LTE/LTE-A技術及標準進展

4.2 MIMO技術

要達到LTE-A提出的目標數據傳輸速率，需要通過增加天線數量以提高峰值頻譜效率，即多天線技術，包括Beam-forming和空間復用。多天線技術是一種有效的提高系統容量的方法。當前LTE應用基于碼本預編碼技術的下行4天線技術。峰值速率達到300Mbit/s。由于LTE-A的帶寬高達100M，當前峰值速率可以達到下行1.5Gbit/s。

4.3 載波聚合

當前LTE系統在頻帶利用率上已經接近Shannon極限。如果要提高系統吞吐量，就必須提高系統的帶寬或者信噪比。

LTE-A通過“載波聚合”（Spectrum Aggregation）的方式進行帶寬增強，即把幾個基于20MHz的LTE設計捆綁在一起，通過提高可用帶寬，LTE-A將帶寬擴展到100M。但是實際上很可能沒有一整塊的空閑帶寬，所以LTE-A允許離散頻帶的聚合。在具體應用中還面臨很多問題，如載波聚合時多個可選載波是否需要劃分可用集合和各種集合的等級劃分；在切換中載波變化的通信問題；載波變化時的信令傳輸問題；各個載波的激活和去激活過程。這些問題都在3GPP會議中提出并存在多種方案。當前載波聚合作為LTE-A的重要組成部分和關注焦點，是R10制定中的重點。

4.4 無線中繼

LTE系統容量要求很高，這樣的容量需要較高的頻段。為了滿足下一代移動通信系統的高速率傳輸的要求，LTE-A技術引入了無線中繼技術。用戶終端可以通過中間接入點中繼接入網絡來獲得帶寬服務。減小無線鏈路的空間損耗，增大信噪比，進而提高邊緣用戶信道容量。無線中繼技術包括Repeaters和Relay。

Repeaters是在接到母基站的射頻信號后，在射頻上直接轉發，在終端和基站都是不可見，而且并不關心目的終端是否在其覆蓋范圍，因此它的作用只是放大器而已。它的作用僅限于增加覆蓋，并不能提高容量。

Relay技術是在原有站點的基礎上，通過增加一些新的Relay站（或稱中繼節點、中繼站），加大站點和天線的分布密度。這些新增Relay節點和原有基站（母基站）都通過無線連接，和傳輸網絡之間沒有有線的連接，下行數據先到達母基站，然后再傳給Relay節點，Relay節點再傳輸至終端用戶，上行則反之。這種方法拉近了天線和終端用戶的距離，可以改善終端的鏈路質量，從而提高系統的頻譜效率和用戶數據率。

4.5 多點協同

協同多點傳輸，即CoMP（Coordinated Multi-point Transmission）技術通過對空域的擴充提高系統容量減小用戶間干擾，是LTE-Advanced對空域擴充的核心技術之一。CoMP技術利用光纖連接的天線站點協同在一起為用戶服務，相鄰的幾個天線站或節點同時為一個用戶服務，從而提高用戶的數據率，提高小區邊緣的通信質量。作為LTE-Advanced對空域擴充的兩種核心技術，Relay和CoMP技術對LTE標準做出了很大的創新。

根據終端是否知道信號從多個天線站點發射，CoMP可以分為3類：終端不知道接收到的信號來自多個分布的天線，終端按照單基站方式接收；終端將接收到的所有信道測量反饋，但接收方式按照單基站方式接收，效果相當于多徑接收；終端將接收到的所有信號測量反饋，但是基站側發送時，同時發送各個天線的發射信息，包括發射點和權重等。

4.6 自組織網絡

為了通過有效的運維成本（OPEX）和LTE網絡參數和結構復雜化的壓力，3GPP借用自組織網絡的概念，在R8提出一種新運維策略。該策略將eNodeB作為自組織網絡節點，在其中添加自組織功能模塊，完成蜂窩無線網絡的自配置（Self-configuration）、自優化(Self-optimization)和自操作(Self-operation)。作為LTE的特性，SON已經在R8引入需求，R9完成自愈性、自優化能力的討論。

LTE自組織網絡與傳統IP互聯網自組織不同在于，LTE要求自組織節點可以互聯之外，可以對網絡進行自優化和自操作。

5 演進淺析

由于LTE重新定義了空中接口和核心網絡，摒棄了CDMA技術而采用OFDM技術，只支持分組域，使得LTE與已有3GPP各版本標準不兼容，現有3G網絡很難平滑演進到LTE，如果要部署LTE需要大規模的網絡升級，部署成本比較高。從歷史規律來看，從標準成熟到規模商用，一般要3~4年時間，2009年3月LTE標準凍結并批準，因此可以預計在2012~2013年以后LTE才具備規模商用的條件。從產業鏈的角度來看，目前LTE網絡側設備和終端尚未成熟，特別是終端方面可能成為LTE發展的瓶頸，支持LTE，WCDMA雙模的終端預計在2012年才能推出。考慮到運營商投資和回報的平衡，無線接入網將會是EUTRAN和GERAN/UTRAN并存的場景，GERAN/UTRAN仍然保持二級架構，EUTRAN采用扁平化架構，隨著多模基站的推出，LTE的eNodeB可以和NodeB，BTS采用共站址的方式。

6 結束語

從GSM到UMTS再到HSPA，空口技術不斷演進，數據速率、小區吞吐量不斷提高，但是無線網絡基本保持了RNC+NodeB的二級架構。隨著無線扁平化技術的出現與興起，無線網絡架構會發生什么樣的變化成為了業界關注的焦點，網絡發展到LTE階段，EUTRAN中只含有eNodeB一個網元，不再有RNC，如何從UTRAN演進到EUTRAN需要特別關注。本文對LTE/LTE-A需求、研究進展以及關鍵技術進行了介紹。

關鍵詞： LTELTE-