摘要:随着无线移动通信的快速发展,下一代移动通信系统的研究工作已经开始展开。作为3GPP长期演进项目,LTE被视作从3G向4G演进的主流技术,它的发展将大大提升用户对移动通信业务的体验,并为运营商带来更多的技术和成本优势。本文简要分析了LTE技术的背景,探讨了LTE的关键技术,概括了其优势,并提出未来发展趋势,目的就是为了给人们提供更优质、更方便的服务。
关键词:4G;LTE技术;现状;未来趋势
如今全球的现代化通讯技术水平都在不断上升当中,几乎每个人都拥有一部移动设备,因此人们对通讯设备及功能的要求越来越严格。因此要想在电信市场上得以生存并不断发展,必须研发出低功率、少投资、较快连接速率的中端设备。目前,3G技术虽然在快速的发展,但也受到知识产权等条件的局限,当前市场及用户需要更快捷、传递效率更高的网络诞生。LTE是目前为止最接近4G的技术,被称为3.9G,是3G到4G的过渡。与传统3G技术相比,LTE在技术上更加具备优势,具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等方面。从2008年开始,LTE的后续演进得到全球的高度关注,其技术框架也逐渐清晰。以下简要针对LTE技术相关内容进行探讨,希望能对从事同行业的人们有个简单的参考。
- LTE的背景
LTE项目是3G的演进,是3G与4G技术之间的一个过渡,是3.9G的全球标准。它改良并强化了3G的无线接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的惟一标准,在20 MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率,解决了小区边缘用户的覆盖差和干扰信号多的问题,相对于3G网络大大的提高了小区的容量,同时将网络延迟大大降低。
3GPP组织作为推动LTE技术及其标准化的组织,在2008年11月LTE版本8停止使用,这表明LTE的关键技术和规范已经完善,为LTE的商业化部署创造了先决条件。中国的通信设备生产商为了LTE技术可以更好的推进也做了很多工作,积极参与了标准的制定。
基于FDD的LTE系统已经开始在全球推广,而中国移动作为全球最大的移动运营商,在2010年的第二季度,在上海的世博园区建成了一个基于TDD制式的LTE示范网,这在全球属于首例。
- LTE关键技术
LTE的关键技术包括MIMO多天线技术、OFDM多址接入技术、SC—FDMA技术、小区间协调和干扰抑制技术等。这些新技术大大提高了LTE系统的性能。以下重点介绍OFDM多址接入技术、以及SC—FDMA技术、MIMO多天线技术。
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- OFDM技术
OFDM技术作为LTE技术的主要特点,其主要思想就是要降低时延,减少符号之间相互干扰的影响,一般情况下,是在OFDM符合的前面加入保护间隔,当保护间隔大于信道时延的扩展时,就可以完全消除符号间的干扰,同时,OFDM参数的设定对整个系统的性能起决定性作用,例如循环前缀,它的目的主要是消除符号之间的干扰,OFDM系统的抵抗多径的能力和所覆盖的能力,由循环前缀的长度决定。为了使方圆100km的小区覆盖要求得到满足,LTE系统采用的是两套前缀循环方案,根据场地的具体情况进行选择。
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- SC—FDMA技术
SC—FDMA技术是一种单载波多用户接入技术,它比OFDM/ OFDMA易实现,但在性能方面要比OFDM/ OFDMA稍逊一筹。相对于OFDM/OFDMA, SC—FDMA的PAPR(峰值平均功率比)较低。发射机效率较高,能改善小区边缘覆盖差和干扰信号多的问题。最大的优点是减少了发射终端的PAPR、降低了终端的体积和成本,这是SC—FDMA作为LTE上行信号接入方式的主要优势。其特点还包括频谱带宽分配灵活、子载波序列固定、采用循环前缀对抗多径衰落和可变的传输时间间隔等。
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