3GPP标准演进总结.docx

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3GPPRelease99,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1-63GPP标准演进3GPP标准发布完成年份主要升级Release992000为早期的UMTS3G网络指定使用W-CDMA空中接口;也包括对GSM的数据升级(EDGE)Release42001增加对多媒体短信的支持,。引入IMS(IP多媒体业务)体系结构Release62004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VoIPRelease72007为HSPA+指定更高阶调制(下行64QAM,上行16QAM)和对下行MIMO的支持,;减小了VoIP的延时,提高了其QoSRelease82009HSPA+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(EvolvedPacketCore,分组核心演进)的全IP平面体系结构Release92010有望把HSPA和LTE的升级包括在内Release102012?有望指定高级LTE,以满足ITU的移动电话业务高级项目(IMT-AdvancedProject)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40kbps,而LTE理论上则能达到360Mbps,增幅近万倍。典型的终端用户的速度从GPRS的10~20kbps到HSPA/HSPA+~2Mbps,而LTE则有望达到2~3Mbps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350~700ms左右,而HSPA系统将之减小到低于100ms,LTE系统则将使之降到30ms。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1-73GPP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GPRSRelease