4G/5G无线接入网络技术解析

# 4G/5G 无线接入网络技术解析 ## 1 引言 在当今的通信领域，4G 和 5G 无线接入网络是备受关注的焦点。4G 无线网络旨在满足国际电信联盟（ITU）的 IMT - Advanced 框架要求，而 5G 作为第五代移动通信技术，正处于不断发展之中。接下来，我们将深入探讨相关技术的发展历程和关键特性。 ## 2 3GPP 版本概述 ### 2.1 3GPP 简介 3GPP 于 1998 年成立，旨在为 2G GSM 系统的演进制定标准。它联合了七个电信标准开发组织，为成员提供了一个稳定的环境来制定定义 3GPP 技术的报告和规范。3GPP 标准以版本形式构建，一旦某个版本冻结，就不能再进行技术更改，此时该版本被认为可以投入实施。 ### 2.2 各版本关键特性 | 版本 | 完成时间 | 关键特性 | | ---- | ---- | ---- | | Rel - 99 | 1999 年 12 月 | 带来基于 W - CDMA 的 3G 系统，具有演进的无线网络 UTRAN，新的接入技术 CDMA 适用于 FDD 和 TDD 双工模式，引入 RNC，支持 2Mbps 双向速率，可切换到 GSM/GPRS 网络，核心网络基于 MAP 演进，支持遗留 GSM BSS 无线接入网络 | | Rel - 4 | 2001 年 6 月 | 引入 TD - SCDMA 和 EDGE 无线电技术，EDGE 基于 TDM，支持最高 473.6kbps，TD - SCDMA 是中国自主研发的 3G 技术，支持 2Mbps，具有增强语音支持功能 | | Rel - 5 | 2002 年 9 月 | 关键特性为 IMS 和 HSDPA，HSDPA 支持下行 14.4Mbps 和上行 384kbps，IMS 基于标准互联网技术，支持互联网应用迁移到移动环境，启用 Iu - PS 接口，引入 IP 传输和端到端 QoS 框架 | | Rel - 6 | 2005 年 9 月 | 启用 HSUPA 支持更高上行数据速率，支持多接收天线，引入 MBMS 支持多媒体，增强 IMS 功能 | | Rel - 7 | 2008 年 3 月 | 引入 HSPA +、演进的 EDGE，增强 IMS 和 MBMS，HSPA + 支持下行 28Mbps 和上行 11.5Mbps，升级 EDGE 支持 1Mbps，提供电路交换语音服务改进，优化 MBMS 和增强 IMS | | Rel - 8 | 2009 年 3 月 | 定义 EPS，由 E - UTRAN（LTE）和 EPC 组成，采用 OFDMA 接入方法，允许同时使用 MIMO 和 64 - QAM 以及双载波 HSDPA | | Rel - 9 | 2010 年 3 月 | 对 RAN 和核心网络进行增强，定义了 femtocells、SON 和 eMBMS 概念，确定新的频谱频段，支持监管特性 | | Rel - 10 | 2011 年 6 月 | 定义 LTE - Advanced（4G），满足 ITU 的 IMT - Advanced 要求，具有载波聚合、增强 MIMO、增强 ICIC、HetNets 等特性，支持 HSPA 四载波操作和额外 MIMO 选项，启动 MDT 工作 | | Rel - 11 | 2013 年 3 月 | 支持 LTE 的 CoMP 特性、增强物理控制信道和进一步增强的 ICIC，支持 HSPA 的 8 载波聚合、非连续 HSDPA 载波聚合等，对 MTC、IMS 等进行多项增强 | | Rel - 12 | 2015 年 3 月 | 定义 LTE 的 FDD - TDD 载波聚合、设备到设备通信和双连接，对小小区/HetNets、MTC 等进行增强，为 HSPA 引入多项增强功能 | | Rel - 13 | 2016 年 3 月 | 定义 LTE - Advanced Pro，完成关键任务服务规范，支持 32 个分量载波的载波聚合、5GHz 许可辅助接入、全维度 MIMO 等，HSPA + 支持双带上行 CA | | Rel - 14 | 2017 年 6 月 | 主要与 5G 研究项目相关，包括下行多用户叠加传输、支持基于 LTE 的 V2X/C - V2X 服务、增强 CoMP 等 | | Rel - 15 | 预计 2018 年 9 月完成 | 定义 5G 第一阶段，描述非独立 5G 新无线电，基于 ITU 的 IMT - 2020 要求构建规范，预计在 4G - 5G 互通、MIMO/波束赋形等方面有增强 | | Rel - 16 | 预计 2020 年 12 月完成 | 定义 5G 第二阶段，包括