LTE-A是什么 主要技術(shù)特征講解 都有哪些關(guān)鍵技術(shù)

　　LTE-A是LTE-Advanced的簡稱,是LTE技術(shù)的后續(xù)演進(jìn)。LTE俗稱3.9G，這說明LTE的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)與4G非常接近了。LTE與4G相比較，除最大帶寬、上行峰值速率兩個指標(biāo)略低于4G要求外，其他技術(shù)指標(biāo)都已經(jīng)達(dá)到了4G標(biāo)準(zhǔn)的要求。而將LTE正式帶入4G的LTE-A的技術(shù)整體設(shè)計則遠(yuǎn)超過了4G的最小需求。在2008年6月，3GPP完成了LTE-A的技術(shù)需求報告，提出了LTE-A的最小需求：下行峰值速率1Gbps，上行峰值速率500Mbps，上下行峰值頻譜利用率分別達(dá)到15Mbps/Hz和30Mbps/Hz。這些參數(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)高于ITU的最小技術(shù)需求指標(biāo)，具有明顯的優(yōu)勢。

(資料圖)

LTE-A主要技術(shù)特征

　　為了滿足IMT-Advanced(4G)的各種需求指標(biāo)，3GPP針對LTE-Advanced(LTE-A)提出了幾個關(guān)鍵技術(shù)，包括載波聚合、協(xié)作多點發(fā)送和接收、接力傳輸、多天線增強等。

LTE-A系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：

載波聚合

　　LTE-A支持連續(xù)載波聚合以及頻帶內(nèi)和頻帶間的非連續(xù)載波聚合，最大能聚合帶寬可達(dá)100MHz。為了在LTE-A商用初期能有效利用載波，即保證LTE終端能夠接入LTE-A系統(tǒng)，每個載波應(yīng)能夠配置成與LTE后向兼容的載波，然而也不排除設(shè)計僅被LTE-A系統(tǒng)使用的載波。

　　目前3GPP根據(jù)運營商的需求識別出了12種載波聚合的應(yīng)用場景，其中4種作為近期重點分別涉及到FDD和TDD的連續(xù)和非連續(xù)載波聚合場景。在LTE-A的研究階段，載波聚合的相關(guān)研究重點包括連續(xù)載波聚合的頻譜利用率提升，上下行非對稱的載波聚合場景的控制信道的設(shè)計等。

多點協(xié)作

　　多點協(xié)作分為多點協(xié)調(diào)調(diào)度和多點聯(lián)合處理兩大類，分別適用于不同的應(yīng)用場景，互相之間不能完全取代。多點協(xié)調(diào)調(diào)度的研究主要是集中在和多天線波束賦形相結(jié)合的解決方案上。

　　在3GPP最近針對ITU的初步評估中，多點協(xié)作技術(shù)是唯一能在基站四天線配置條件下滿足所有場景的需求指標(biāo)的技術(shù)，并同時明顯改進(jìn)上行和下行的系統(tǒng)性能，因此多點協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)度成為3GPP提交的4G候選方案和面向ITU評估的重中之重。

接力傳輸

　　未來移動通信系統(tǒng)在傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)的基礎(chǔ)上需要對城市熱點地區(qū)容量優(yōu)化，并且在需要擴展盲區(qū)、地鐵及農(nóng)村的覆蓋。

　　目前在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化工作集中在低功率可以部署在電線桿或者外墻上的帶內(nèi)回程的接力傳輸上，其體積小重量輕，易于選址。一般來說，帶內(nèi)回程的接力傳輸相比傳統(tǒng)的微波回程的接力傳輸性能要低，但帶內(nèi)回程不需要LTE頻譜之外的回程頻段而進(jìn)一步節(jié)省費用，因此二者各自有其市場需求和應(yīng)用場景。

多天線增強

　　鑒于日益珍貴的頻率資源，多天線技術(shù)由于通過擴展空間的傳輸維度而成倍地提高信道容量而被多種標(biāo)準(zhǔn)廣泛采納。

　　受限于發(fā)射天線高度對信道的影響，LTE-A系統(tǒng)上行和下行多天線增強的重點有所區(qū)別。在LTE系統(tǒng)的多種下行多天線模式基礎(chǔ)上，LTE-A要求支持的下行最高多天線配置規(guī)格為8x8，同時多用戶空分復(fù)用的增強被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)化的重點。LTE-A相對于LTE系統(tǒng)的上行增強主要集中在如何利用終端的多個功率放大器，利用上行發(fā)射分集來增強覆蓋，上行空間復(fù)用來提高上行峰值速率等。

OFDM

　　OFDM由多載波調(diào)制(MCM)發(fā)展而來，OFDM技術(shù)是多載波傳輸方案的實現(xiàn)方式之一，它的調(diào)制和解調(diào)是分別基于快速傅立葉反變換(IFFT)和快速傅立葉變換(FFT)來實現(xiàn)的，是實現(xiàn)復(fù)雜度最低、應(yīng)用最廣的一種多載波傳輸方案。在傳統(tǒng)的頻分復(fù)用系統(tǒng)中，各載波上的信號頻譜是沒有重疊的，以便接收端利用傳統(tǒng)的濾波器分離和提取不同載波上的信號。OFDM系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)符號調(diào)制在傳輸速率相對較低的、相互之間具有正交性的多個并行子載波上進(jìn)行傳輸。它允許子載波頻譜部分重疊，接收端利用各子載波間的正交性恢復(fù)發(fā)送的數(shù)據(jù)。因此，OFDM系統(tǒng)具有更高的頻譜利用率。同時，在OFDM符號之間插入循環(huán)前綴，可以消除由于多徑效應(yīng)而引起的符號間干擾，能避免在多徑信道環(huán)境下因保護(hù)間隔的插入而影響子載波之間的正交性。這使得OFDM系統(tǒng)非常適用于多徑無線信道環(huán)境。

　　OFDM的優(yōu)點在于抗多徑衰落的能力強，頻譜效率高，OFDM將信道劃分為若干子信道，而每個子信道內(nèi)部都可以認(rèn)為是平坦衰落的，可采用基于IFFT/FFT的OFDM快速實現(xiàn)方法，在頻率選擇性信道中，OFDM接收機的復(fù)雜度比帶均衡器的單載波系統(tǒng)簡單。與其它寬帶接入技術(shù)不同，OFDM可運行在不連續(xù)的頻帶上，這將有利于多用戶的分配和分集效果的應(yīng)用等。但OFDM技術(shù)對頻偏和相位噪聲比較敏感，而且峰值平均功率比(PAPR)大。

無線中繼

　　LTE系統(tǒng)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(tǒng)的高速率傳輸?shù)囊螅琇TE-A技術(shù)引入了無線中繼技術(shù)。用戶終端可以通過中間接入點中繼接入網(wǎng)絡(luò)來獲得帶寬服務(wù)。減小無線鏈路的空間損耗，增大信噪比，進(jìn)而提高邊緣用戶信道容量。無線中繼技術(shù)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(zhuǎn)發(fā)，在終端和基站都是不可見，而且并不關(guān)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(shù)是在原有站點的基礎(chǔ)上，通過增加一些新的Relay站(或稱中繼節(jié)點、中繼站)，加大站點和天線的分布密度。這些新增Relay節(jié)點和原有基站(母基站)都通過無線連接，和傳輸網(wǎng)絡(luò)之間沒有有線的連接，下行數(shù)據(jù)先到達(dá)母基站，然后再傳給Relay節(jié)點，Relay節(jié)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(zhì)量，從而提高系統(tǒng)的頻譜效率和用戶數(shù)據(jù)率。

自組織網(wǎng)絡(luò)

　　為了通過有效的運維成本(OPEX)和LTE網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的壓力，3GPP借用自組織網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)節(jié)點，在其中添加自組織功能模塊，完成蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)自配置(Self-configuration)、自優(yōu)化(Self-optimization)和自操作(Self-operation)。作為LTE的特性，SON已經(jīng)在R8引入需求，R9完成自愈性、自優(yōu)化能力的討論。

　　LTE自組織網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP互聯(lián)網(wǎng)自組織不同在于，LTE要求自組織節(jié)點可以互聯(lián)之外，可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自優(yōu)化和自操作。

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