什么是LTE™?
发表日期 : 2022-05-11

什么是LTE™?

Long-Term Evolution (LTE)是一种用于移动设备和数据端口的无线广播通信标准， 其基于GSM/EDGE以及UMTS/HSPA技术。 该标准由3GPP（3rd Generation Partnership Project） 发展而来，并意欲作为 GSM/旨在为GSM/UMTS网络以及CDMA2000网络的升级提供路径.

 

以下是LTE的基于3GPP的高级需求：

  • 使用已有的以及新的频段的灵活性
  • 简化的架构，开放的接口
  • 允许合理的端口功率消耗

图：LTE™ vs 其他通信技术

部署一个无线通信系统，首先需要考虑频谱资源。两个主要的国际标准化组织3GPP和ITU-T均对LTE频谱进行了划分。

 

国际电信联盟进行了大量的频段方面的研究，在2007年为第四代通信系统的部署划分了候选频段。相关国际和国家标准化组织也进行了相应干扰共存研究，为第四代通信系统的部署做好了准备。

在ITU-R WRC2007大会上，ITU确定了450～470MHz、790～806MHz、2300～2400MHz，共136MHz频率用于全球的IMT，另外部分国家可以指定698MHz以上的UHF（Ultra High Frequency，特高频）频段、3 400～3 600MHz频段用于IMT。

3GPP是通信业的标准化组织之一，制定LTE/LTE-A相关标准并且向ITU申请将LTE/LTE-A作为IMT/IMT-A的候选标准。运营商在获得频率资源后，将在3GPP提出射频相关的设备标准化需求。3GPP RAN4负责开展对各个频段的射频指标的研究，并制定和修改射频标准化文件。

 

3GPP LTE频谱频段

目前各个运营商提出的频段需求如表1所示，其中频段1至频段25为LTE FDD频段，频段33至频段43为TD-LTE频段。 

 

E-UTRA

频段
上行（UL）频段BS接收、UE发送 下行（DL）频段BS发送、UE接收     双工

模式
FUL_low～FUL_high FDL_low～FDL_high
1 1920MHz～1980MHz 2110MHz～2170MHz FDD
2 1850MHz～1910 MHz 1930MHz～1990MHz FDD
3 1710MHz～1785MHz 1805MHz～1880MHz FDD
4 1710MHz～1755MHz 2110MHz～2155MHz FDD
5 824MHz～849MHz 869MHz～894MHz FDD
6 830MHz～840 MHz 875MHz～885MHz FDD
7 2500MHz～2570MHz 2620MHz～2690MHz FDD
8 880MHz～915MHz 925MHz～960MHz FDD
9 1749.9MHz～1784.9MHz 1844.9MHz～1879.9MHz FDD
10 1710MHz～1770MHz 2110MHz～2170MHz FDD
11 1427.9MHz～1447.9MHz 1475.9MHz～1495.9MHz FDD
12 699MHz～716MHz 729MHz～746MHz FDD
13 777MHz～787MHz 746MHz～756MHz FDD
14 788MHz～798MHz 758MHz～768MHz FDD
15 reserve reserve FDD
16 reserve reserve FDD
17 704MHz～716MHz 734MHz～746MHz FDD
18 815MHz～830MHz 860MHz～875MHz FDD
19 830MHz～845MHz 875MHz～890MHz FDD
20 832MHz～862MHz 791MHz～821MHz FDD
21 1447.9MHz～1462.9MHz 1495.9MHz～1510.9MHz FDD
22 3410MHz～3490MHz 3510MHz～3590MHz FDD
23 2000MHz～2020MHz 2180MHz～2200MHz FDD
24 1626.5MHz～1660.5MHz 1525MHz～1559MHz FDD
25 1850MHz～1915MHz 1930MHz～1995MHz FDD
…
33 1900MHz～1920MHz 1900MHz～1920MHz TDD
34 2010MHz～2025MHz 2010MHz～2025MHz TDD
35 1850MHz～1910MHz 1850MHz～1910MHz TDD
36 1930MHz～1990MHz 1930MHz～1990MHz TDD
37 1910MHz～1930MHz 1910MHz～1930MHz TDD
38 2570MHz～2620MHz 2570MHz～2620MHz TDD
39 1880MHz～1920MHz 1880MHz～1920MHz TDD
40 2300MHz～2400MHz 2300MHz～2400MHz TDD
41 2496MHz～2690MHz 2496MHz～2690MHz TDD
42 3400MHz～3600MHz 3400MHz～3600MHz TDD
43 3600MHz～3800MHz 3600MHz～3800MHz TDD
Note 1：Band 6 is not applicable

LTE概念

LTE系统引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多输入多输出）等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率（20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大传输速率为201Mbps，除去信令开销后大概为140Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps），并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。

LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。LTE系统有两种制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统，二者技术的主要区别在于空中接口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。FDD-LTE系统空口上下行传输采用一对对称的频段接收和发送数据，而TDD-LTE系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，相对于FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。

 

LTE系统结构

LTE采用由eNB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现低时延、低复杂度和低成本的要求。与3G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改变，逐步趋近于典型的IP宽带网络结构。

LTE的架构也叫E-UTRAN架构。E-UTRAN主要由eNB构成。同UTRAN网络相比，eNB不仅具有Node B的功能，还能完成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-cell RRM 等。