1.1 移动宽带化与宽带无线化

通信三要素：发送、接收、传送。其中信息传送技术是通信技术的基础。通信技术的不同，主要表现在传送方式的不同上。像戴宗送信、飞鸽传书，都是通信传送方式，但是这些都是通过有形的方式传送信息。广义地说，经过无形的媒介进行信息交换，就是“无线通信”，如古代的烽火、旗语的信息传送方式。

但是，现代真正意义的无线通信是在麦克斯韦预言电磁波的存在、赫兹证实了电磁波的存在、马可尼通过实验实现了无线通信之后开始的。

1.1.1 移动宽带化

无线接入技术（Radio Access Technology，RAT）的发展先后经历了无线移动化、模拟数字化、无线宽带化三大进程。

早在出现第一代移动通信（1G）之前，就存在“不移动”的无线通信。早在一战、二战期间，“无线电报”就大范围应用在了军事上。这样的无线通信方式不支持信号的发送或接收设备在不中断业务的情况下大范围移动。所以不能称为移动通信。

“蜂窝组网”和“频率复用”技术的实现，标识着无线移动化进程的完成，于是第一代移动通信（1G）制式诞生了。但是第一代移动通信是模拟系统，设备庞大，耗电量大，通信可靠性低。

伴随着模拟器件数字化的进程，移动通信设备也实现了数字化，第二代移动通信系统（2G）出现了。移动通信的模拟数字化的代表制式是GSM（Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统）、CDMA 95 A。

人们需要交换的信息量在不断地增长，数字洪水的时代大踏步地走来。人们对无线通信的需求不仅仅满足于窄带的语音业务，业务数据化成为不可逆转的趋势。传统的窄带无线通信系统必将向能提供综合数据信息服务的宽带移动通信发展。移动宽带化革命迎来了第三代移动通信系统，代表制式就是WCDMA、TD-SCDMA、cdma2000。

1.1.2 宽带无线化

与此同时，随着互联网技术的发展，以传统以太网为主的有线宽带技术越来越不能满足人们随时随地获取互联网信息的需求。宽带技术的无线化、移动化成为互联网技术的发展趋势。WLAN（Wireless LAN，无线局域网）、WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入）就是宽带无线化的主要代表。

IEEE组织只是针对宽带无线制式的物理层（PHY）和媒质接入控制层（MAC）制定了标准，并没有对高层进行规范。WiMAX制式是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会）组织制定的802.16系列的协议；WLAN是IEEE组织制定的802.11系列的协议；IEEE 802是关于局域网和城域网的一系列标准；我们比较熟悉的IEEE 802.3是固定以太网协议，IEEE 802.5是令牌环协议。

谈到互联网技术，大家想到了IP网。IP传输网是主流的互联网技术，属于分组包交换的技术，效率较高，但缺点是没有服务质量（Quality of Service，QoS）的保证，对质量的保证只是尽力而为（Best Effort）。对比3G无线制式（如WCDMA）中使用的ATM技术，传送效率不高，但却有服务质量的保证。

1.1.3 LTE的产生动因

移动宽带化进程和宽带无线化进程的融合为LTE的产生奠定了技术基础，如图1-2所示。无线接入网的网元之间使用IP技术进行数据传输，即移动通信网IP化是二者融合的网络基础。通信网IP化最重要的技术就是IP网支持QoS保证，将IP网效率高的优点和通信网QoS保证的特点结合起来。

图1-2 宽带无线化和移动宽带化的融合

随着通信技术、广电技术、互联网技术三网融合进程的快速发展，通信产业的价值链从封闭走向开放，无线通信业务数据化、多媒体化成为必然，数字洪水的时代已悄然来临。未来无线通信的主体不只是人与人之间的通信，还会扩展到人与物、物与物之间（从物联网的发展可以看出端倪），爆炸式的无线通信需求为LTE的发展奠定了坚实的市场基础。

3GPP执意要把LTE打造成未来较长时间内领先的无线制式，最直接的压力来自WiMAX。3GPP制定的3G WCDMA可以实现上行128 kbps，下行14.4Mbps的时候，IEEE制定的WiMAX（802.16）则号称在20MHz带宽的时候，上行30Mbps，下行可达到70Mbps。虽然IEEE的WiMAX宣称的速率只是一个理论上的极限速率，但这也给3GPP对WCDMA未来的信心构成了重大的负面影响。于是3GPP LTE的产生如箭在弦上，不得不发了。