深入理解lte 金辉_1.2.5 3GPP标准演进总结

发布时间：2016-11-21 09:21

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到现在为止，我们已经提到了许多蜂窝无线标准和系统，回顾了从第一代模拟语音系统到LTE开发的演进。现在让我们总结一下该演进的每一步所获得的升级和性能改善。由于LTE是由3GPP标准机构提出的，此处我们将只着重介绍3GPP标准演进。
3GPP提出的3G标准的第一个版本一般称为3GPP Release 99，当时预定在1999年完成，但实际发布时间是2000年。世界上的几个UMTS网络就建立在这个标准基础上。接下来的每次发布则是以发布号而非发布年份进行区别。每次发布都在一个或几个方面有所升级，包括(1) 无线性能改善，如更高的数据速率、更低的延时和增加了的语音容量；(2) 旨在降低其复杂性、提高传输效率的核心网络变化；(3) 对一键通话、多媒体广播及多播和IP多媒体业务等新应用的支持。表1-6总结了3GPP的不同发布版本及各自带来的升级。
表1-6　3GPP标准演进

3GPP标准发布 完成年份 主要升级

Release 99 2000 为早期的UMTS 3G网络指定使用W-CDMA空中接口；也包括对GSM的数据升级（EDGE）

Release 4 2001 增加对多媒体短信的支持，，采取措施在核心网络中使用IP传输

Release 5 2002 指定HSDPA的峰值下行数据速率最高为1.8Mbps。引入IMS（IP多媒体业务）体系结构

Release 6 2004 指定HSUPA的上行速率最高为2Mbps；MBMS业务；增加高级接收器规范、无线蜂窝网上的按键通话（PoC）及其他IMS升级、WLAN的交互工作选项、容量受限的VoIP

Release 7 2007 为HSPA+指定更高阶调制（下行64QAM，上行16QAM）和对下行MIMO的支持，提供28 Mbps的下行峰值数据速率和11.5 Mbps的上行峰值数据速率；减小了VoIP的延时，提高了其QoS

Release 8 2009 HSPA+的进一步演进：结合使用64QAM和MIMO，64QAM双载波；指定新的基于OFDMA的LTE无线接口和一种新的带EPC（Evolved Packet Core，分组核心演进）的全IP平面体系结构

Release 9 2010 有望把HSPA和LTE的升级包括在内

Release 10 2012? 有望指定高级LTE，以满足ITU 的移动电话业务高级项目（IMT-Advanced Project）对4G的需求

 

 
表1-7总结了无线系统从GSM经由3GPP标准进行演进时它们在峰值数据速率和延时方面的演进。可以很清楚地看到，在最近十年，不管是数据速率还是延时，都有了巨大的进步。早期GPRS系统的峰值数据速率低至40 kbps，而LTE理论上则能达到360 Mbps，增幅近万倍。典型的终端用户的速度从GPRS的10～20 kbps到HSPA /HSPA+的0.5～2 Mbps，而LTE则有望达到2～3 Mbps或更高。技术上的进步使我们已经非常接近信道容量的香农（Shannon）极限，这使得在频谱效率方面获得更高的增益变得非常有挑战性。协议、帧长度、网络体系结构在这几年内的变化已经使延迟大大减小。GPRS和EDGE系统的用户面延迟为350～700 ms左右，而HSPA系统将之减小到低于100 ms，LTE系统则将使之降到30 ms。较低的延时能提高VoIP、游戏及其他互动应用等实时实用的体验质量。
表1-7　3GPP标准的性能演进

标　　准 3GPP发布版本 峰值下行速度 峰值上行速度 延　　时

GPRS Release 97/99 40～80Mbps 40～80kbps 600～700ms

EDGE Release 4 237～474Mbps 237kbps 350～450ms

UMTS（WCDMA） Release 4 384Mbps 384kbps ＜200ms

HSDPA/UMTS Release 5 1800kbps 384kbps ＜120ms

HSPA Release 6 3600～7200Mbps 2000kbps ＜100ms

HSPA+ Release 7和8 28～42Mbps 11.5Mbps ＜80ms

LTE Release 8 173～326Mbps 86Mbps ＜30ms

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