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一、介紹
正當人們驚訝于WiMAX技術的迅猛崛起時，3GPP也開始了UMTS技術的長期演進（Long Term Evolution，LTE）技術的研究。這項受人矚目的技術被稱為“演進型3G”（Evolved 3G，E3G）。但只要對這項技術稍作了解，就會發(fā)現(xiàn)，這種以OFDM為核心的技術，與其說是3G技術的“演進”（evolution），不如說是“革命”（revolution），它和3GPP2 AIE（空中接口演進）、WiMAX以及最新出現(xiàn)的IEEE 802.20 MBFDD/MBTDD等技術，由于已經(jīng)具有某些“4G”特征，甚至可以被看作“準4G”技術。
自2004年11月啟動LTE項目以來，3GPP以頻繁的會議全力推進LTE的研究工作，僅半年就完成了需求的制定。2006年6年，3GPP RAN（無線接入網(wǎng)）TSG已經(jīng)開始了LTE工作階段（WI），但由于研究階段（SI）上有個別遺留問題還沒有解決，SI將延長到9月結(jié)束。按目前的計劃，將于2007年9月完成LTE標準的制定（測試規(guī)范2008年3月完成），預計2010年左右可以商用。雖然工作進度略滯后于原計劃，但經(jīng)過艱苦的討論和融合，終于確定了大部分基本技術框架，一個初步的LTE系統(tǒng)已經(jīng)逐漸展示在我們眼前。
二、LTE的需求指標
LTE項目首先從定義需求開始。主要需求指標包括：
●支持1.25MHz-20MHz帶寬；
●峰值數(shù)據(jù)率：上行50Mbps，下行100Mbps。頻譜效率達到3GPP R6的2-4倍；
●提高小區(qū)邊緣的比特率；
●用戶面延遲（單向）小于5ms，控制面延遲小于1OOms；
●支持與現(xiàn)有3GPP和非3GPP系統(tǒng)的互操作；
●支持增強型的廣播多播業(yè)務；
●降低建網(wǎng)成本，實現(xiàn)從R6的低成本演進；
●實現(xiàn)合理的終端復雜度、成本和耗電；
●支持增強的IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）和核心網(wǎng)；
●追求后向兼容，但應該仔細考慮性能改進和向后兼容之間的平衡；
●取消CS（電路交換）域，CS域業(yè)務在PS（包交換）域?qū)崿F(xiàn)，如采用VoIP；
●對低速移動優(yōu)化系統(tǒng)，同時支持高速移動；
●以盡可能相似的技術同時支持成對（paired）和非成對（unpaired）頻段；
●盡可能支持簡單的臨頻共存。
3GPP毫不諱言LTE項目的啟動是為了應對“其他無線通信標準”的競爭。針對WiMAX“低移動性寬帶IP接入”的定位，LTE提出了相對應的需求，如相似的帶寬、數(shù)據(jù)率和頻譜效率指標、對低移動性進行優(yōu)化、只支持PS域，強調(diào)廣播多播業(yè)務等。同時，出于對VoIP和在線游戲的重視，LTE對用戶面延遲的要求近乎苛刻。關于向后兼容的要求似乎模棱兩可，從目前的情況看，由于選擇了大量的新技術，至少在物理層已難以保持從UMTS的平滑過渡。
最近，運營商又提出加強廣播業(yè)務的要求，建議增加在單獨的下行載波部署移動電視（Mobile TV）系統(tǒng)的需求。
三、LTE物理層標準化進展
LTE的研究工作主要集中在物理層、空中接口協(xié)議和網(wǎng)絡架構(gòu)幾個方面，其中網(wǎng)絡架構(gòu)方面的工作和3GPP系統(tǒng)架構(gòu)演進（SAE）項目密切相關。本文將對LTE物理層方面的系統(tǒng)設計和研究進展做一簡單的介紹。
3.1 雙工方式和幀結(jié)構(gòu)
目前的LTE物理層技術研究主要針對頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）兩種雙工方式。依據(jù)TR 25.913中對FDD/TDD共性的需求，TR 25.814中的內(nèi)容基本都假設對FDD和TDD均適用。少數(shù)對TDD進行的區(qū)別考慮的地方，都進行了特別注明。
在TDD模式下，每個子幀要么作為上行子幀，要么作為下行子幀。上行或下行子幀可以空出若干個OFDM符號作為空閑（Idle）符號，以留出必要的保護間隔。子幀的結(jié)構(gòu)可能不斷變化，因此可能需要通過信令通知系統(tǒng)當前的子幀結(jié)構(gòu)。
另外，由于TR 25.913對系統(tǒng)的臨頻同址共存提出了需求，使TDD EUTRA系統(tǒng)面臨和TDD UTRA系統(tǒng)之間的干擾問題。為了解決這個問題，目前TR 25.814考慮了兩種TDD EUTRA幀結(jié)構(gòu)：固定（Fixed）幀結(jié)構(gòu)和通用（Generic）幀結(jié)構(gòu)。
3.1.1 固定幀結(jié)構(gòu)
這種方法就是分別針對低碼片速率（LCR）-TDD UTRA和高碼片速率（HCR）-TDD UTRA系統(tǒng)采用與UTRA系統(tǒng)相似的幀結(jié)構(gòu)。也就是說，為了和LCR-TDD UTRA系統(tǒng)兼容，需要采用和LCR-TDD UTRA幾乎相同的幀結(jié)構(gòu)，即一個10ms無線幀分為2個5ms的無線子幀，每個無線子幀分為7個時隙（TSO~TS6），每個時隙（對應于FDD模式下的一個子幀）長度為0.675ms。同步和保護周期插在TSO和TS1之間，包括DwPTS、GP和UpPTS。每個時隙包含一個小的空閑周期，可用作上下行切換的保護周期。
可以看到，這個幀結(jié)構(gòu)基本和原有的LCR-TDD幀結(jié)構(gòu)相同，只是在每個時隙中加入了空閑周期。這個改動主要是為了能夠在一個無線子幀內(nèi)實現(xiàn)多次的上下行切換，以滿足LTE對傳輸時延的嚴格要求。這個幀結(jié)構(gòu)已經(jīng)經(jīng)過RAN全會通過，寫入了RAN的LTE研究報告TR 25.912。
RAN1工作組的研究報告TR 25.814中也包含了針對HCR-TDD的固定幀結(jié)構(gòu)，由于篇幅所限，此處略去對這種幀結(jié)構(gòu)的介紹�？梢钥吹�，固定幀結(jié)構(gòu)的最大特點是采用了和FDD LTE不同的子幀（時隙）長度，由此導致了LTE的FDD和TDD模式在系統(tǒng)參數(shù)設計上有所不同。
3.1.2 通用幀結(jié)構(gòu)
這種方法是在盡量保持和FDD LTE設計參數(shù)一致的基礎上滿足和TDD UTRA系統(tǒng)的臨頻同址共存。這種設計的最大特點是采用了和FDD LTE相同的子幀長度0.5ms。但由于0.5ms與LCR-TDD UTRA（O.675ms）和HCR-TDD UTRA（0.667）的子幀長度都不相同，要避免和TDD UTRA系統(tǒng)之間的干擾，相對比較困難。通常整數(shù)個O.5ms子幀的長度和與整數(shù)個0.675ms（或0.667ms）子幀的長度和都不相等，因此為了使TDD EUTRA系統(tǒng)和TDD UTRA系統(tǒng)的上下行切換點相互對齊，就需要留出額外的空閑（Idle）間隙，這樣會損失一些頻譜效率。同時，由于TDD UTRA系統(tǒng)的上下行切換點的位置可能變化，相對應的TDD EUTRA幀結(jié)構(gòu)也需要隨之變化。也就是說，對不同的上下行比例，通用幀結(jié)構(gòu)中的每個子幀的起止位置都可能不同，這也增加了系統(tǒng)的復雜度。
因此，通用幀結(jié)構(gòu)比較適合那些同時部署了FDD LTE系統(tǒng)、但沒有部署TDD UTRA系統(tǒng)的運營商，因為這種設計可以獲得更高的與FDD LTE系統(tǒng)的共同性，從而獲得較低的系統(tǒng)復雜度。但對于那些已經(jīng)部署了TDD UTRA系統(tǒng)的運營商，固定幀結(jié)構(gòu)是更好的選擇，因為這種結(jié)構(gòu)可以更容易的避免TDD UTRA和TDD EUTRA系統(tǒng)間的干擾。
3.2 基本傳輸和多址技術的選擇
基本傳輸技術和多址技術是無線通信技術的基礎。3GPP成員在討論多址技術方案時，主要分成兩個陣營：多數(shù)公司認為OFDM/FDMA技術與CDMA技術相比，可以取得更高的頻譜效率；而少數(shù)公司認為OFDM系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)性能相當，出于后向兼容的考慮，應該沿用CDMA技術。持前一種看法的公司全部支持在下行采用OFDM技術，但在上行多址技術的選擇上又分為兩種觀點。大部分廠商因為對OFDM的上行峰平比PAPR（將影響手持終端的功放成本和電池壽命）有顧慮，主張采用具有較低PAPR的單載波技術。另一些公司（主要是積極參與WiMAX標準化的公司）建議在上行也采用OFDM技術，并用一些增強技術解決PAPR的問題。經(jīng)過激烈的討論和艱苦的融合，3GPP最終選擇了大多數(shù)公司支持的方案，即下行OFDM，上行SC（單載波）-FDMA。
上行SC-FDMA信號可以用“頻域”和“時域”兩種方法生成，頻域生成方法又稱為DFT擴展OFDM（DFT-S-OFDM）；時域生成方法又稱為交織FDMA（IFDMA）。采用哪種生成方法尚未確定，但大部分公司支持采用DFT-S-OFDM技術（如圖1所示）。這種技術是在OFDM的IFFT調(diào)制之前對信號進行DFT擴展，這樣系統(tǒng)發(fā)射的是時域信號，從而可以避免OFDM系統(tǒng)發(fā)送頻域信號帶來的PAPR問題。
3.2 “宏分集”的取舍
是否采用宏分集技術，是LTE討論中的又一個焦點。這個問題看似是物理層技術的取舍，實則影響到網(wǎng)絡架構(gòu)的選擇，對LTE/SAE系統(tǒng)的發(fā)展方向有深選的影響。
3GPP內(nèi)部在下行宏分集問題上的看法比較一致。由于存在難以解決的“同步問題”，各公司很早就明確，對單播（unicast）業(yè)務不采用下行宏分集。只是在提供多小區(qū)廣播（broadcast）業(yè)務時，由于放松了對頻譜效率的要求，可以通過采用較大的循環(huán)前綴（CP），解決小區(qū)之間的同步問題，從而使下行宏分集成為可能。
與下行相比，3GPP對上行宏分集的取舍卻遲遲不決。宏分集的基礎是軟切換，這種CDMA系統(tǒng)的典型技術，在FDMA系統(tǒng)中卻可能“弊大于利”。更重要的是，軟切換需要一個“中心節(jié)點”（如UTRAN中的RNC）來進行控制，這和大多數(shù)公司推崇的網(wǎng)絡“扁平化”、“分散化”網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)背道而馳。經(jīng)過仿真結(jié)果的比較、激烈的爭論、甚至“示意性”的表決，3GPP最終決定LTE（至少在目前）不考慮宏分集技術。
3.3 基本參數(shù)設計
LTE在數(shù)據(jù)傳輸延遲方面的要求很高（單向延遲小于5ms），這一指標要求LTE系統(tǒng)必須采用很小的最小交織長度（TTI）。大多數(shù)公司主要出于對FDD系統(tǒng)的設計，建議采用0.5ms的子幀長度（1幀包含20個子幀）。但是正如3.1節(jié)中提到的，這種子幀長度和UMTS中現(xiàn)有的兩種TDD技術的時隙長度不匹配。例如TD-SCDMA的時隙長度為0.675ms，如果LTE TDD系統(tǒng)的子幀長度為0.5ms，則新、老的系統(tǒng)的時隙無法對齊，使得TD-SCDMA系統(tǒng)和LTE TDD系統(tǒng)難以“臨頻共址”共存。因此3GPP在這個問題上形成決議（體現(xiàn)在TR 25.912中）：基本的子幀長度為0.5ms，但在考慮和LCR-TDD（即TD-SCDMA）系統(tǒng)兼容時可以采用0.675ms子幀長度。
OFDM和SC-FDMA（以DFT-S-OFDM為例）的子載波寬度選定為15kHz，這是一個相對適中的值，兼顧了系統(tǒng)效率和移動性，明顯比WiMAX系統(tǒng)大。下行OFDM的CP長度有長短兩種選擇，分別為4.69ms（采用O.675ms子幀時為7.29ms）和16.67ms。短CP為基本選項，長CP可用于大范圍小區(qū)或多小區(qū)廣播。短CP情況下一個子幀包含7個（采用0.675ms子幀時為9個）OFDM符號；長CP情況下一個子幀包含6個（采用0.675ms子幀時為8個）OFDM符號。上行由于采用單載波技術，子幀結(jié)構(gòu)和下行不同。DFT-S-OFDM的一個子幀包含6個（采用0.675ms子幀時為8個）“長塊”和2個“短塊”（SB，如圖2所示），長塊主要用于傳送數(shù)據(jù)，短塊主要用于傳送導頻信號。
雖然為了支持實時業(yè)務，LTE的最小TTI長度僅為0.5ms，但系統(tǒng)可以動態(tài)的調(diào)整TTI，以在支持其他業(yè)務時避免由于不必要的IP包分割造成的額外的延遲和信令開銷。
上、下行系統(tǒng)分別將頻率資源分為若干資源單元（RU）和物理資源塊（PRB），RU和PRB分別是上、下行資源的最小分配單位，大小同為25個子載波，即375kHz。下行用戶的數(shù)據(jù)以虛擬資源塊（VRB）的形式發(fā)送，VRB可以采用集中（localized）或分散（distributed）方式映射到PRB上。Localized方式即占用若干相鄰的PRB，這種方式下，系統(tǒng)可以通過頻域調(diào)度獲得多用戶增益。Distributed方式即占用若干分散的PRB，這種方式下，系統(tǒng)可以獲得頻率分集增益。上行RU可以分為Localized RU（LRU）和Distributed RU（DRU），LRU包含一組相鄰的子載波，DRU包含一組分散的子載波。為了保持單載波信號格式，如果一個UE占用多個LRU，這些LRU必須相鄰；如果占用多個DRU，所有子載波必須等間隔。
3.4 參考信號（導頻）設計
3.4.1 下行參考符號設計
LTE目前確定了下行參考符號（即導頻）設計。下行導頻格式如圖3所示，系統(tǒng)采用TDM（時分復用）的導頻插入方式。每個子幀可以插入兩個導頻符號，第1和第2導頻分別在第1和倒數(shù)第3個符號。導頻的頻域密度為6個子載波，第1和第2導頻在頻域上交錯放置。采用MIMO時須支持至少4個正交導頻（以支持4天線發(fā)送），但對智能天線例外。在一個小區(qū)內(nèi)，多天線之間主要采用FDM（頻分復用）方式的正交導頻。在不同的小區(qū)之間，正交導頻在碼域?qū)崿F(xiàn)（CDM）。
對多小區(qū)MBMS系統(tǒng)，可以考慮采用兩種參考符號結(jié)構(gòu)：各小區(qū)相同的（cell-common）的參考符號和各小區(qū)不同的（cell-specific）參考符號。目前假設cell-common結(jié)構(gòu)為基本結(jié)構(gòu)，是否支持cell-specific參考符號還有待于進一步研究。
3.4.2 上行參考符號設計
上行參考符號位于兩個SC-FDMA短塊中，用于NodeB的信道估計和信道質(zhì)量（CQI）估計。參考符號的設計需要滿足兩種SC-FDMA傳輸——集中式（Localized）SC-FDMA和分布式（Distributed）SC-FDMA的需要。由于SC-FDMA短塊的長度僅為長塊的一半，SC-FDMA參考符號的子載波寬度為數(shù)據(jù)子載波寬度的2倍。
與下行相似，上行參考符號也可能采用正交設計，以支持多個MIMO天線之間、多個UE之間的參考符號區(qū)分。上行正交參考符號也可以用FDM、TDM、CDM或上述方法的混合方法實現(xiàn)。其中CDM方法通過一個CAZAC序列的不同循環(huán)位移樣本實現(xiàn)。
針對用于信道估計的參考符號，首先考慮不同UE的參考符號之間將采用FDM方式區(qū)分。參考符號可能采用集中式發(fā)送（只對集中式SC-FDMA情況），也可能采用分散式發(fā)送。在采用分散式發(fā)送時，如果SB1和SB2都用于發(fā)送參考符號，SB1和SB2中的參考符號將交錯放置，以獲得更佳的頻域密度。對分布式SC-FDMA情況，也可以考慮采用TDM和CDM方式對不同UE的參考符號進行復用。特別對于一個NodeB內(nèi)的多個UE，將采用分布式FDM和CDM的方式。多天線UE情況下的上行參考符號結(jié)構(gòu)尚有待于進一步研究。
為了滿足頻域調(diào)度的需要，可能需要對整個帶寬進行信道質(zhì)量估計，因此即使數(shù)據(jù)采用本集中式發(fā)送，用于信道質(zhì)量估計的參考符號也需要在更寬的帶寬內(nèi)進行分布式發(fā)送。不同UE的參考符號可以采用分布式FDM或CDM（也基于CAZAC序列）復用在一起。
3.5 控制信令設計
3.5.1 下行控制信令設計
下行帶外L1/L2控制信令包括：用于下行數(shù)據(jù)發(fā)送的調(diào)度信息；用于上行發(fā)送的調(diào)度賦予信息；對上行發(fā)送給出的ACK/NACK信息。
下行調(diào)度信息用于UE對下行發(fā)送信號進行接收處理，又分為3類：資源分配信息、傳輸格式和HARQ信令。資源分配信息包括UE ID、分配的資源位置和分配時長，傳輸格式包括多天線信息、調(diào)制方式和負載大小。HARQ信令的內(nèi)容視HARQ的類型有所不同，異步HARQ信令包括HARQ流程編號、IR（增量冗余）HARQ的冗余版本和新數(shù)據(jù)指示。同步HARQ信令包括重傳序列號。在采用多天線的情況下，資源分配信息和傳輸格式可能需要對多個天線分別傳送。
上行調(diào)度信息用于確定UE上行發(fā)送信號格式，也包含資源分配信息和傳輸格式，結(jié)構(gòu)與下行相似。其中傳輸格式的形式取決于UE是否有參與確定傳輸格式的能力。如果上行傳輸格式完全由NodeB決定，則此信令中將給出完整的傳輸格式；如果UE也參與上行傳輸格式的確定，則此信令可能只給出傳輸格式的上限。
ACK/NACK的格式有待于進一步研究。
傳送控制信令的時頻資源可以進行調(diào)整，UE通過RRC信令或盲檢測方法獲得相應的資源信息�？刂菩帕畹木幋a可以考慮兩種方式：聯(lián)合編碼和分別編碼。聯(lián)合編碼即多個UE的信令合在一起進行信道編碼，分別編碼即各用戶采用分開的獨立編碼的控制信道，每個信道用來通知一個用戶的ID及其資源分配情況。下行控制信令可采用FDM和TDM兩種復用方式，F(xiàn)DM方式的優(yōu)勢是可以以數(shù)據(jù)率為代價換取更好的覆蓋，TDM方式的優(yōu)勢是可以實現(xiàn)微睡眠（micro-sleep）。另外，下行控制信令本身可以考慮采用多天線技術（如賦形和預編碼）傳送，以提高傳送質(zhì)量。
3.5.2 上行控制信令設計
上行控制信令包括：與數(shù)據(jù)相關的控制信令、信道質(zhì)量指示（CQI）、ACK/NACK信息和隨機接入信息。其中隨機接入信息又可以分為同步隨機接入信息和異步隨機接入信息，前一種信息還包含調(diào)度請求和資源請求。
與數(shù)據(jù)相關的控制信令包括HARQ和傳輸格式（只當UE有能力選擇傳輸格式時）。
CQI和ACK/NACK的格式有待于進一步研究。
LTE上行由于采用單載波技術，控制信道的復用不如OFDM靈活。經(jīng)過反復的討論，3GPP決定只采用TDM方式復用控制信道，因為這種方式可以保持SC-FDMA的低PAPR特性。與數(shù)據(jù)相關的信令將和UE的數(shù)據(jù)復用在一個時/頻資源塊中。
3.5.3 調(diào)制和編碼
LTE下行主要采用OPSK、16QAM、64QAM三種調(diào)制方式。上行主要采用位移BPSK（p/2-shift BPSK，用于進一步降低DFT-S-OFDM的PAPR）、OPSK、8PSK和16QAM。另一個正在考慮的降PAPR技術是頻域濾波（spectrum shaping）。另外也已明確，“立方度量”（Cubic Metric）是比PAPR更準確的衡量對功放非線性影響的指標。在信道編碼方面，LTE主要考慮Turbo碼，但如果能獲得明顯的增益，也將考慮其他編碼方式，如LDPC碼。為了實現(xiàn)更高的處理增益，還可以考慮以重復編碼作為FEC（前向糾錯）碼的補充。
3.6 多天線技術
3.6.1 下行MIMO和發(fā)射分集
LTE系統(tǒng)將設計可以適應宏小區(qū)、微小區(qū)、熱點等各種環(huán)境的MIMO技術�；綧IMO模型是下行2×2、上行1×2個天線，但同時也正在考慮更多天線配置（最多4×4）的必要性和可行性。
具體的MIMO技術尚未確定，目前正在考慮的方法包括空分復用（SDM）、空分多址（SDMA）、預編碼（Pre-coding）、秩自適應（Rank adaptation）、智能天線、以及開環(huán)發(fā)射分集（主要用于控制信令的傳輸，包括空時塊碼（STBC）和循環(huán)位移分集（CSD））等。
根據(jù)TR 25.814的定義，如果所有SDM數(shù)據(jù)流都用于一個UE，則稱為單用戶（SU）-MIMO，如果將多個SDM數(shù)據(jù)流用于多個UE，則稱為多用戶（MU）-MIMO。
下行MIMO將以閉環(huán)SDM為基礎，SDM可以分為多碼字SDM和單碼字SDM（單碼字可以看作多碼字的特例）。在多碼字SDM中，多個碼流可以獨立編碼，并采用獨立的CRC，碼流數(shù)量最大可達4。對每個碼流，可以采用獨立的鏈路自適應技術（例如通過PARC技術實現(xiàn)）。
下行LTE MIMO還可能支持MU-MIMO（或稱為空分多址SDMA），出于UE對復雜度的考慮，目前主要考慮采用預編碼技術，而不是干擾消除技術來實現(xiàn)MU-MIMO。SU-MIMO模式和MU-MIMO模式之間的切換，由NodeB控制（半靜態(tài)或動態(tài)）。
作為一種將天線域MIMO信號處理轉(zhuǎn)化為束（beam）域信號處理的方法，預編碼技術可以在UE實現(xiàn)相對簡單的線性接收機。3GPP已經(jīng)確定，線性預編碼技術將被LTE標準支持。但采用歸一化（Unitary）還是非歸一化（Non-unitary），采用碼本（Codebook）反饋還是非碼本（Non-codebook）反饋，還有待于進一步研究。另外，碼本的大小、具體的預編碼方法、反饋信息的設計和是否對信令采用預編碼技術等問題（此問題主要涉及智能天線的使用），都正在研究之中。需要指出的是，在目前的LTE研究工作中，智能天線技術被看作預編碼技術的一種特例。
同時正在被考慮的問題還有是否采用秩自適應（Rank adaptation）及天線組選擇技術。還將采用開環(huán)發(fā)射分集作為閉環(huán)SDM技術的有效補充，目前的工作假設是循環(huán)位移分集（CSD）。
用于廣播多播（MBMS）的MIMO技術和用于單播的MIMO技術將有很大的不同。MBMS系統(tǒng)將無法實現(xiàn)信息的上行反饋，因此只能支持開環(huán)MIMO，包括開環(huán)發(fā)射分集、開環(huán)空間復用或兩者的合并。
如果單頻網(wǎng)（SFN）MBMS系統(tǒng)中的小區(qū)的數(shù)量足夠多，系統(tǒng)本身已具有足夠的頻率分集，因此再采用發(fā)射空間分集帶來的增益就可能很小。但由于在SFN系統(tǒng)中，MBMS系統(tǒng)很可能是帶寬受限的，因此空間復用比較有吸引力。而且由于接收信號來自于多個小區(qū)，有助于空間復用的解相關處理。
對于用于MBMS的多碼字空間復用系統(tǒng)，由于缺少上行反饋，針對碼字進行自適應調(diào)制編碼（AMC）無法實現(xiàn)。但可以特意在不同天線采用不同的調(diào)制編碼方式或不同的發(fā)射功率（半靜態(tài)的），以實現(xiàn)在UE的有效的干擾消除（不同天線間的調(diào)制編碼方式及功率的差異有利于串行干擾消除獲得更佳的性能）。
3.6.2 上行MIMO和發(fā)射分集
上行MIMO的基本配置是2ˊ2天線，正在考慮發(fā)射分集（包括CSD和空時／頻塊碼）、SDM和預編碼等技術。同時，LTE也正在考慮采用更多天線的可能性�？紤]到某些雙天線UE可能只有一套射頻發(fā)射系統(tǒng)，LTE也正在考慮天線選擇技術。
上行MIMO還將采用一種特殊的MU-MIMO（SDMA）技術，即上行的MU-MIMO（也即已被WiMAX采用的虛擬MIMO技術）。此項技術可以動態(tài)的將兩個單天線發(fā)送的UE配成一對（Pairing），進行虛擬的MIMO發(fā)送，這樣2個MIMO信道具有較好正交性的UE可以共享相同的時／頻資源，從而提高上行系統(tǒng)的容量。這項技術對標準化的影響，主要是需要UE發(fā)送相互正交的參考符號，以支持MIMO信道估計。
3.7 調(diào)度
調(diào)度就是動態(tài)的將最適合的時／頻資源分配給某個用戶，系統(tǒng)根據(jù)信道質(zhì)量信息（CQI）的反饋、有待調(diào)度的數(shù)據(jù)量、UE能力等決定資源的分配，并通過控制信令通知用戶。調(diào)度和鏈路自適應、HARQ緊密聯(lián)系，都是根據(jù)下述信息來調(diào)整的：
——QoS參數(shù)和測量；
——NodeB有待調(diào)度的負載量；
——等待重傳的數(shù)據(jù)；
——UE的CQI反饋；
——UE能力；
——UE睡眠周期和測量間隙／長度；
——系統(tǒng)參數(shù)，如帶寬和干擾水平。
LTE的調(diào)度可以靈活的在localized和distributed方式之間切換，并將考慮減小開銷的方法。一種方法就是對話音業(yè)務一次性調(diào)度相對固定的資源（即persistent scheduling）。
上行調(diào)度與下行相似，但上行除了可以采用調(diào)度來分配無線資源外，還將支持基于競爭（Contention）的資源分配方式。
調(diào)度操作的基礎是CQI反饋（當然CQI信息還可以用于AMC、干擾管理和功率控制等）。CQI反饋的頻域密度應該是最小資源塊的整數(shù)倍，CQI的反饋周期可以根據(jù)情況的變化進行調(diào)整。LTE還未確定具體的CQI反饋方法，但反饋開銷的大小將作為選擇CQI反饋方法的重要依據(jù)。
3.8 鏈路自適應
3.8.1 下行鏈路自適應
鏈路自適應的核心技術是自適應調(diào)制和編碼（AMC）。LTE對AMC技術的爭論主要集中在是否對一個用戶的不同頻率資源采用不同的AMC（RB-specific AMC）。理論上說，由于頻率選擇性衰落的影響，這樣做可以比在所有頻率資源上采用相同的AMC配置（RB-common AMC）取得更佳的性能。但大部分公司在仿真中發(fā)現(xiàn)這種方法帶來的增益并不明顯，反而會帶來額外的信令開銷，因此最終決定采用RB-common AMC。也就是說，對于一個用戶的一個數(shù)據(jù)流，在一個TTI內(nèi)，一個層2的PDU只采用一種調(diào)制編碼組合（但在MIMO的不同流之間可以采用不同的AMC組合）。
3.8.2 上行鏈路自適應
上行鏈路自適應比下行包含更多的內(nèi)容，除了AMC外，還包括傳輸帶寬的自適應調(diào)整和發(fā)射功率的自適應調(diào)整。UE發(fā)射帶寬的調(diào)整主要基于平均信道條件（如路損和陰影）、UE能力和要求的數(shù)據(jù)率。該調(diào)整是否也基于塊衰落和頻域調(diào)度，有待于進一步研究。
3.9 HARQ
LTE基本將采用增量冗余（Incremental Redundancy）HARQ。另外，各公司還就是否采用異步HARQ或自適應HARQ展開了討論�；镜腍ARQ，每次重傳的時刻和所采用的發(fā)射參數(shù)（調(diào)制編碼方式及資源分配等）都是預先定義好的。而異步HARQ則可以根據(jù)需要隨時發(fā)起重傳。自適應HARQ即每次重傳的發(fā)射參數(shù)可以動態(tài)調(diào)整。因此異步HARQ和自適應HARQ與基本的HARQ相比可以取得一定增益，但需要額外的信令開銷。
例如對于自適應HARQ，每次重傳可以自適應的改變AMC配置和資源塊分配，但需要通過信令傳送各次重傳的參數(shù)配置。而對于基本HARQ，重傳采用固定的、預定義的AMC配置和資源塊分配，因此只需要在首次傳送時發(fā)送參數(shù)配置。
3.10 功率控制
由于不存在CDMA系統(tǒng)中的“用戶間干擾”，LTE系統(tǒng)可以在每個子頻帶內(nèi)分別進行“慢功控”。但在上行，如果對小區(qū)邊緣用戶進行完全的功控，可能導致小區(qū)間干擾問題。因此目前正在考慮對邊緣用戶只“部分的”的補償路損和陰影衰落，從而避免產(chǎn)生較強的小區(qū)干擾。這樣可以獲得的更大的系統(tǒng)容量。當功控考慮對其他小區(qū)干擾時，小區(qū)邊緣UE的“目標SINR”需要定得比小區(qū)中心UE的“目標SINR”小，當然同時要考慮UE之間的公平性問題。
3.11 小區(qū)搜索
LTE系統(tǒng)的小區(qū)搜索需要支持1.25-20MHz帶寬的操作。可用于小區(qū)搜索的信道包括同步信道（SCH）、廣播信道（BCH），SCH用來取得下行系統(tǒng)時鐘和頻率同步，而BCH則用來取得小區(qū)的特定信息。另外，參考信號也可能被用于一部分小區(qū)搜索過程。
總的來說，UE在小區(qū)搜索過程中需要獲得的信息包括：符號時鐘和頻率信息、小區(qū)帶寬、小區(qū)ID、幀時鐘信息、小區(qū)多天線配置、BCH帶寬以及SCH和BCH所在的子幀的CP長度。
小區(qū)ID可以通過直接檢測或ID組檢測獲得，直接檢測即通過SCH直接映射到小區(qū)ID，而ID組檢測即通過SCH確定ID組，然后再通過參考符號和BCH確定具體的小區(qū)ID。BCH帶寬則可以由小區(qū)帶寬直接映射，或由UE通過盲檢測獲得（CP長度也可以通過盲檢測獲得）。
3.11.1 時頻域結(jié)構(gòu)
SCH和BCH的時域結(jié)構(gòu)還未最終確定。首先，一個無線幀可能傳輸一次SCH和BCH，也可能傳輸多次。SCH和BCH數(shù)量也不一定一樣，每個SCH后面不一定都跟著一個BCH。SCH的間隔和在子幀的位置應該固定，BCH位于SCH后的固定相對位置（如果該SCH后面有一個BCH的話）。對TDD系統(tǒng)，一個無線幀包含多個SCH/BCH可能對幀結(jié)構(gòu)造成額外的影響。對基于LCR-TDD幀結(jié)構(gòu)的TDD LTE系統(tǒng)，小區(qū)搜索和LCR-TDD相似，即SCH通過DwPTS傳送，BCH通過TSO傳送。
在頻域結(jié)構(gòu)方面，SCH被置于小區(qū)系統(tǒng)帶寬的中心，帶寬初步定為（至少對初始接入）1.25MHz。BCH也在系統(tǒng)帶寬的中心發(fā)送，基本帶寬也為1.25MHz。對于帶寬超過5MHz的系統(tǒng)，除了1.25MHz以外，BCH也有可能采用更大的帶寬。這種情況下，需要通過SCH通知UE BCH將要采用的傳輸帶寬。無論采用何種帶寬，UE必須能夠只依賴系統(tǒng)帶寬的中央部分獲得小區(qū)ID，以實現(xiàn)很快的小區(qū)搜索。
為了提高SCH和BCH的可靠性，正在考慮對這兩種信道采用發(fā)射分集技術。
3.11.2 分級和不分級SCH
在SCH信號的結(jié)構(gòu)方面，有兩種選擇：分級（Hierarchical）的SCH和不分級（Non-hierarchical）的SCH。對于分級的SCH，系統(tǒng)發(fā)送2或3個SCH信號，第1個SCH信號只用于獲得時間和頻率同步，該信號對各小區(qū)是相同的，或只有少數(shù)幾種選擇。第2個SCH信號是對各小區(qū)不同的，攜帶小區(qū)ID或小區(qū)組ID。如果第2個SCH信號只攜帶小區(qū)組ID，則可用小區(qū)的公共參考符號獲得具體的小區(qū)ID。如果沒有第2個SCH信號，則可以直接通過小區(qū)的公共參考信號獲得完整的小區(qū)ID。對于不分等級的SCH信號，SCH信號對各小區(qū)是不同的（可能占用不同子載波），直接攜帶小區(qū)ID或小區(qū)組ID。
選擇分級還是非分級小區(qū)搜索，需要考慮如下問題：
——在小區(qū)間干擾和頻率偏差環(huán)境下的搜索時間；
——開銷（即所消耗的額外發(fā)送功率和時頻資源）；
——UE復雜度。
目前的研究表明，在低SNR范圍（SNR＜OdB），分級搜索可實現(xiàn)比非分級搜索更短的搜索時間；而在高SNR范圍，非分級搜索較分級搜索性能的搜索時間更短。
3.11.3 下行時鐘同步
同步過程可以分為時鐘同步和幀同步兩個步驟。
SCH時鐘同步可以采用基于互相關的時鐘檢測方法或基于自相關的時鐘檢測方法。基于互相關的檢測用于分級搜索，這種方法通過檢測接收信號和SCH副本（各小區(qū)相同的SCH或一組時域上不同的SCH）之間的相關性來獲得時鐘�；谧韵嚓P的檢測可用于分級或不分級搜索，這種方法是在一個OFDM符號周期內(nèi)發(fā)送多個對稱的SCH波形，然后通過檢驗這些SCH波形之間的自相關性來獲得時鐘。對分級搜索可以混合采用上述兩種檢測方法。
如果SCH在一個無線幀內(nèi)多次發(fā)送，SCH時鐘同步無法直接給出無線幀的時域位置，這時就需要進行額外的無線幀同步檢測。無線幀可通過SCH、BCH或參考信號實現(xiàn)�；赟CH的檢測可用于分級或不分級搜索，這種方法是通過在頻域檢測小區(qū)特定的SCH序列取得幀同步。在分級SCH情況下，可以將第1個SCH看作參考信號，然后通過對第2個SCH進行相關檢測完成上述過程。基于BCH的檢測也可用于分級或不分級搜索，這種方法是通過對BCH進行解碼來取得幀同步�；趨⒖夹盘柕臋z測主要用于分級搜索，也就是通過對調(diào)制過的參考信號進行檢測來取得同步。采用這種方法時，參考信號波形的重復周期需要和無線幀周期10ms相等。
3.11.4 小區(qū)ID檢測
目前的基本假設是設置512個小區(qū)ID（和WCDMA一樣），最終的數(shù)量需進一步研究�？捎糜谛^(qū)ID檢測的物理信道包括SCH和參考信號。首先，可以用SCH直接指示小區(qū)ID，這種方法適用于分級和非分級SCH。如果用小區(qū)特定序列或/和小區(qū)特定跳頻圖案對參考信號進行調(diào)制，就可以通過檢測接收到的參考符號和參考符號副本之間的互相關性來判定小區(qū)ID，這種方法適用于分級和非分級SCH。
小區(qū)ID分組有助于減少相關檢測的次數(shù)，但是否需要將小區(qū)ID進行分組，目前尚未確定。分組的方法很可能和WCDMA相似，對基于參考信號的小區(qū)ID檢測，可以首先通過SCH序列指示小區(qū)ID組，下一步，UE就只需要對該小區(qū)ID組內(nèi)的小區(qū)ID進行搜索（基于參考符號或SCH），從而減少相關檢測的次數(shù)。如果第2個SCH信號只攜帶小區(qū)組ID，則可用小區(qū)的公共參考信號獲得具體的小區(qū)ID；如果沒有第2個SCH信號，則可以直接通過小區(qū)的公共參考符號獲得完全的小區(qū)ID。
3.12 上行隨機接入
上行隨機接入分為非同步隨機接入和同步隨機接入。
3.12.1 非同步隨機接入
非同步隨機接入是在UE還未獲得上行時間同步或喪失同步時，用于NodeB估計、調(diào)整UE上行發(fā)射時鐘的過程。這個過程也同時用于UE向NodeB請求資源分配。
隨機接入信道（RACH）的時／頻結(jié)構(gòu)尚未最終確定。RACH可能占用某個單獨的時頻資源（即FDM/TDM）或和其他信道共享資源（即CDM），RACH使用的資源可在RRM的控制下調(diào)整。由于目前的LTE系統(tǒng)對調(diào)度的設計無法保證在非同步情況下沒有小區(qū)內(nèi)干擾，因此RACH本身需要有抗干擾能力。也就是說，RACH信號的時長需要比子幀的整數(shù)倍短，以留出一些保護時間，避免由于時鐘失步造成的干擾，RACH信號的長度可以根據(jù)不同的小區(qū)大小進行調(diào)整。
對于基于LCR-TDD整結(jié)構(gòu)的TDD LTE系統(tǒng)，與LCR-TDD UTRA系統(tǒng)相似，將通過UpPCH信道進行上行接入。RACH信號的長度短于0.8ms（即UpPTS+TS1的長度），對大尺寸的小區(qū)，可考慮采用更長RACH信號。
上行接入信道基本帶寬為1.25MHz，但也可能采用更寬的帶寬或多個1.25MHz信道。
隨機接入信號主要由前導（Preamble）構(gòu)成。Preamble用于上行時鐘對齊和UE識別符的檢測。在Preamble中也可能包含4-8比特的信息，可額外攜帶的簡短的信令。
目前LTE正在考慮2種非同步隨機接入方法。第1種接入過程為：UE一次性發(fā)送用于同步和資源請求的Preamble，NodeB也一次性反饋時鐘信息和資源分配信息；第2種接入過程為：UE先發(fā)送用于同步的Preamble，NodeB反饋時鐘信息和可供UE發(fā)送資源請求信息的資源。而后UE再使用NodeB分配的資源在共享信道或隨機接入信道（對基于LCR-TDD的TDD LTE系統(tǒng)）發(fā)送資源請求，然后NodeB再反饋數(shù)據(jù)發(fā)送資源分配。
RACH的發(fā)送將采用開環(huán)功率控制技術，也就是說，系統(tǒng)會根據(jù)需要調(diào)整每次RACH信號的發(fā)射功率。FDD系統(tǒng)的開環(huán)功控將采用可變步長的功率漸增（Power ramping）方法，而TDD系統(tǒng)的開環(huán)功控可以針對每次RACH發(fā)送獨立的調(diào)整發(fā)射功率。
3.12.2 同步隨機接入
同步隨機接入用于在UE已經(jīng)取得并保持著和NodeB的同步時進行隨機接入。同步隨機接入的目的主要是請求資源分配。
上行接入的最小帶寬等于資源分配的基本單位（即375kHz），但也可能采用更寬的帶寬或多個1.25MHz信道。RACH信號的長度可以根據(jù)不同的小區(qū)大小進行調(diào)整（靜態(tài)、半靜態(tài)或動態(tài)），以在開銷、延遲和覆蓋之間取得最佳的折衷。
同步上行接入的過程和非同步上行接入相似，只是省去了同步的過程。
RACH信號序列的設計（如基于CAZAC序列）應該滿足如下要求：
●保證高的檢測幾率；
●RACH信號的數(shù)量需要滿足高負載小區(qū)的需要，保證低的碰撞幾率；
●保證精確的時鐘檢測（即要有優(yōu)良的相關特性和足夠的帶寬）；
●保持低PAPR/CM特性。
3.13 MBMS
LTE的多媒體廣播多播業(yè)務（MBMS）系統(tǒng)可以采用兩種方法實現(xiàn)：多小區(qū)發(fā)送和單小區(qū)發(fā)送。對于單小區(qū)發(fā)送，MBMS業(yè)務信道（MTCH）映射到下行共享信道（DL-SCH）。對于多小區(qū)發(fā)送，MTCH可能映射到另一個單獨的傳輸信道。
多小區(qū)發(fā)送MBMS系統(tǒng)的核心是基于單頻網(wǎng)（SFN）的下行宏分集軟合并，為了實現(xiàn)軟合并，小區(qū)間要取得同步（同步精度遠小于CP），以使UE能合并多小區(qū)的信號。
用于多小區(qū)發(fā)送MBMS的參考符號在小區(qū)間需要保持一致。如果某個子幀專門用來傳送MBMS信號，參考信號可以相對單播模式做適當精簡。另外，為了簡化操作，用于MTCH的控制信道的發(fā)送頻率也可能小于DL-SCH控制信道的發(fā)送頻率。對于多小區(qū)MBMS，目前的假設是采用各小區(qū)共同的參考信號。但對單小區(qū)MBMS，可能要考慮對各小區(qū)采用不同的參考信號。
MBMS數(shù)據(jù)應在短時長內(nèi)以高瞬時數(shù)據(jù)率集中發(fā)送，以降低每個頻道的占空比（Duty circle），從而實現(xiàn)低能耗。
MBMS系統(tǒng)可以部署在單獨的載波，也可以和單播LTE系統(tǒng)共享一個載波。
如果組播系統(tǒng)和單播系統(tǒng)共享一個載波，兩種信號的復用方式是一個需要解決的問題，目前正在考慮TDM（組播數(shù)據(jù)和單播數(shù)據(jù)占用不同子幀）和FDM（組播數(shù)據(jù)和單播數(shù)據(jù)復用在一個子幀內(nèi)）復用方式。當系統(tǒng)帶寬小于或等于UE帶寬能力時，需要考慮是否采用TDM方式，以降低對UE的射頻要求。當系統(tǒng)帶寬大于UE帶寬能力時，需要采用FDM方式。
多個MBMS數(shù)據(jù)流之間的復用主要采用TDM方式，以盡可能減小MBMS接收時間�？刂菩畔⒌脑O計需要支持上述兩種復用。
無論系統(tǒng)采用哪種復用方式，MBMS數(shù)據(jù)都需要和下行L1/L2信令（包括用于單播的信令）復用在一起，單播信號的參考信號和控制信息結(jié)構(gòu)不應因此受到影響。
如果MBMS采用單獨載波發(fā)送，不同業(yè)務（頻道）之間只采用TDM復用，而且目前假設只采用長CP，而且只集中于5MHz和10MHz兩種帶寬。但MBMS的物理層調(diào)制編碼方式將和單播基本一致。
3.14 同步
除了考慮基本的UE和NodeB之間的同步外，基于OFDM/FDMA的LTE系統(tǒng)還需要考慮另外兩種同步操作。一是上行同步（又稱時間控制），即為了保證上行多用戶之間的正交性，要求各用戶的信號同時到達NodeB，誤差在CP以內(nèi)。因此需要根據(jù)用戶距NodeB的位置遠近調(diào)整它們的發(fā)射時間。
另一個問題是NodeB之間的同步。與異步的WCDMA系統(tǒng)不同，保持NodeB之間的正交性可以使基于OFDM/FDMA的LTE系統(tǒng)獲得更好的性能（例如對于MBMS系統(tǒng)）。但3GPP系統(tǒng)傳統(tǒng)上不像3GPP2系統(tǒng)那樣依靠外部時鐘（如GPS）取得同步，因此除了考慮采用外部時鐘提供系統(tǒng)同步外，還需要考慮采取別的方法。目前正在考慮的方法是：NodeB借助小區(qū)內(nèi)各UE的報告和相鄰NodeB作同步校準，以此類推，使全系統(tǒng)逐步和參考基站取得同步。
3.15 小區(qū)間干擾抑制
LTE提高小區(qū)邊緣數(shù)據(jù)率的目標將通過小區(qū)間干擾抑制技術實現(xiàn)。目前正在考慮的方案包括干擾隨機化、干擾協(xié)調(diào)、干擾消除和慢功控等。
SI主要的研究集中在干擾協(xié)調(diào)方法，即在小區(qū)中心采用頻率復用1，而在小區(qū)邊緣采用小于1的頻率復用，從而避免強干擾；因此又稱為部分頻率復用（FFR）或軟頻率復用（SFR）。目前首先考慮采用靜態(tài)的FFR方法，這種方法不要求小區(qū)之間的信令交互。進而可以考慮半靜態(tài)的FFR方法，這種方法可以更高效的利用頻率資源，但是依賴于一定數(shù)量的小區(qū)間信令交互。半靜態(tài)FFR對小區(qū)間信令的需求很可能關系到接入網(wǎng)架構(gòu)中是否需要RRM服務器。
干擾協(xié)調(diào)的缺點是可用于小區(qū)邊緣的頻率資源有限，限制了小區(qū)邊緣的峰值速率和系統(tǒng)容量。干擾消除即在接收機采用多用戶檢測消除相鄰小區(qū)的干擾，目前主要考慮基于UE多天線接收的干擾抵制合并（IRC）技術。
在難以使用干擾消除和干擾協(xié)調(diào)的時候，還可以采用干擾隨機化技術。這種方法是將小區(qū)間的干擾隨機化為白噪聲，因此又稱為干擾白化。目前主要考慮采用小區(qū)加擾來實現(xiàn)干擾隨機化。這種方法可以取得最基本的小區(qū)間干擾抑制效果。
3.16 切換
LTE在上行和下行都沒有采用宏分集合并技術。也就是說，LTE將不采用軟切換，而將采用快速小區(qū)選擇（即快速硬切換）方法。
除了系統(tǒng)內(nèi)的切換，LTE也正在考慮不同頻率之間和不同系統(tǒng)（如其他3GPP系統(tǒng)、WLAN系統(tǒng)等）的切換。
四、物理層評估結(jié)果
在2006年5月初的RAN1#45會議上，RAN1各公司提交了LTE物理層的仿真評估結(jié)果。結(jié)果表明，目前的LTE層基本概念可以滿足或接近TR 25.912中的系統(tǒng)需求。
4.1 峰值速率
LTE系統(tǒng)的峰值速率如表1和表2所示�；鹃_銷包括CP、保護時間、保護子載波和參考符號，全開銷包括全部的系統(tǒng)和L1/L2開銷，開銷占系統(tǒng)資源的29%。
表1 LTE系統(tǒng)峰值速率仿真評估結(jié)果（基本幀結(jié)構(gòu)）
從評估結(jié)果看，LTE系統(tǒng)峰值速率在下行明顯超出了要求的目標性能，在上行很接近要求的目標性能。
4.2 吞吐量和頻譜效率
LTE系統(tǒng)的吞吐量如表3所示，頻譜效率如表4所示。
上述結(jié)果表明，LTE系統(tǒng)在上行已經(jīng)完全可以達到TR 25.913的需求，即小區(qū)和用戶吞吐量提高超過3倍。但下行評估結(jié)果并沒有完全達到需求，例如：同時取得3-4倍扇區(qū)／平均用戶吞吐量提高和2-3倍的小區(qū)邊緣用戶吞吐量提高還有一定的困難。根據(jù)某些公司提供的結(jié)果，可以通過采用較長的TTI、較小的控制開銷和增強型技術實現(xiàn)上述指標。
4.3 用戶面延遲
LTE系統(tǒng)的用戶面延遲性能如表5所示。無HARQ重傳情況下的評估是假設基于無負載的系統(tǒng)，因此忽略了調(diào)度和包長度對延遲的影響。有HARQ重傳情況下的評估是假設30%的重傳幾率，考慮5次重傳的無負載傳輸。另外，ROHC、加密和RLC/MAC處理的總延遲約為O.5ms。評估結(jié)果表明，在不考慮從AGW（接入網(wǎng)關）到E-NodeB的延遲的情況下，用戶面延遲4ms以下，滿足TR 25.913在這方面的需求。
4.4 覆蓋
上述的評估主要針對小區(qū)間距1732m以下的情況，但某些仿真也考慮了最大小區(qū)間距7500m和小區(qū)半徑5000m的情況。這些仿真證明，大尺寸小區(qū)情況下能取得的性能和基本小區(qū)尺寸下的性能處于同一數(shù)量級或略低于基本小區(qū)尺寸下的性能。
另外，LTE工作也考慮了在極大小區(qū)覆蓋下的性能。限制小區(qū)尺寸的一個因素是隨機接入過程，目前的隨機接入過程已經(jīng)考慮了采用可調(diào)的RACH信號長度來支持很大的小區(qū)尺寸。在TDD模式下，關鍵的問題是在發(fā)射機端的時鐘提前（Timing advance）問題，以實現(xiàn)在接收機端的同步。這個問題可以通過在上下行切換點插入可變數(shù)量的空閑符號（Idle symbol）實現(xiàn)，但上述方法在上下行頻繁切換時會造成很大的效率損失。但可以預計，在超大小區(qū)情況下，可能不需要過于頻繁的上下行切換，因此LTE TDD也應具備支持超大小區(qū)尺寸的能力。
4.5 移動性
LTE系統(tǒng)在移動性方面的需求是：對15km/h低移動性優(yōu)化系統(tǒng)，在120km/h的中速移動實現(xiàn)較高的性能，支持350km/h和500km/h的高速移動。根據(jù)目前LTE的研究，由于采用了0.5ms的子幀長度、靈活的資源分配方式（調(diào)度和分散分配）、基于數(shù)據(jù)包前轉(zhuǎn)的NodeB之間切換和非壓縮模式，LTE系統(tǒng)可以滿足高速移動的需求。
在切換方面，目前LTE系統(tǒng)可以在典型的場景下實現(xiàn)30ms的用戶面中斷間隙（上行和下行）。由于采用了數(shù)據(jù)包前轉(zhuǎn)，可以避免切換中的丟包。
4.6 網(wǎng)絡同步
目前對FDD E-UTRAN的設計（如小區(qū)搜索）基于異步網(wǎng)絡，但某些小區(qū)間干擾抑制的方法可能依賴于網(wǎng)絡同步。另外，在提供多小區(qū)MBMS業(yè)務時，網(wǎng)絡同步有明顯的性能增益。在采用獨立的MBMS載波時，可能只需要少數(shù)的基站保持同步，取得系統(tǒng)同步相對比較容易。
TDD模式下，網(wǎng)絡也需要取得同步，但同步精度沒有對多小區(qū)MBMS的要求那么高。小區(qū)內(nèi)的上行同步的性能依賴于物理層參數(shù)（主要是CP長度）的設置。E-UTRAN的切換是硬切換，目前未看到會有額外的同步需求。但頻率同步有助于防止時鐘漂移，這種同步可能不需要額外的操作，可以依賴于NodeB本身的頻率穩(wěn)定性。
4.7 MBMS
LTE MBMS的需求是達到頻譜效率1bps/Hz。目前的LTE MBMS系統(tǒng)設計能在500-1000m的站間距情況下可實現(xiàn)1.1bps/Hz頻譜效率，在站間距1732m站間距情況下可實現(xiàn)0.5bps/Hz頻譜效率。由此看來，目前的設計在較小的小區(qū)情況下大致能夠滿足需求，但在較大小區(qū)半徑下尚不能達到需求。
4.8 復雜度
在復雜度方面，SI只進行了概括的分析。目前的結(jié)論是，LTE物理層設計不會帶來不可接受的復雜度問題。由于LTE系統(tǒng)比R6系統(tǒng)的峰值速率高得多，因此物理層復雜度也會相應增加。更大的系統(tǒng)帶寬和MIMO技術的引入將增大信道的解碼復雜度和HARQ處理所需的緩存大小。
OFDM/SC-FDMA系統(tǒng)有利于以較低的復雜度實現(xiàn)更寬的寬帶傳輸。采用單頻網(wǎng)實現(xiàn)的MBMS系統(tǒng)更是可以在不增加UE接收機復雜度的基礎上獲得顯著的性能增益。
另外，LTE對可變帶寬（1.25-20MHz）的支持和對FDD、TDD兩種雙工方式的同時支持，也會影響系統(tǒng)的復雜度。但通過采用適當?shù)男诺澜Y(jié)構(gòu)和保持FDD/TDD的高度相似性，可以將額外復雜度降到較低的水平。
為了控制復雜度，LTE UE的最小發(fā)送／接收帶寬為10MHz，這可能會使10MHz終端工作在20MHz系統(tǒng)中時，給測量帶來一定的問題，但這些問題是可以解決的。
最后，LTE標準將盡可能避免保留多個選項，以簡化系統(tǒng)的實現(xiàn)和測量。
五、下一步的工作
在2006年5月底召開的RAN#32次會議上，確定了今后LTE標準化的工作計劃。按照原計劃，LTE SI將在2006年6月結(jié)束，同時創(chuàng)建WI。大部分設備商和少數(shù)運營商認為SI已經(jīng)取得預期的效果，可以過渡到WI了。但數(shù)家運營商認為SI尚有很多遺留問題，沒有達到第2階段（Stage 2）的成熟度，下行吞吐量的評估也未完全滿足需求，因此建議推遲結(jié)束SI。
最后經(jīng)過妥協(xié)，達成決議，關閉SI的日期推遲至RAN#33次會議（9月），對某些特定方向繼續(xù)研究。通過RAN研究報告TR 25.912，但不凍結(jié)。通過并凍結(jié)RAN1和RAN2的研究報告TR 25.814和TR 25.813。開始LTE WI，通過高層面的LTE WI描述（WID），發(fā)往各工作組審議和修改，并提交到RAN#33會議正式通過。開始stage 2的工作，進一步討論各工作組研究報告和stage 3的規(guī)范結(jié)構(gòu)。
在2006年9月前SI須解決的遺留問題包括：繼續(xù)考察提高下行性能至高端指標（例如，規(guī)定須實現(xiàn)3-4倍增益，則應按照4倍要求）的技術；進行VoIP的進一步仿真；進行細致的復雜度分析；進一步完善QoS控制；包含對IMS的支持；進一步完善MBMS概念等。
新建立的LTE WI將包含如下相關的WI。
