浅析LTE技术发展现状及未来趋势

浅析LTE技术发展现状及未来趋势

刘庆财

身份证号：44178119861119xxxx广东广州510630

摘要：随着当今社会的迅速发展，科技水平的不断提升，LTE技术备受人们的关注。为了LTE技术更好更快的发展，更加便利人们的生活，相关专业人员应不断提高自身的专业技能及综合素养，重视LTE技术探入对其进行研究。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：LTE技术；优势；未来趋势

引言

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。

1.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20MHz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。

2.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。

2.1OFDM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。

2.2SC—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。

SC—FDMA有两种子载波映射方式:集中式和离散式，如图1所示。

2.3MIMO技术

MIMO技术已经成为无线通信领域的关键技术之一，通过近几年的持续发展，MIMO技术被应用在各种无线通信系统中。在无线宽带移动通信系统方面，MIMO技术已经被应用到3GPP的标准中，B3G和4G的系统中也运用了MIMO技术。在无线宽带接入系统中，正在制订中的802.16e、802.11n和802.20等标准也采用了MIMO技术。在其他无线通信系统研究中，如超宽带(UWB)系统、感知无线电系统(CR)，都已经采用了MIMO技术。LTE的基本MIMO模型是下行22、上行1×2个天线，但同时也正在考虑更多的天线配置(最多4×4)。LTE在上行还采用了虚拟MIMO以增大容量，被考虑的技术还包括空间复用、空分多址、预编码、秩自适应、以及开环发射分集等。

随着使用天线数目的增加，MIMO技术实现的复杂度大幅度增高，从而限制了天线的使用数目，不能充分发挥MIMO技术的优势。目前，如何在保证一定的系统性能的基础上降低MIMO技术的算法复杂度和实现复杂度，成为业界面对的巨大挑战。

3.LTE的技术优势

3.1拓宽了通信市场

对于LTE技术来讲其具备较强的移动特性，能够极大程度增强用户的移动体验，高效的交互特性及数据效率可以确保用户QOS及电子商务安全业务的正常运行，在行业内部中得以广泛运用，缩减了网络技术的局限，使高端技术面向更多的人群，并且拓展了业务种类移动。用户能够体验到同固定网络用户一致的业务感受，可以随时、随地进行网上冲浪，让人们的生活更加信息化、方便化与智能化。

3.2为运营商带来更大的技术优势和经济优势

LTE技术在经济和技术方面为运营商提供了巨大的利益。LTE可以通过不断变通频谱配置（1.25~20MHz)的方式来提升网络效率和单个基站效率，还可以通过弱化基站控制器设备实体、采用公共无线资源管理控制基站来简化系统结构，降低网络节点，继而可以提供高效的服务。同时，LTE技术在很大程度上降低了用户每兆流量的成本，如在浏览网页、体验JAVA游戏、下载音乐、播放视频的业务测试中，HSDPA的传输成本最低为0.02美元/MB，而LTE的传输成本最低可达到0.005美元/MB，这就为运营商提供了巨大的利润空间。

3.3LTE将会稳固蜂窝移动技术的主导地位

LTE技术借鉴了以往的移动技术，取其精华，去其糟粕，例如蜂窝技术。对于无线通信技术来讲，蜂窝技术始终占据着较为关键的地位，LTE技术发展前景广阔的前提下移动地位仍无法撼动，该技术的发展也巩固了其地位，同时该技术在IPR格局内的功能更强大，所以该技术的加入要求企业中心调整内部系统确保产业稳步发展。

4.LTE技术未来发展趋势及展望

依据市值就用户熟练进行计算，移动是全国最大的移动运营企业，之

前，很多西方发达国家中的电信运营企业已经应用了LTE技术进行运转，例如:美国的Verizon，英国的沃达丰等，获取了良好的效果。而目前，中国移动也步入了LTE技术的阵营，极大程度促进其发展。

尽管该技术对于3G技术来说有很多优势，但是所有技术都不是完善的，LTE技术从问世至今还存在很多缺点，特别是在室内覆盖等问题方面存在很多问题，另外兼容性相对较弱，在TD体系内运营的效果相对较差，主要是因为优化程度不到位造成的。

针对此项问题业内对LTE持有的希望为:基于此项3G最高技术的标准前提下可以良好的向4G方向过渡。显然该技术通信网络所发挥的价值是无法代替的，同时也是目前最好的通信网络技术。其未来的发展动向为良好处理自身硬伤的同时，同WIMAX技术的优点相结合,研发出兼容性更高,可以改善通信格局的新技术。

结束语

综上所述，LTE技术之所以能够被全球运营商采纳，凭借的就是其优良的技术、开阔的市场发展前景、丰富的终端产品和广阔的业务范围，就目前LTE发展的情况来说，我国国内运营商的LTE技术还远远的比不上国外的研发实力，所以，在LTE技术的发展方面，我们要更加重视与国际研究机构和国际运营商的合作，如此才能保证LIE技术不断的提升。

参考文献

[1]姚春鸽.LTE：全面进步迎接商用[N].人民邮电.2008-01-31(007）.

[2]邱先磊.LTE：不仅仅是演进[N].通信产业报.2008-04-21(068).

[3]杨小军.LTE：移动宽带演进必由之路[N].中国电子报.2008-05-30(007).

[4]高天.LTE关键技术及其发展前景[J].中国新通信.2015(04).