任务2 LTE主要指标和需求
【工作任务单】
续表
【知识链接1】 频谱划分
1.E-UTRA频谱划分
E-UTRA（演进的通用陆地无线接入网）的频谱划分如表1-2所示。
表1-2 E-UTRA频段范围
2.中国LTE频谱规划
2013年12月4日，工信部颁发的是TDD-LTE牌照，移动获得130MHz频谱资源，分别为1880～1900MHz、2320～2370MHz、2575～2635MHz；电信获得40MHz频谱资源，分别为2370～2390MHz、2635～2655MHz；联通也获得 40MHz的频谱资源，分别为2300～2320MHz、2555～2575MHz。总的来看，分配的频谱主要集中在2.3GHz和2.6GHz，这与国际 TD-LTE 划分的整体情况吻合。其中，中国移动获得了 130M 频谱，其中包括 D 频段（2500MHz 至 2690MHz）的60M 频谱。中国电信和中国联通分别获得了 40M TDD-LTE 频谱，其中用于室内覆盖的E频段各20M，D频段各20M。
FDD-LTE 牌照未发放，据猜测电信可能获得 1800MHz 频段上的FDD 频谱，而联通则是2.1GHz频段上的频谱。
【想一想】
1.国际上LTE频率的划分情况。
2.中国的LTE牌照的发放情况。
【知识链接2】 3GPP要求LTE支持的主要指标和需求
LTE具有FDD和TDD两种模式，采用了OFDM和MIMD等新技术，具有：（1）峰值速率高，下行峰值速率 100Mbit/s，上行峰值速率50Mbit/s；（2）采用扁平化、全 IP 网络架构，降低了系统时延，控制面延时小于100ms，用户面延时小于5ms；（3）频谱利用率相对于 3G 提高 2～3 倍；灵活支持不同带宽，带宽有 1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz 6种；增强了小区覆盖；更低的设备成本和维护成本等特性。3GPP要求LTE支持的主要指标和需求如图1-8所示。
图1-8 3GPP要求LTE支持的主要指标和需求
1.峰值数据速率
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，可以达到 100Mbit/s（5 bit/s/Hz）（网络侧2根发射天线，UE侧2根接收天线条件下）；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 50Mbit/s（2.5 bit/s/Hz）（UE侧1根发射天线情况下）。
宽频带、MIMO、高阶调制技术都是 LTE提高峰值数据速率的关键所在。
2.控制面延迟
从驻留状态到激活状态，也就是类似于从Release 6的空闲模式到CELL_DCH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；从睡眠状态到激活状态，也就是类似于从 Release 6的CELL_PCH 状态到 CELL_DCH 状态，控制面传输延迟时间小于 50ms，这个时间不包括DRX间隔。
另外控制面容量是在频谱分配为5MHz的情况下，期望每小区至少支持 200个激活状态的用户。在更高的频谱分配情况下，期望每小区至少支持400个激活状态的用户。
3.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。
4.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的天线是1发1收，而LTE的天线是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的天线是1发2收，LTE的天线也是1发2收。
5.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、每秒的比特数来衡量）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、每秒的比特数来衡量）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。
6.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，对以 120～350km/h（甚至在某些频段下，可以达到500km/h）速度移动的移动用户能够保持蜂窝网络的移动性。
在R6 CS域提供的话音和其他实时业务在E-UTRAN中将通过PS域支持，这些业务应该在各种移动速度下都能够达到或者高于UTRAN的服务质量。E-UTRA系统内切换造成的中断时间应等于或者小于GERAN CS域的切换时间。
超过 250km/h的移动速度是一种特殊情况（如高速列车环境），E-UTRAN的物理层参数设计应该能够在最高350km/h的移动速度（在某些频段甚至应该支持500km/h）下保持用户和网络的连接。
7.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还体现在：支持不同频谱资源的整合。
8.与现有3GPP系统的共存和互操作
E-UTRA与其他3GPP系统的互操作需求包括但不限于以下几点。
①E-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。
②E-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处于非激活状态（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。
9.减小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（CAPEX）和维护成本（OPEX）得以显著降低。
【想一想】
3GPP要求LTE支持的主要指标和需求主要有哪些方面？
【技能实训】 LTE频谱规划资料收集
1.实训目标
（1）培养良好的职业道德与习惯，增强团队意识。
（2）能够利用Internet网络进行国际LTE频谱规划资料收集。
（3）能够利用Internet网络进行国内LTE频谱规划资料收集。
2.实训设备
有一台能连接Internet网络的计算机。
3.实训步骤及注意事项
（1）通过Internet网络了解国际LTE频谱规划情况。
（2）通过Internet网络了解国内LTE频谱规划情况。
（3）通过前面的调查，对资料进行电子归档，并整理成一个文档。
4.实训考核单
续表
