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UMTS系统无线网络结构和协议的长期演进
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摘要 3GPP在2005年启动了长期演进研究项目（Long Term Evolution），希望以更高的数据吞吐量和更好的网络性能，为运营商和用户不断增长的需求提供支持，以达到在今后10年甚至更长的时间内一直保持UMTS系统优势的目标。本文首先简要介绍了LTE项目中物理层的关键技术；而后在第3、4章分别对无线网络结构和接口、空中接口高层协议方面的研究现状和成果进行了说明和分析，并给出了仍需解决的问题，对其中的MBMS业务，进行了着重的介绍。文章的第5章，对LTE项目的标准化工作和工作计划进行了介绍。最后一章对上述内容进行了总结。
1、概述
一个富有生命力的移动通信系统，需要具备这样的能力，就是能够随着需求的增长而不断的增强，为用户提供更高的数据速率、为网络提供更好的覆盖、更大的容量。出于这样的考虑和技术的驱动，以WCDMA/TD-SCDMA为基础的UMTS第三代移动通信系统从它诞生的那一刻起，关于UTRA（UMTS地面无线接入技术）和UTRAN（UMTS地面无线接入网）的完善和增强，就在3GPP内部不断的进行。3GPP Rel.5中的HSDPA（高速下行分组数据接入）是其迈出的第一步，随后HSUPA（增强的上行分组接入）也逐渐在3GPP Rel.6中为大家所了解和熟悉。在2005年，LTE和E-UTRAN这两个字眼渐渐进入了大家的视线，他们意味着UMTS网络的演进，进入了一个新的阶段。
从2003年以来，以IEEE 802.16e为代表的宽带无线接入技术，受到了广泛的关注。特别是他们更高的数据速率、对移动性方面的支持，逐渐对现有的移动通信系统形成了一种竞争。为了对抗这种竞争，3GPP在2005年，启动了3G长期演进研究项目（Long Term Evolution），即LTE，以演进的接入技术（E-UTRA，Evolved-UTRA）和接入网络（E-UTRAN），为运营商和用户不断增长的需求提供更好的支持，来达到在今后10年甚至更长的时间，一直保持UMTS系统优势的目标。
LTE在系统性能和能力方面的主要研究目标，主要有以下几点：
1）更高的空中接口峰值速率以及频谱效率，下行100Mbps，频谱效率5bit/s/Hz；上行50Mbps，频谱效率2.5bit/s/Hz，系统的最大带宽为20MHz：
2）更好的覆盖性能，即小区覆盖范围在5公里内；
3）更短的通信时延和更简化的网络结构；
4）以IP网络作为承载；
5）更先进的无线资源管理和QoS处理能力；
6）和现有网络的平滑演进及跨系统的移动性管理；
7）现有频谱及其他资源的有效重用等。
目前，已经有很多文献（[1]、[2]、[3]、[4]、[5]等）对LTE的物理层技术作了很好的介绍，本文只简单提及，供读者参考。而作为LTE项目的另一部分，演进的网络结构（E-UTRAN）和与之相关的接口高层协议，将在本文分别予以介绍。
2、物理层简述
在LTE物理层的下行方向，采用了OFDM（正交频分复用）技术，来满足100Mbps的数据速率和频谱效率的要求；通过配置子载波数量，来实现从1.25到20MHz的灵活带宽配置。0.5ms的最小传输时间间隔（TTI），减小了传输时延；4.7ms的循环冗余前缀（Cyclic Prefix）在不增加大量系统开销的同时，保证了时延扩展的处理；利用OFDM的特性，在原有的自适应调制编码（AMC）机制中，增加了新的一维——自适应频率调整，使得资源调度更为灵活，效率更高。对于点对点单播业务（unicast），在基站和基站间不再进行下行链路的宏分集合并。
上行方向，采用SC-FDMA（单载波频分复用）技术，即在每个TTI内，基站给UE分配一个单独的频率发送用户数据，不同用户的数据在频率和时间上分开，从而保证小区内部上行载波间的正交性，避免频率间干扰。慢速功率控制用来抵抗路径损耗和阴影效应。由于上行传输的正交性，不再需要快速功率控制来处理远近效应。同时基站借助循环冗余前缀的作用，消除上行多径效应产生的干扰。增强的AMC机制，对上行依然适用。
在LTE系统中，考虑多天线技术和波束赋形技术的采用，来进一步提高空中接口吞吐量，减少小区内用户间干扰。
3、无线网络结构
出于达到简化信令流程，缩短延迟的目的，E-UTRAN舍弃了UTRAN的RNC-NodeB结构，完全由eNodeB（基站）组成。网络的拓扑结构见图1。
图1 E-UTRAN网络结构
在E-UTRAN中，eNB之间底层采用IP传输，在逻辑上通过X2接口互相连接，也就是我们所说的Mesh型网络。这样的网络结构设计，主要用于支持UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。而每个eNB通过S1接口，和接入网关Access Gateway（aGW）连接。而S1接口，也是采用了Mesh或部分Mesh型的连接形式，一个eNB可以和多个aGW互连，反之亦然。
3.1 UE位置管理——跟踪区（TA，Treaking Area）
在UMTS网络中，对于用户的位置管理，采用了UTRAN登记区、位置区（LA）和路由区（RA）的定义。而在E-UTRAN中，由于不再有电路域和分组域的区分，统一采用跟踪区（TA）的概念，通过给用户分配相应的标识，在UE处于空闲状态时对用户进行位置管理。TA通常会由多个小区或基站组成。除此之外，在小区一级的范围上，也会给UE分配相应的标识，来对UE进行更小范围内的位置管理。
为了避免终端在Tracking Area的边界移动时，产生大量的Tracking Area更新信令，可以允许一个小区属于多个Tracking Area，即不同Tracking Area之间的相互重叠；或者支持给一个终端同时指配多个Tracking Area。
3.2 寻呼
E-UTRAN中，寻呼请求消息由aGW的UPE触发，由MME实体直接在UE所在TA内的全部小区内进行广播。另外可以进一步研究IP组播技术，作为广播寻呼消息在传输层的解决方案。
3.3 切换移动性
对UE的移动性的支持，是无线网络最重要的功能之一。实现UE在不同小区之间顺利的切换，是网络质量的保证。由于E-UTRAN没有了RNC，切换控制是由eNB完成还是由aGW完成，一直是EUTRAN研究中的一个主要课题。但由eNB完成切换的判决的提案，逐渐得到大多数公司的支持，成为主流的声音，在刚刚结束的RAN3#51bis会议上，确定aGW不参与切换的判决，在切换结束后，原基站的资源释放由目标基站来触发。
整个的切换流程，依然采取了UE辅助网络控制的思路，即测量-上报-判决-执行4个步骤。当原基站根据UE及eNB的测量报告，决定UE向目标小区的切换时，会直接通过X2接口和目标基站进行信息交换，完成目标小区的资源准备；之后命令UE往目标小区切换；在切换成功后，目标基站通知原基站释放原来小区的无线资源。除此以外，他还要把原基站尚未发送的数据传送给目标基站，并更新用户平面和控制平面的节点关系。
同基站下的小区间切换没有了信息交换这一流程，同时，eNB决定切换的机制减少了切换消息在S1接口的传输，简化了流程，减少了时延。
在用户平面上，为了避免切换中的数据丢失，在信令上的切换流程完成之后，目标eNB将通知MME/UPE，将aGW到eNB的用户面路径从原来的基站转移到新的基站来。同时原eNB陆续把自己在切换期间收到的给UE的数据包通过X2接口的用户面隧道，前转给目标eNB。这一方式，称为数据前转（data forwarding）。
这一方式，目前只适用于E-UTRAN内部的切换流程，对于不同接入技术间的移动性（如WCDMA和0FDMA），不排除其他的用户面解决方案。
3.4 无线资源管理（RRM）
无线资源管理（RRM）是一系列空中接口资源运作、调度和控制的统称，其目的是为了在呼叫建立之前和业务连接当中，为整个无线接口和网络资源，谋求最大化的利用效率和增益。
1）无线承载控制（RBC，Radio Bearer Control）
简单的说，就是要把UE和eNB之间通信所用到的各层（物理层、MAC、RLC等）协议，在无线接口两侧的对等协议实体中进行配置，同时分配相应的信道对不同的承载资源进行控制。
2）接纳控制（RAC，Radio Admission Control）
RAC用于用户业务申请时，网络通过分析业务所需的资源和可能对现有业务带来的影响，来决定业务请求是否被接受，请求的资源是否被分配。
3）连接移动性控制（CMC，Connection Mobility Control）
在空闲模式下，UE进行小区选择或重选的算法通过设定小区重选参数和测量配置进行配置。而在UE激活模式下，必须满足用户在网络中连续切换，以保证业务的连续性。网络通过获取UE的测量报告，并结合其他条件对UE的切换进行判决。这就是CMC的主要工作。
4）动态资源分配（DRA，Dynamic Resource Allocation/Scheduling）
也叫动态资源调度（DRS）。分组交换的采用，使得不同业务所用到的物理层资源可以进行共享。网络会根据某个连接的业务流量、无线信道的质量或者调度的判决，对物理层资源进行实时的调配。
5）小区间无线资源管理（ICR，Inter-cell RRM）
无线信号的空间传播，使得不同的小区间产生相互的干扰，不同小区的用户数量不同，也会使得小区间的负载不均衡。因此ICR就是用来对小区间的干扰和负载进行管理，以达到干扰的最小和负载的均衡。
6）无线配置（RC，Radio Configuration）
RC基于整个网络的层面，对整体的无线资源进行配置。例如，空闲状态下移动性算法的信息、接纳控制参数、小区可用资源池的大小等，都属于无线资源中要进行配置的信息。这些资源配置信息通常由OMC-R提供给RNC，再由RNC对NB进行分配。
4、空中接口高层协议
空中接口高层协议定义着物理层资源的使用方式，通过信令消息进行通信的控制和管理，是物理层传输技术得以充分发挥其能力的基础，其作用不可或缺。对于E-UTRAN空中接口高层协议的设计，既需要满足效率，又要将复杂度控制在一个合理的水平，从而保证系统的可实现性和可靠性。
根据这样的原则，E-UTRAN对原来的UMTS空中接口高层协议进行了重新的设计：
●不再使用专用传输信道，通过在上下行链路使用共享信道，使多个用户共享空中接口的资源；
●和UTRAN相比，不同空中接口的媒体接入控制子层（MAC）的实体类型应该尽可能少，其中用于专用传输信道的MAC-d实体不再保留；
●广播媒体控制层和UTRAN的公共业务信道不再保留；
●对于点对点业务，不再使用宏分集合并。但并不排除对于广播多播业务（MBMS）或同一基站下不同小区之间进行下行链路的软合并；
●不再支持用于异频或异系统测量的压缩模式；
●减少RRC状态，只保留RRC_IDLE和RRC_Connected两种状态，最大程度简化RRC处理。
4.1 整体的协议结构
在整个的E-UTRAN网络中，由于没有了RNC，整个E-UTRAN的空中接口协议结构和原来的UTRAN相比，有了较大的不同，特别是不同功能实体的位置，出现了很多变化。原来由RNC承担的功能，被分散到了eNB和aGW上。
从图2可以很清晰的看到在E-UTRAN网络中，各个网元所承担的功能。
图2 E-UTRAN的各网络节点的功能划分
在E-UTRAN网络中，eNB的主要功能除了包括空中接口的PHY、MAC、PLC、RRC各层实体、用户通信过程中的控制面和用户面的建立、管理和释放；还包括了部分无线资源管理（RRM）方面的功能。
而接入网关aGW，主要分为移动性管理实体（MME）和用户面实体（UPE）。其承担的功能主要包括：寻呼的发起；UE空闲状态下的移动性管理；用户面的加密；分组数据的包头压缩；接入承载控制；非接入层信令和用户数据的加密等。
而对于基站之间的无线资源管理，如小区间的干扰消除和协调，不同小区之间的负载平衡等，是否需要引入一个新的网络节点RRM Server来进行协调，目前在3GPP内仍没有最后的结论，但讨论的各方达成的一致意见是，即使在网络没有该实体的情况下，系统仍然能够正常工作。换句话说，就是RRM Server可能会作为一个可选的网络节点，被引入E-UTRAN中。
和UTRAN相比，E-UTRAN最突出的两点变化就是：
没有了RNC，空中接口的用户平面（MAC/RLC）和控制平面（RRC）功能由eNB进行管理和控制，包括完成基站之间的切换。少了一层节点，用户面的数据传送和无线资源的控制，变得更加迅捷；
而接入网关（aGW）承担了接入网用户数据的分组数据汇聚（PDCP）子层的功能，也承担了诸如NAS信令状态管理的部分核心网功能，从整体网络结构的角度看，接入网和核心网的界限开始变得模糊。
4.2 用户平面和控制平面
E-UTRAN空中接口协议可以分为用户平面和控制平面。控制面负责用户无线资源的管理、无线连接的建立、业务的QoS保证和最终的资源释放，而用户面则主要负责数据的正常传输。
相对UTRAN来讲，E-UTRAN最大的不同就是允许多个用户的数据复用到同一个共享传输信道（SCH，Shared CHannel）；同时，在不使用MIMO的情况下，而下行，在每个传输时间间隔（TTI），允许传送多于一个的传输块。另外，安全方面的功能，如RRC层的信令完整性保护和用户面的加密，被拆开分别放在了eNB和aGW两个实体。
1）用户平面
在用户面，协议栈主要分为MAC、RLC、PDCP和安全子层。相比较3GPP Rel.6，MAC、RLC、PDCP子层的功能类似，只是负责相应协议的网元发生了变化。而安全子层，主要完成用户数据和NAS信令的加密。这是由于用户数据加密移到了aGW而新增的一层协议。但目前，对于安全子层的存在必要性3GPP中还在讨论，如果该层最终和PDCP合并的话，这部分功能也将并入PDCP子层。
2）控制平面
控制平面的底层协议，和用户平面相似，而上层的RRC层和非接入子层（NAS）是控制面最重要的部分。在真实网络中，UE既可能处于空闲状态，也有可能正在进行业务。针对UE的不同状态，在RRC和NAS子层都有不同的协议状态与之对应，从而对不同活动状态的UE进行管理。
RRC子层主要承担广播、无线接口寻呼、RRC连接管理、无线承载控制（RBC）、移动性管理、UE测量上报和控制等功能。把RRC在网络侧终结于eNB，是网络的一个重大改变。
和UTRAN相比，E-UTRAN的RRC状态减少为只有两个：
●RRC_IDLE：当UE不发起业务时，通常处于该状态。此时，eNB侧也没有UE的RRC上下文，只进行一些诸如监听寻呼、小区广播消息等操作，在eNB之内不存储RRC上下文；
●RRC_CONNECTED：UE已经建立业务后，进入RRC连接状态，E-UTRAN具有该UE的上下文，并知道UE所在的小区；网络和UE之间进行数据传送；进行切换和邻区测量；以及控制UE进行非连续发送/接收（DTX／DRX）。
非接入层（NAS，Non-Access-Stratum），顾名思义，更多的是完成核心网对用户的移动性、呼叫控制和QoS管理功能，不属于接入网的范畴，这部分终结于aGW。UE的NAS层状态和其所处的RRC状态有相应的关系。
NAS层主要包括3个协议状态：
●LTE_DETACHED：网络和UE侧都没有RRC实体，此时UE通常处于关机、去附着等状态；
●LTE_IDLE：对应RRC的IDLE状态。UE和网络侧存储的信息包括：给UE分配的IP地址、安全相关的参数（密钥等）、UE的能力信息、无线承载。此时UE的状态转移由基站或aGW决定；
●LTE_ACTIVE：对应RRC连接状态；状态转移由基站或aGW决定。
图3 E-UTRAN空中接口用户面（左）和控制面（右）协议栈结构
4.3 ARQ和HARQ
在移动通信的数据链路层，重传是进行数据纠错的重要方法。HARQ被证明在这方面有着良好的性能，并在3GPP Rel.5和Rel.6中得到了应用。随着数据速率和误码率要求的提高，在LTE中，原有的HARQ反馈重传算法出现了一些新的问题。
现有的HARQ采用N步停等（Stop-And-Wait）算法，根据接收端的反馈消息，对TB块进行重传。由于反馈信息的可靠性不高，通常只能达到10-3的误块率。如果要满足上层TCP协议对数据误块率的要求，达到10-5的数量级，只能通过大幅度提高反馈信息的发射功率来实现。而同时反馈重传消息每个TTI都会发送，非常频繁，单纯地增大发射功率将极大的增加网络的成本和开销，这对网络来说，是不可接受的。
一个解决的办法，就是采用两层的反馈重传方案，即在RLC层，再增加ARQ功能，来提高数据传输的可靠性。这一方案在Rel.6里面得到了类似的应用，但不同的是Rel.6里面的ARQ和HARQ实体分别位于RNC和NodeB，而在E-UTRAN中，这两部分功能都位于eNB，层间交互信令的延时得到缩短。
在E-UTRAN中，下行HARQ支持非同步重传，传送参数可以自适应调整；而在上行，支持同步重传。ARQ重传基于RLC状态报告，和HARQ之间进行交互控制以提高系统的纠错能力。
4.4 安全
原来的UMTS系统，RRC的完整性保护和用户数据加密都放在RNC，在加密条件下，非法用户或恶意攻击者很难从Iub接口获得合法用户及网络的有用信息。而在LTE系统中，为了提高系统性能，RRC功能放在了eNB，相应的信令完整性保护，也就移到了eNB。这就为那些利用eNB地理位置分散性，从S1接口进行的恶意攻击和非法监听提供了条件。如果此时仍将用户面和高层信令的加密也放eNB的话，S1接口不加密的数据将会很容易被窃取，造成用户数据的私密性被破坏。基于此，在整个的网络安全架构设计上，要求NAS和用户面密钥放在aGW甚至更高层节点，并且不能从RRC层完整性保护密钥中得出，从而保证用户面数据和高层信令的安全。
4.5 E-UTRA MBMS（E-MBMS）
MBMS（Multimedia Broadcast/Multicast Service）是3GPP Rel.6引入的一项业务，是指一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，从而实现网络（包括核心网和接入网）资源共享，以尽可能少的资源实现对尽可能多的相同需求的多媒体用户的服务。在无线接入网，MBMS业务通过使用公共传输信道和公共无线承载，既能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，也能实现较高速率（256kbps）的多媒体业务的组播和广播。这项业务由Hutchison 3G为代表的3G移动运营商提出，于2002年启动，在05年冻结。
在LTE项目中明确的提出，应该支持增强的MBMS业务（E-MBMS），具体的需求体现在如下的几个方面：
●MBMS可以和单播（unicast）业务共同使用相同载波，也可以独立使用一个载波，即SFN（Single Frequency Network）模式；
●在广播模式下，E-UTRA MBMS在小区边缘应达到1bit/s/Hz的频谱利用效率，这个指标，等同于在城市或城郊地区，达到在5MHz带宽内每个信道300kbps的Mobile TV业务速率；
●此外，E-UTRA MBMS应考虑满足减少终端复杂度的需要，基本的调制、编码和多址接入机制应该保持和单播业务相同；还应该支持对用户同时提供单播的语音/数据和MBMS业务，在非对称频段上，也可以承载MBMS业务。
根据以上需求，确定E-MBMS业务应遵循的主要原则如下：
●E-UTRA/E-UTRAN应能够将单播和MBMS业务同时紧密集成，有效地提供给用户：
●来自几个基站的MBMS传送应相互协调；
●为了避免在没有MBMS用户的小区进行不必要的MBMS传送，网络应有机制（如轮序）保证在一个小区里检测到是否有MBMS用户；
●无论UE是在RRC_IDLE还是RRC_CONNECTED模式，都能够接收到感兴趣的MBMS业务；
●调度机应考虑UE的能力和MBMS的传送，以满足UE对单播业务和广播业务的同时接收；
●应支持一个小区内的全部MBMS业务的时分复用，尽可能降低UE的工作占空因子；
●PDCP子层进行MBMS传送的包头压缩；
●单小区和多小区广播业务可以采用不同的传送机制；
●MBMS业务既可以单独在一个频率层使用（SFN），也可以和单播业务共享一个频率层。
显然原有的MBMS机制无法完全满足上述需求和原则，在LTE中，对E-MBMS业务的实现提出了新的系统概念：
E-MBMS继续使用点到多点（P-T-M）的无线承载传送MBMS业务，但点到点方式（P-T-P）是否也保留，仍在研究中。一个小区可以只提供MBMS传送，在操作方式上SFN和非SFN操作可以共存于同一小区。
当一个小区属于专门用于MBMS传送的频率层，即MBMS专属小区：MBMS业务在传输信道MCH上传送，定义MBMS的业务信道和控制信道分别为MTCH和MCCH；不需要上行和计数（counting）；不支持小区内的单播业务。在该小区，UE不需要从其他小区接收任何信息，就可以接收MBMS业务；如果UE能力许可，可以在接收MBMS业务的同时，接收邻小区的单播业务；如果允许在该频率层产生寻呼消息，UE能在非E-UTRA小区（如UTRA）进行响应。
当一个小区不是MBMS专属小区，单播和MBMS业务在小区的共享信道或MCH信道上协调共存。
根据传送业务的范围，E-MBMS的传送分为2种传送机制：
1）多小区传送（SFN操作）
●MBMS业务在多个小区内传送，MTCH和MCCH承载在MCH上；
●支持多小区的信息合并；
●组播和广播业务采用P-T-M承载；
●采用同步传送。
2）单小区传送（非SFN操作）
●MBMS业务仅在一个特定小区内传送，MTCH和MCCH是承载在DL-SCH还是MCH，有待进一步研究；
●不支持多小区MBMS业务的合并；
●用于P-T-P/P-T-M相互转化的计数机制是否存在，有待进一步研究。
总的来说，对广播业务，总是采用P-T-M方式，而对于组播业务，则取决于网络配置，是采用P-T-M还是P-T-P，由OMC静态配置或者基于计数机制（Counting）进行动态配置。而小区是否执行SFN操作，也是采用静态配置和动态配置两种方式。
根据上述对小区和承载信道的描述，划分出4种E-MBMS传送方式。见图4。
图4 E-UTRA/E-UTRAN MBMS传送方式
目前对于E-MBMS，还有很多的课题没有完全明确的结论。如：是否需要定义一种对MTCH接收状况的反馈机制?是采用静态反馈，还是基于TTI的NACK方式或其他方式?是否需要对单小区传送进行重传，这些问题，各方都还存在不同的意见，有待进一步研究。
5、标准化工作和进展
在3GPP中和系统演进相关的研究项目有两个：一个是关于整体系统结构演进的SAE（System Architecture Evolution）项目，主要侧重核心网的功能和结构演进。另一个是关注于无线接口技术和网络结构的LTE项目。本文中的主要内容，都是LTE项目的进展。LTE项目的工作主要由TSG RAN工作组发起，其下的四个子工作组分别负责关于LTE的具体研究工作。
根据分工，RAN1、RAN2和RAN3三个工作组分别负责LTE项目的无线接口物理层、协议和无线接入网的网络架构及接口三方面的可行性研究工作。三个工作组的研究报告，将输入给TSG RAN作为LTE研究的阶段成果，他们决定了3GPP内LTE标准化工作中的空中接口物理层、协议和无线网络架构的基础和方向。
按照3GPP传统工作流程，将整个标准化项目分为两个阶段：在2004年12月到2006年6月份之间的阶段称为“Study Item”（简称SI），进行技术可行性研究的工作，该阶段主要输出各种技术研究报告；在完成技术可行性研究的基础上，2006年6月到2007年6月的阶段称为“Work Item”（简称WI），进行演进系统技术标准的具体制定和编写工作，该阶段输出具体的技术规范。在完成标准制定工作后，预计在2009年到2010年会有成熟的商用产品推向市场。
在今年6月初刚刚结束的3GPP RAN第32次全会上，对于LTE是否进入Stage2，也就是“Work Item”阶段，与会代表的意见分歧很大。作为LTE项目的积极推动者，NTT DoCoMo和部分系统厂商，都认为目前LTE在“Study Item”阶段，各工作组已广泛研究了可能的技术，并达成了相当的共识；可行性研究报告TR25.912已经涵盖了达成共识的系统概念，通过评估认为，可以满足LTE需要达到的性能需求；目前还没有达成一致的问题，如小区间RRM问题、QoS问题，都不足以影响LTE进入下一阶段的规范制定工作。因此，项目的报告人在全会上认为该“Study Item”已100%完成，可以关闭SI并开始WI，应通过并冻结25.912和RAN1与RAN2的TR。
然而，来自运营商的却是另外一种声音，在一封由Vodafone、中国移动、02、法国电信和KPN联名提交给全会的一封名为《Way Forward for LTE Study Item》的文稿中，表达了他们对目前LTE研究进展的担忧。在运营商看来，定义LTE项目需求的TS25.913中明确指出，LTE的可行性研究报告TR25.912应具有stage 2的水平，以实现向Work Item的平滑过渡。但目前，就各工作组的研究进展来看，并未达到这一目标，很多方面也没有获得广泛共识，还有很多技术方案没有明确，以这样的状态进入Work Item阶段，风险较大。各工作组应继续研究，以尽快达到stage 2的水平，以便顺利进入规范制定阶段。
会上，两方面的代表就此展开了较激烈的讨论，经过协调，会上终于达成了如下妥协：对于某些特定的方向，继续评估，保持SI状态；通过但不冻结TR25.912，通过并冻结RAN1和RAN2的可行性研究报告——TR25.813/814；同时各工作组在未来3个月继续研究目前系统概念的性能和复杂度、完善目前还不充分的课题、着手开始准备stage 2的工作；对于后续的WI工作，由RAN2牵头，将建立RAN层面的stage 2工作并制定具体的工作计划，制定各层面的LTE WI阶段的工作描述（WID），发往各工作组审议和修改。在下次RAN#33次全会上，补充每一块的工作模块细节，同时对WID增加新的细节和milestone。如果需要，进一步讨论各工作组研究报告和stage3的规范结构
从目前的情况看，接下来几个月的工作进入了一个过渡阶段，两个阶段的工作混合在了一起，这是3GPP组织内部妥协的结果。这样做一方面可以加快整个项目的进度，但另一方面，不明晰的阶段划分，会增加项目管理的复杂度，分散精力，加大项目的难度。
6、总结
LTE是目前3GPP内最重要的研究工作之一。实现下行100Mbps上行50Mbps的数据速率、获得更高的频谱利用效率，更加优化的信令流程和更短的信令时延、基于IP承载的更加简单的网络结构，更强大的QoS管理机制等等，都是LTE需要达到的目标，也是第三代移动通信系统在未来10年甚至更长时间之内，能够持续保持竞争力的基础。本文主要介绍了LTE项目中关于空中接口高层协议和无线接入网络的研究进展，以及目前仍未解决的课题。笔者希望这方面的研究，能够得到业界更多的关注和投入，使我国在新的一轮的技术标准竞争中立于不败之地。
参考文献
[1] 从WiMAX到LTE：不同宽带无线接入技术殊途同归，侯自强，电信科学，2005 V01.21 No.10 P.18-21
[2] 3G、WiMAX与半路杀出的E3G，沈嘉，通信产业报，2005-12-29
[3] LTE新兴技术带来挑战3G长期演进疾速突进，通信产业报，2006-3-27
[4] LTE--3G技术的未来发展，付晓，邮电设计技术，2006 No.1 P.39-41
[5] 3GPP TR25.8 14 v200Feasibility Study on Evolved Universal Terrestrial Radio Access（E-UTRA）and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（E-UTRAN）：Physical Layer，2006-4-3
[6] 3GPP TR25.813 V101 Feasibility Study on Evolved Universal Terrestrial Radio Access（E-UTRA）and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（E-UTRAN）：Radio interface protocol aspects，2006-3
[7] 3GPP TR25.912 v700 Feasibility for EUTRA and E-UTRAN.2006-3
[8] 3GPP TR R3-018 v030 E-UTRA and E-UTRAN Radio Access Architecture and Interfaces，2006-3
[9] R3-060512 Text proposal for E-UTRAN architecture（Ericsson，Nokia，Siemens），2006-2
[10] R3-060516 intra LTE H0 access-c-plane handling（Siemens），2006-2
作者：李文宇 来源：泰尔网
1、概述
一个富有生命力的移动通信系统，需要具备这样的能力，就是能够随着需求的增长而不断的增强，为用户提供更高的数据速率、为网络提供更好的覆盖、更大的容量。出于这样的考虑和技术的驱动，以WCDMA/TD-SCDMA为基础的UMTS第三代移动通信系统从它诞生的那一刻起，关于UTRA（UMTS地面无线接入技术）和UTRAN（UMTS地面无线接入网）的完善和增强，就在3GPP内部不断的进行。3GPP Rel.5中的HSDPA（高速下行分组数据接入）是其迈出的第一步，随后HSUPA（增强的上行分组接入）也逐渐在3GPP Rel.6中为大家所了解和熟悉。在2005年，LTE和E-UTRAN这两个字眼渐渐进入了大家的视线，他们意味着UMTS网络的演进，进入了一个新的阶段。
从2003年以来，以IEEE 802.16e为代表的宽带无线接入技术，受到了广泛的关注。特别是他们更高的数据速率、对移动性方面的支持，逐渐对现有的移动通信系统形成了一种竞争。为了对抗这种竞争，3GPP在2005年，启动了3G长期演进研究项目（Long Term Evolution），即LTE，以演进的接入技术（E-UTRA，Evolved-UTRA）和接入网络（E-UTRAN），为运营商和用户不断增长的需求提供更好的支持，来达到在今后10年甚至更长的时间，一直保持UMTS系统优势的目标。
LTE在系统性能和能力方面的主要研究目标，主要有以下几点：
1）更高的空中接口峰值速率以及频谱效率，下行100Mbps，频谱效率5bit/s/Hz；上行50Mbps，频谱效率2.5bit/s/Hz，系统的最大带宽为20MHz：
2）更好的覆盖性能，即小区覆盖范围在5公里内；
3）更短的通信时延和更简化的网络结构；
4）以IP网络作为承载；
5）更先进的无线资源管理和QoS处理能力；
6）和现有网络的平滑演进及跨系统的移动性管理；
7）现有频谱及其他资源的有效重用等。
目前，已经有很多文献（[1]、[2]、[3]、[4]、[5]等）对LTE的物理层技术作了很好的介绍，本文只简单提及，供读者参考。而作为LTE项目的另一部分，演进的网络结构（E-UTRAN）和与之相关的接口高层协议，将在本文分别予以介绍。
2、物理层简述
在LTE物理层的下行方向，采用了OFDM（正交频分复用）技术，来满足100Mbps的数据速率和频谱效率的要求；通过配置子载波数量，来实现从1.25到20MHz的灵活带宽配置。0.5ms的最小传输时间间隔（TTI），减小了传输时延；4.7ms的循环冗余前缀（Cyclic Prefix）在不增加大量系统开销的同时，保证了时延扩展的处理；利用OFDM的特性，在原有的自适应调制编码（AMC）机制中，增加了新的一维——自适应频率调整，使得资源调度更为灵活，效率更高。对于点对点单播业务（unicast），在基站和基站间不再进行下行链路的宏分集合并。
上行方向，采用SC-FDMA（单载波频分复用）技术，即在每个TTI内，基站给UE分配一个单独的频率发送用户数据，不同用户的数据在频率和时间上分开，从而保证小区内部上行载波间的正交性，避免频率间干扰。慢速功率控制用来抵抗路径损耗和阴影效应。由于上行传输的正交性，不再需要快速功率控制来处理远近效应。同时基站借助循环冗余前缀的作用，消除上行多径效应产生的干扰。增强的AMC机制，对上行依然适用。
在LTE系统中，考虑多天线技术和波束赋形技术的采用，来进一步提高空中接口吞吐量，减少小区内用户间干扰。
3、无线网络结构
出于达到简化信令流程，缩短延迟的目的，E-UTRAN舍弃了UTRAN的RNC-NodeB结构，完全由eNodeB（基站）组成。网络的拓扑结构见图1。
在E-UTRAN中，eNB之间底层采用IP传输，在逻辑上通过X2接口互相连接，也就是我们所说的Mesh型网络。这样的网络结构设计，主要用于支持UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。而每个eNB通过S1接口，和接入网关Access Gateway（aGW）连接。而S1接口，也是采用了Mesh或部分Mesh型的连接形式，一个eNB可以和多个aGW互连，反之亦然。
3.1 UE位置管理——跟踪区（TA，Treaking Area）
在UMTS网络中，对于用户的位置管理，采用了UTRAN登记区、位置区（LA）和路由区（RA）的定义。而在E-UTRAN中，由于不再有电路域和分组域的区分，统一采用跟踪区（TA）的概念，通过给用户分配相应的标识，在UE处于空闲状态时对用户进行位置管理。TA通常会由多个小区或基站组成。除此之外，在小区一级的范围上，也会给UE分配相应的标识，来对UE进行更小范围内的位置管理。
为了避免终端在Tracking Area的边界移动时，产生大量的Tracking Area更新信令，可以允许一个小区属于多个Tracking Area，即不同Tracking Area之间的相互重叠；或者支持给一个终端同时指配多个Tracking Area。
3.2 寻呼
E-UTRAN中，寻呼请求消息由aGW的UPE触发，由MME实体直接在UE所在TA内的全部小区内进行广播。另外可以进一步研究IP组播技术，作为广播寻呼消息在传输层的解决方案。
3.3 切换移动性
对UE的移动性的支持，是无线网络最重要的功能之一。实现UE在不同小区之间顺利的切换，是网络质量的保证。由于E-UTRAN没有了RNC，切换控制是由eNB完成还是由aGW完成，一直是EUTRAN研究中的一个主要课题。但由eNB完成切换的判决的提案，逐渐得到大多数公司的支持，成为主流的声音，在刚刚结束的RAN3#51bis会议上，确定aGW不参与切换的判决，在切换结束后，原基站的资源释放由目标基站来触发。
整个的切换流程，依然采取了UE辅助网络控制的思路，即测量-上报-判决-执行4个步骤。当原基站根据UE及eNB的测量报告，决定UE向目标小区的切换时，会直接通过X2接口和目标基站进行信息交换，完成目标小区的资源准备；之后命令UE往目标小区切换；在切换成功后，目标基站通知原基站释放原来小区的无线资源。除此以外，他还要把原基站尚未发送的数据传送给目标基站，并更新用户平面和控制平面的节点关系。
同基站下的小区间切换没有了信息交换这一流程，同时，eNB决定切换的机制减少了切换消息在S1接口的传输，简化了流程，减少了时延。
在用户平面上，为了避免切换中的数据丢失，在信令上的切换流程完成之后，目标eNB将通知MME/UPE，将aGW到eNB的用户面路径从原来的基站转移到新的基站来。同时原eNB陆续把自己在切换期间收到的给UE的数据包通过X2接口的用户面隧道，前转给目标eNB。这一方式，称为数据前转（data forwarding）。
这一方式，目前只适用于E-UTRAN内部的切换流程，对于不同接入技术间的移动性（如WCDMA和0FDMA），不排除其他的用户面解决方案。
3.4 无线资源管理（RRM）
无线资源管理（RRM）是一系列空中接口资源运作、调度和控制的统称，其目的是为了在呼叫建立之前和业务连接当中，为整个无线接口和网络资源，谋求最大化的利用效率和增益。
1）无线承载控制（RBC，Radio Bearer Control）
简单的说，就是要把UE和eNB之间通信所用到的各层（物理层、MAC、RLC等）协议，在无线接口两侧的对等协议实体中进行配置，同时分配相应的信道对不同的承载资源进行控制。
2）接纳控制（RAC，Radio Admission Control）
RAC用于用户业务申请时，网络通过分析业务所需的资源和可能对现有业务带来的影响，来决定业务请求是否被接受，请求的资源是否被分配。
3）连接移动性控制（CMC，Connection Mobility Control）
在空闲模式下，UE进行小区选择或重选的算法通过设定小区重选参数和测量配置进行配置。而在UE激活模式下，必须满足用户在网络中连续切换，以保证业务的连续性。网络通过获取UE的测量报告，并结合其他条件对UE的切换进行判决。这就是CMC的主要工作。
4）动态资源分配（DRA，Dynamic Resource Allocation/Scheduling）
也叫动态资源调度（DRS）。分组交换的采用，使得不同业务所用到的物理层资源可以进行共享。网络会根据某个连接的业务流量、无线信道的质量或者调度的判决，对物理层资源进行实时的调配。
5）小区间无线资源管理（ICR，Inter-cell RRM）
无线信号的空间传播，使得不同的小区间产生相互的干扰，不同小区的用户数量不同，也会使得小区间的负载不均衡。因此ICR就是用来对小区间的干扰和负载进行管理，以达到干扰的最小和负载的均衡。
6）无线配置（RC，Radio Configuration）
RC基于整个网络的层面，对整体的无线资源进行配置。例如，空闲状态下移动性算法的信息、接纳控制参数、小区可用资源池的大小等，都属于无线资源中要进行配置的信息。这些资源配置信息通常由OMC-R提供给RNC，再由RNC对NB进行分配。
4、空中接口高层协议
空中接口高层协议定义着物理层资源的使用方式，通过信令消息进行通信的控制和管理，是物理层传输技术得以充分发挥其能力的基础，其作用不可或缺。对于E-UTRAN空中接口高层协议的设计，既需要满足效率，又要将复杂度控制在一个合理的水平，从而保证系统的可实现性和可靠性。
根据这样的原则，E-UTRAN对原来的UMTS空中接口高层协议进行了重新的设计：
●不再使用专用传输信道，通过在上下行链路使用共享信道，使多个用户共享空中接口的资源；
●和UTRAN相比，不同空中接口的媒体接入控制子层（MAC）的实体类型应该尽可能少，其中用于专用传输信道的MAC-d实体不再保留；
●广播媒体控制层和UTRAN的公共业务信道不再保留；
●对于点对点业务，不再使用宏分集合并。但并不排除对于广播多播业务（MBMS）或同一基站下不同小区之间进行下行链路的软合并；
●不再支持用于异频或异系统测量的压缩模式；
●减少RRC状态，只保留RRC_IDLE和RRC_Connected两种状态，最大程度简化RRC处理。
4.1 整体的协议结构
在整个的E-UTRAN网络中，由于没有了RNC，整个E-UTRAN的空中接口协议结构和原来的UTRAN相比，有了较大的不同，特别是不同功能实体的位置，出现了很多变化。原来由RNC承担的功能，被分散到了eNB和aGW上。
从图2可以很清晰的看到在E-UTRAN网络中，各个网元所承担的功能。
在E-UTRAN网络中，eNB的主要功能除了包括空中接口的PHY、MAC、PLC、RRC各层实体、用户通信过程中的控制面和用户面的建立、管理和释放；还包括了部分无线资源管理（RRM）方面的功能。
而接入网关aGW，主要分为移动性管理实体（MME）和用户面实体（UPE）。其承担的功能主要包括：寻呼的发起；UE空闲状态下的移动性管理；用户面的加密；分组数据的包头压缩；接入承载控制；非接入层信令和用户数据的加密等。
而对于基站之间的无线资源管理，如小区间的干扰消除和协调，不同小区之间的负载平衡等，是否需要引入一个新的网络节点RRM Server来进行协调，目前在3GPP内仍没有最后的结论，但讨论的各方达成的一致意见是，即使在网络没有该实体的情况下，系统仍然能够正常工作。换句话说，就是RRM Server可能会作为一个可选的网络节点，被引入E-UTRAN中。
和UTRAN相比，E-UTRAN最突出的两点变化就是：
没有了RNC，空中接口的用户平面（MAC/RLC）和控制平面（RRC）功能由eNB进行管理和控制，包括完成基站之间的切换。少了一层节点，用户面的数据传送和无线资源的控制，变得更加迅捷；
而接入网关（aGW）承担了接入网用户数据的分组数据汇聚（PDCP）子层的功能，也承担了诸如NAS信令状态管理的部分核心网功能，从整体网络结构的角度看，接入网和核心网的界限开始变得模糊。
4.2 用户平面和控制平面
E-UTRAN空中接口协议可以分为用户平面和控制平面。控制面负责用户无线资源的管理、无线连接的建立、业务的QoS保证和最终的资源释放，而用户面则主要负责数据的正常传输。
相对UTRAN来讲，E-UTRAN最大的不同就是允许多个用户的数据复用到同一个共享传输信道（SCH，Shared CHannel）；同时，在不使用MIMO的情况下，而下行，在每个传输时间间隔（TTI），允许传送多于一个的传输块。另外，安全方面的功能，如RRC层的信令完整性保护和用户面的加密，被拆开分别放在了eNB和aGW两个实体。
1）用户平面
在用户面，协议栈主要分为MAC、RLC、PDCP和安全子层。相比较3GPP Rel.6，MAC、RLC、PDCP子层的功能类似，只是负责相应协议的网元发生了变化。而安全子层，主要完成用户数据和NAS信令的加密。这是由于用户数据加密移到了aGW而新增的一层协议。但目前，对于安全子层的存在必要性3GPP中还在讨论，如果该层最终和PDCP合并的话，这部分功能也将并入PDCP子层。
2）控制平面
控制平面的底层协议，和用户平面相似，而上层的RRC层和非接入子层（NAS）是控制面最重要的部分。在真实网络中，UE既可能处于空闲状态，也有可能正在进行业务。针对UE的不同状态，在RRC和NAS子层都有不同的协议状态与之对应，从而对不同活动状态的UE进行管理。
RRC子层主要承担广播、无线接口寻呼、RRC连接管理、无线承载控制（RBC）、移动性管理、UE测量上报和控制等功能。把RRC在网络侧终结于eNB，是网络的一个重大改变。
和UTRAN相比，E-UTRAN的RRC状态减少为只有两个：
●RRC_IDLE：当UE不发起业务时，通常处于该状态。此时，eNB侧也没有UE的RRC上下文，只进行一些诸如监听寻呼、小区广播消息等操作，在eNB之内不存储RRC上下文；
●RRC_CONNECTED：UE已经建立业务后，进入RRC连接状态，E-UTRAN具有该UE的上下文，并知道UE所在的小区；网络和UE之间进行数据传送；进行切换和邻区测量；以及控制UE进行非连续发送/接收（DTX／DRX）。
非接入层（NAS，Non-Access-Stratum），顾名思义，更多的是完成核心网对用户的移动性、呼叫控制和QoS管理功能，不属于接入网的范畴，这部分终结于aGW。UE的NAS层状态和其所处的RRC状态有相应的关系。
NAS层主要包括3个协议状态：
●LTE_DETACHED：网络和UE侧都没有RRC实体，此时UE通常处于关机、去附着等状态；
●LTE_IDLE：对应RRC的IDLE状态。UE和网络侧存储的信息包括：给UE分配的IP地址、安全相关的参数（密钥等）、UE的能力信息、无线承载。此时UE的状态转移由基站或aGW决定；
●LTE_ACTIVE：对应RRC连接状态；状态转移由基站或aGW决定。
4.3 ARQ和HARQ
在移动通信的数据链路层，重传是进行数据纠错的重要方法。HARQ被证明在这方面有着良好的性能，并在3GPP Rel.5和Rel.6中得到了应用。随着数据速率和误码率要求的提高，在LTE中，原有的HARQ反馈重传算法出现了一些新的问题。
现有的HARQ采用N步停等（Stop-And-Wait）算法，根据接收端的反馈消息，对TB块进行重传。由于反馈信息的可靠性不高，通常只能达到10-3的误块率。如果要满足上层TCP协议对数据误块率的要求，达到10-5的数量级，只能通过大幅度提高反馈信息的发射功率来实现。而同时反馈重传消息每个TTI都会发送，非常频繁，单纯地增大发射功率将极大的增加网络的成本和开销，这对网络来说，是不可接受的。
一个解决的办法，就是采用两层的反馈重传方案，即在RLC层，再增加ARQ功能，来提高数据传输的可靠性。这一方案在Rel.6里面得到了类似的应用，但不同的是Rel.6里面的ARQ和HARQ实体分别位于RNC和NodeB，而在E-UTRAN中，这两部分功能都位于eNB，层间交互信令的延时得到缩短。
在E-UTRAN中，下行HARQ支持非同步重传，传送参数可以自适应调整；而在上行，支持同步重传。ARQ重传基于RLC状态报告，和HARQ之间进行交互控制以提高系统的纠错能力。
4.4 安全
原来的UMTS系统，RRC的完整性保护和用户数据加密都放在RNC，在加密条件下，非法用户或恶意攻击者很难从Iub接口获得合法用户及网络的有用信息。而在LTE系统中，为了提高系统性能，RRC功能放在了eNB，相应的信令完整性保护，也就移到了eNB。这就为那些利用eNB地理位置分散性，从S1接口进行的恶意攻击和非法监听提供了条件。如果此时仍将用户面和高层信令的加密也放eNB的话，S1接口不加密的数据将会很容易被窃取，造成用户数据的私密性被破坏。基于此，在整个的网络安全架构设计上，要求NAS和用户面密钥放在aGW甚至更高层节点，并且不能从RRC层完整性保护密钥中得出，从而保证用户面数据和高层信令的安全。
4.5 E-UTRA MBMS（E-MBMS）
MBMS（Multimedia Broadcast/Multicast Service）是3GPP Rel.6引入的一项业务，是指一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，从而实现网络（包括核心网和接入网）资源共享，以尽可能少的资源实现对尽可能多的相同需求的多媒体用户的服务。在无线接入网，MBMS业务通过使用公共传输信道和公共无线承载，既能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，也能实现较高速率（256kbps）的多媒体业务的组播和广播。这项业务由Hutchison 3G为代表的3G移动运营商提出，于2002年启动，在05年冻结。
在LTE项目中明确的提出，应该支持增强的MBMS业务（E-MBMS），具体的需求体现在如下的几个方面：
●MBMS可以和单播（unicast）业务共同使用相同载波，也可以独立使用一个载波，即SFN（Single Frequency Network）模式；
●在广播模式下，E-UTRA MBMS在小区边缘应达到1bit/s/Hz的频谱利用效率，这个指标，等同于在城市或城郊地区，达到在5MHz带宽内每个信道300kbps的Mobile TV业务速率；
●此外，E-UTRA MBMS应考虑满足减少终端复杂度的需要，基本的调制、编码和多址接入机制应该保持和单播业务相同；还应该支持对用户同时提供单播的语音/数据和MBMS业务，在非对称频段上，也可以承载MBMS业务。
根据以上需求，确定E-MBMS业务应遵循的主要原则如下：
●E-UTRA/E-UTRAN应能够将单播和MBMS业务同时紧密集成，有效地提供给用户：
●来自几个基站的MBMS传送应相互协调；
●为了避免在没有MBMS用户的小区进行不必要的MBMS传送，网络应有机制（如轮序）保证在一个小区里检测到是否有MBMS用户；
●无论UE是在RRC_IDLE还是RRC_CONNECTED模式，都能够接收到感兴趣的MBMS业务；
●调度机应考虑UE的能力和MBMS的传送，以满足UE对单播业务和广播业务的同时接收；
●应支持一个小区内的全部MBMS业务的时分复用，尽可能降低UE的工作占空因子；
●PDCP子层进行MBMS传送的包头压缩；
●单小区和多小区广播业务可以采用不同的传送机制；
●MBMS业务既可以单独在一个频率层使用（SFN），也可以和单播业务共享一个频率层。
显然原有的MBMS机制无法完全满足上述需求和原则，在LTE中，对E-MBMS业务的实现提出了新的系统概念：
E-MBMS继续使用点到多点（P-T-M）的无线承载传送MBMS业务，但点到点方式（P-T-P）是否也保留，仍在研究中。一个小区可以只提供MBMS传送，在操作方式上SFN和非SFN操作可以共存于同一小区。
当一个小区属于专门用于MBMS传送的频率层，即MBMS专属小区：MBMS业务在传输信道MCH上传送，定义MBMS的业务信道和控制信道分别为MTCH和MCCH；不需要上行和计数（counting）；不支持小区内的单播业务。在该小区，UE不需要从其他小区接收任何信息，就可以接收MBMS业务；如果UE能力许可，可以在接收MBMS业务的同时，接收邻小区的单播业务；如果允许在该频率层产生寻呼消息，UE能在非E-UTRA小区（如UTRA）进行响应。
当一个小区不是MBMS专属小区，单播和MBMS业务在小区的共享信道或MCH信道上协调共存。
根据传送业务的范围，E-MBMS的传送分为2种传送机制：
1）多小区传送（SFN操作）
●MBMS业务在多个小区内传送，MTCH和MCCH承载在MCH上；
●支持多小区的信息合并；
●组播和广播业务采用P-T-M承载；
●采用同步传送。
2）单小区传送（非SFN操作）
●MBMS业务仅在一个特定小区内传送，MTCH和MCCH是承载在DL-SCH还是MCH，有待进一步研究；
●不支持多小区MBMS业务的合并；
●用于P-T-P/P-T-M相互转化的计数机制是否存在，有待进一步研究。
总的来说，对广播业务，总是采用P-T-M方式，而对于组播业务，则取决于网络配置，是采用P-T-M还是P-T-P，由OMC静态配置或者基于计数机制（Counting）进行动态配置。而小区是否执行SFN操作，也是采用静态配置和动态配置两种方式。
根据上述对小区和承载信道的描述，划分出4种E-MBMS传送方式。见图4。
目前对于E-MBMS，还有很多的课题没有完全明确的结论。如：是否需要定义一种对MTCH接收状况的反馈机制?是采用静态反馈，还是基于TTI的NACK方式或其他方式?是否需要对单小区传送进行重传，这些问题，各方都还存在不同的意见，有待进一步研究。
5、标准化工作和进展
在3GPP中和系统演进相关的研究项目有两个：一个是关于整体系统结构演进的SAE（System Architecture Evolution）项目，主要侧重核心网的功能和结构演进。另一个是关注于无线接口技术和网络结构的LTE项目。本文中的主要内容，都是LTE项目的进展。LTE项目的工作主要由TSG RAN工作组发起，其下的四个子工作组分别负责关于LTE的具体研究工作。
根据分工，RAN1、RAN2和RAN3三个工作组分别负责LTE项目的无线接口物理层、协议和无线接入网的网络架构及接口三方面的可行性研究工作。三个工作组的研究报告，将输入给TSG RAN作为LTE研究的阶段成果，他们决定了3GPP内LTE标准化工作中的空中接口物理层、协议和无线网络架构的基础和方向。
按照3GPP传统工作流程，将整个标准化项目分为两个阶段：在2004年12月到2006年6月份之间的阶段称为“Study Item”（简称SI），进行技术可行性研究的工作，该阶段主要输出各种技术研究报告；在完成技术可行性研究的基础上，2006年6月到2007年6月的阶段称为“Work Item”（简称WI），进行演进系统技术标准的具体制定和编写工作，该阶段输出具体的技术规范。在完成标准制定工作后，预计在2009年到2010年会有成熟的商用产品推向市场。
在今年6月初刚刚结束的3GPP RAN第32次全会上，对于LTE是否进入Stage2，也就是“Work Item”阶段，与会代表的意见分歧很大。作为LTE项目的积极推动者，NTT DoCoMo和部分系统厂商，都认为目前LTE在“Study Item”阶段，各工作组已广泛研究了可能的技术，并达成了相当的共识；可行性研究报告TR25.912已经涵盖了达成共识的系统概念，通过评估认为，可以满足LTE需要达到的性能需求；目前还没有达成一致的问题，如小区间RRM问题、QoS问题，都不足以影响LTE进入下一阶段的规范制定工作。因此，项目的报告人在全会上认为该“Study Item”已100%完成，可以关闭SI并开始WI，应通过并冻结25.912和RAN1与RAN2的TR。
然而，来自运营商的却是另外一种声音，在一封由Vodafone、中国移动、02、法国电信和KPN联名提交给全会的一封名为《Way Forward for LTE Study Item》的文稿中，表达了他们对目前LTE研究进展的担忧。在运营商看来，定义LTE项目需求的TS25.913中明确指出，LTE的可行性研究报告TR25.912应具有stage 2的水平，以实现向Work Item的平滑过渡。但目前，就各工作组的研究进展来看，并未达到这一目标，很多方面也没有获得广泛共识，还有很多技术方案没有明确，以这样的状态进入Work Item阶段，风险较大。各工作组应继续研究，以尽快达到stage 2的水平，以便顺利进入规范制定阶段。
会上，两方面的代表就此展开了较激烈的讨论，经过协调，会上终于达成了如下妥协：对于某些特定的方向，继续评估，保持SI状态；通过但不冻结TR25.912，通过并冻结RAN1和RAN2的可行性研究报告——TR25.813/814；同时各工作组在未来3个月继续研究目前系统概念的性能和复杂度、完善目前还不充分的课题、着手开始准备stage 2的工作；对于后续的WI工作，由RAN2牵头，将建立RAN层面的stage 2工作并制定具体的工作计划，制定各层面的LTE WI阶段的工作描述（WID），发往各工作组审议和修改。在下次RAN#33次全会上，补充每一块的工作模块细节，同时对WID增加新的细节和milestone。如果需要，进一步讨论各工作组研究报告和stage3的规范结构
从目前的情况看，接下来几个月的工作进入了一个过渡阶段，两个阶段的工作混合在了一起，这是3GPP组织内部妥协的结果。这样做一方面可以加快整个项目的进度，但另一方面，不明晰的阶段划分，会增加项目管理的复杂度，分散精力，加大项目的难度。
6、总结
LTE是目前3GPP内最重要的研究工作之一。实现下行100Mbps上行50Mbps的数据速率、获得更高的频谱利用效率，更加优化的信令流程和更短的信令时延、基于IP承载的更加简单的网络结构，更强大的QoS管理机制等等，都是LTE需要达到的目标，也是第三代移动通信系统在未来10年甚至更长时间之内，能够持续保持竞争力的基础。本文主要介绍了LTE项目中关于空中接口高层协议和无线接入网络的研究进展，以及目前仍未解决的课题。笔者希望这方面的研究，能够得到业界更多的关注和投入，使我国在新的一轮的技术标准竞争中立于不败之地。
参考文献
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[10] R3-060516 intra LTE H0 access-c-plane handling（Siemens），2006-2
作者：李文宇 来源：泰尔网
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