無線通信LTE技術探討

裘哲明

【摘要】 作為一種先進的無線通信技術，LTE技術對于改善無線通信傳輸效率及質量具有重要作用。本文首先介紹了LTE技術的網絡結構和協(xié)議結構，然后具體闡述了LTE中的關鍵技術，以期為相關技術與研究人員提供參考。

【關鍵詞】 無線通信 LTE技術 分析

LTE也稱為為“3.9G”，其具有100Mbps的數據下載性能，被認為是無線通信由3G轉向4G的關鍵技術。同傳統(tǒng)的3G技術相比較，LTE在廣域覆蓋、分組傳送、向下兼容、延遲降低及數據傳輸方面具有更明顯的優(yōu)勢。LTE系統(tǒng)采用高頻傳輸、頻分多址、多用戶檢測、MIMO、空時空頻處理、自適應技術、中繼、智能天線等技術用于改善系統(tǒng)性能及容量，可符合高分辨率、高數據的多媒體業(yè)務標準，其在功能、技術、用戶體驗及頻帶領域都有較深入改進。因此，加強有關無線通信LTE技術的分析，對于改善無線通信技術水平具有重要的現(xiàn)實意義。

一、LTE技術的網絡結構及協(xié)議結構

LTE主要采用以ENODE B為基礎的單層結構，此種結構便于降低延遲和網絡簡化，可滿足低成本、低復雜性、低時延等要求。相比較原有的3Gpp接入網絡，LTE有效降低了RNC節(jié)點的使用量，其在對3Gpp架構體系進行整體改進的基礎上，已逐步接近典型的IP寬帶網結構。[1]

3Gpp結構通常也被稱為E-UTRAN，接入網主要由接入網關及ENODE B組成。aGW是一個邊界節(jié)點，如果將其作為核心網的組成部分，則接入網主要由ENODE B一層構成。ENODE B不但擁有傳統(tǒng)Node B的所有功能，還能同時完成RNC的MAC層、接入控制、物理層、Inter-cellRRM、物理層、承載控制、調度、RRC等大量功能。兩個Node B之間則采用Mesh方式進行直接連接，此種方式也是對UTRAN結構的重要修改部分。在空中接入技術領域，LTE的信道數量相比WCDMA系統(tǒng)要少，且其消除了專用通道，不再使用UTRAN公共業(yè)務信道和廣播媒體控制層，有效減少了MAC層的實體類型。

二、LTE中的關鍵技術分析

1、HARQ技術。LTE技術同時利用了HARQ技術和自適應編碼技術，此兩種技術可與當前的3G通信系統(tǒng)良好兼容，且能大幅度改善數據傳輸控制質量，有效減少信道時變特性對LTE通信的影響。相比3G系統(tǒng)，LTE系統(tǒng)的上行通信主要采用同步HARQ技術，而下行通信主要采用異步自適應HARQ技術。

（1）上行HARQ技術按照通信業(yè)務可劃分為子幀捆綁模式與普通模式，子幀捆綁模式主要用于操作VoIP業(yè)務，普通模式主要用于操作單子幀數據。因此兩種技術的工作模式采用的HARQ流程數也不相同，子幀捆綁模式為4，普通模式為8。[2]

（2）下行HARQ技術可使用ENODE B控制信道中的傳輸數據，控制端依據用戶終端在ENODE B傳輸子幀后的返回指示來判定物理信道傳輸的HARQ流程數及重新開展數據傳輸的必要性。因此依據下行通信的特點，下行通信的HARQ工作方式主要采用異步式。

2、MIMO技術。MIMO技術在無線信號的傳輸終端均采用多天線技術組成多通道，能對接收到的空時編碼進行解碼。因不同發(fā)射天線的信道間彼此獨立，各信道均可單獨開展數據傳輸，若利用OFDM技術便能大幅度改善無線系統(tǒng)的數據傳輸速率。另外，在信號寬帶及發(fā)射功率固定時，MIMO系統(tǒng)容量會隨著天線數量的增加而不斷增大，這對于有限頻譜內的數據通信具有非常重要的作用。LTE技術中使用的MIMO技術模型一般為上行1*2個天線，下行為2*2個天線，最高時不得超過4*4個天線。

3、SC-FDMA與OFDM技術。為有效改善在固定寬帶內的傳輸信息容量，LTE通信標準中的調制技術主要采用SC-FDMA與OFDM技術。SC-FDMA技術主要用于上行通信，是一種有效改進的OFDMA技術，此技術的峰均比更小，在上行通信中可提升用戶終端的功放利用質量；OFDM技術主要用于下行通道中，其能確保在同一住宅區(qū)內的各用戶間不會形成相互干擾。OFDM技術能使用兩個以上的正交子載波對高速數據流實施分流，進而減小同種數據量要求的傳輸速率，延長單個符號的傳輸時間，以此加強LTE系統(tǒng)的抗干擾性能，降低通信數據間的互相干擾。[3]

4、網絡扁平化技術。為滿足LTE系統(tǒng)高速數據通信傳輸中縮短處理過程時延的需求，LTE系統(tǒng)采用了扁平化網絡架構技術。網絡扁平化技術將網絡結構劃分為SGM/PGM、MME、ENODE B三部分，其應用雖然使LTE系統(tǒng)無法完成軟切換功能，但其可大幅度減少網絡節(jié)點的處理時延，對于改善系統(tǒng)通信速率具有重要作用。

三、結束語

LTE技術的應用水平將直接影響著無線通信數據傳輸質量和效果，因此，相關技術與研究人員應加強有關無線通信LTE技術的研究，總結LTE技術特定及關鍵技術，以逐步改善LTE技術的應用質量，促進無線網絡的整體完善。

參 考 文 獻

[1]牛超.淺談3G后無線通信的LTE技術[J].中國科技信息.2010，13（14）：74-75

[2]龍燕，孫旭，陳選育.后3G時代LTE異軍突起[J].廣西通信技術. 2007，06（10）：61-62

[3]聞立群.LTE技術的發(fā)展現(xiàn)狀和演進趨勢[J].現(xiàn)代電信科技. 2009，05（35）：57-58