｌＳｈａｎｇｈａｉＢｅｌｌ＇ｓｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｆｏｒＬＴＥ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
３ＧＬＴＥ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
ＬＴＥ—ＦｕｔｕｒｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ３ＧＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
本期关注
ＣｕｒｒｅｎｔＩｓｓｕｅＡｔｔｅｎｔｉｏｎ
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邮电设计技术第１期２００６年１月
图２３ＧＰＰＬＴＥ研究项目发展时间表
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。
２ＬＴＥ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。
整个标准发展过程分为研究项目（ｓｔｕｄｙｉｔｅｍ）和工作项目（ｗｏｒｋｉｔｅｍ）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。
３ＬＴＥ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
图１
３ＧＰＰＬＴＥ总体发展时间表
付
晓：ＬＴＥ———３Ｇ技术的未来发展
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邮电设计技术第１期２００６年１月
收稿日期：２００５－１２－２１
（编辑
俞厚芬）
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。
现针对其中重点的几种提案作一简要介绍。
３．１ＦＤＤＳＣ－ＦＤＭＡＵＬ、ＦＤＤＯＦＤＭＡＤＬ
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。
３．２ＦＤＤＵＬ采用ＯＦＤＭＡ，ＦＤＤＤＬ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。
３．３ＦＤＤＭＣ－ＷＣＤＭＡＵＬ／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。
３．４ＴＤＤＵＬ／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－ＳＣＤＭＡ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。
３．５ＴＤＤＵＬ／ＤＬ采用ＯＦＤＭＡ和ＴＤＤＵＬ采用ＳＣ－ＦＤＭＡ，ＴＤＤＤＬ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。
种
类
多址接入方式
技术建议
１ＦＤＤＵＬ采用ＳＣ－ＦＤＭＡ，ＦＤＤＤＬ采用ＯＦＤＭＡＲ１－０５０６７９２ＦＤＤＵＬ采用ＯＦＤＭＡ，ＦＤＤＤＬ采用ＯＦＤＭＡ
Ｒ１－０５０６７２３ＦＤＤＵＬ／ＤＬ采用ＭＣ－ＷＣＤＭＡＲ１－０５０６７４４ＴＤＤＵＬ／ＤＬ采用ＭＣ－ＴＤ－ＳＣＤＭＡ
Ｒ１－０５０６７５５ＴＤＤＵＬ／ＤＬ采用ＯＦＤＭＡ
Ｒ１－０５０６７８６
ＴＤＤＵＬ采用ＳＣ－ＦＤＭＡ，ＴＤＤＤＬ采用ＯＦＤＭＡ
Ｒ１－０５０６７８
表１
３ＧＰＰＬＴＥ主要技术提案
双登集团两项省重点技术创新项目通过验收
“汽车用高性能超级电容器”、“高比能量锂离子电池关键材料”验收会议日前在南京双登研究院召开。这两个项目均是由双登集团研制开发的省重点技术创新项目。江苏省经贸委、泰州经贸委、中国电池工业协会、南京理工大学、国家轻工业化学电源研究所、姜堰市环保局、经济发展局的专家和领导参
加了会议。验收委员会认真听取了企业研制开发、样品试制、用户试运行等情况的介绍，审查了技术文件资料，确认两项目达到了设计要求，通过验收。（陆成）
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