Long Term Evolution 長(zhǎng)期演進(jìn)
LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))，它是由3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）機(jī)構(gòu)啟動(dòng)的最大的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。最初，LTE被定義為3G與4G技術(shù)之間的一個(gè)過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)，可以理解為3.9G技術(shù)；然而從目前的情況來(lái)看，國(guó)際電信聯(lián)盟(International Telecommunications Union，ITU)已經(jīng)基本確定了從LTE和WiMax兩大技術(shù)中選定第四代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)標(biāo)準(zhǔn)，因此現(xiàn)在的LTE已經(jīng)可以稱為“準(zhǔn)4G”。
“準(zhǔn)4G”——LTE
LTE的誕生
相比2G網(wǎng)絡(luò)，第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)在數(shù)據(jù)傳輸速率方面有了較為明顯的提升；但相比WiMax和WiFi網(wǎng)絡(luò)而言，3G的數(shù)據(jù)傳輸速率仍不能滿足寬帶移動(dòng)互聯(lián)的需求。因此為了提升3G網(wǎng)絡(luò)在無(wú)線寬帶領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，3GPP組織在2004提出了3G網(wǎng)絡(luò)的LTE（Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn)）計(jì)劃，該計(jì)劃從“系統(tǒng)性能”、“網(wǎng)絡(luò)的部署場(chǎng)景”、“網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”、“業(yè)務(wù)支持能力”等方面對(duì)LTE提出了更高的要求。
為何取名為L(zhǎng)TE
既然LTE是3G網(wǎng)絡(luò)的“長(zhǎng)期演進(jìn)”，那么是不是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA這些3G網(wǎng)絡(luò)都會(huì)向著LTE方向發(fā)展呢？LTE還有沒有其它的對(duì)手呢？我們一起來(lái)看看。
認(rèn)識(shí)四大3G標(biāo)準(zhǔn)
相信很多用戶都認(rèn)為3G網(wǎng)絡(luò)只有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種，其實(shí)在2007年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）一共確定了四大3G標(biāo)準(zhǔn)，除了上述三種，還有WiMax（IEEE 802.16e）。而四大3G網(wǎng)絡(luò)最初制定的演進(jìn)方向也不盡相同，究竟它們各自會(huì)如何發(fā)展呢？我們一起來(lái)看看。
我們可以看到，同屬3GPP陣營(yíng)的TD-SCDMA和WCDMA的演進(jìn)方向?yàn)長(zhǎng)TE；而屬于3GPP2陣營(yíng)的CDMA2000則向著UMB的方向演進(jìn)；WiMax則繼續(xù)著自己的步伐，向著WiMax（802.16m）演進(jìn)。也就是說(shuō)，LTE最初的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是UMB和WiMax。
UMB提前出局 CDMA向LTE演進(jìn)
在LTE的兩大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中，UMB（超移動(dòng)寬帶）最先出局（UMB主要是由高通公司主導(dǎo)的）。在2006年，迫于LTE和WiMax的壓力，3GPP2組織制定了CDMA 2000的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)UMB。UMB是全球首個(gè)基于IP的移動(dòng)寬帶標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)超百兆的下行峰值速率，延遲更是低于16ms。遺憾的是，受到高通CDMA授權(quán)費(fèi)用的阻礙，CDMA的投資逐漸萎縮，全球主要的CDMA運(yùn)營(yíng)商紛紛表示將向LTE演進(jìn)，最終高通公司在2008年宣布停止UMB的研發(fā)。也就是說(shuō)，UMB退出了準(zhǔn)4G的競(jìng)爭(zhēng)。
三大3G技術(shù)向LTE演進(jìn)
由于UMB的提前出局，我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商的三大3G網(wǎng)絡(luò)均向著LTE方向演進(jìn)（LTE技術(shù)方向仍不相同）。所以目前LTE的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手只有一個(gè)，那就是WiMax。
唯一的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手：WiMax
WiMax
WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互聯(lián)接入）。WiMax的另一個(gè)名字是IEEE 802.16，它能提供超高速網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50km。此外，它還具有QoS保障、傳輸速率高（下行峰值108Mbps）、業(yè)務(wù)豐富多樣等優(yōu)點(diǎn)；而且WiMax的技術(shù)起點(diǎn)很高，采用了代表未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進(jìn)技術(shù)?，F(xiàn)在的WiMax（802.16m）已經(jīng)跳過(guò)3G，直接向4G演進(jìn)；而且WiMax還是LTE的誕生基石，因?yàn)閃iMax有70%的規(guī)范被LTE采納。
前文我們談到，三大3G網(wǎng)絡(luò)雖然最終都選擇了向LTE演進(jìn)，但演進(jìn)的技術(shù)方向卻不盡相同。其中WCDMA和CDMA 2000將向著LTE FDD演進(jìn)，而TD-SCDMA將向著LTE TDD演進(jìn)，兩者究竟有何不同呢？我們一起來(lái)看看。
按照雙工方式，LTE定義了兩種技術(shù)方向，即LTE FDD和LTE TDD。其中FDD為頻分雙工機(jī)制，也就是采用成對(duì)的頻率來(lái)劃分上行和下行通道，類似于現(xiàn)在的GSM制式，是目前大多數(shù)傳統(tǒng)3G運(yùn)營(yíng)商的選擇；TDD為時(shí)分雙工機(jī)制，和計(jì)算機(jī)內(nèi)部的總線工作方式相似，即通過(guò)時(shí)鐘同步，把通道劃分為不同的時(shí)隙來(lái)區(qū)分上行和下行，目前主要支持者為中國(guó)移動(dòng)，所以LTE TDD又名“TD-LTE”。
LTE FDD和LTE TDD的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
LTE FDD和LTE TDD各有優(yōu)缺點(diǎn)，如TDD能夠靈活配置頻率，可通過(guò)調(diào)整上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)，提高下行時(shí)隙比例，可以更好地支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)；而且由于TDD的基站接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元，可有效降低設(shè)備復(fù)雜度和成本。不過(guò)由于TDD的時(shí)間資源同時(shí)分配給了上、下行，TDD的發(fā)射時(shí)間也就是FDD的一半，也就是說(shuō)如果TDD要發(fā)送和FDD一樣多的數(shù)據(jù)，就必須增大TDD的發(fā)射功率；此外，TDD的基站覆蓋范圍小于FDD基站，且抗干擾能力也不及FDD。
引入OFDM和MIMO技術(shù)
與3G網(wǎng)絡(luò)使用的CDMA空中接入技術(shù)不同，LTE采用了更高端的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即正交頻分復(fù)用）和MIMO（Multiple-Input Multiple-Out-put，即多進(jìn)多出）技術(shù)。我們知道，目前的3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身就是一種自干擾體系，隨著用戶數(shù)量的增加和應(yīng)用環(huán)境的變化，干擾會(huì)不斷疊加，最終影響實(shí)際使用效果。
而通過(guò)OFDM技術(shù)就可解決類似問(wèn)題，它所使用的正交窄帶信道可有效抵抗頻率選擇性衰減，降低碼間干擾和提高頻譜利用率；而通過(guò)MIMO多進(jìn)多出技術(shù)，可有效提升數(shù)據(jù)的吞吐量和傳輸能力，同時(shí)增加信號(hào)的覆蓋能力。目前OFDM和MIMO技術(shù)均已成為4G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
LTE帶來(lái)的變化
1、提升峰值速率：下行峰值速率為100Mbps、上行為50Mbps。
2、提高了頻譜效率：下行鏈路5(bit/s)/Hz；上行鏈路2.5(bit/s)/Hz。
3、以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換。
4、QoS保證，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的QoS機(jī)制，保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
5、系統(tǒng)部署靈活，能夠支持1.25MHz-20MHz間的多種系統(tǒng)帶寬，并支持“paired”和“unpaired”的頻譜分配。
6、降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延：時(shí)延可達(dá)U-plan<5ms，C-plan<100ms。
7、增加了小區(qū)邊界比特速率，在小區(qū)邊界可提供1bit/s/Hz的數(shù)據(jù)速率。
雖然3G網(wǎng)絡(luò)還尚未在我國(guó)普及，但中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)開始高調(diào)宣傳TD-LTE。中國(guó)移動(dòng)在工信部的支持下，已經(jīng)啟動(dòng)了覆蓋全國(guó)6大城市的TD-LTE規(guī)模性試驗(yàn)工作，在一定時(shí)期內(nèi)計(jì)劃覆蓋5000萬(wàn)人，為L(zhǎng)TE商用隨時(shí)做好準(zhǔn)備。此外，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)與9家運(yùn)營(yíng)商簽署TD-LTE合作協(xié)議(NDA/MoU)，推動(dòng)全球建成或即將建成26個(gè)TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)。目前，TD-LTE實(shí)驗(yàn)網(wǎng)的傳輸速率下行可達(dá)100Mbps，上行可達(dá)50Mbps。
與高調(diào)的中國(guó)移動(dòng)相似，已經(jīng)向LTE靠攏的中國(guó)電信也在加緊LTE演進(jìn)步伐，在去年舉辦的上海世博會(huì)上，中國(guó)電信已經(jīng)在世博園內(nèi)建成全國(guó)最大的LTE實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，總面積達(dá)8.1平方公里，比中國(guó)移動(dòng)的TD-LTE實(shí)驗(yàn)網(wǎng)還要大2.7平方公里。目前，中國(guó)電信的LTE FDD實(shí)驗(yàn)網(wǎng)在20MHz頻段下同樣實(shí)現(xiàn)了下行速率100Mbps，上行速率50Mbps。
在三大電信運(yùn)營(yíng)商中，中國(guó)聯(lián)通對(duì)LTE的反應(yīng)最遲緩，目前尚未有任何啟動(dòng)LTE的消息。從WCDMA的演進(jìn)路線來(lái)看，中國(guó)聯(lián)通將首先向HSPA+網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，下行傳輸速率將從目前的7.2Mbps提升至14Mbps甚至是21Mbps。具體的演進(jìn)速度將根據(jù)用戶的速率需求和兩大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的變化而定。
TD-LTE在2011年開始試商用？
目前，TD-LTE技術(shù)已經(jīng)得到了國(guó)際組織、運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的廣泛支持，一個(gè)包括設(shè)備、芯片、終端、儀表、天線等在內(nèi)的國(guó)際化產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)逐步成形，TD-LTE在全球的大規(guī)模試驗(yàn)和商用已經(jīng)呈現(xiàn)出“箭在弦上”之勢(shì)，那么2011年會(huì)是TD-LTE商用元年嗎？這個(gè)目前誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)。
根據(jù)中國(guó)移動(dòng)董事長(zhǎng)王建宙在2011GSMA的介紹，TD-LTE商用時(shí)間尚未確定；而且目前TD-LTE的芯片（高通推出的TD-LTE芯片計(jì)劃于今年第四季度上市）和終端設(shè)備尚未量產(chǎn)，所以TD-LTE在今年開始商用的可能性不高。不過(guò)由于TD-SCDMA在3G時(shí)代表現(xiàn)不佳，不排除中國(guó)移動(dòng)為扭轉(zhuǎn)被動(dòng)局面在2011年年底開始TD-LTE商用的可能?？傊?#8220;準(zhǔn)4G”網(wǎng)絡(luò)LTE已經(jīng)離我們很近了，讓我們做好準(zhǔn)備，隨時(shí)迎接它的到來(lái)吧。
LTE的未來(lái)：真正的4G標(biāo)準(zhǔn)？
作為國(guó)際電信聯(lián)盟確認(rèn)的“準(zhǔn)4G”標(biāo)準(zhǔn)，不少業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為L(zhǎng)TE與WiMax成為4G標(biāo)準(zhǔn)已“沒有懸念”，最終確定只是時(shí)間問(wèn)題，因此我們已經(jīng)可以把LTE網(wǎng)絡(luò)稱為4G網(wǎng)絡(luò)。而作為L(zhǎng)TE的兩個(gè)技術(shù)方向，LTE FDD和LTE TDD也必將開始融合發(fā)展，以后每一個(gè)LTE客戶端，既可在FDD網(wǎng)絡(luò)使用，同時(shí)也可以在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)使用。那么4G網(wǎng)絡(luò)之后的5G網(wǎng)絡(luò)又是什么呢？讓我們期待LTE+和IEEE 802.11m+給我們帶來(lái)答案吧。
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