浅谈4G主流技术及其各自特点

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1、浅谈4G主流技术及其各自特点摘要：LTE-Advanced（简称LTE-A）是LTE的平滑演进，LTE-A在速率吋延等各方面更优，简要阐述了一些满足ETE-A需求的主流技术：如中继技术、基站间协同和多用户多流波束赋形等。关键词：LTE-A.多频段协同与频谱整合、口组织网络、多流聚合0引言随着社会的进步，近几年来，WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等各种系统已经逐步在全球大规模部署并商用，LTE技术以其速率高、时延低等优势，得到世界各大主流设备商和运营商的青睐，为了保证LTE技术及英后续先进技术的t久生命力，且满足

2、未来儿年内无线通信市场的更高需求和更多应用，3GPP实吋开始了LTE的平滑演进LTE-A技术的研究，并将其作为4G的首选技术。1LTE-A技术简介1.1峰值速率提升和频谱效率有限改进LTE定位于“无线的宽带化”，所以在低速移动的情况下，下行峰值速率可达lGb/s,上行峰值速率达500Mb/s,是ETE的10倍，对时延的要求是从空闲状态到链接状态的吋延小于100ms到小于50ms,从睡眠状态到激活状态转换吋延小于50ms到小于lOmso改变LTE的天线配置，采用MIMO技术，可以满足系统要求下行峰值频谱速率为30b/s/Hz,

3、_上行峰值速率为15b/s/Hz,提高频谱效率。与此同时，更有实际意义的是系统要求小区平均频谱效率及小区边缘频谱效率大幅度提高。1.2支持多种应用场景，针对室内和热点区域进行优化LTE在传统的宏蜂窝连续覆盖下是口J以获得令人满意的性能的，但是数据统计显示人们更习惯在室内和一些热点区域使用移动设备。1.3有效支持新的频段和大带宽LTE-A的潜在部署频段包括450〜470MHZ、698〜862MHZ、790〜862MHZ、2.3〜2.4GHZ、3.4〜4.2GHZ、4.4〜4.99GHZ等。可以看到，除了2.3〜2.4GHZ位于

4、传统蜂窝系统常用的频段外，新的频段呈现高低分化的趋势。尤其是大量的潜在频段集中在3.4GHZ以上的较高频谱。充分利用好这些频段,可以构建多频段层叠接入的网络架构，在现有站点上部署高、低多频段基站，形成基本的“层叠覆盖”。在此基础上，进一步部署室内基站，中继站和分布式天线站点来扩展高频段的覆盖范围，将系统负载吸引到高频段，减轻低频段的负担,使其能够更有效地提供高质量连续覆盖，支持高速移动。2LTE-A的主流技术LTE-A相对于LTE而言，在空口上没冇发生太大的变化，依然沿用了OFDM和MIMO技术，其技术发展主要集中在RRM技

5、术和网络层的优化方面。采用的关键技术如下：2.1多频段协同与频谱整合LTE-A系统是一个多频段层叠无线接入系统，在这方面有两种可能的方案：一是高、低频段系统紧密协同，集成在一个网络架构中；二是高频段形成独立于低频段之外的局部域系统。比多频段协同更进一步的是频谱整合。首先可以考虑将相邻的几个较小的频段整合为一个较大的频带，这种情况的典型场景是：低端终端的接收带宽小于系统带宽，此时为了支持小带宽终端的正常工作，需要保持完整的窄带操作。但对于那些接受带宽较大的终端，则可以将多个相邻窄频带整合为一个宽频带，通过一个统一的基带处理来实

6、现。需要研究的是在多个频带内的公共信道的分布；另一种则是选择一个频带作为“主频带”，只在这个频带内传输同步信道或广播信道，而其他“辅频带”中则主要传输数据，采用这种方法需要考虑如何避免同步和小区搜索性能的下降，以及如何避免频繁的频带间测量。离散多频带的整合主要是为了将分配给运营商的多个较小的离散频带联合起来，当做-个较宽的频带使用，通过统一的基带处理实现离散频带的同吋传输。载波聚合技术能很好地满足LTE和LTE-A系统频谱兼容性的要求，可以沿用LTE的物理信道和调制编码方式，这样不仅能加速标准化进程，而且能够最大限度的利用现

7、冇的LTE装置。2.2中继技术屮继就是基站不直接将信号发送给UE,而是先发给一个屮继站（RS）然后由RS转发给UEo因为LTE-A系统提出了很高的系统容量要求，可供如此大容量的大带宽频谱资源只能在较高的频段取得，高频段的路损和穿透损都较大，很难实现好的覆盖。而屮继技术可以改善系统覆盖，同时，如呆将屮继站放置在原有小区覆盖范围内，理论上还可以提高系统容量。所以这是ETE-A中一项很重要的技术，不过由于插入了新的网络节点，等于插入了新的干扰源，増加了设计的复杂性，可以先考虑2跳的设计。2.3分布式天线和屮继技术相似，该技术也是通

8、过插入大量新的站点拉近天线和用户的距离,实现“小区分裂”，获得更高频率复用。所不同的是新增站点和基站是通过射频光纤连接。新增的天线站只包含射频模块，所冇的基带处理仍然集中在基站。该技术又可称为协同多点传输，天线站可以看做基站的多个扇区，进行天线站Z间的协同，获得“联合发送/接收增益”。设计