3.2 3G演进的标准化
小刘：TD-SCDMA，WCDMA，LTE……这么多标准。博士，您能介绍一下3G以后通信标准的发展情况吗？ 博士： 好的。
从1999年3GPP出了R99的3G规范后，3G又经历的多次更新： R5版本引入了HSDPA； R6版本引入了HSUPA；
而LTE会由3GPP R8来定义，同时HSPA也会不断演进，今后会出现HSPA+。这主要是为了在引入LTE之前，通过较小的修改来逐步改善HSPA的性能。 小刘：这下我终于理清3G演进的标准化了。
博士： 3GPP中存在两个的标准化组，LTE（Long Term Evolution）负责无线网的演进，而SAE（System Architecture Evolution）负责核心网的演进。
需要注意的是，LTE和SAE是指3GPP中的工作组的名字，而真实的无线网被称为E-UTRAN（Evolved UTRAN），核心网被称为EPC（Evolved Packet Core) 。最终，整个系统被称为EPS（Evolved Packet System）
3.3 TD-LTE发展历程
小刘：博士，您刚才提到了3GPP，我知道还有一个组织叫3GPP2。
博士：没错，回顾移动系统的发展历史，2G/3G两个主要的技术流派，3GPP和3GPP2。那你知道它们分别负责哪些技术吗？
（互动练习，要求GSM、WCDMA、TD-SCDMA拖动到3GPP框中，将CDMA和CDMA EVDO拖动到3GPP2框中）
博士：3GPP主要支持GSM和WCDMA以及TD-SCDMA技术，3GPP2则主要支持CDMA以及CDMA EVDO技术。
随着市场全球化的发展以及运营商之间竞争和合作的增强，从成本，技术成熟性，全球漫游以及终端等多方面考虑，技术的规模化效应越来越成为运营商考虑技术选择的首要因素，GSM/WCDMA/HSPA的优势日趋显著, 已经占全球移动市场份额的86%以上。在后3G时代，LTE作为3GPP的下一步演进,已经成为全球运营商的共同选择。
这里面可以看到几个有里程碑意义的事件：第一个在2007年的11月29号，美国Verizon宣布采取LTE升级其CDMA移动系统，作为下一步的发展方向。我们也看到很多主流的其他的一些CDMA的运营商也表态会跟进这样的。同时，高通宣布支持将推出 LTE-CDMA 双模。另外一个方面，中国移动在2008年的2月13号宣布将携手沃达丰等多个全球主流运营商共同开展LTE的技术测试，会同时包括LTE FDD和TD-LTE两种模式。可见，在后3G时代，LTE，包括LTE FDD和TD-LTE正在成为主流运营商未来网络演进的趋势。
小刘：这么说来LTE也是TD-SCDMA演进的目标了？
博士：TD-LTE不仅为TD发展明确了方向，同时也为“以我为主”的TDD技术和产业走向国际开辟了更广阔的空间，进而为我国通信制造业走向国际创造了更大机遇。
3.4 TD向TD-LTE的平滑演进
小刘：从TD-SCDMA是否可以平滑演进到LTE呢？
博士：LTE实际上已经高度统一了TDD和FDD的模式。这主要是得益于规模化。此外，我们可以看到它们：
有共同的SAE核心网络， 共同的二层和三层信令， 共同的物理层
以及关键技术基本一致。
这样无论是在系统侧还是在终端侧都能比较容易且低成本的实现对FDD和TDD双模的支持。另一方面，LTE系统开始就同时针对FDD和TDD进行了优化设计，因此FDD 和 TDD 模式可以达到近似的频谱利用效率。
更为重要的是，TD-LTE是我国3G技术TD-SCDMA的自然演进路径，主要体现在TD-LTE和TD-SCDMA使用兼容的帧格式结构，同时在天线技术上也保持很好的相容性；并且还可以使TD-SCDMA和TD-LTE能够共存和共址。所以，TD-LTE是TD-SCDMA自然演进的路径。
4．LTE的网络结构
4.1 学习指南
小精灵：接下来我们来了解LTE的网络结构，包括三个部分的内容：核心网SAE、无线网、空中接口。
? 核心网SAE ? 无线网 ? 空中接口
4.2 EPS体系结构
小刘：从这个图中可以看出，整个EPS（演进的分组系统）的结构由两部分组成：演进的分组核心网 (EPC)和演进的无线网E-UTRAN。那么它们分别提供什么功能呢？
博士：由演进的分组核心网负责提供的功能有：
对外部数据网络的接入，像Internet，运营商的各种应用网络等； 网络安全性检查，像鉴权，密钥等； 用户信息提供； 计费；
不同接入系统间的移动性管理。
小刘：顾名思义，演进的无线网E-UTRAN提供与无线相关的功能，对吧？
博士：你说得对，E-UTRAN将负责提供所有与无线相关的功能，像小区广播，切换，随机接入等。
EPC和EUTRAN间的接口称为S1。
4.3 EPC/E-UTRAN网络结构 4.3.1 EPC/E-UTRAN网络结构
小刘： EPC的网络结构又是怎样的呢？
博士：EPC由移动管理实体MME(Mobility Management Entity）、S-GW（服务网关Serving-Gateway)以及P-GW (分组数据网网关Packet Data Network GW)构成。 移动管理实体（MME）只负责连接eNodeB的控制平面。
小刘：也就是说，MME只负责呼叫的控制功能。 博士：对，它的功能包括： ? 空闲状态下的移动性管理 ? 呼叫信令处理 ? 系统间的越区切换 ? 服务质量管理 ? 安全性管理
服务网关S-GW将负责连接eNodeB的用户平面，也就是说，S-GW负责处理用户的话务信息，包括
? 语音交换 ? 数据业务转发
分组数据网网关P-GW将负责将S-GW数据业务和Internet之间进行转发，同时，它还将负责计费，数据过滤等功能。
小刘：从E-UTRAN的网络结构图中可以看出，E-UTRAN是由eNode B一层构成的。 博士：对，新的无线网中将只有基站eNodeB这样一种节点，它的主要功能包括： ? 无线资源管理 ? 无线承载控制 ? 系统的准入控制
? 连接状态下的移动性管理 ? 上下行的调度
? IP包头的压缩和加密
? 用于移动性管理和资源调度的测量和测量报告处理。
还记得S1是指哪里的接口吗？
小刘： EPC和EUTRAN间的接口称为S1 博士：对，而eNB间的接口称为S2
4.3.2 简化的网络结构
小刘：听了刚才的介绍，我觉得LTE的网络结构好像比3G的要简化了，对吗？
博士：我们来对比一下3G和EPS的网络结构，可以发现，EUTRAN也就是我们常说的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。
小刘：与传统的3G接入网相比，LTE减少了RNC节点。
博士：名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3G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。
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。 小刘：那么核心网的情况又是怎样的呢？
博士：对于核心网而言，演进的分组核心网EPC只定义了PS域，也就是说，现在的电路交换业务也将由PS域来承载。
4.4 空中接口
小刘：课程一开始您就介绍说LTE改进并增强了3G的空中接入技术，那么表现在哪些方面呢？
博士：我们就来介绍一下LTE的空中接口。 LTE的空中接口物理层具有以下特征：
下行方向: 使用自适应的OFDM（正交频分多址）接入方式，在时域和频域具有自适应的链路调度及适配功能；也就是说，下行方向上，网络可以根据空中接口的质量来自适应的对无线信道进行调度，可以使得在一定环境下，用户可以获得最大的下载速率。 上行方向：使用动态带宽的SC-FDMA(多载波频分多址接入），又称预编码的OFDM；可以提高功率的有效性并减少上行干扰。 小刘：LTE的天线方案又是如何呢？
博士：基站和终端采用多天线机制，即MIMO（多入多出）技术，可以进一步提升速率和无线容量。
LTE还具有灵活的带宽设置，可以有从1.4MHz到20Mhz的6中不同带宽，扩展了频谱的利
LTE介绍
