LTE-A

LTE-A簡介

　　LTE-Advanced是LTE（Long Term Evolution）的演進，2008年3月開始，2008年5月確定需求。它滿足ITU-R 的IMT-Advanced技術征集的需求，LTE-A不僅是3GPP形成歐洲IMT-Advanced技術提案的一個重要來源，還是一個后向兼容的技術，完全兼容LTE，是演進而不是革命。

　　主要新技術

　　1 、多頻段協同與頻譜整合多頻段層疊無線接入系統：高頻段優化的系統用于小范圍熱點、室內和家庭基站（Home Node B）等場景，基于低頻段的系統為高頻段系統提供“底襯”，填補高頻段系統的覆蓋空洞和高速移動用戶。頻譜整合（Spectrum Aggregation）：將相鄰的數個較小的頻帶整合為1個較大的頻帶。2、中繼（Relay）技術：Relay Station （RS）改善覆蓋和提高容量 Reapter（直放站）層1 RS （AF amplify-and-forward）增強直放站層2 RS和層3 RS （DF decoded-and-forward），其中層2爭議較大RS，新的干擾源，需要新的幀結構和資源調度，雙工方式等3 、協同多點傳輸CoMP，Coordinative Multiple Point類似于分布式天線增強服務，尤其是小區邊緣4 、家庭基站帶來的挑戰密集部署、重疊覆蓋會造成很復雜的干擾家庭基站的所有權變化，運營商可能部分的喪失網規、網優的控制權，更加劇了干擾控制和接入管理的難度5、 物理層傳輸技術上行沿用SC-FDMA（DFT-S-OFDM）技術小區間干擾抑制技術：聯合檢測和干擾消除

LTE-A百科

　　LTE-Advanced是LTE（Long Term Evolution）的演進，2008年3月開始，2008年5月確定需求。它滿足ITU-R 的IMT-Advanced技術征集的需求，LTE-A不僅是3GPP形成歐洲IMT-Advanced技術提案的一個重要來源，還是一個后向兼容的技術，完全兼容LTE，是演進而不是革命。

　　主要新技術

　　1 、多頻段協同與頻譜整合多頻段層疊無線接入系統：高頻段優化的系統用于小范圍熱點、室內和家庭基站（Home Node B）等場景，基于低頻段的系統為高頻段系統提供“底襯”，填補高頻段系統的覆蓋空洞和高速移動用戶。頻譜整合（Spectrum Aggregation）：將相鄰的數個較小的頻帶整合為1個較大的頻帶。2、中繼（Relay）技術：Relay Station （RS）改善覆蓋和提高容量 Reapter（直放站）層1 RS （AF amplify-and-forward）增強直放站層2 RS和層3 RS （DF decoded-and-forward），其中層2爭議較大RS，新的干擾源，需要新的幀結構和資源調度，雙工方式等3 、協同多點傳輸CoMP，Coordinative Multiple Point類似于分布式天線增強服務，尤其是小區邊緣4 、家庭基站帶來的挑戰密集部署、重疊覆蓋會造成很復雜的干擾家庭基站的所有權變化，運營商可能部分的喪失網規、網優的控制權，更加劇了干擾控制和接入管理的難度5、 物理層傳輸技術上行沿用SC-FDMA（DFT-S-OFDM）技術小區間干擾抑制技術：聯合檢測和干擾消除

　　LTE-A芯片和終端

　　2013年6月26日，在首爾舉行的一個活動上，韓國電信運營商SK推出全球第一個消費級LTE-A網絡。［1］ 有消息稱，美國AT&T與日本NTTDOCOMO亦加緊展開LTE-Advanced商用服務布局，預計下半年美國和日本LTE-Advanced商用服務將遍地開花。［2］ LTE載波聚合是一項重要技術，可以在一個頻段內及跨頻段將多個無線電信道結合在一起，從而提高用戶的數據傳輸速率，減少延遲，并為沒有20 MHz連續頻譜的運營商提供Category 4功能。在芯片方面，高通Gobi第三代LTE調制解調器MDM9x25是首批支持LTE-Advanced和LTE載波聚合的芯片。目前只有MDM9225和MDM9625芯片組能夠支持載波聚合技術，驍龍800系列處理器集成這款調制解調器［3］ 。除了高通，英特爾也有計劃推出LTE-A芯片。在終端方面，全球首款LTE-Advanced智能手機是由三星推出的Galaxy S4 LTE-A，采用驍龍800系列處理器，于2013年6月發布。 ［4］ 在9月，日本軟銀移動推出了Pocket WiFi SoftBank 203Z和eAccess 的Pocket WiFi GL09P移動路由器，下行傳輸速率可達110Mbps，通過支持LTE Advanced載波聚合實現目前市場上最快速度的商用產品，集成高通Gobi MDM9x25調制解調器。［5］ 據了解，安哥拉移動運營商Unitel已采用愛立信提供的設備在其網絡上測試了LTE-A載波聚合技術。這次演示于2013年12月18日在一張商用網絡上使用1800MHz和900MHz頻段及商用終端進行，當時Unitel在其羅安達的商用網絡上進行了商用數據傳輸。愛立信撒哈拉以南非洲地區副總裁Magnus Mchunguzi表示：“這次演示使Unitel成為全球少數在現網上實現采用商用終端演示LTE-A技術的運營商之一。”

　　LTE和LTE-A究竟什么區別？

　　LTE-A是LTE-Advanced的簡稱，是LTE技術的后續演進。LTE俗稱3.9G，這說明LTE的技術指標已經與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略低于4G要求外，其他技術指標都已經達到了4G標準的要求。而將LTE正式帶入4G的LTE-A的技術整體設計則遠超過了4G的最小需求。在2008年6月，3GPP完成了LTE-A的技術需求報告，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到15Mbps/Hz和30Mbps/Hz。這些參數已經遠高于ITU的最小技術需求指標，具有明顯的優勢。

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

　　LTE-A系統的關鍵技術包括：

　　載波聚合

　　LTE-A支持連續載波聚合以及頻帶內和頻帶間的非連續載波聚合，最大能聚合帶寬可達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，每個載波應能夠配置成與LTE后向兼容的載波，然而也不排除設計僅被LTE-A系統使用的載波。目前3GPP根據運營商的需求識別出了12種載波聚合的應用場景，其中4種作為近期重點分別涉及到FDD和TDD的連續和非連續載波聚合場景。在LTE-A的研究階段，載波聚合的相關研究重點包括連續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計等。

　　多點協作

　　多點協作分為多點協調調度和多點聯合處理兩大類，分別適用于不同的應用場景，互相之間不能完全取代。多點協調調度的研究主要是集中在和多天線波束賦形相結合的解決方案上。在3GPP最近針對ITU的初步評估中，多點協作技術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的技術，并同時明顯改進上行和下行的系統性能，因此多點協調的標準化進度成為3GPP提交的4G候選方案和面向ITU評估的重中之重。

　　接力傳輸

　　未來移動通信系統在傳統的蜂窩網的基礎上需要對城市熱點地區容量優化，并且在需要擴展盲區、地鐵及農村的覆蓋。目前在3GPP的標準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，帶內回程的接力傳輸相比傳統的微波回程的接力傳輸性能要低，但帶內回程不需要LTE頻譜之外的回程頻段而進一步節省費用，因此二者各自有其市場需求和應用場景。

　　多天線增強

　　鑒于日益珍貴的頻率資源，多天線技術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準廣泛采納。受限于發射天線高度對信道的影響，LTE-A系統上行和下行多天線增強的重點有所區別。在LTE系統的多種下行多天線模式基礎上，LTE-A要求支持的下行最高多天線配置規格為8x8，同時多用戶空分復用的增強被認為是標準化的重點。LTE-A相對于LTE系統的上行增強主要集中在如何利用終端的多個功率放大器，利用上行發射分集來增強覆蓋，上行空間復用來提高上行峰值速率等。

　　OFDM

　　OFDM由多載波調制（MCM）發展而來，OFDM技術是多載波傳輸方案的實現方式之一，它的調制和解調是分別基于快速傅立葉反變換（IFFT）和快速傅立葉變換（FFT）來實現的，是實現復雜度最低、應用最廣的一種多載波傳輸方案。在傳統的頻分復用系統中，各載波上的信號頻譜是沒有重疊的，以便接收端利用傳統的濾波器分離和提取不同載波上的信號。OFDM系統是將數據符號調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發送的數據。因此，OFDM系統具有更高的頻譜利用率。同時，在OFDM符號之間插入循環前綴，可以消除由于多徑效應而引起的符號間干擾，能避免在多徑信道環境下因保護間隔的插入而影響子載波之間的正交性。這使得OFDM系統非常適用于多徑無線信道環境。OFDM的優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，而每個子信道內部都可以認為是平坦衰落的，可采用基于IFFT/FFT的OFDM快速實現方法，在頻率選擇性信道中，OFDM接收機的復雜度比帶均衡器的單載波系統簡單。與其它寬帶接入技術不同，OFDM可運行在不連續的頻帶上，這將有利于多用戶的分配和分集效果的應用等。但OFDM技術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的高速率傳輸的要求，LTE-A技術引入了無線中繼技術。用戶終端可以通過中間接入點中繼接入網絡來獲得帶寬服務。減小無線鏈路的空間損耗，增大信噪比，進而提高邊緣用戶信道容量。無線中繼技術包括Repeaters和Relay。Repeaters是在接到母基站的射頻信號后，在射頻上直接轉發，在終端和基站都是不可見，而且并不關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技術是在原有站點的基礎上，通過增加一些新的Relay站（或稱中繼節點、中繼站），加大站點和天線的分布密度。這些新增Relay節點和原有基站（母基站）都通過無線連接，和傳輸網絡之間沒有有線的連接，下行數據先到達母基站，然后再傳給Relay節點，Relay節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量，從而提高系統的頻譜效率和用戶數據率。

　　自組織網絡

　　為了通過有效的運維成本（OPEX）和LTE網絡參數和結構復雜化的壓力，3GPP借用自組織網絡的概念，在R8提出一種新運維策略。該策略將eNodeB作為自組織網絡節點，在其中添加自組織功能模塊，完成蜂窩無線網絡自配置（Self-configuration）、自優化（Self-optimization）和自操作（Self-operation）。作為LTE的特性，SON已經在R8引入需求，R9完成自愈性、自優化能力的討論。LTE自組織網絡與傳統IP互聯網自組織不同在于，LTE要求自組織節點可以互聯之外，可以對網絡進行自優化和自操作。

　　LTE與4G的區別

　　LTE與4G的區別大致有以下這幾點： 1. 首先要說的是，4G只是一個標準，LTE（Long Term Evolution，長期演進）盡管被宣傳為4G無線標準，但它其實并未被3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計劃）認可為國際電信聯盟（ITU）所描述的下一代無線通訊標準IMT-Advanced，因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準。只有升級版的LTEAdvanced（LTE-A）才滿足國際電信聯盟對4G的要求。 2. LTE-A是LTE技術的后續演進。LTE俗稱3.9G，這說明LTE的技術指標已經與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略低于4G要求外，其他技術指標都已經達到了4G標準的要求。還有LTE包括TDD-LTE和FDD-LTE兩種制式。 3. 這幾者的關系可以這樣想，把他們在時間軸上表現出來，簡單來說LTE~~4G《=LTE-A 。 LTE（3.9G，準4G）接近于4G，就是現在移動，聯通宣傳的“4G”，并不是真正意義上的4G，LTE-A可以算得上真正意義上的4G。若是移動聯通之類的，達到真正4G，應該是TD-LTE-A或者FD-LTE-A。 4. 從2G開始，到現在，無線蜂窩技術的速率比對大概是這樣子的：（或許有出入）CDMA2000 1x/EVDO;GSM EDGE;TD-SCDMA HSPA;WCDMA HSPA;TD-LTE;FDD-LTE;TD-LTE-A;FDD-LTE-A。電信2G以及電信3G，移動聯通2G，移動3G演進，聯通3G演進，移動聯通準4G技術，以及LTE-A技術。 5.3G的演進技術LTE：演進歷史：9K --》GPRS:42K--》 EDGE:172K --》WCDMA：364k --》HSDPA/HSUPA:14.4M --》HSDPA+/HSUPA+：42M --》FDD-LTE:300M