LTE演进及其标准化(一)

时间:2013-09-22来源:网络
TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; webkit-text-size-adjust: auto; webkit-text-stroke-width: 0px">  2 LTE基本性能要求

  在LTE系统设计之初,其目标和需求就非常明确。作为后3G时代革命性的技术,LTE把降低时延、提高用户传输数据速率、提高系统容量和覆盖范围作为主要目标。具体性能要求如下:

  a)支持1.4、3、5、10、15和20MHz带宽,灵活使用已有或新增频段;并以尽可能相似的技术支持“成对”频段和非“成对”频段,便于系统灵活部署。

  b)20MHz带宽条件下,峰值速率达到上行50Mbit/s(2×1天线),下行100Mbit/s(2×2天线)。

  c)在有负荷的网络中,下行频谱效率达到3GPP R6 HSDPA的2~4倍,上行频谱效率达到R6 HSUPA的2~3倍。

  d)在单用户、单业务流以及小IP包条件下,用户面单向延迟小于5ms。

  e)从空闲状态到激活状态的转换时间小于100ms,从休眠状态到激活状态的转换时间小于50ms。

  f)支持低速移动和高速移动。低速(0~15km/h)下性能较好,高速(15~120km/h)下性能最优,较高速(350~500km/h)下的用户能够保持连接性。

  除了性能指标要求之外,在操作性、互联互通性以及业务支持等方面,LTE技术都提出了具体要求,比如支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作;支持增强型的广播和多播业务;降低建网成本;支持增强的IMS和核心网;取消电路域,所有业务都在分组域实现,如采用VoIP,支持简单的邻频共存;为不同类型服务提供QoS 机制,保证实时业务的服务质量;允许给UE分配非连续的频谱;优化网络结构,增强移动性等。因此,与其他无线技术相比,LTE具有更高的传输性能,且同时适合高速和低速移动应用场景。

  3 LTE与HSPA+的性能比较

  HSPA+作为HSPA技术的直接演进,在R7版本中引入,与LTE共同经历了R8、R9版本的发展。HSPA+的出发点在于对投资成本及平滑演进的考虑,因此具有一定的局限性,这种演进只能算是一种技术“改良”。与之相比,LTE作为着眼于4G的主流演进技术,可以称得上是一种技术“革命”。 LTE与HSPA+的性能差异体现在吞吐量、时延、频谱效率等方面。

  3.1 吞吐量

  吞吐量是指单位时间内成功地传送数据的数量,是衡量无线通信系统性能的重要指标。影响吞吐量的因素包括带宽、调制方式、信号质量、信道衰落、噪声干扰、调度机制等。

  考虑到向后兼容和升级成本,HSPA+的载波带宽沿用了WCDMA以来的5MHz。采用2×2 MIMO配置和16QAM调制方式时,HSPA+峰值速率为28Mbit/s,采用2×2 MIMO配置和64QAM调制方式时,峰值速率为42Mbit/s。而LTE系统可以支持20MHz的带宽,LTE-A可以支持100MHz的带宽。更大的带宽使LTE系统拥有比HSPA+更大的传输容量。

  LTE系统下行支持SU-MIMO、MU-MIMO和基于参考信号的波束赋型等多种多天线阵列技术,支持8种不同的MIMO和波束成型模式,并且可以同时支持多个数据流的传送。LTE中每个用户下行可支持2个流,而LTE-A中下行可支持8个流,还可以采用4×4、8×8等类型的收发方式,而目前所定义的HSPA系统只支持发射分集和2×2 MIMO。MIMO技术应用的丰富性和多样性使LTE的吞吐量更优。

  LTE使用自然均衡器,如果RMS时延扩展小于CP长度,就不会产生系统间干扰。而HSPA+使用Rake接收机,不能完全消除系统间干扰,因此多径环境下性能会下降。LTE系统中,下行采用MLD+SIC接收机,上行采用SIC接收机,这些先进的接收机技术能够进一步降低干扰。

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关键词: LTE 演进 标准化

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