2009-2010年中国LTE市场发展进程及技术演进研究报告

2009-2010 年中国 LTE 市场发展进程及技术演进研究报告 3GPP 提出 3G 长期演进计划 (3G Long Term Evolution，简称 LTE)的目的是进一步改进和增强现有 3G 技术的性能，以应对 WiMAX 等新兴无线宽带接入技术的竞争。 目前几乎所用的电信运营商、设备商、芯片厂商以及测试商都加入到了 LTE 的开发大军中，使得 LTE 的发展速度大大加快。在业界积极的推动下， LTE 在 2008 年里全面进步，从而为 2009 年的商用做好充分的准备。 LTE 技术可以为运营商、设备商等电信业企业带来更大的技术优势和经济优 势。因此，LTE 的发展状况受到各方关注。 第一章 LTE基础知识介绍 第一节 LTE市场背景和技术背景介绍 伴随 GSM 等移动网络在过去的二十年中的广泛普及，全球语音通信业务获得了巨大的成功。目前，全球的移动语音用户已超过了 18 亿。 同时，我们的通信习惯也从以往的点到点（ Place to Place）演进到人与人。个人通信的迅猛发展极大地促使了个人通信设备的微型化和多样化，结合多媒体消息、在线游戏、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的能力，大大满足了个人通信和娱乐的需求。 另外，尽量利用网络来提供计算 和存储能力，通过低成本的宽带无线传送到终端，将有利于个人通信娱乐设备的微型化和普及。 GSM 网络演进到 GPRS/EDGE 和 WCDMA/HSDPA网络以提供更多样化的通信和娱乐业务，降低无线数据网络的运营成本，已成为 GSM 移动运营商的必经之路。但这也仅仅是往宽带无线技术演进的一个开始。 WCDMA/ HSDPA 与GPRS/EDGE 相比，虽然无线性能大大提高，但是，在 IPR 的制肘、应对市场挑战和满足用户需求等领域，还是有很多局限。 由于 CDMA 通信系统形成的特定历史背景， 3G 所涉及的核心专利被少数公司持有，在IPR 上形成了一家独大的局面。专利授权费用已成为厂家承重负担。可以说， 3G 厂商和运营商在专利问题上处处受到制肘，业界迫切需要改变这种不利局面。 面对高速发展的移动通信市场的巨大诱惑和大量低成本，高带宽的无线技术快速普及，众多非传统移动运营商也纷纷加入了移动通信市场，并引进了新的商业运营模式。例如，Google 与互联网业务提供商（ ISP） Earthlink 合作，已在美国旧金山全市提供免费的无线接入服务，双方共享广告收入，并将广告收入作为其主要盈利途径， Google 更将这种新的运营模式申请了专利。另外，大量的酒店 、度假村、咖啡厅和饭馆等，由于本身业务激烈竞争的原因，提供免费 WiFi 无线接入方式，通过因特网可以轻易的查询到这类信息。最近，网络服务提供商“ SKYPE”更在这些免费的无线宽带接入基础上，新增了几乎免费的语音及 视频通信业务。这些新兴力量给传统移动运营商带来了前所未有的挑战，加快现有网络演进，满足用户需求，提供新型业务成为在激烈的竞争中处于不败之地的唯一选择。 与此同时，用户期望运营商提供任何时间任何地点不低于 1Mbps 的无线接入速度，小于 20ms 的低系统传输延迟，在高移动速率环境下的全网无缝覆盖。而最重要 的一点是能被广大用户负担得起的廉价终端设备和网络服务。 这些要求已远远超出了现有网络的能力，寻找突破性的空中接口技术和网络结构看来是势在必行。与 WiFi 和 WiMAX 等无线接入方案相比， WCDMA/HSDPA 空中接口和网络结构过于复杂，虽然在支持移动性和 QoS 方面有较大优势，但在每比特成本、无线频谱利用率和传输时延等能力方面明显落后。根据 3GPP 标准组织原先的时间表， 4G 最早要在 2015年才能正式商用，在这期间传统电信设备商和运营商将面临前所未有的挑战。用户的需求、市场的挑战和 IPR 的制肘共同推动了 3GPP 组织在 4G 出现之前加速制定新的空中接口和无线接入网络标准。 第二节 LTE项目介绍 一、 LTE 项目内容介绍 LTE(Long Term Evolution)项目是 3G 的演进，它改进并增强了 3G 的空中接入技术，采用 OFDM 和 MIMO 作为其无线网络演进的唯一标准。在 20MHz 频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s 与上行 50Mbit/s 的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。 二、 LTE 项目计划和主要性能目标 3GPP 组织在 LTE 项目的工作，基本可以分为两个阶段： 2005 年 3 月到 2006 年 6 月为SI （ Study Item）阶段，完成可行性研究报告； 2006 年 6 月到 2007 年 6 月为 WI（ Work Item）阶段，完成核心技术的规范工作。 在 2007 年中期完成 LTE 相关标准制定（ 3GPP R7），在 2008 年或 2009 年推出商用产品。到目前为止， LTE 项目的研究工作取得了一系列的重大进展。 3GPP 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 100kbps 的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置 1.25 MHz到 20MHz 多种带宽。 第三节 LTE的网络结构和核心技术 3GPP对 LTE项目的工作大体分为两个时间段： 2005年 3月到 2006年 6月为 SI(StudyItem)阶段，完成可行性研究报告 ;2006 年 6 月到 2007 年 6 月为 WI(WorkItem)阶段，完成核心 技术的规范工作。在 2007 年中期完成 LTE 相关标准制定 (3GPPR7)，在 2008 年或 2009 年推出商用产品。就目前的进展来看，发展比计划滞后了大概 3 个月，但经过 3GPP 组织的努力，LTE 的系统框架大部分已经完成。 LTE 采用由 NodeB 构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，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。 3GPP 初步确定 的 LTE 的架构也叫演进型 UTRAN 结构 (E-UTRAN)。接入网主要由演进型 NodeB(eNB)和接入网关 (aGW)两部分构成。 aGW 是一个边界节点，若将其视为核心网的一部分，则接入网主要由 eNB 一层构成。 eNB 不仅具有原来 NodeB 的功能外，还能完成原来 RNC 的大部分功能，包括物理层、 MAC 层、 RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和 Inter-cellRRM 等。 Node B 和 Node B 之间将采用网格 (Mesh)方式直接互连，这也是对原有 UTRAN 结构的重大修改。 图表 LTE 网络结构与协议结构 资料来源：自动化在线 第四节 LTE的营运发展 按用户数量和市值计算，中国移动都是全球最大的移动运营商。此前，英国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国 AT&T 和 Verizon 等世界最主要电信运营商已经决 定采用 LTE 技术，此次中国移动加入，将大力推动 LTE 技术的发展， LTE 在后 3G 时代也将延续 2G 时期 GSM的主流地位。 沃达丰 CEO 阿伦萨林 (Arun Sarin)昨日在巴塞罗那的移动世界大会表示，该集团将与中国移动和 Verizon 携手推进 LTE 技术， LTE 将成为行业未来发展的明确方向。 目前，移动无线技术的演进路径主要有三条：一是 WCDMA 和 TD-SCDMA，均从 HSPA演进至 HSPA+，进而到 LTE；二是 CDMA2000 沿着 EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最终到 UMB；三是 802.16m 的 WiMAX 路线。这其中 LTE 拥有最多的支持者， WiMAX 次之。 LTE 是由爱立信、诺基亚西门子、华为等世界主要电信设备生产商开发的技术， CDMA阵营的阿尔卡特朗讯和北电网络也有投入。 CDMA 近年来日渐失势，阿尔卡特朗讯已经在上周冲减了 37 亿美元与 CDMA 技术标准相关的资产，并将和日本 NEC 建立研发 LTE 的合资公司。 由于美国高通公司在 3G 时代占据了技术的核心专利， LTE 阵营处心积虑搞 OFDM 绕开高通主要技术，可以肯定高通的地位会比 3G 时代有所削弱；同时，尽管高通的 UMB 技术乏有问津，该公司 在巴塞罗那也宣布将于 2009 年推出多模 LTE 芯片组，高通在该领域仍将保持收益。 3GPP 长期演进 (LTE)项目是近两年来 3GPP 启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA 为核心的技术可以被看作“准 4G”技术。 3GPP 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 100kbps 的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置 1.25 MHz 到 20MHz 多种带宽。 LTE 的研究，包含了一些普遍认为很重要的部分，如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。 为了达到这些目标，无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要提供比 3G更高的数据速率，和未来可能分配的频谱， LTE 需要支持高于 5MHz 的传输带宽。 1.Lightware Terminal Equipment - 光端机 2.Line Terminatinig Equipment - 线路终接设备 3.Long Term Evolution - 3GPP 长期演进 第二章 LTE标准 第一节 3GPP介绍 一、 3GPP 含义 第三代合作伙伴计划（ 3rd Generation Partnership Project，即 3GPP）是一个成立于 1998年 12 月的标准化机构。目前其成员包括欧洲的 ETSI、日本的 ARIB 和 TTC、中国的 CCSA、韩国的 TTA 和北美的 ATIS。 3GPP 的目 标是在 ITU 的 IMT-2000 计划范围内制订和实现全球性的 (第三代 ) 移动电话系统规范。它致力于 GSM 到 UMTS(WCDMA)的演化，虽然 GSM 到 WCDMA 空中接口差别很大，但是其核心网采用了 GPRS 的框架，因此仍然保持一定的延续性。 3GPP 和 3GPP2 两者实际上存在一定竞争关系，有看法认为 3GPP 组织的存在很大程度上是为了避开高通公司在 CDMA 标准方面的专利。 3GPP2 致力于以 IS-95(在北美和韩国应用广泛的 CDMA 标准，联通 CDMA 与之兼容 )向 3G 过渡，和高通公司关系更加紧密。 二、 3GPP 网络架构 演进分析 随着通信技术的不断发展，各种新的宽带无线接入技术不断涌现，对 3G 系统形成了挑战。为了保证 3GPP 在 10 年内甚至 10 年后的竞争力，考虑 3GPP 接入技术的长期演进（ LTE），3GPP 系统能力的增强， 3GPP 系统的持续演进和优化以及提高 3GPP 系统的性能，降低成本，3GPP 提出了系统架构演进（ SAE）项目。长期演进的目的是减少时延，提供更高的用户数据速率、更高的系统容量和更好的覆盖，减少运营商的成本。此外，基于 IP 的 3GPP 业务将通过不同的接入技术提供，因此要支持不同接入技术之间的无缝移动性，如 WLAN（无线局域网）和非 3GPP 接入系统。 网络架构涉及端到端的系统、核心网和不同的接入系统。网络架构的演进应该考虑到空口的演进，包括是否需要修改网络结构，在网络节点之间不同功能如何划分；怎样在整个网络提供较低的时延；怎样有效地支持各种 PS 域的业务（如 VoIP、呈现业务等）。 SAE 考虑了对全 IP 网络的影响，如何支持不同接入系统（现有的和将来的）基于运营商策略、用户喜好和接入网条件组合的接入选择；怎样实现基本系统性能的改善，如通信时延、通信质量和建立时间；怎么维持整个系统协商的 QoS，特别是域间和不同网络之间、从网 络链路到基站的 QoS 等。 SAE 支持不同接入系统之间的移动性，包括业务连续性（如 I-WLAN 和 3GPP PS 域的业务连续性）；支持多种接入技术和终端（ UE）在不同接入技术中的移动性；当终端在不同的接入技术之间移动时，支持和维持同样的接入控制能力、保密和计费功能等。 在确定 SAE 架构的同时， 3GPP 也在进行 SAE 中关键技术的研究，主要包括： PCC；本地疏导的漫游（用户漫游到拜访地，用户的业务流直接从拜访地出去，不回到归属地）； 跟踪区域、无线接入网 核心网功能划分； 3GPP 接入系统之间在空闲状态的移动性；限制信令 （在 SAE 和 GPRS 相互覆盖的区域，由于空闲模式时用户在 E-UTRA 和 UTRA/GSM间移动，造成了用户在不同接入系统内来回登记，产生了大量的空口信令，如果采用限制信令，则可以减少空口信令）； LTE-IDLE 状态时 LTE 接入系统的移动性；接入系统间的切换；缺省 IP 接入业务；与多个 PDN 的 IP 连接性；分组核心的功能发展； QoS；网络附着；寻呼和 C 平台建立（用户在 Idle 情况下，当下行数据到达的时候，需要寻呼用户并建立控制面）；激活模式时 LTE 接入系统内用户在 MME/UPE 间的切换；网络冗余；负载共享和网络共享 等。 现在，一些发起并参与 LTE/SAE 标准制定和技术研究工作的 3GPP 成员，比如 Nokia、Eriesson、 Alcatel、中兴通讯、华为、 Samsung 等设备厂商，正在积极研究和开发符合 3G LTE/SAE 技术标准的系统和设备，目标是在保证技术和系统性能领先的同时，最大程度地利用并兼容现有的系统平台，保持系统的平滑演进，以提供最优的无线通信解决方案。而各大运营商也在研究各种网络架构演进方案以及新技术的引入对现在网络的影响。由于 SAE涉及到运营商、设备商的利益，因此，各方在此问题上的争论非常激烈。现在， 中国信息产业部电信研究院，中国移动、中国联通等运营商，华为、中兴通讯、大唐等设备制造商都是3GPP 的正式会员，并积极向 3GPP 提交文稿，通过的文稿数量也在逐年增多，但是， SAE中核心的技术大部分还是在国外设备商和运营商的手中。对于中国来说，只有积极主动地将自己的技术推入到 SAE 标准的制定中，才能更好地维护中国运营商和设备商的利益。 第二节 LTE标准现状 一、 TD-LTE 或将成为 4G 惟一标准 以沃达丰等企业为主的 WCDMA 标准阵营，在全球大规模进行产业化的过程中，最初对于其演进技术定位于 LTEFDD。此 后，相关企业发现 LTEFDD 对于宽带应用有一定困难，还需要加入 TDD 技术，才能提高带宽的利用率，沃达丰等企业便牵头开始了对 LTETDD1技术的研发。 另一方面，以中国移动为主进入试商用阶段的 TD-SCDMA 标准是基于 LCRTDD 的，其下一步演进方向是 LTETDD2，目前，中国移动、沃达丰等企业发现了 LTETDD1 与 LTE TDD2 的未来很有可能会在 TD-LTE 方面进行融合，从而使 TD-LTE 成为全球惟一的 4G 标准。 在对 4G 标准达成共识的基础上，中国移动与沃达丰、 Verizon 三大运营巨头宣 布要共同努力，将 TD-LTE 打造成为极具竞争力的国际标准。在这三大运营商的带动下，其它国家的一些电信运营商以及爱立信、诺基亚、三星、高通、华为、中兴等中外具有相当实力的设备制造商也宣布加盟其中。 困扰设备企业多年的标准多、投入大的问题，有望通过制定一个 4G 标准得到解决，但是，未来谁将会在其中占据更为主动的地位，却无人能够预测。 在 4G 标准的制定方面，中国移动主动与北美、欧洲的运营商进行合作，并与沃达丰等企业结成联盟，在建立 4G 标准中发挥了自己应有的作用，这一举措在通信发展史上具有里程碑的作 用。 在 1G 和 2G 的移动通信发展过程中，标准一直是由设备厂商所主导的，运营商没有进行过多的参与。 3G 时代到来的时候，运营商们意识到了标准的制定对于一个产业的发展而言具有至关重要的作用，因此，在 4G 标准的制定方面，运营商表现出了强烈的主导意识。 由于沃达丰是中国移动的股东之一，约占有其 2%的股份，而沃达丰又同时占有Verizon45%的股份，因此，共同的利益使他们走到了一起，为争取一个标准而努力。同时，由于这三家实力雄厚的运营商拥有着全球 7 亿多的用户，因此，他们的举措受到了设备厂商的广泛关注和跟随。 作为国际四大 3G 标准之一， TD 因为发展时间较短，因此在全球产业价值链上规模较小。目前，从全球的市场份额上看， WCDMA、 cdma2000 和 TD-SCDMA 这三大技术标准的产业链规模有所不同，欧洲的 3G 市场主要以 WCDMA 为主；美国是一半是 WCDMA、一半是 cdma2000；日本 70%是 WCDMA 网络；韩国 70%是 cdma2000， 30%是 WCDMA 网络。在这样一个格局下， TD 的后续演进技术至关重要，一旦 TD-LTE 标准成为全球 4G 标准，而中国移动又在其中扮演着重要角色，那么 TD 的国际化道路将会十分广 阔。 二、首个 LTE 标准有望年底问世 各方携手助推 TDD 图表 LTE 标准发展情况 资料来源：中国产业竞争情报网 三、 GMS 协会选择 LTE 标准为 4G 无线电提供服务 2007 年底 在澳门举行的 GSM 协会 (GSMA)的移动亚洲大会 (Mobile Asia Congress)上，GSMA 首席执行官 Rob Conway 宣布协会经投票决定支持 LTE 标准。此举正如许多服务及设备提供商所预期的那样，他们已经为在全球占主导地位的 GSM 网络上实现 LTE 而进行了研究和开 发。 四、运营商主导 TD-LTE 标准 中国 4G 战略轮廓渐清 目前，业界普遍认为， TD-SCDMA 演进路线是，从 TD-SCDMA 基本版本到 TD-SCDMA增强版本 (HSPA/HSPA+/MBMS)，再到 TD-SCDMA 长期演进版本 (TD-LTE)，最后演进到TD-SCDMA 的 4G 版本。而演进路线的每一步，我国企业都拥有核心专利。 图表 我国 TD-LTE 发展趋势 Text in here 微基站市场前景看好 标准有望年底出炉 TDD 频率优势显著 资料来源：中国产业竞争情报网 五、安捷伦推出符合最新 LTE 标准的解决方案 安捷伦科技公司 2008 年 8 月宣布推出符合 2008 年 3 月公布的 3GPP 长期演进 (LTE)标准的解决方案，该标准属于 3GPPv8.2.0 标准的一部分。 用于设计验证、检验、接收机测试、信号分析和原型生产的 AgilentLTE 测试解决方案全部支持 2008 年 3 月发布的 LTE 标准。安捷伦将继续更新这些解决方案，以适应未来的 LTE标准。这些解决方案将灵活的测量、更快的测量速度和卓越的性能集于一身，旨在加快下一代移动通讯产品的 LTE 设计。尽管 LTE 标准预计在 2008 年 12 月才能得到正式批准，但是安捷伦早在 2006 年起就开始推出 LTE 测试设 备。 安捷伦致力于为整个开发周期从早期协议开发到一致性测试提供符合 LTE 标准的解决方案。推出的解决方案符合 2008 年 3 月发布的 LTE 标准规定，进一步证明了安捷伦在此方面的努力，同时也使工程师能够在标准获得正式批准之前进行硬件开发，始终站在这种快速演进技术的前沿。 符合 2008 年 3 月版 LTE 标准的 AgilentLTE 测试解决方案包括： 89600VSA 软件， LTE 选件 (89601A-BHD)： Agilent89600 矢量信号分析 (VSA)软件和LTE 调制分析软件为射频和基带工程师提供了一套完整的 LTE 信号分析工具。该工具可依据最新的 3GPPTS36 系列标准，对 LTE 收发信机和器件进行 LTE 物理层测试和故障诊断。它可与安捷伦的 30 多种产品配合使用，借助频谱和信号分析仪、示波器和逻辑分析仪，在方框图的任何环节 (从基带到天线 )对数字或模拟信号进行 LTE 测量。最新版本的软件包括以Text in here 运营商成主导力量 加速终端发展 产业话语权逐步提升 下新特性：支持 2008 年 3 月版 LTE 标准，支持 Tx 分集 MIMO 分析 ;完全支持多种上行链路和下行链路通道和信号 ;增强上行链路自动探测 ;增加了图形用户界面，便于用户手动进行定位。 N9080ALTE 测量应用软件：用于 X 系列信号分析仪的 AgilentN9080ALTE 测量应用软件使工程师可以在测试台上对上行链路和下行链路 LTE 信号进行物理层测试。它提供了业界最全面的嵌入式解决方案，以及硬键 /功能键和 SCPI 编程用户界面 ;当与业界速度领先的 AgilentX 系列分析仪配合使用时，可提供市场上最快的 LTE 测量，因而特别适用于设计验证和原型制造中的自动测试。 3GPPLTE 无线程序库 (E8895)： AgilentE88953GPPLTE 无线程序库为 ADS 软件提供信号处理模型和预先配置的仿真设置。它支持设计人员设计符合 2008 年 3 月版 LTE 标准的频谱校正测试波形。这些波形可用于接收机测试和 3GPPLTE 系统射频元器件的 EVM、 PAPR、CCDF 和 ACLR 性能的测量。 LTE 无线程序库目前支持 LTE 标准 36.211v8.3.0 版，以及完全编码的 FDD 和 TDD 上行链路 /下行链路、下行链路的 MIMO。此产品包括在 ADS2008UR1中。 N7624BSignalStudiofor3GPPLTE： N7624B 是一款功能强大的基于 PC 运行的软件，可使用 AgilentN5182A/62AMXG 和 E4438CESG 矢量信号发生器以及 16800/16900 逻辑分 析仪生成标准的 LTE 信号。它还具有灵活的功能，使工程师能够验证 LTE 用户设备、基站元器件或接收机的性能。此外，它还能够对经传输层编码的标准 (基于 HARQ 进程 )LTE 信号进行配置，以便使用 BLER 进行早期接收机测试 ;或对经物理层编码的标准 LTE 信号进行配置，以验证上行链路 /下行链路的射频性能。这个最新版本的软件支持 2008 年 3 月版 LTE 标准，包括 PRACH、探测参考信号、上行链路的 PUCCH 编码，以及下行链路的 PHICH 和 PCFICH编码。 六、安立推出符合新 3GPP LTE 标准的测量方案 安立公司 2008 年 11 月推出 2008 年 3 月版 LTE 标准的基于 MS269xA 信号分析仪与MG3700A 矢量信号发生器的 3GPP LTE 测量软件解决方案。 增强的解决方案包括： MX269020A LTE 下行测量软件， MX269021A LTE 上行测量软件，与适用于 MS269xA 系列信号分析仪的 MX269908A LTE IQproducer 信号波形生成软件，以及适用于 MG3700A 矢量信号发生器的 MX370108A LTE IQproducer 信号波形生成软件。 MX269020A， MX269021A 与 MX269908A 是适用于 MS269xA 系列信号分析仪的软件。在 MS269xA 系列信号分析仪中安装 MX269020A 或 MX269021A 后，可以支持符合 2008 年3 月 3GPP 标准的 LTE 发射特性的评估。此外，当在 MS269xA 信号分析仪中安装矢量信号发生器选件及 MX269908A 后，可以编辑与输出 LTE 信号，进行 LTE 接收特性的评估。因此，单台 MS269xA 就可以提供强大、经济的 LTE 移动终端、基站及元器件的收发特性评估解决方案。 MX370108A 是适用于 MG3700A 矢量信号发生器的软件，将其安装在 PC 后，可以编辑并通过 MG3700A 输出 LTE 信号，进行符合 2008 年 3 月 3GPP 标准的 LTE 接收特性的评估。 MS269xA 是具有行业最高水平的测试能力和测试速度的信号分析仪。在 50 Hz 6GHz的频率范围，实现了行业最高水平的综合电平精度和调制精度。标准配置了以良好的 RF 性能为基础可以进行 31.25MHz 宽带信号的捕捉和 FFT 分析的矢量信号分析功能、可以精确地获取信号波形的数字化功能，高效率地进行下一代无线通信系统的研发与制造所需要的设备基站的性能试验。通过安装频率最高到 6GHz， 120MHz RF 调制带宽的内置矢量信号发生器 选件，单台仪表就能够实现收发特性的测试。 MG3700A 信号发生器可以输出多种类型的无线信号，包括 3GPP LTE，W-CDMA/HSDPA， Mobile WiMAX， W-LAN， Bluetooth， ISDB-T，One-Segment/BS/CS/CATV， DVB-T/H 等。 双通道波形存储器可以同时输出需要信号和干扰 /AWGN 信号，避免了过去评估接收特性时需要两台信号发生器的情况。 第三节 LTE规范列表 第三章 4G发展概述 第一节 4G基本知识介绍 一、定义 4G 是 fourth generation 的缩写 ,是第四代移动通信。 第四代与第三代移动通信系统都是为未来无线通信服务的，将多媒体包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，我们暂且将第四代移动通信系统称之为“多媒体移动通信 (Multi-Mobile Communication)”。第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总结来说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。 从移动通信系统数据传输速率作比较，第 一代模拟式仅提供语音服务；第二代数位式移动通信系统传输速率也只有 9.6Kbps，最高可达 32Kbps，如 PHS；而第三代移动通信系统数据传输速率可达到 2Mbps；专家则预估，第四代移动通信系统可以达到 10Mbps 至 20Mbps，这些议题未来也将会逐渐在电信标准组织中提出来讨论。虽然第三代移动通信可以比现有传输速率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求，第四代移动通信系统的提出便是希望能满足提供更大的频宽需求。 首先，它应该比第三代移动通信更接近于个人通信。即在任何人、任何时间和任何地点的基础上实 现任何形式的通信。这就要求通信的内容除话音外，其他多种媒体的通信均能很好的实现。 其次，在技术上应比第三代上更高的台阶。例如，在无线技术方面，蜂窝组网的概念将被突破，以达到更完美的覆盖；在容量方面，将可能在 FDMA、 TDMA、 CDMA 的基础上引入空分多址 (SDMA)。这里的空分多址将会采取自适应波束，如同无线电波一样连接到每一个用户，从而使无线系统容量比现在提高 1-2 个数量级；核心网将全面采用分组交换(信元交换 )，使得网络根据用户的需要分配带宽。 第三，在应用上，第四代移动通信的终端将不仅仅是手 机，甚至不只是用来“听”、“说”和“看”，还可以用作诸如定位、告警等。更有甚者，移动终端很可能成为人们身体的一部分，用于监测体温、心跳、血压等等。 二、核心技术 从 4G 的发展前景看，除 0FDM 和智能天线等核心技术外还包含一些相关技术。 （ 1）交互干扰抑制和多用户识别：待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为 4G的组成部分。它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收高质量信号。这种组合将满足更大用户容量和覆盖范围，大大减少网络基础设施的部署，确保服务质 量。 （ 2）可重构性自愈网络： 4G 无线网络中将采用智能处理器，可处理节点故障或基站超载。网络各部分采用基于知识解答装置，可纠正网络故障。 （ 3）微微无线电接收器：未来 4G 中要研究的另一重点，它是嵌入式无线电。采用此技术，功耗是采用现有技术的 l/10 1/100。 （ 4）无线接入网（ RAN）： 4G 系统高速度、大容量，低比特成本。 4G 系统 RAN 的发展趋势是电路交换向基于 IP 分组交换发展，设备分集向网络分集发展。这种基于 IP 技术的网络架构使得在 3G、 4G、 W-LAN、固定网之间漫游得以实现，并支持下一代因特网。 第二节 4G发展现状 一、国外 4G 发展 世界发达国家都正在积极进行 4G 技术规格的研究制定，以期在全球 4G 规格制定中享有发言权。 4G 的各项运行标准将由国际电信联盟（ ITU）电信标准局决定。新一代无线通信技术在美国及日本等发达国家已经进入密集的研发和市场化阶段。新的研究包括网络结构、用户切换和漫游等移动环境下的系统实现方案，从而实现用户的大范围移动，这种技术路线是当前国际上设计第四代移动通信系统的主要思路。阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子已共同建立了旨在推动 4G 技术开发的世界无线研究论坛。 1、美国 美国 AT&T 公司已在实验室中研究第四代移动通信技术，其研究目的是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问因特网的速率，这项技术约需五年才能发布。 AT&T 已推出了 4G Access 网络，它能配合目前的 EDGE 技术进行上传，并利用宽带 OFDM 技术进行下载。目前 AT&T 的 4G Access 网络升级分为两个阶段，第一阶段是移动电话基地台的软件构建，第二阶段则估计在两年后进行智能型天线的硬件构建。北电网络则努力使 IP 的 4G 网络传输速度达到 20Mbps，因此必须进行 Software Radio、宽带接收器、新型功率放大器等相关行动技 术的开发。 2、日本 日本的 DoCoMo 移动通信公司也已在日本进行第四代移动通信的研究，力图成为第四代移动通信领头羊。 DoCoMo 计划在 2010 年左右首度推出 4G 业务，并企图使它成为全球的标准。日本政府从 2002 年财政预算中拨款 12 亿日元，支持速度更快、功能更齐备的“第四代移动通信系统”的研究与开发，使它成为全球的标准。日本政府与主要的移动通信业企业已为超高速移动通信技术拟定了基础计划，这项 4G 移动通信技术于 2005 年成形。 为了能够抢占未来移动电话技术的先机，日本邮电部已向日本电气通信技术审议会提交制定第 四代（ 4G）移动电话规格的提案。日本电气通信技术审议会负责审核 4G 技术的相关规格，决定其使用频率、系统技术、开发日程等。日本已完成了继第三代移动通信系统“ IMT-2000”之后的第四代移动通信系统标准提案，该提案将 4G 的实用期定在 2010 年。 4G 将速率提高到了 100Mbit/秒，对 4G 的目标是 2010 年之前达到实用化水平。日本电气通信技术审议会估计， 2001 2010 年日本 3G 市场规模将达到 42 兆日元，仅 2010 年的营收就将达到 9300 亿日元，而 4G 移动电话的市场潜力更远胜于 3G。日本和韩国在 IMT-2000之后的第四代移动通信领域也进行合作，两国将共同建立因特网网络、例行两国之间的有线无线通讯结合环境，并进行超高速卫星通信实验。 3、韩国 2007 年 10 月 14 日，韩国电子通信研究院 (ETRI)于周四展示了 4G 无线系统，在低速移动状态下实现了 3.6Gbps 的传输速率。 ETRI 实现了对 80 个高清电视频道同时进行实时传输，还利用 FTP 文件传输展示了高速传送移动数据。 2006 年 8 月，韩国三星电子利用高传输率的 MIMO 技术，通过 8 个收发天线同时收发信号，在静止时实现了 3.5Gbps、 60 千米时速下 100Mbps 传 输速率的实验结果。 ETRI 从 2006年初开始研究低速移动的 3Gbps 级无线系统 在通信技术领域，韩国从 2G 的 CDMA 起步进行二次开发，随后在 WiMAX 和 DMB技术领域布局取得了更多的核心专利，但在 3.5G(HSPA)以及 3.9G(LTE)话语权依然乏善可 陈。因此，提前抢占 4G 的话语权十分重要。由于在实时传输方面存在许多困难，目前欧洲、美国和日本也只开发出 1Gbps 水平的系统，韩国比发达国家至少领先 1 至 3 年。 4、欧洲 欧洲向 4G 演进过程中将采用的一些技术 ： 图表 未来新一代移动 /无线系统所面临的技术挑战 资料来源：中国产业竞争情报网 二、我国 4G 发展情况介绍 我国在 4G 领域也取得得大成果。汉网公司研制出的汉网“宽带无线 IP 通信系统”要用了 4G 技术和 IP 网络技术，以汉网特有的包分多址（ PDMA）接入技术为核心，上下行数据速率采用不对称设计，可为无线用户提供高达近 2Mbps 的高速无线互联网业务，同时提供高速率的文字、图像、视频、话音等不同类型数据业务。可实现手机、 PDA、 PC 之间的自由通信和组播、多点通信等扩展业务。 三、 4G 发展面临的问题 要使第四代移动 通信系统能投入实际应用，就需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造，首先需要解决无线系统中的移动性管理和核心网的移动 IP 技术等问题，当然还有 4G的标准问题。 B3G 的网络移动性 1 增强 B3G 性能的热点无线局域网 2 超宽带无线技术 3 航空通信技术的演进 4 5 位置可知的无线 网络 网络层移动性是 4G 移动性管理的关键，移动性通常涉及到在不同网段间漫游的移动用户，数据链路层的移动性支持通常限制在同类网络之间。 移动 IP 代表了一种简单而且可以升级的全球移动性方案。但是，对于第四代移动通信系统而言，它缺乏实时位置管理和快速无缝切换机制的支持。要解决这些问题，必须采用新的网络结构和管理路由优化方案，需要采用高效的发送和切换协议，这些协议必 须能很好地解决数据丢失和延迟的问题。 另外，移动 IP 环境下的 QoS 所使用的综合业务 /RSVP 技术（ IntSev/RSVP）和区别型业务技术 (DifServ)也需解决。 在 4G 系统中，要开发新的频谱资源，提供频谱利用率并选择合适的传输技术，如多载波传输方式以及自适应均衡等技术来对抗频率选择性衰。利用 RAKE 接收、跳频以及 Turbo码等技术来增强系统的性能，提高信干比；提高检测可用的资源以及信号质量、动态分配频率资源和信号发射功率、增加移动通信系统容量、降低信号发射功率；提高通信的覆盖范围，并支持多媒体通信、无 线接入宽带固定网以及在不同系统之间的漫游等。 第三节 4G发展预测 一、市场规模 随着越来越多的手机、笔记本电脑用户使用移动宽带业务，无疑对 3G 移动通信网络的需求日益攀升，最终，对 4G 移动网络的需求也将提升日程。 与此同时，削减对移动通信网络带宽压力的另一个办法是通过 FMC 技术，当用户在家时将其流量通过有线宽带网络进行疏通。预计 2013 年，全球移动运营商在 4G 和 FMC 相关设备上的投资将达到 8.5 亿美元， 8.5 亿美元的开支主要集中在 FMC 平台、 4G 基站以及 4G网关设备。 我国 即将启动的国家 4G 科研方案正是国 家“新一代宽带无线移动通信网”的重要组成部分。 国家对此重大专项非常重视，除了国家财政投入的 200 多亿元人民币之外，还计划组织参与专项的企业投入资金 500 多亿元，总投入规模将达到 700 亿 -800 亿元人民币之多。这一数字将远远超过中国过去在 3G 标准 TD-SCDMA 上的投入。 二、用户预测 图表 2013-2015 年全球 4G 用户预测 2 0 1 3 2 0 1 5 年全球4 G 用户预测9000108001350002000400060008000100001200014000160002013年 2014年 2015年万用户（万）资料来源：中国产业竞争情报网 我们预计 到 2013 年全球 4G 用户（包括 LTE 和 WIMAX）将有望超过 9000 万。 2014、2015 年用户将分别达到 10800 和 13500 万户，增速达 20%之多。 三、商用时间 根据国际电信联盟 (ITU)为 4G 制定的时间表： 2006 年至 2007 年完成频谱规划， 2008至 2009 年征集 4G 方案， 2010 年左右完成全球统一的标准化工作。国际 4G 通信标准的制定已经相当紧迫，从目前的情况看，中国已经做好了全方位的准备。 第四章 LTE发展环境分析 第一节 LTE发展的宏观环境分析（ PEST分析） 一、政治法律环境（ Political Factors） 政治法律环境是指一个国家或地区的政治制度、体制、方 针政策、法律法规等方面。这些因素常常制约、影响企业的经营行为，尤其是影响企业较长期的投资行为。 政治环境对企业的影响特点是： 1、直接性。即国家政治环境直接影响着企业的经营状况。 2、难于预测性。对于企业来说，很难预测国家政治环境的变化趋势。 3、不可逆转性。政治环境因素一旦影响到企业，就会使企业发生十分迅速和明显的变化，而这一变化企业是驾驭不了的。 在我国 ， 政治稳定，法律日益完善， 尤其是反垄断法等的颁布， 给电信业的发展提供了良好的政治法律环境。 二、经济环境（ Economic Factors） 1、前三季度我国 GDP 同比增长 9.9% 今年以来，面对国内接连不断发生的严重自然灾害的冲击和世界经济金融形势振荡多变的不利影响，中央审时度势，果断决策，采取了一系列宏观调控措施，国民经济保持平稳较快发展，总体运行良好。 初步核算，前三季度国内生产总值 201631 亿元，按可比价格计算，同比增长 9.9%，比上年同期回落 2.3 个百分点。其中，第一产业增加值 21800 亿元，增长 4.5%，加快 0.2 个百分点；第二产业增加值 101117 亿元，增长 10.5%，回落 3.0 个百分点；第三产业增加值 78714亿元，增长 10.3%，回落 2.4 个百分点。 2、固定资产投资平稳较快增长，投资结构有所改善。 前三季度，全社会固定资产投资 116246 亿元，同比增长 27.0%，比上年同期加快 1.3个百分点。其中，城镇固定资产投资 99871 亿元，增长 27.6%（ 9 月份增长 29.0%），加快1.2 个百分点；农村固定资产投资 16375 亿元，增长 23.3%，加快 2.1 个百分点。在城镇固定资产投资中，三次产业投资分别增长 62.8%、 30.2%和 24.8%，其中第一产业投资增长同比加快 21.7 个百分点。分地区看，东、中、西部地区城镇投资分别增长 22.7%、 35.4%和 29.5%，中西部投资增速明显快于东部。 3、国内市场销售增速继续加快，城乡消费均较快增长。 前三季度，社会消费品零售总额 77886 亿元，同比增长 22.0%（ 9 月份增长 23.2%），比上年同期加快 6.1 个百分点。分地区看，城市社会消费品零售额 53165 亿元，增长 22.7%；县及县以下零售额 24721 亿元，增长 20.6%。分行业看，批发和零售业消费品零售额 65573亿元，增长 22.0%；住宿和餐饮业消费品零售额 11055 亿元，增长 24.8%。 4、居民消费价格涨幅继续放缓，工业品出厂价格涨幅出 现回落。 前三季度，居民消费价格上涨 7.0%（ 9 月份上涨 4.6%，比上月回落 0.3 个百分点），涨幅比上年同期高 2.9 个百分点，但比上半年回落 0.9 个百分点。其中，城市上涨 6.7%，农村上涨 7.7%。分类别看，食品价格上涨 17.3%，居住价格上涨 7.0%，其余各类商品价格有涨有落。前三季度，商品零售价格同比上涨 6.9%（ 9 月份上涨 5.3%），涨幅比上年同期高 3.7个百分点；工业品出厂价格同比上涨 8.3%（ 9 月份上涨 9.1%，涨幅比上月回落 1.0 个百分点），涨幅比上年同期高 5.6 个百分点；原材料、燃料、动力购进 价格上涨 12.4%（ 9 月份上涨 14.0%），涨幅比上年同期高 8.6 个百分点； 70 个大中城市房屋销售价格同比上涨 8.5%（ 9月份上涨 3.5%），涨幅比上年同期高 1.8 个百分点。 三、社会文化环境 （ Sociocultural Fators） 社会文化是人类在社会历史发展过程中所创造的精神财富的总和，它体现着一个国家或地区的社会文明程度。社会文化包括价值观、伦理道德、宗教信仰、审美观、风俗习惯等社会所公认的各种行为规范。 当前我国的社会文化环境稳定健康，为 LTE 的发展奠定了良好的基础。 四、技术环境（ Technological Factors） 当前，新的一轮电信标准和技术发展浪潮又风起云涌，以 3G 技术增强、 LTE 长期演进及 4G 技术为代表的新的竞争态势已经形成，国际竞争对手通过“加速跑”在新一轮标准与技术竞争中重新拉开距离，形成国际电信标准和技术势力的新格局。 第二节 LTE发展的政策环境分析 第五章 LTE市场发展动态 第一节 LTE的市场发展现状 一、运营商力挺 LTE 目前已经得到了拥有最多运营商的 GSM 协会的支持，各主流运营商也纷纷表态选择 LTE。 美国 AT&T 首先表示它将采用 LTE 技术。 AT&T 移动通信 事业部执行长 Ralph de la Vega表示，对于 AT&T 而言， LTE 技术将是符合逻辑的选择，未来几年视情况将投入 LT