試論中國移動(dòng)LTE的演進(jìn)

郝 勇

中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱 150001

3G技術(shù)的出現(xiàn)給移動(dòng)通信帶來了巨大的影響，給人們的生活帶來了前所未有的體驗(yàn)，它使上網(wǎng)沖浪、聯(lián)網(wǎng)游戲、遠(yuǎn)程辦公等擺脫了場(chǎng)地和環(huán)境的束縛，實(shí)現(xiàn)了真正的無所不在。LTE的出現(xiàn)表明了話音業(yè)務(wù)逐漸由電路交換方式變?yōu)榉纸M交換模式，這顯然是科學(xué)技術(shù)的一大進(jìn)步。LTE的作用極為廣泛，除了能夠讓網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行更新改進(jìn)外，還可以使得每比特的成本大幅度降低,最終幫助運(yùn)營商積極創(chuàng)新最新的商業(yè)結(jié)構(gòu)。

1 LTE的演進(jìn)歷程

2004年11月份的3GPP魁北克會(huì)議上，3GPP在LTE(Long Term Evolution)的項(xiàng)目啟動(dòng)開始時(shí)，就以IMS實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)的移動(dòng)固定融合目標(biāo)。2005年6月，在法國召開的3GPP會(huì)議上，聯(lián)合國內(nèi)廠家，提出了TDD演進(jìn)模式的最終方案。2005年11月，在3GPP工作組會(huì)議上，通過了大唐移動(dòng)主導(dǎo)的LTE TDD技術(shù)提案。到2006年6月，LTE的可行性研究階段基本結(jié)束，規(guī)范制定階段開始啟動(dòng)。2007年9月，在3GPP RAN第37次會(huì)議上，很多國際運(yùn)營商聯(lián)合起來并提出支持TYPE2的TDD幀結(jié)構(gòu)。2007年11月，在工作組會(huì)議上，通過了LTE TDD融合技術(shù)的提案。2010年，已有的CDMA2000網(wǎng)絡(luò)將無法滿足用戶對(duì)高級(jí)業(yè)務(wù)快速增長的需求。預(yù)計(jì)許多傳統(tǒng)的采用CDMA2000技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)營商可能希望充分利用LTE的優(yōu)越性，選擇沿著3GPP標(biāo)準(zhǔn)道路實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。LTE作為一種比較先進(jìn)的技術(shù)，需要系統(tǒng)在提高小區(qū)邊緣的速率、峰值數(shù)據(jù)的速率、頻譜的利用率，且時(shí)刻關(guān)注降低運(yùn)營以及建網(wǎng)成本等方面進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

2 LTE的技術(shù)創(chuàng)新

2.1 LTE標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

隨著LTE技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化逐漸接近完成，其研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入到了關(guān)鍵時(shí)期。作為一個(gè)在無線通信產(chǎn)業(yè)具備巨大潛力的創(chuàng)新技術(shù)，LTE在傳統(tǒng)通信市場(chǎng)的利潤逐漸薄弱的今天，為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)擴(kuò)展提供了一次寶貴機(jī)遇，但LTE也給通信產(chǎn)業(yè)提出了多重挑戰(zhàn)。從2004年11月開始啟動(dòng)LTE這個(gè)項(xiàng)目以來，3GPP召開頻繁的會(huì)議來全力推進(jìn)LTE的研究工作，不到半年就完成了需求的制定。在2008年底就基本完成工作階段的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，形成了LTE標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)完成版本。到2009年3月，LTE的核心標(biāo)準(zhǔn)基本上就趨于穩(wěn)定。3GPP已經(jīng)在LTE升級(jí)網(wǎng)絡(luò)的軟件中增加了峰值數(shù)據(jù)速率，并將加強(qiáng)功率狀態(tài)的切換速度和提高蜂窩網(wǎng)絡(luò)邊緣的性能。盡管不斷還有細(xì)節(jié)性的更新，但是對(duì)設(shè)備開發(fā)的影響已經(jīng)縮小了很多。

2.2 LTE技術(shù)的創(chuàng)新

2.2.1 LTE技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)

根據(jù)對(duì)LTE技術(shù)的運(yùn)用，可以得知其技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步簡(jiǎn)化。LTE系統(tǒng)采用了OFDMA/FDMA大帶寬解決方案，以增加子載波數(shù)量的方式直接向更大帶寬擴(kuò)展。通過這種擴(kuò)展方式，可以用統(tǒng)一的框架來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)空間復(fù)用和單天線發(fā)送各種模式之間轉(zhuǎn)換，LTE系統(tǒng)采用了同一框架的自適應(yīng)MIMO傳輸，可以最大限度地利用實(shí)際信道的容量。為了降低系統(tǒng)的傳輸延遲，LTE滿足了用戶永遠(yuǎn)在線的需要，從而最大限度地簡(jiǎn)化了縱向網(wǎng)絡(luò)的層次。

2.2.2 LTE的技術(shù)創(chuàng)新

LTE系統(tǒng)拋棄了3G系統(tǒng)長期采用的CDMA技術(shù)，采用了以O(shè)FDMA為核心的技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵是能使系統(tǒng)為特定用戶在特定時(shí)間內(nèi)分配一段獨(dú)享的帶寬，從而為實(shí)現(xiàn)更高峰值速率提供基礎(chǔ)。LTE下行使用了OFDM技術(shù)，上行使用的是單載波頻分多址技術(shù)，可以維持單載波傳輸?shù)牡头迤奖忍匦裕瑥亩@得較好的終端功放效率和較低的功放成本。LTE還使用多入多出的技術(shù)在不同的信號(hào)通道上傳輸數(shù)據(jù)，能夠有效提升可達(dá)到的數(shù)據(jù)速率。

3 LTE技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

LTE技術(shù)能以更低的成本來為提供移動(dòng)通信業(yè)務(wù)向視頻業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換所需要的巨大容量。LTE與其他技術(shù)之間連接的能力提供了簡(jiǎn)化的業(yè)務(wù)水平。它可以增加和移除IP服務(wù)，并在進(jìn)行語音通話的時(shí)候，分享音樂和視頻。在LTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，高清視頻流成為了可能，促進(jìn)可視頻博客的發(fā)展。在技術(shù)上，LTE將帶來的好處是靈活的頻譜使用；在經(jīng)濟(jì)上帶來的好處是更高的頻譜效率和更大的承載量。

4 結(jié)論

隨著全球信息化步伐的加快，當(dāng)期的移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足未來寬帶通信的需求。因此，在移動(dòng)通信技術(shù)不斷進(jìn)步的情況下，LTE未來將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。由于新技術(shù)OFDM、MIMO的引入， LTE這種新的通信制式需要全新的測(cè)試平臺(tái)，所以LTE能否取得成功，必須從初期就重視測(cè)試環(huán)節(jié)。LTE技術(shù)不僅大大提升了用戶對(duì)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的體驗(yàn)，也為運(yùn)營商帶來了更多的技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)。LTE以其高速率低時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，得到世界主流通信設(shè)備商和運(yùn)營商的廣泛關(guān)注。只有具備了一定的測(cè)試條件，整個(gè)LTE產(chǎn)業(yè)才能蓬勃發(fā)展。

[1]G.Liu, J.Zhu, F.Jiang, et al.“Initial Performance Evaluation on TD-SCDMA Long Term Evolution System,”IEEE Vehicular Technology Conference, 2006,2：718-722.

[2]3GPP2 C.S0024-A.cdma2000 high rate packet data air interface specification，2006.

[3]3GPP2 C.S0024-B.cdma2000 high rate packet data air interface specification，2006.

[4]3GPP TS 36.201.Evolved universal terrestrial radio access(E-UTRA); long term evolution(LTE)physical layer;general descripation.

[5]3GPP TS 36.300.Evolved universal terrestrial radio access(E-UTRA)and evolved universal terrestrial radio access network(E-UTRAN); overall description;stage 2.

[6]侯自強(qiáng).從WiMAX到LTE:不同寬帶無線接入技術(shù)殊途同歸[J].電信科學(xué)，2005，21(5).