现代无线通信——未来移动通信系统LTE-A

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1、未来移动通信系统LTE-A随着移动互联网业务得到蓬勃发展，互联网变得更加普及，同时对移动通信技术提出了更高的新要求。移动互联网最典型的应用便是用手机上网。随着智能机的普及，大众似乎都融入到移动互联网的浪潮之中，用户对这种便携式的智能机更加青睐，同时也产生了更高的需求。移动互联网业务最大的优势便体现在它的便捷性和随意性。移动互联网的这一优势体现在它提供了丰富的应用场景，让人们可以在任何完整或零碎的时间使用，移动用户可随时随地方便接入无线网络，并且高效的同时享受诸多业务。在这个需求的背后，依靠的是强大的技术支撑。支撑移动互联网业务的主要

2、技术力量便是移动通信技术的飞速发展和应用。更好的客户体验就需要更好的系统性能、更合理的网络场景部署、更佳的网络构架。长期演进(LTE)项目是近几年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术，是3G与4G技术之间的一个过渡。它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。与3G相比，LTE更具技术优势，具

3、体体现在：高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。但是人们对技术的要求是永不止步的。随后很快又有了LTE技术的后续演进，即LTE-Advanced，简称LTE-A。LTE与4G相比较，除最大带宽、上行峰值速率两个指标略低于4G要求外，其他技术指标都已经达到了4G标准的要求。在2008年6月，3GPP完成了LTE-A的技术需求报告，提出了LTE-A的最小需求：下行峰值速率1Gbps，上行峰值速率500Mbps，上下行峰值频谱利用率分别达到15Mbps/Hz和30Mbps/Hz。这些参数已经远高于ITU的最小技术需求指标，具

4、有明显的优势。为了满足IMT-Advanced(4G)的各种需求指标，3GPP针对LTE-Advanced(LTE-A)提出了几个关键技术，包括载波聚合、协作多点发送和接收、接力传输、多天线增强等技术。1、载波聚合（CA）　　LTE-A支持连续载波聚合以及频带内和频带间的非连续载波聚合，最大能聚合带宽可达100MHz。目前3GPP根据运营商的需求识别出了12种载波聚合的应用场景，其中4种作为近期重点分别涉及到FDD和TDD的连续和非连续载波聚合场景。在LTE-A的研究阶段，载波聚合的相关研究重点包括连续载波聚合的频谱利用率提升，上下

5、行非对称的载波聚合场景的控制信道的设计等。2、多点协作（CoMP）　　多点协作分为多点协调调度和多点联合处理两大类，分别适用于不同的应用场景，互相之间不能完全取代。多点协调调度的研究主要是集中在和多天线波束赋形相结合的解决方案上。　　在3GPP最近针对ITU的初步评估中，多点协作技术是唯一能在基站四天线配置条件下满足所有场景的需求指标的技术，并同时明显改进上行和下行的系统性能，因此多点协调的标准化进度成为3GPP提交的4G候选方案和面向ITU评估的重中之重。3、多天线增强（EnhancedMIMO）　　受限于发射天线高度对信道的影响

6、，LTE-A系统上行和下行多天线增强的重点有所区别。在LTE系统的多种下行多天线模式基础上，LTE-A要求支持的下行最高多天线配置规格为8x8，同时多用户空分复用的增强被认为是标准化的重点。LTE-A相对于LTE系统的上行增强主要集中在如何利用终端的多个功率放大器，利用上行发射分集来增强覆盖，上行空间复用来提高上行峰值速率等。LTE-A多天线技术提高了峰值频谱效率和平均频谱效率，大大增强了系统的容量和覆盖，改善了网络性能。4、OFDM　　OFDM由多载波调制(MCM)发展而来，它的优点在于抗多径衰落的能力强，频谱效率高，OFDM将信

7、道划分为若干子信道，而每个子信道内部都可以认为是平坦衰落的，可采用基于IFFT/FFT的OFDM快速实现方法，在频率选择性信道中，OFDM接收机的复杂度比带均衡器的单载波系统简单。与其它宽带接入技术不同，OFDM可运行在不连续的频带上，这将有利于多用户的分配和分集效果的应用等。但OFDM技术对频偏和相位噪声比较敏感，而且峰值平均功率比（PAPR）大。5、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。无线中继技术包括Repeaters和Re

8、lay。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