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LTE的發(fā)展前景及其帶來(lái)的變革

竇沛沛 2011/10/19

　　近年來(lái)，寬帶接入技術(shù)的發(fā)展給傳統的移動(dòng)通信帶來(lái)了挑戰，“寬帶接入移動(dòng)化”和“移動(dòng)通信寬帶化”是通信發(fā)展必然趨勢。2004年以來(lái)，國際標準化組織就致力于下一代移動(dòng)通信技術(shù)的標準化工作，希望下一代移動(dòng)通信能與寬帶接入技術(shù)互相融合，向寬帶化、數據化、分組化方向發(fā)展。

　　3G系統的演進(jìn)

　　目前，后3G有兩個(gè)主要流派，一個(gè)是3GPP支持的WCDMA及TD-SCDMA技術(shù)，從HSDPA到HSUPA，進(jìn)而演進(jìn)至HSPA+，最終演進(jìn)到LTE和LTEAdvanced;另一個(gè)流派是3GPP2支持的CDMA2000，沿著(zhù)EV-DOReVA、ReVB，最終至UMB;另外，還有一個(gè)就是目前已被IEEE批準的基于802.16m協(xié)議的WiMAX路線(xiàn)，后續演進(jìn)為MOBILEWiMAX。他們均有可能被ITU定為4G標準，但被絕大多數通信運營(yíng)商所青睞的是LTE系統，目前有兩種模式，一個(gè)是WCDMA的后續LTE-FDD，另一個(gè)是我國自主知識產(chǎn)權TD-SCDMA的后續TD-LTE，全面后相兼容TD-SCDMA。

　　LTE的關(guān)鍵技術(shù)

　　LTE系統主要采用了幾項全面增強的關(guān)鍵技術(shù)：一是基于OFDM的下行多址和基于SC-FDMA的上行多址技術(shù)，將高速數據流轉換成低速子數據流，分別調制到傳輸速率相對較低的若干個(gè)相互正交的子信道中進(jìn)行并行傳輸;二是采用了MIMO技術(shù)，它是802.11n協(xié)議的核心技術(shù)，LTE系統中采用了下行2×2(最多4×4)、上行1×2的天線(xiàn)配置(理論上多天線(xiàn)傳輸的容量應線(xiàn)性增加)，利用了多空間通道傳送和接收數據，提高了信道容量和頻譜利用率，而且更易于在采用OFDM技術(shù)的系統上實(shí)現;三是采用鏈路自適應技術(shù)AMC，自適應地調制和編碼，提高系統的有效性和可靠性;另外，LTE系統還采用了無(wú)線(xiàn)資源調度技術(shù)、混合自動(dòng)重傳請求技術(shù)、小區間干擾抑制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)等等。值得一提的是LTE的網(wǎng)絡(luò )架構也發(fā)生了重大變化，具備RNC功能的eNB直接接入EPC，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )結構，降低了網(wǎng)絡(luò )時(shí)延。

　　LTE的發(fā)展前景

　　LTE于2008年底被3GPP正式發(fā)布，基于一系列全新的技術(shù)，其目標是在20MHz的帶寬上提供下行100Mbps，上行50Mbps的傳輸速率，支持100Km的覆蓋半徑，支持120-350km/h的高速移動(dòng)，并具有控制面小于100ms，用戶(hù)面小于5ms的超短時(shí)延，同時(shí)提供綜合多樣化的服務(wù)內容并降低網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)成本。當然，除了自身先進(jìn)的技術(shù)外，LTE未來(lái)的發(fā)展及應用，主要還取決于通信運營(yíng)商的選擇。

　　移動(dòng)通信業(yè)的飛速發(fā)展使得運營(yíng)商規模、實(shí)力不斷增強，使其在技術(shù)路線(xiàn)的選擇上有絕對的話(huà)語(yǔ)權，在選擇標準時(shí)他們考慮更多的是三點(diǎn)：一是網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，除了滿(mǎn)足用戶(hù)對速度和質(zhì)量的需求，網(wǎng)絡(luò )還需非常穩定，能提供24小時(shí)不間斷服務(wù);二是運營(yíng)成本，提供寬帶服務(wù)的同時(shí)降低數據業(yè)務(wù)的每比特成本，使得運營(yíng)商在競爭中有一定的優(yōu)勢;三是網(wǎng)絡(luò )未來(lái)的發(fā)展及兼容性，包括對設備的上下兼容，網(wǎng)絡(luò )間的互聯(lián)互通和國際漫游等。UMB性能較高，但高通公司高額的專(zhuān)利費和僅適用于CDMA2000體系限制了其未來(lái)的發(fā)展，WiMAX仍處于發(fā)展階段，在數據業(yè)務(wù)方面有一定優(yōu)勢，但在移動(dòng)通信方面處于弱勢，運營(yíng)商需要耗費巨資才能建立起一個(gè)新的WiMAX網(wǎng)絡(luò )。相對于前兩者，LTE平滑的演進(jìn)、高速數據業(yè)務(wù)能力及高效的QoS保障，加之全IP的扁平架構降低了網(wǎng)絡(luò )的復雜度，減少了運營(yíng)商的維護成本，成為運營(yíng)商面向下一代移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)的主流選擇。

　　VoIP軟件供應商BroadSoft公司6月底發(fā)布的一項研究顯示全球有半數的移動(dòng)通信運營(yíng)商正在部署或試驗LTE網(wǎng)絡(luò )，美國的AT&T、英國Vodafone、日本NTTDoCoMo等大型運營(yíng)商早已經(jīng)不同程度的部署了LTE網(wǎng)絡(luò )。LTE產(chǎn)業(yè)鏈也在迅速發(fā)展，愛(ài)立信、華為等設備生產(chǎn)商都加大了LTE產(chǎn)品的研發(fā)力度。在我國，TD-LTE也從上海世博會(huì )起航，中國移動(dòng)已在全國7大城市開(kāi)始了商用之前的規模試網(wǎng)工作。

　　LTE帶來(lái)的變革

　　傳統的2G/3G不會(huì )受太大影響

　　首先，從網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)實(shí)際，3G網(wǎng)絡(luò )疊加在2G網(wǎng)絡(luò )上建設，不僅彌補了其在覆蓋方面的不足，而且承擔了2G網(wǎng)絡(luò )部分數據業(yè)務(wù)。同樣，LTE的建設也將會(huì )十分依賴(lài)于現有網(wǎng)絡(luò )，并以現網(wǎng)業(yè)務(wù)的數據為基礎進(jìn)行布局;其次，LTE和3G的發(fā)展模式都是以數據業(yè)務(wù)為主，LTE已經(jīng)完全放棄電路交換而采用分組交換方式，這就決定了承載話(huà)音業(yè)務(wù)的仍然并且永久可能是GSM網(wǎng)絡(luò )，第三，網(wǎng)絡(luò )的不斷擴容使得網(wǎng)間干擾增多，網(wǎng)優(yōu)難度加大，必然會(huì )導致網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量下降，這樣就勢必會(huì )影響到應用最為廣泛的語(yǔ)音業(yè)務(wù)。因此可以說(shuō)，短期內現有網(wǎng)絡(luò )不會(huì )因為新的網(wǎng)絡(luò )建設而受到很大影響。長(cháng)遠來(lái)說(shuō)未來(lái)也很有可能出現三張網(wǎng)絡(luò )：GSM承載語(yǔ)音或低速數據業(yè)務(wù)、3G網(wǎng)絡(luò )承載中等速率數據業(yè)務(wù)和部分語(yǔ)音業(yè)務(wù)，LTE承載高速率數據和語(yǔ)音業(yè)務(wù)。

　　云技術(shù)將取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，并帶動(dòng)一系列產(chǎn)業(yè)

　　云技術(shù)正在成為計算機和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)新的熱點(diǎn)，它采取簡(jiǎn)單的服務(wù)器-客戶(hù)端模式，用戶(hù)手中的客戶(hù)端通過(guò)網(wǎng)絡(luò )獲取全部資源，包括服務(wù)器的計算資源和數據存儲資源，從目前的發(fā)展來(lái)說(shuō)，云技術(shù)的瓶頸在于網(wǎng)絡(luò )，而LTE所能提供高速率、低時(shí)延的數據業(yè)務(wù)正好有利于解決這個(gè)問(wèn)題，而且作為提供網(wǎng)絡(luò )云服務(wù)的最大收益者-通信運營(yíng)商將會(huì )積極推進(jìn)云技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，云技術(shù)的推廣也會(huì )反作用于網(wǎng)絡(luò )，首先是帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò )容量的快速增長(cháng)，帶動(dòng)IPv6產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得過(guò)去受到IPv4協(xié)議技術(shù)限制的業(yè)務(wù)得到大規模開(kāi)展，比如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、VoIP技術(shù)等等;其次是帶動(dòng)了終端設備的一場(chǎng)變革，云終端不再需要強大的數據處理能力，而需要強大的網(wǎng)絡(luò )處理能力，對傳統的芯片生產(chǎn)廠(chǎng)商可能影響較大。

　　VoIP將更為廣泛應用

　　VoIP我們已不再陌生，它將模擬的話(huà)音信號轉換成數字信號，并以數據包的形式在IP數據網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，在連接固話(huà)網(wǎng)并支付一定費用后還可以與固定、移動(dòng)電話(huà)進(jìn)行通話(huà)，其最大優(yōu)勢就是成本低廉，基于Internet的網(wǎng)絡(luò )通話(huà)幾乎零成本，但是其通話(huà)質(zhì)量受網(wǎng)絡(luò )的影響很大，對QoS要求很高，LTE網(wǎng)絡(luò )的高速率和低時(shí)延幾乎可以保證用戶(hù)與固化網(wǎng)相同的通話(huà)質(zhì)量，基于這樣的網(wǎng)絡(luò )，PS域最終將取代CS域，或許我們可以說(shuō)LTE VoIP是一種必然趨勢。

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