4.2 MIMO技術(shù)

要達(dá)到LTE-A提出的目標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸速率，需要通過(guò)增加天線數(shù)量以提高峰值頻譜效率，即多天線技術(shù)，包括Beam-forming和空間復(fù)用。多天線技術(shù)是一種有效的提高系統(tǒng)容量的方法。當(dāng)前LTE應(yīng)用基于碼本預(yù)編碼技術(shù)的下行4天線技術(shù)。峰值速率達(dá)到300Mbit/s。由于LTE-A的帶寬高達(dá)100M，當(dāng)前峰值速率可以達(dá)到下行1.5Gbit/s。

4.3 載波聚合

當(dāng)前LTE系統(tǒng)在頻帶利用率上已經(jīng)接近Shannon極限。如果要提高系統(tǒng)吞吐量，就必須提高系統(tǒng)的帶寬或者信噪比。

LTE-A通過(guò)“載波聚合”（Spectrum Aggregation）的方式進(jìn)行帶寬增強(qiáng)，即把幾個(gè)基于20MHz的LTE設(shè)計(jì)捆綁在一起，通過(guò)提高可用帶寬，LTE-A將帶寬擴(kuò)展到100M。但是實(shí)際上很可能沒(méi)有一整塊的空閑帶寬，所以LTE-A允許離散頻帶的聚合。在具體應(yīng)用中還面臨很多問(wèn)題，如載波聚合時(shí)多個(gè)可選載波是否需要?jiǎng)澐挚捎眉虾透鞣N集合的等級(jí)劃分；在切換中載波變化的通信問(wèn)題；載波變化時(shí)的信令傳輸問(wèn)題；各個(gè)載波的激活和去激活過(guò)程。這些問(wèn)題都在3GPP會(huì)議中提出并存在多種方案。當(dāng)前載波聚合作為L(zhǎng)TE-A的重要組成部分和關(guān)注焦點(diǎn)，是R10制定中的重點(diǎn)。

4.4 無(wú)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(dòng)通信系統(tǒng)的高速率傳輸?shù)囊?，LTE-A技術(shù)引入了無(wú)線中繼技術(shù)。用戶終端可以通過(guò)中間接入點(diǎn)中繼接入網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得帶寬服務(wù)。減小無(wú)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(wú)線中繼技術(shù)包括Repeaters和Relay。

Repeaters是在接到母基站的射頻信號(hào)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(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加一些新的Relay站（或稱中繼節(jié)點(diǎn)、中繼站），加大站點(diǎn)和天線的分布密度。這些新增Relay節(jié)點(diǎn)和原有基站（母基站）都通過(guò)無(wú)線連接，和傳輸網(wǎng)絡(luò)之間沒(méi)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(diǎn)，Relay節(jié)點(diǎn)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。

4.5 多點(diǎn)協(xié)同

協(xié)同多點(diǎn)傳輸，即CoMP（Coordinated Multi-point Transmission）技術(shù)通過(guò)對(duì)空域的擴(kuò)充提高系統(tǒng)容量減小用戶間干擾，是LTE-Advanced對(duì)空域擴(kuò)充的核心技術(shù)之一。CoMP技術(shù)利用光纖連接的天線站點(diǎn)協(xié)同在一起為用戶服務(wù)，相鄰的幾個(gè)天線站或節(jié)點(diǎn)同時(shí)為一個(gè)用戶服務(wù)，從而提高用戶的數(shù)據(jù)率，提高小區(qū)邊緣的通信質(zhì)量。作為L(zhǎng)TE-Advanced對(duì)空域擴(kuò)充的兩種核心技術(shù)，Relay和CoMP技術(shù)對(duì)LTE標(biāo)準(zhǔn)做出了很大的創(chuàng)新。

根據(jù)終端是否知道信號(hào)從多個(gè)天線站點(diǎn)發(fā)射，CoMP可以分為3類：終端不知道接收到的信號(hào)來(lái)自多個(gè)分布的天線，終端按照單基站方式接收；終端將接收到的所有信道測(cè)量反饋，但接收方式按照單基站方式接收，效果相當(dāng)于多徑接收；終端將接收到的所有信號(hào)測(cè)量反饋，但是基站側(cè)發(fā)送時(shí)，同時(shí)發(fā)送各個(gè)天線的發(fā)射信息，包括發(fā)射點(diǎn)和權(quán)重等。

4.6 自組織網(wǎng)絡(luò)

為了通過(guò)有效的運(yùn)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(yùn)維策略。該策略將eNodeB作為自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在其中添加自組織功能模塊，完成蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的自配置（Self-configuration）、自優(yōu)化(Self-optimization)和自操作(Self-operation)。作為L(zhǎng)TE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(diǎn)可以互聯(lián)之外，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自優(yōu)化和自操作。

5 演進(jìn)淺析

由于LTE重新定義了空中接口和核心網(wǎng)絡(luò)，摒棄了CDMA技術(shù)而采用OFDM技術(shù)，只支持分組域，使得LTE與已有3GPP各版本標(biāo)準(zhǔn)不兼容，現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)很難平滑演進(jìn)到LTE，如果要部署LTE需要大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，部署成本比較高。從歷史規(guī)律來(lái)看，從標(biāo)準(zhǔn)成熟到規(guī)模商用，一般要3~4年時(shí)間，2009年3月LTE標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)并批準(zhǔn)，因此可以預(yù)計(jì)在2012~2013年以后LTE才具備規(guī)模商用的條件。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看，目前LTE網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備和終端尚未成熟，特別是終端方面可能成為L(zhǎng)TE發(fā)展的瓶頸，支持LTE，WCDMA雙模的終端預(yù)計(jì)在2012年才能推出。考慮到運(yùn)營(yíng)商投資和回報(bào)的平衡，無(wú)線接入網(wǎng)將會(huì)是EUTRAN和GERAN/UTRAN并存的場(chǎng)景，GERAN/UTRAN仍然保持二級(jí)架構(gòu)，EUTRAN采用扁平化架構(gòu)，隨著多模基站的推出，LTE的eNodeB可以和NodeB，BTS采用共站址的方式。

6 結(jié)束語(yǔ)

從GSM到UMTS再到HSPA，空口技術(shù)不斷演進(jìn)，數(shù)據(jù)速率、小區(qū)吞吐量不斷提高，但是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基本保持了RNC+NodeB的二級(jí)架構(gòu)。隨著無(wú)線扁平化技術(shù)的出現(xiàn)與興起，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)會(huì)發(fā)生什么樣的變化成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到LTE階段，EUTRAN中只含有eNodeB一個(gè)網(wǎng)元，不再有RNC，如何從UTRAN演進(jìn)到EUTRAN需要特別關(guān)注。本文對(duì)LTE/LTE-A需求、研究進(jìn)展以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹。