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當我們還在為體驗到高速的3G網(wǎng)絡而興奮時；當我們還在為如何選擇WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種3G網(wǎng)絡而煩惱時；你可知道，3G運營商們已經(jīng)開始為后3G時代牽線搭橋了，我們即將迎來全新的LTE時代。LTE，也許你已聽過這個名字，也許你已在上海世博會上親身感受過它的精彩，那么LTE就是傳說中的4G嗎？相比3G它又有哪些優(yōu)勢呢？2011年LTE能走進我們的生活嗎？下面就讓我們一起來了解LTE的前世今生和未來。
Long Term Evolution 長期演進 LTE(Long Term Evolution,長期演進)，它是由3GPP（第三代合作伙伴計劃）機構啟動的最大的新技術研發(fā)項目。最初，LTE被定義為3G與4G技術之間的一個過渡標準，可以理解為3.9G技術；然而從目前的情況來看，國際電信聯(lián)盟(International Telecommunications Union，ITU)已經(jīng)基本確定了從LTE和WiMax兩大技術中選定第四代移動通信技術(4G)標準，因此現(xiàn)在的LTE已經(jīng)可以稱為“準4G”。
LTE的誕生 相比2G網(wǎng)絡，第三代移動通信技術(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)絡而言，3G的數(shù)據(jù)傳輸速率仍不能滿足寬帶移動互聯(lián)的需求。因此為了提升3G網(wǎng)絡在無線寬帶領域的競爭力，3GPP組織在2004提出了3G網(wǎng)絡的LTE（Long Term Evolution,長期演進）計劃，該計劃從“系統(tǒng)性能”、“網(wǎng)絡的部署場景”、“網(wǎng)絡架構”、“業(yè)務支持能力”等方面對LTE提出了更高的要求。 為何取名為LTE LTE為什么要取名為3G的“長期演進”呢？這主要是因為通信是一個投資巨大的行業(yè)，各大通信巨頭總是希望能在現(xiàn)有的基礎通信構架上延續(xù)、修補和完善，而不希望出現(xiàn)徹底的顛覆，以免造成初始投資的損失。盡管現(xiàn)在的LTE已經(jīng)在3G的基礎上進行了不小的改革，但這些巨頭們?nèi)匀幌矚g沿用這種帶有“演進”風格的名稱，所以取名為“LTE”。
LTE的主要競爭對手
既然LTE是3G網(wǎng)絡的“長期演進”，那么是不是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA這些3G網(wǎng)絡都會向著LTE方向發(fā)展呢？LTE還有沒有其它的對手呢？我們一起來看看。 認識四大3G標準 相信很多用戶都認為3G網(wǎng)絡只有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種，其實在2007年，國際電信聯(lián)盟（ITU）一共確定了四大3G標準，除了上述三種，還有WiMax（IEEE 802.16e）。而四大3G網(wǎng)絡最初制定的演進方向也不盡相同，究竟它們各自會如何發(fā)展呢？我們一起來看看。
我們可以看到，同屬3GPP陣營的TD-SCDMA和WCDMA的演進方向為LTE；而屬于3GPP2陣營的CDMA2000則向著UMB的方向演進；WiMax則繼續(xù)著自己的步伐，向著WiMax（802.16m）演進。也就是說，LTE最初的主要競爭對手是UMB和WiMax。 UMB提前出局 CDMA向LTE演進 在LTE的兩大競爭對手中，UMB（超移動寬帶）最先出局（UMB主要是由高通公司主導的）。在2006年，迫于LTE和WiMax的壓力，3GPP2組織制定了CDMA 2000的演進標準UMB。UMB是全球首個基于IP的移動寬帶標準，可實現(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授權費用的阻礙，CDMA的投資逐漸萎縮，全球主要的CDMA運營商紛紛表示將向LTE演進，最終高通公司在2008年宣布停止UMB的研發(fā)。也就是說，UMB退出了準4G的競爭。
由于UMB的提前出局，我國三大運營商的三大3G網(wǎng)絡均向著LTE方向演進（LTE技術方向仍不相同）。所以目前LTE的競爭對手只有一個，那就是WiMax。 唯一的競爭對手：WiMax
WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互聯(lián)接入）。WiMax的另一個名字是IEEE 802.16，它能提供超高速網(wǎng)絡連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠可達50km。此外，它還具有QoS保障、傳輸速率高（下行峰值108Mbps）、業(yè)務豐富多樣等優(yōu)點；而且WiMax的技術起點很高，采用了代表未來通信技術發(fā)展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進技術?，F(xiàn)在的WiMax（802.16m）已經(jīng)跳過3G，直接向4G演進；而且WiMax還是LTE的誕生基石，因為WiMax有70%的規(guī)范被LTE采納。 前面已經(jīng)介紹過，國際電信聯(lián)盟(International Telecommunications Union;ITU)已經(jīng)基本確定了從LTE和WiMax兩大技術中選定第四代移動通信技術(4G)標準，而且兩者同時入選的幾率非常大，因此兩者的競爭也將繼續(xù)下去。
LTE的兩大技術方向：LTE FDD和LTE TDD
前文我們談到，三大3G網(wǎng)絡雖然最終都選擇了向LTE演進，但演進的技術方向卻不盡相同。其中WCDMA和CDMA 2000將向著LTE FDD演進，而TD-SCDMA將向著LTE TDD演進，兩者究竟有何不同呢？我們一起來看看。
按照雙工方式，LTE定義了兩種技術方向，即LTE FDD和LTE TDD。其中FDD為頻分雙工機制，也就是采用成對的頻率來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運營商的選擇；TDD為時分雙工機制，和計算機內(nèi)部的總線工作方式相似，即通過時鐘同步，把通道劃分為不同的時隙來區(qū)分上行和下行，目前主要支持者為中國移動，所以LTE TDD又名“TD-LTE”。 LTE FDD和LTE TDD的優(yōu)缺點對比 LTE FDD和LTE TDD各有優(yōu)缺點，如TDD能夠靈活配置頻率，可通過調(diào)整上下行時隙轉換點，提高下行時隙比例，可以更好地支持非對稱業(yè)務；而且由于TDD的基站接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元，可有效降低設備復雜度和成本。不過由于TDD的時間資源同時分配給了上、下行，TDD的發(fā)射時間也就是FDD的一半，也就是說如果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 與3G網(wǎng)絡使用的CDMA空中接入技術不同，LTE采用了更高端的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即正交頻分復用）和MIMO（Multiple-Input Multiple-Out-put，即多進多出）技術。我們知道，目前的3G網(wǎng)絡技術本身就是一種自干擾體系，隨著用戶數(shù)量的增加和應用環(huán)境的變化，干擾會不斷疊加，最終影響實際使用效果。 而通過OFDM技術就可解決類似問題，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MIMO多進多出技術，可有效提升數(shù)據(jù)的吞吐量和傳輸能力，同時增加信號的覆蓋能力。目前OFDM和MIMO技術均已成為4G網(wǎng)絡標準技術。 LTE帶來的變化 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。 4、QoS保證，通過系統(tǒng)設計和嚴格的QoS機制，保證實時業(yè)務的服務質(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、降低無線網(wǎng)絡時延：時延可達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。 8、提供向下兼容，支持已有的3G系統(tǒng)和非3GPP規(guī)范系統(tǒng)的協(xié)同運作。
我國LTE的發(fā)展
雖然3G網(wǎng)絡還尚未在我國普及，但中國移動已經(jīng)開始高調(diào)宣傳TD-LTE。中國移動在工信部的支持下，已經(jīng)啟動了覆蓋全國6大城市的TD-LTE規(guī)模性試驗工作，在一定時期內(nèi)計劃覆蓋5000萬人，為LTE商用隨時做好準備。此外，中國移動已經(jīng)與9家運營商簽署TD-LTE合作協(xié)議(NDA/MoU)，推動全球建成或即將建成26個TD-LTE試驗網(wǎng)。目前，TD-LTE實驗網(wǎng)的傳輸速率下行可達100Mbps，上行可達50Mbps。 與高調(diào)的中國移動相似，已經(jīng)向LTE靠攏的中國電信也在加緊LTE演進步伐，在去年舉辦的上海世博會上，中國電信已經(jīng)在世博園內(nèi)建成全國最大的LTE實驗網(wǎng)，總面積達8.1平方公里，比中國移動的TD-LTE實驗網(wǎng)還要大2.7平方公里。目前，中國電信的LTE FDD實驗網(wǎng)在20MHz頻段下同樣實現(xiàn)了下行速率100Mbps，上行速率50Mbps。 在三大電信運營商中，中國聯(lián)通對LTE的反應最遲緩，目前尚未有任何啟動LTE的消息。從WCDMA的演進路線來看，中國聯(lián)通將首先向HSPA+網(wǎng)絡演進，下行傳輸速率將從目前的7.2Mbps提升至14Mbps甚至是21Mbps。具體的演進速度將根據(jù)用戶的速率需求和兩大競爭對手的變化而定。 TD-LTE在2011年開始試商用？
目前，TD-LTE技術已經(jīng)得到了國際組織、運營商和設備商的廣泛支持，一個包括設備、芯片、終端、儀表、天線等在內(nèi)的國際化產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)逐步成形，TD-LTE在全球的大規(guī)模試驗和商用已經(jīng)呈現(xiàn)出“箭在弦上”之勢，那么2011年會是TD-LTE商用元年嗎？這個目前誰也說不準。 根據(jù)中國移動董事長王建宙在2011GSMA的介紹，TD-LTE商用時間尚未確定；而且目前TD-LTE的芯片（高通推出的TD-LTE芯片計劃于今年第四季度上市）和終端設備尚未量產(chǎn)，所以TD-LTE在今年開始商用的可能性不高。不過由于TD-SCDMA在3G時代表現(xiàn)不佳，不排除中國移動為扭轉被動局面在2011年年底開始TD-LTE商用的可能?？傊?，“準4G”網(wǎng)絡LTE已經(jīng)離我們很近了，讓我們做好準備，隨時迎接它的到來吧。 LTE的未來：真正的4G標準？ 作為國際電信聯(lián)盟確認的“準4G”標準，不少業(yè)內(nèi)專家認為LTE與WiMax成為4G標準已“沒有懸念”，最終確定只是時間問題，因此我們已經(jīng)可以把LTE網(wǎng)絡稱為4G網(wǎng)絡。而作為LTE的兩個技術方向，LTE FDD和LTE TDD也必將開始融合發(fā)展，以后每一個LTE客戶端，既可在FDD網(wǎng)絡使用，同時也可以在TD-LTE網(wǎng)絡使用。那么4G網(wǎng)絡之后的5G網(wǎng)絡又是什么呢？讓我們期待LTE+和IEEE 802.11m+給我們帶來答案吧。 |
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來自： 步夢九淵 > 《WiMAX動態(tài)》
