全球最新：LTE/LTE-A技术及标准进展

来源：互联网　2022-09-10 16:06:24

(资料图)

4.2 MIMO技术

要达到LTE-A提出的目标数据传输速率，需要通过增加天线数量以提高峰值频谱效率，即多天线技术，包括Beam-forming和空间复用。多天线技术是一种有效的提高系统容量的方法。当前LTE应用基于码本预编码技术的下行4天线技术。峰值速率达到300Mbit/s。由于LTE-A的带宽高达100M，当前峰值速率可以达到下行1.5Gbit/s。

4.3 载波聚合

当前LTE系统在频带利用率上已经接近Shannon极限。如果要提高系统吞吐量，就必须提高系统的带宽或者信噪比。

LTE-A通过“载波聚合”（Spectrum Aggregation）的方式进行带宽增强，即把几个基于20MHz的LTE设计捆绑在一起，通过提高可用带宽，LTE-A将带宽扩展到100M。但是实际上很可能没有一整块的空闲带宽，所以LTE-A允许离散频带的聚合。在具体应用中还面临很多问题，如载波聚合时多个可选载波是否需要划分可用集合和各种集合的等级划分；在切换中载波变化的通信问题；载波变化时的信令传输问题；各个载波的激活和去激活过程。这些问题都在3GPP会议中提出并存在多种方案。当前载波聚合作为LTE-A的重要组成部分和关注焦点，是R10制定中的重点。

4.4 无线中继

LTE系统容量要求很高，这样的容量需要较高的频段。为了满足下一代移动通信系统的高速率传输的要求，LTE-A技术引入了无线中继技术。用户终端可以通过中间接入点中继接入网络来获得带宽服务。减小无线链路的空间损耗，增大信噪比，进而提高边缘用户信道容量。无线中继技术包括Repeaters和Relay。

Repeaters是在接到母基站的射频信号后，在射频上直接转发，在终端和基站都是不可见，而且并不关心目的终端是否在其覆盖范围，因此它的作用只是放大器而已。它的作用仅限于增加覆盖，并不能提高容量。

Relay技术是在原有站点的基础上，通过增加一些新的Relay站（或称中继节点、中继站），加大站点和天线的分布密度。这些新增Relay节点和原有基站（母基站）都通过无线连接，和传输网络之间没有有线的连接，下行数据先到达母基站，然后再传给Relay节点，Relay节点再传输至终端用户，上行则反之。这种方法拉近了天线和终端用户的距离，可以改善终端的链路质量，从而提高系统的频谱效率和用户数据率。

4.5 多点协同

协同多点传输，即CoMP（Coordinated Multi-point Transmission）技术通过对空域的扩充提高系统容量减小用户间干扰，是LTE-Advanced对空域扩充的核心技术之一。CoMP技术利用光纤连接的天线站点协同在一起为用户服务，相邻的几个天线站或节点同时为一个用户服务，从而提高用户的数据率，提高小区边缘的通信质量。作为LTE-Advanced对空域扩充的两种核心技术，Relay和CoMP技术对LTE标准做出了很大的创新。

根据终端是否知道信号从多个天线站点发射，CoMP可以分为3类：终端不知道接收到的信号来自多个分布的天线，终端按照单基站方式接收；终端将接收到的所有信道测量反馈，但接收方式按照单基站方式接收，效果相当于多径接收；终端将接收到的所有信号测量反馈，但是基站侧发送时，同时发送各个天线的发射信息，包括发射点和权重等。

4.6 自组织网络

为了通过有效的运维成本（OPEX）和LTE网络参数和结构复杂化的压力，3GPP借用自组织网络的概念，在R8提出一种新运维策略。该策略将eNodeB作为自组织网络节点，在其中添加自组织功能模块，完成蜂窝无线网络的自配置（Self-configuration）、自优化(Self-optimization)和自操作(Self-operation)。作为LTE的特性，SON已经在R8引入需求，R9完成自愈性、自优化能力的讨论。

LTE自组织网络与传统IP互联网自组织不同在于，LTE要求自组织节点可以互联之外，可以对网络进行自优化和自操作。

5 演进浅析

由于LTE重新定义了空中接口和核心网络，摒弃了CDMA技术而采用OFDM技术，只支持分组域，使得LTE与已有3GPP各版本标准不兼容，现有3G网络很难平滑演进到LTE，如果要部署LTE需要大规模的网络升级，部署成本比较高。从历史规律来看，从标准成熟到规模商用，一般要3~4年时间，2009年3月LTE标准冻结并批准，因此可以预计在2012~2013年以后LTE才具备规模商用的条件。从产业链的角度来看，目前LTE网络侧设备和终端尚未成熟，特别是终端方面可能成为LTE发展的瓶颈，支持LTE，WCDMA双模的终端预计在2012年才能推出。考虑到运营商投资和回报的平衡，无线接入网将会是EUTRAN和GERAN/UTRAN并存的场景，GERAN/UTRAN仍然保持二级架构，EUTRAN采用扁平化架构，随着多模基站的推出，LTE的eNodeB可以和NodeB，BTS采用共站址的方式。

6 结束语

从GSM到UMTS再到HSPA，空口技术不断演进，数据速率、小区吞吐量不断提高，但是无线网络基本保持了RNC+NodeB的二级架构。随着无线扁平化技术的出现与兴起，无线网络架构会发生什么样的变化成为了业界关注的焦点，网络发展到LTE阶段，EUTRAN中只含有eNodeB一个网元，不再有RNC，如何从UTRAN演进到EUTRAN需要特别关注。本文对LTE/LTE-A需求、研究进展以及关键技术进行了介绍。

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