長期演進技術

title: 概要.
content: LTE是无线数据通信技术标准。LTE的当前目标是借助新技术和调制方法提升无线网络的数据传输能力和数据传输速度,如新的数字信号处理(DSP)技术,这些技术大多于千禧年前后提出。LTE的远期目标是简化和重新设计网络体系结构,使其成为IP化网络,这有助于减少3G转换中的潜在不良因素。因为LTE的接口与2G和3G网络互不兼容,所以LTE需同原有网络分频段运营。  LTE最早由NTT DoCoMo在2004年于日本提出,该标准在2005年开始正式进行广泛讨论在。2007年3月,LTE/系统架构演进测试联盟(the LTE/SAE Trial Initiative,LSTI)成立。作为供应商和运营商全球性合作的产物,LSTI致力于检验并促进LTE这一新标准在全球范围的快速普及。该标准于2008年12月定案。世界第一张商用LTE网络于2009年12月14日,由TeliaSonera在奥斯陆和瑞典斯德哥尔摩提供数据连接服务,该服务须使用上网卡。2011年,北美运营商开始LTE商用。MetroPCS在2011年2月10日推出的三星Galaxy Indulge,该手机成为全球首款商用LTE手机。随后Verizon于3月17日推出全球第二款LTE手机HTC ThunderBolt。CDMA运营商本计划升级网络到CDMA的演进版本UMB,但由于高通放弃UMB系统的研发,使得全球主要的CDMA运营商(如美国的Verizon无线、Sprint Nextel和MetroPCS,加拿大的Bell移动和Telus移动,日本的KDDI,韩国的SK电讯,中国的中国电信,台湾的亚太电信)均宣布将升级至LTE网络,或是升级至WiMAX(俄罗斯与韩国)。LTE Advanced是LTE的下一代网络,该标准于2011年3月定稿之后开始提供服务。  LTE网络有能力提供300Mbit/s的下载速率和75 Mbit/s的上传速率。在E-UTRA环境下可借助QOS技术实现低于5ms的延迟。LTE可提供高速移动中的通信需求,支持多播和广播流。LTE频段扩展度好,支持1.4MHz至20MHz的频双分工和时双分工频段。全IP基础网络结构,也被称作核心分组网演进,将替代原先的GPRS核心分组网,可向原先较旧的网络如GSM、UMTS和CDMA2000提供语音数据的无缝切换。简化的基础网络结构可为运营商节约网路运营开支。举例来说,E-UTRA可以提供四倍于HSPA的网络容量。
title: 特性.
content: LTE中的很多标准接手于3G UMTS的更新并最后成为4G移动通信技术。其中简化网络结构成为其中的工作重点。需要将原有的UMTS下电路交换+分组交换结合网络简化为全IP扁平化基础网络架构。E-UTRA是LTE的空中接口,他的主要特性有:
title: LTE-TDD.
content: 分时长期演进(英语:Long Term Evolution,Time-Division Duplex,简称“LTE-TDD”)是基于3GPP长期演进技术(英语:LTE)的一种通讯技术与标准,属于LTE的一个分支。该技术由上海贝尔、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动、高通、ST-Ericsson等业者共同开发。  TD-LTE是LTE-TDD的商业名称,它是由中国移动等主导创立的TD-LTE全球发展倡议组织(GTI, Global TD-LTE Initiative)推动支持的LTE-TDD标准化与商业化项目。  TDD即指时分双工(英语:Time-division duplex),LTE更加普遍使用的是FDD即频分双工(英语:Frequency-division duplex)。值得注意的是,中国媒体普遍将TD-LTE宣传为中国国产标准,事实上其技术属于LTE(长期演进技术)。正因为都是LTE的分支,LTE-TDD与LTE-FDD标准的重合度很高,差别不大,也各有优缺点。两者分别跟3G的TD-SCDMA和WCDMA的继承性不大,LTE-FDD跟WCDMA的继承性甚至更小。中国政府和企业是TD-LTE的主要推动者。LTE-TDD技术主要吸引了三类运营商,分别是:PHS运营商、WiMAX运营商、以及大量持有持零散频谱的非对称频段的小规模运营商。  LTE和其衍生的LTE-TDD在商业上一般被宣传为4G(第四代流动通讯技术),不过3GPP家族中唯一受国际电信联盟认可的4G为LTE的升级版即LTE-Advanced(LTE-A)(另一4G标准是IEEE家族的WirelessMAN-Advanced)。相应的,LTE-TDD的升级版叫做LTE-TDD Advanced(TD-LTE-A)。  TD-LTE的频率分配因国家而异。美国一个在建的LTE-TDD系统使用了2496-2690MHz的Band 41频率资源。中国也将Band 41分配给了LTE-TDD。另外,中国还将band 39(1880-1920MHz)分配给LTE-TDD使用。在英国,一个商用LTE-TDD网络使用了3.5/3.6GHz(Band 42,43)频段。  对于WiMax运营商来说,同样使用单一频段的LTE-TDD是很好的网络替代和升级技术,因为LTE-FDD都是上行下行分开频段,现有的WiMax营运商都没有这类型的频段和执照。
title: 历史.
content: LTE-TDD项目于2007年12月26日,LTE-TDD是LTE技术中的TDD模式,是采取时分双频的长期演进(Time Division Long Term Evolution),帧结构参照了TD-SCDMA,但前者基于LTE技术,后者基于CDMA技术,没有直接联系。 2012年1月18日下午5时,国际电信联盟在2012年无线电通信全会全体会议上,正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准,中国主导制定的LTE-TDD-Advanced同时成为IMT-Advanced国际标准。
title: 世界各地商用情况.
content: 至2012年末,世界各地有十多家运营商已经或计划使用LTE-TDD,不过这在全球一百余个LTE网络中所占的比例不大。另外由于WiMAX在4G标准的争夺上已经落败,WiMAX论坛于2012年将LTE-TDD纳入WiMAX 2.1规范,WiMAX运营商也开始将设备升级为LTE,其中相当一部分会是技术较为接近的LTE-TDD。  日本软银的LTE-TDD网络已于2012年2月24日正式商用,已经发展用户3万多。2012年10月9日日本软银发布了6款TD-LTE智能机。  2015年12月7日,亚太电信、远传电信分别取得D5、D6各25Mhz的TD-LTE 2600Mhz频段(Band38)。亚太电信已于2017年下半年开通台湾首个TD-LTE网络。  中国移动香港的LTE-TDD网络于2012年12月18日正式商用。下载速度约为40Mbps上传速度约为1.5Mbps。  美国运营商Clearwire原为WiMax网络运营商,计划于2013年在2496-2690MHz频段上提供LTE-TDD服务。  Bharti Airtel的LTE-TDD网络于2012年4月开始使用。  欧洲邮政电信会议CEPT将2570～2620MHz频段分配给LTE-TDD。  俄罗斯MTS的LTE-TDD网络于2011年9月开始使用。  波兰Aero2的LTE-TDD网络于2011年5月开始使用。  澳大利亚NBN的TD-LTE网络于2011年开始使用。而Optus的LTE-TDD网络于2013年开始使用。  中国工业和信息化部在2012年10月16日表示“中国已经决定将2.6GHz频段的2500-2690MHz,全部190MHz频率资源规划为TDD频谱。”工信部部长苗圩表示将于一年左右时间发放LTE-TDD牌照。根据划分的频段资源,有报道认为除了中国移动可能还有不止一家运营商会运营LTE-TDD。  2013年12月4日,中国工业和信息化部给中国移动、中国电信和中国联通发放LTE-TDD牌照。  2014年10月,诺基亚解决方案和网络公司与中移动签署9.7亿美元的采购协议。
title: 中国政府政策.
content: 作为TD-SCDMA的后续,中国政府首先努力推广LTE-TDD,在FDD-LTE牌照发放前,要求运营商屏蔽手机终端上的FDD功能,并对没有屏蔽FDD的手机拒发入网许可证。中国大陆的FDD-LTE牌照已于2015年2月27日正式发放给中国电信和中国联通两家运营商。由于在3G时代的落后,中国移动大力推广发展4G(以LTE-TDD为主),至2016年中国移动4G覆盖率已超过2G网络,中国广大农村地区甚至偏远山区都已基本实现移动4G全覆盖,4G普及率大大领先于中国电信和中国联通。
title: 语音通话.
content: LTE标准不再支持用于支撑GSM,UMTS和CDMA2000网络下语音传输的电路交换技术(Circuit Switched, CS),它只能进行全IP网络下的封包交换(Packet Switching, PS)。随着LTE网络的部署,运营商需使用以下三种方法之一解决LTE网络中的语音传输问题。  运营商也可以直接在终端使用应用程序比如Skype和Google Talk去提供LTE语音服务。不过鉴于在当前和可预见的未来中,语音服务收费依然为运营商贡献最多的利润,这种方案不太可能受到多数运营商的支持。  大多主要的LTE支持者从一开始便首选和推广VoLTE技术。但最初的LTE终端和核心网设备的相关软件缺失导致部分运营商推广VoLGA(Voice over LTE Generic Access,LTE网络下的语音通用接入)以作为一种临时解决方案。该方案类似通用接入网络(也被称作非授权移动接入),使用户可使用个人网络连接,如私人无线网,进行语音通话。不过VoLGA未得到广泛支持,因为尽管VoLTE(IMS)需要大量投资以升级全网语音基础网络,但他可提供更灵活的服务。 VoLTE将同样需要单一无线语音呼叫连续性(Single Radio Voice Call Continuity,SRVCC)以确保在低网络信号下可平滑转换到3G网络。  尽管全行业视VoLTE为未来的标准,当前对语音通话的需求使得CSFB成为运营商的权宜之法。当有通话呼入或呼出时,LTE手机将在整个通话期间使用原有的2G或3G网络。
title: 高解析语音.
content: 考虑到兼容性问题,3GPP要求至少支持AMR-NB编码(窄频)。不过VoLTE推荐使用AMR-WB语音编码,也被称作HD Voice。该编码在3GPP标准族网络下支持16KHz的采样率。
title: 全高解析语音.
content: 德国弗劳恩霍夫协会集成电路研究所(Fraunhofer IIS)已经提出并演示全高分辨率语音方案。该方案在手持终端采用AAC-ELD编码(AAC加强低延迟规格:Advanced Audio Coding– Enhanced Low Delay,为AAC-LD的加强版本,并结合频带复制技术)。以往的手持终端只能支持到3.5kHz的语音,即使是加入宽频语音服务如「高分辨率语音」也只能支持到7kHz。而全高分辨率语音支持人耳可接受的全频段音频频宽:20Hz到20kHz。不过在端到端通话时需要网络及双方通话终端均支持全高分辨率语音技术才可以启用全高分辨率语音。
title: 频段.
content: LTE网络适用于相当多的频段,而不同地区选择的频段互不相同。北美网络计划使用700/800和1700/1900MHz;欧洲网络计划使用800,1800,2600MHz;亚洲网络计划使用1800和2600MHz;澳洲网络计划使用1800MHz。所以在某国家使用正常的终端在另一国家的网络中很可能无法使用,用户需要使用支持多频段的终端进行国际漫游。  特别的是巴西政府正在同当地运营商CPqD,正在测试一种特殊的LTE网络。该网络因适应当地市场需求,需要建立在450MHz以下频段。
title: 专利.
content: 根据欧洲电信标准协会(European Telecommunications Standards Institute,ETSI)知识产权库,至2012年3月,有约50 家企业已宣布拥有LTE标准中的必要专利。但是 ETSI 现阶段并未确诊这些声明的正确性,导致“任何对 LTE 的基础专利性分析都应该比 ETSI 的声明更重要”。
title: 全球各地已经开始营运的 LTE.
title: 美洲.
content: 1700Mhz和2100Mhz的频段已经给予了高级无线服务所使用。

Summary: 长期演进技术(英语:LTE,Long Term Evolution)是电信中用于手机及数据终端的高速无线通讯标准,为高速下行分组接入(HSDPA)过渡到4G的版本,俗称为3.9G。该标准基于旧有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA网络技术,并使用调制技术提升网络容量及速度。 长期演进技术该标准由3GPP(第三代合作伙伴计划)于2008年第四季度于Release 8版本中首次提出,并在Release 9版本中进行少许改良。