最近想系统学习一下5G技术，为了加深学习印象，准备把自己的学习过程写成一个系列笔记，也希望对后来的5G爱好者有所帮助。

从LTE到5G

    上图清晰的描述了从LTE到5G发展演进路线，5G三大应用场景（eMBB、URLLC、mMTC）都是从LTE发展过来的，所以要想更好地学习5G，必选先学会4G关键技术LTE，因为5G很多技术是从LTE发展而来的，有些技术甚至是直接从LTE技术延用过来的，比如OFDM、多天线技术等。必选先把LTE技术搞明白，或者说至少得把LET中有关5G技术的相关技术搞明白。

    那我们还等什么，就从LET技术特点、版本及演进开始吧。

  我们先回答一个问题：什么是LTE？

    LTE，Long Term Evolution，翻译出来就是 ”长期演进” 的意思，它出自3GPP（3rd Generation Partnership Project ，3G伙伴项目）其下，它是一种移动通信技术，更确切地说是一种4G时代的移动通信技术。

    移动通信技术自从诞生以来，已经历了1G、2G、3G、和4G的发展过程。1G基于模拟技术，已经被淘汰；2G基于数字技术，实现移动通信全球普及，代表者是GSM；3G面向移动多媒体，代表着是WCDMA；4G迈向移动宽带，代表者就是LTE。现在各国都在推进5G的商用化，5G时代很快就会到来，让我们拭目以待。

    GSM、WCDMA、LTE、以及5G都来自3GPP这个组织，可以说3GPP是移动通信技术组织中的名门正派，它主宰者全球移动通信技术发展。

移动通信技术演进路线图（不含5G）

        从2G、3G发展到4G LET，目前国内三大运营商各自遵循着一条技术演进路线。中国联通走的是WCDMA这条全球主流路线，中国移动走的是TD-SCDMA技术路线，中国电信走的是cdma2000技术路线。不管走那条路线，国内三大通信运营商技术演进路线结局都是演进到LTE，并最终都演进到5G。

    LTE系统架构

    下图展示了LTE与WCDMA系统架构的对比，在LTE网络中基站eNodeB直接与核心网连接，而在WCDMA网络中基站NodeB需要通过基站控制器RNC与核心网连接。也就是说LTE网络只有两层，而WCDMA网络有3层。

LTE与WCDMA系统架构对比

    LTE无线网络革了RNC的命，形成了扁平化结构，少了处理环节，业务处理的延迟也减少了，自然4G网络比3G网络快很多。但这样做的代价是核心网直接面对成千上万台基站，大连接问题出来了。为了解决大连接问题，LTE实施核心网的全IP化以及核心网与无线网络接口的IP化。

LTE技术突破

LTE的设计初衷是提供比WCDMA高得多的速率。提高速率最简单、最快捷的办法就是增加带宽，LTE支持的最高带宽是20MHz，比WCDMA1.4MH在高很多。另外LTE既支持20MHz的大带宽，也支持15MHz、10MHz、5MHz、3MHz甚至1.4MHz的带宽，非常灵活。

LTE是第一种同时支持TDD和FDD的移动通信技术，可以支持TDD和FDD的混合组网。

为了满足大带宽和可变带宽的需求，OFDM技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交频分复用）一种调制和复用技术应运而生。OFDM可以充分利用大带宽，但是还是希望能提高带宽的使用效率，毕竟带宽是非常宝贵的资源，于是多天线技术被引入LET。多天线技术分3种工作方式：发射分集、波束赋形以及MIMO（多入多出，有时称为空间复用）。

LTE在频谱灵活性、OFDM、多天线技术上都有很大突破。

LTE性能飞跃

LTE在物理层进行了大刀阔斧的革命，会带来什么效果呢？让我们看看下图。

3G和4G峰值速率对比

    上图中TD-SCDMA、EV-DO、HSPA等3G技术的下行峰值普遍低于10Mbps，而HSPA+、TD-LTE、FDD-LTE等4G技术的下行峰值速率普遍在40Mbps以上，甚至可以超过100Mbps。上行峰值也有类似的趋势。

    可以说4G技术遥遥领先，抛开4G技术几条街。    

LET版本演进

   LTE自从诞生以来，就不断发展，下图展示了LTE技术的发展历程。

LTE版本及演进过程

3GPP于2004年底开始制定了LTE的技术规范，到2008年发布了LTE技术规范的第一个版本R8，目前大部分LTE商用网络都是基于R8的版本。

3GPP在2009年发布了R9版本，2010年发布了R10版本，国内三大运营商都是用的R9版本。其中R10版本还有一点变化，3GPP给R10版本起来一个新名称：LTE-A，A是Advanced的缩写，也就增强版。

R10之后是R11、R12，...，到2016年，已经发布的最新版本R13，并在2015年10月得到了新的命名：LTE-Advanced Pro。

LTE往往被人称为3.9G，LTE-A被称为4.5G，也有人把LTE-Advanced Pro称为4.5G。

总结：本文介绍了４G核心技术LTE，解释了什么是LTE、LTE系统架构、LTE技术突破、LTE性能飞跃、LTE版本演进。 下一次将详细介绍LTE核心网。

PS：我学习LTE使用的是孙宇彤老师编写的《LTE教程：原理于实现》第２版教程，电子工业出版社出版。文中使用的部分图片和部分内容摘自此书。