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摘要：近年来，移动网络的发展日新月异，各种丰富的移动增值业务层出不穷，最终用户享受到信息化带来的幸福生活，通信企业也在移动网络的演进中收获了发展的动力。数据业务爆发式增长,物联网技术加速对移动带宽的需求,视频业务对流量的巨大需求,加速了LTE技术的发展;而LTE技术也必将推动移动通信进入一个新阶段。
关键词：移动网络；LTE新技术；发展格局；演进路线；特征；策略Abstract:Recent years, the development of mobile networks change rapidly, mobile value-added services of various rich emerge in an endless stream, end users to enjoy the happiness of life information, communication business in mobile network evolution in the harvest of development power. The explosive growth of data services, Internet of things technology to accelerate the mobile bandwidth demand, video service huge demand for traffic, accelerated the development of LTE technology; LTE technology will promote the mobile communication has entered a new stage.
Keywords: mobile network; LTE technology; development pattern; evolution; characteristics; strategy
中图分类号：TN711文献标识码：A文章编号：
引言：LTE于2008年底被3GPP正式发布，基于一系列全新的技术，其目标是在20MHz的带宽上提供下行100Mbps，上行50Mbps的传输速率，支持100Km的覆盖半径，支持120-350km/h的高速移动，并具有控制面小于100ms，用户面小于5ms的超短时延，同时提供综合多样化的服务内容并降低网络运营成本。当然，除了自身先进的技术外，LTE未来的发展及应用，主要还取决于通信运营商的选择。
1、国内三大运营商移动网络发展格局
据工信部公布的 “2011 年2月我国通信业运行状况” 显示：截至2011年2月底，中国移动用户接近5.95亿户，在网TD用户达到2454.7万户；中国联通3G用户达到1668.0万户，2G用户接近1.55亿户；中国电信 CDMA用户总数达到9645万户，其中3G用户增至1476万户（如图 1 所示）。2011年1- 2月份，全国移动电话用户累计净增1982.6万户，达到8.79亿户。其中，3G用户净增 893.8万户，达到5598.9万户，3G用户占整体移动电话用户比重达6.37％；在净增用户中，3G用户占比45.08％。我国3G网络已步入平稳发展阶段。
在2010年3G新增用户市场方面，中国移动新
图 1 国内运营商移动用户数分布图
图 2 国内运营商2010年3G新增用户占比情况
增3G用户1729万户，占46.9%；中国电信净增3G用户822万户，占22.3%；中国联通净增3G用户1131.8万户，占30.8%（见图2）。中国移动的实际3G市场占有率有所下降，而中国联通和中国电信的占有率都有所提升。由此可以看到， 在3G市场，运营格局已经比较平衡。
2、LTE的演进技术特征
LTE是3G的下一代演进技术，具有100Mbit/s的数据下载能力。3GPP启动的LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到20MHz多种带宽。
3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比，LTE具有如下技术特征（如图3所示）：
图 3
1)提高了频谱效率，下行链路5(bit/s)/Hz，(3--4倍于R6HSDPA)；上行链路2.5(bit/s)/Hz，是R6HSU-PA2--3倍。
2)以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。
3)QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务(如VoIP)的服务质量。
4)系统部署灵活，能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽，并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。
5)降低无线网络时延：子帧长度0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan<5ms，C-plan<100ms。
6)增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的數据速率。
3、国内三大运营商移动网络现状及演进策略
国内三大运营商移动网络现状及演进策略对比分析见表 1。
从网络规模现状来看，中国移动、中国电信、中国联通的2G用户数占比分别为 71%、9%和19%，移动的用户规模远领先于另两大运营商；但三大运营商3G用户数差距相对较小，中国移动、中国电信、 中国联通的3G用户数占比分别为44%、 26%和30%。可以预见，在3G以及未来网络通信时代，国内运营格局可能会重新谱写。
4、LTE 技术的 OFDMA
LTE涉及到的范围较为广阔，其中无线接口作为先进的技术可以和网络互相接连， 并且创造出更大的数据速率， 并以最短的时间实现有效的链接。这类被 3GPP 当成 LTE空中接口的技术的方法得到了广泛的运用， 其主要是使用的技术包括了正交频分复用 （OFDM ） 、MIMO 和高数据调制技术。
在 LTE 方面采取 OFDM 技术，其上行采取的为单载波频分多址 （SC- FDMA ） 技术。SC- FDMA 和 OFMA 有着很多共同点， 但由于电池电量方面的不足使得其运用范围限制在了手持设备上，但使用性能较为显著。LTE在多入多出技术的运用方面也十分显著，这对于各种信号而言有着很好的传输效果， 当这类信号在相同时间段占到了带宽后，可以尽最大的幅度来提升数据速率和吞吐量。
5、移动网络演进路线
LTE长期演进是GSM阵营的现时最先进网络（如图4所示）。
图4 演进路线
GSM--->GPRS--->EDGE--->WCDMA--->HSD/UPA--->HSD/UPA+--->LTE长期演进传输速度分别是300M。
GSM-: 9K GPRS:42K EDGE:172KWCDMA364kHSD/UPA:14.4MHSD/UPA+:42M
LTE:300M。
与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容等方面。LTE采用由NodeB构成的单层结构。这种结构有利于简化网络和降低延迟，实现了低时延、低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP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变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
6、结束语
也就是短短20多年时间，移动通信的世界已发生翻天覆地的变化。截至2011年7月底，我国移动用户已达到9.3亿户，其中中国移动用户就有6亿户之巨；移动通信技术从模拟系统到数字系统再到第三代宽带系统，再过几年LTE也将加入其中；移动通信技术互联网化，业务种类五花八门，不是做不到而是想不到。
关键词：移动网络；LTE新技术；发展格局；演进路线；特征；策略Abstract:Recent years, the development of mobile networks change rapidly, mobile value-added services of various rich emerge in an endless stream, end users to enjoy the happiness of life information, communication business in mobile network evolution in the harvest of development power. The explosive growth of data services, Internet of things technology to accelerate the mobile bandwidth demand, video service huge demand for traffic, accelerated the development of LTE technology; LTE technology will promote the mobile communication has entered a new stage.
Keywords: mobile network; LTE technology; development pattern; evolution; characteristics; strategy
中图分类号：TN711文献标识码：A文章编号：
引言：LTE于2008年底被3GPP正式发布，基于一系列全新的技术，其目标是在20MHz的带宽上提供下行100Mbps，上行50Mbps的传输速率，支持100Km的覆盖半径，支持120-350km/h的高速移动，并具有控制面小于100ms，用户面小于5ms的超短时延，同时提供综合多样化的服务内容并降低网络运营成本。当然，除了自身先进的技术外，LTE未来的发展及应用，主要还取决于通信运营商的选择。
1、国内三大运营商移动网络发展格局
据工信部公布的 “2011 年2月我国通信业运行状况” 显示：截至2011年2月底，中国移动用户接近5.95亿户，在网TD用户达到2454.7万户；中国联通3G用户达到1668.0万户，2G用户接近1.55亿户；中国电信 CDMA用户总数达到9645万户，其中3G用户增至1476万户（如图 1 所示）。2011年1- 2月份，全国移动电话用户累计净增1982.6万户，达到8.79亿户。其中，3G用户净增 893.8万户，达到5598.9万户，3G用户占整体移动电话用户比重达6.37％；在净增用户中，3G用户占比45.08％。我国3G网络已步入平稳发展阶段。
在2010年3G新增用户市场方面，中国移动新
图 1 国内运营商移动用户数分布图
图 2 国内运营商2010年3G新增用户占比情况
增3G用户1729万户，占46.9%；中国电信净增3G用户822万户，占22.3%；中国联通净增3G用户1131.8万户，占30.8%（见图2）。中国移动的实际3G市场占有率有所下降，而中国联通和中国电信的占有率都有所提升。由此可以看到， 在3G市场，运营格局已经比较平衡。
2、LTE的演进技术特征
LTE是3G的下一代演进技术，具有100Mbit/s的数据下载能力。3GPP启动的LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到20MHz多种带宽。
3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比，LTE具有如下技术特征（如图3所示）：
图 3
1)提高了频谱效率，下行链路5(bit/s)/Hz，(3--4倍于R6HSDPA)；上行链路2.5(bit/s)/Hz，是R6HSU-PA2--3倍。
2)以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。
3)QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务(如VoIP)的服务质量。
4)系统部署灵活，能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽，并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。
5)降低无线网络时延：子帧长度0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan<5ms，C-plan<100ms。
6)增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的數据速率。
3、国内三大运营商移动网络现状及演进策略
国内三大运营商移动网络现状及演进策略对比分析见表 1。
从网络规模现状来看，中国移动、中国电信、中国联通的2G用户数占比分别为 71%、9%和19%，移动的用户规模远领先于另两大运营商；但三大运营商3G用户数差距相对较小，中国移动、中国电信、 中国联通的3G用户数占比分别为44%、 26%和30%。可以预见，在3G以及未来网络通信时代，国内运营格局可能会重新谱写。
4、LTE 技术的 OFDMA
LTE涉及到的范围较为广阔，其中无线接口作为先进的技术可以和网络互相接连， 并且创造出更大的数据速率， 并以最短的时间实现有效的链接。这类被 3GPP 当成 LTE空中接口的技术的方法得到了广泛的运用， 其主要是使用的技术包括了正交频分复用 （OFDM ） 、MIMO 和高数据调制技术。
在 LTE 方面采取 OFDM 技术，其上行采取的为单载波频分多址 （SC- FDMA ） 技术。SC- FDMA 和 OFMA 有着很多共同点， 但由于电池电量方面的不足使得其运用范围限制在了手持设备上，但使用性能较为显著。LTE在多入多出技术的运用方面也十分显著，这对于各种信号而言有着很好的传输效果， 当这类信号在相同时间段占到了带宽后，可以尽最大的幅度来提升数据速率和吞吐量。
5、移动网络演进路线
LTE长期演进是GSM阵营的现时最先进网络（如图4所示）。
图4 演进路线
GSM--->GPRS--->EDGE--->WCDMA--->HSD/UPA--->HSD/UPA+--->LTE长期演进传输速度分别是300M。
GSM-: 9K GPRS:42K EDGE:172KWCDMA364kHSD/UPA:14.4MHSD/UPA+:42M
LTE:300M。
与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容等方面。LTE采用由NodeB构成的单层结构。这种结构有利于简化网络和降低延迟，实现了低时延、低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP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变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
6、结束语
也就是短短20多年时间，移动通信的世界已发生翻天覆地的变化。截至2011年7月底，我国移动用户已达到9.3亿户，其中中国移动用户就有6亿户之巨；移动通信技术从模拟系统到数字系统再到第三代宽带系统，再过几年LTE也将加入其中；移动通信技术互联网化，业务种类五花八门，不是做不到而是想不到。