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LTE网络业务承载优势和实际应用探析 　　一、前言 随着3G在全球的规模商用，用户数量在不断的快速增加，导致对带宽的占用激增，用户业务体验开始下降。为此，大部分运营商开始全力推动新一代宽带无线通信技术的发展。相较于3G，LTE在系统性能上有跨越式提高，LTE是满足用户移动互联网需求的重要解决方案，能够为用户提供更加丰富的移动互联网业务。 二、LTE业务特点 与3G网络相比，LTE网络有以下显著特点：数据业务宽带化，全网IP化，网络扁平化，新增S1、X2接口，低时延，高QoS保障。 ALL IP化：不再有CS域，ALL IP的EPC支持3GPP、非3GPP各类技术统一接入，实现固网和移动融合。扁平化：使得RNC/BSC消失，无线只有eNB，而核 心网SGW和PGW可以合一实现。这种扁平化使网络简化，减少时延。 S1/X2接口：如图1，eNB之间底层采用IP传输，在逻辑上通过X2接口互相连接，即Mesh型网络结构。这样的设计主要用于支持UE在整个网络内的移动性，保证用户无缝切换。每个eNB通过S1-C接口和核心网MME相连，通过S1-U和SGW连接。S1-C和S1-U可以分别看作S1接口的控制和用户平面。对S1接口，支持eNB和MME/SGW之间的多对多连接。 QoS保障：LTE将业务质量标识分为9类，分别对应承载网的不同优先级和报文时延。 三、LTE业务承载需求 LTE网络如上特点，促使承载网络要有更强的承载能力。下一代承载网络应具备的能力如下：网络升级到LTE后，数据业务将比3G有量的提升。据推算，LTE基站传输带宽是3G基站带宽的10～20倍，这就要求LTE承载网要有较高的带宽。S1和X2接口的引入使得LTE不同于原有2G/3G汇聚型组网架构，承载网的业务调度能力在原有基础上更加灵活。3GPP TR R3.018定义X2业务面理想 传输时延约10ms～20ms，S1用户面5ms时延，对LTE承载网有较高时延要求。 LTE将催生更多数据业务，如流媒体、视频类、交互类等业务，QoS等级划分也 会更加细化，这就要求LTE承载网具备较强的QoS调度能力。LTE存在对时间同步的需求，目前只有GPS或者IEEE1588v2可以满足要求。由于LTE接入受频点影响，在覆盖能力上小于2G/3G，也就是说将来需要建更多基站来补充覆盖。与GPS相比，全网采用IEEE1588v2地面同步技术可以降低成本，也可作为GPS 失效时的同步保护方案。IEEE1588v2地面同步方案对LTE承载网提出了频率和时间同步要求。 四、LTE与2G/3G网络业务承载能力对比的优势 3G、LTE乃至4G宣传和公布的速率都是系统的峰值速率，而用户使用业务需要的是网络能够提供给每个用户的平均速率。3G的HSPA峰值速率可以达到14.4Mbps，而实际网络的单载波平均吞吐量是2.5Mbps。而这2.5Mbps也不是一个用户独享的，而是由本小区的用户所共享。因此，再按照典型的网络配置和用户规模计算，平均每用户能够使用的带宽是200kbps～300kbps。LTE和WiMAX同样有峰值速率和实际平均速率问题。目前，LTE第一阶段版本的下行峰值速率能达到100Mbps仿真结果，平均的小区吞吐量一般在30Mbps左右。将2G/3G与正在产业化的LTE对比，两者网络能力和业务承载能力上的区别如表1所示： 表1 、2G/3G与LTE的对比 峰值速率（下行） 平均吞吐量（实测和仿真） 每用户平均速率（典型的网络配置模型） 2G（EDGE） 480kbps 150kbps 50kbps 3G（HSPA） 14.4mbps 2.5mbps 300kbps LTE（TD-LTE） 100mbps 30mbps 3mbps 通过研究多媒体业务对带宽的需求，我们发现，承载在iPhone等大屏幕移动互联网终端上的高清视频业务，需要平均800kbps的网络速率才能够有较好的用户体验；即使是移动数据卡和上网本的无线宽带互联网接入服务，用户也期待能够有和ADSL相当的速率，至少达到1Mbps～2Mbps。从表1可以看出，要想实现与现有固定宽带网络相当的感受，只有到LTE时才能够实现。 五、LTE移动宽带业务的实际应用 通过前边的对比分析，LTE能够满足未来四大趋势业务的需求，全面承载移动互联网、视频类、家庭和企业类以及物联网类业务应用。 （1）高智能终端4G手机的功能，现在4G手机应该算得上是一只小型电脑。4G通信将使人们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载传递资料、图画、影像，当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。4G通信的智能性更高，不仅表现在4G通信