LTE学习笔记1:LTE主要指标和需求

时间:2024-03-18 20:36:05

       移动通信从2G、3G到3.9G发展过程,是从低速语音业务到高速多媒体业务发展的过程。无线通信技术发展和演进过程如下图所示:

LTE学习笔记1:LTE主要指标和需求

         其中,EVDO(EV-DO)实际上是三个单词的缩写:Evolution(演进)、 Data Only。 其全称为:CDMA2000 1xEV-DO,是CDMA2000 1x演进(3G)的一条路径的一个阶段。这一路径有两个发展阶段,第一阶段叫1xEV-DO,即“Data Only”,它可以使运营商利用一个与IS-95或CDMA2000相同频宽的CDMA载频就可实现高达2.4Mbps的前向数据传输速率。第二阶段叫1xEV-DV。1xEV-DV意为“Data and Voice”,它可以在一个CDMA载频上同时支持话音和数据。

CDMA2000 1x 在1.25MHz频谱带宽内,单载扇提供307.2K高速分组数据速率 ,1xEV-DO Rev.0提供2.4M下行峰值速率,Rev.A提供3.1M下行峰值速率。

        对于LTE,3GPP要求LTE支持的主要指标和需求如下图所示:

LTE学习笔记1:LTE主要指标和需求

        E-UTRA的频谱划分如下表:

E‑UTRA Operating Band

Uplink (UL) operating band
BS receive
UE transmit

Downlink (DL) operating band
BS transmit
UE receive

Duplex Mode

FUL_low   –  FUL_high

FDL_low   –  FDL_high

 

1

1920 MHz

1980 MHz

2110 MHz 

2170 MHz

FDD

 

2

1850 MHz

1910  MHz

1930 MHz

1990 MHz

FDD

 

3

1710 MHz

1785 MHz

1805 MHz

1880 MHz

FDD

 

4

1710 MHz

1755 MHz

2110 MHz

2155 MHz

FDD

 

5

824 MHz

849 MHz

869 MHz

894MHz

FDD

 

6

830 MHz

840  MHz

875 MHz

885 MHz

FDD

 

7

2500 MHz

2570 MHz

2620 MHz

2690 MHz

FDD

 

8

880 MHz

915 MHz

925 MHz 

960 MHz

FDD

 

9

1749.9 MHz

1784.9 MHz

1844.9 MHz 

1879.9 MHz

FDD

 

10

1710 MHz

1770 MHz

2110 MHz

2170 MHz

FDD

 

11

1427.9 MHz

1452.9 MHz

1475.9 MHz 

1500.9 MHz

FDD

 

12

698 MHz

716 MHz

728 MHz

746 MHz

FDD

 

13

777 MHz

787 MHz

746 MHz

756 MHz

FDD

 

14

788 MHz

798 MHz

758 MHz

768 MHz

FDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

704 MHz

716 MHz

734 MHz

746 MHz

FDD

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

33

1900 MHz

1920 MHz

1900 MHz

1920 MHz

TDD

 

34

2010 MHz

2025 MHz

2010 MHz

2025 MHz

TDD

 

35

1850 MHz

1910 MHz

1850 MHz

1910 MHz

TDD

 

36

1930 MHz

1990 MHz

1930 MHz

1990 MHz

TDD

 

37

1910 MHz

1930 MHz

1910 MHz

1930 MHz

TDD

 

38

2570 MHz

2620 MHz

2570 MHz

2620 MHz

TDD

 

39

1880 MHz

1920 MHz

1880 MHz

1920 MHz

TDD

 

40

2300 MHz

2400 MHz

2300 MHz

2400 MHz

TDD

        峰值数据速率:

        3GPP要求,在下行链路的瞬时峰值数据速率在20MHz下行链路频谱分配的条件下,LTE可以达到100Mbps(5 bps/Hz)(网络侧2发射天线,UE侧2接收天线条件下);上行链路的瞬时峰值数据速率在20MHz上行链路频谱分配的条件下,可以达到50Mbps(2.5 bps/Hz)(UE侧1发射天线情况下)。宽频带、MIMO、高阶调制技术都是提高峰值数据速率的关键所在。

        控制面板延迟:

        从驻留状态到**状态,控制面的传输延迟时间小于100ms,这个时间不包括寻呼延迟时间和NAS延迟时间;从睡眠状态到**状态,控制面传输延迟时间小于50ms,这个时间不包括DRX间隔。

        另外控制面容量频谱分配是5MHz的情况下,期望每小区至少支持200个**状态的用户。 在更高的频谱分配情况下,期望每小区至少支持400个**状态的用户。

        用户面延迟:

        用户面延迟定义为一个数据包从UE/RAN边界节点(RAN edge node)的IP层传输到RAN边界节点/UE的IP层的单向传输时间。这里所说的RAN边界节点指的是RAN和核心网的接口节点。

        在“零负载”(即单用户、单数据流)和“小IP包”(即只有一个IP头、而不包含任何有效载荷)的情况下,期望的用户面延迟不超过5ms。

        用户吞吐量:

        下行链路:
        在5% CDF(累计分布函数)处的每MHz用户吞吐量应达到R6 HSDPA的2~3倍;
        每MHz平均用户吞吐量应达到R6 HSDPA的3~4倍。
        此时R6 HSDPA是1发1收,而LTE是2发2收。
        上行链路:
        在5% CDF处的每MHz用户吞吐量应达到R6 HSUPA的2~3倍;
        每MHz平均用户吞吐量应达到R6 HSUPA的2~3倍。
        此时R6 HSUPA是1发2收,LTE也是1发2收。

       频谱效率:

       下行链路:在一个有效负荷的网络中,LTE频谱效率(用每站址、每Hz、每秒的比特数衡量)的目标是R6  HSDPA的3~4倍。此时R6 HSDPA是1发1收,而LTE是2发2收。
       上行链路:在一个有效负荷的网络中,LTE频谱效率(用每站址、每Hz、每秒的比特数衡量)的目标是R6 HSUPA的2~3倍。此时R6 HSUPA是1发2收,LTE也是1发2收。

       移动性:

       E-UTRAN能为低速移动(0~15km/h)的移动用户提供最优的网络性能,能为15~120km/h的移动用户提供高性能的服务,对120~350km/h(甚至在某些频段下,可以达到500km/h)速率移动的移动用户能够保持蜂窝网络的移动性。

       频谱灵活性:

       频谱灵活性一方面支持不同大小的频谱分配,譬如E-UTRA可以在不同大小的频谱中部署,包括1.4 MHz、3 MHz 、5 MHz、10 MHz、15 MHz 以及20 MHz,支持成对和非成对频谱。

       频谱灵活性另一方面支持不同频谱资源的整合。

       与现有3GPP系统的共存和互操作:

       E-UTRA与其它3GPP系统的互操作需求包括但不限于:
       1.    E-UTRAN和UTRAN/GERAN多模终端支持对UTRAN/GERAN系统的测量,并支持E-UTRAN系统和UTRAN/GERAN系统之间的切换。
       2.    E-UTRAN应有效支持系统间测量。
       3.    对于实时业务,E-UTRAN和UTRAN之间的切换中断时间应低于300ms。
       4.    对于非实时业务,E-UTRAN和UTRAN之间的切换中断时间应低于500ms。
       5.    对于实时业务,E-UTRAN和GERAN之间的切换中断时间应低于300ms。
       6.    对于非实时业务,E-UTRAN和GERAN之间的切换中断时间应低于500ms。
       7.    处于非**状态(类似R6 Idle模式或Cell_PCH状态)的多模终端只需监测GERAN,UTRA或E-UTRA中一个系统的寻呼信息。

       减少CAPEX和OPEX:

       体系结构的扁平化和中间节点的减少使得设备成本和维护成本得以显著降低。