張小麗 楊少鴻

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LTE關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)探析

張小麗 楊少鴻

廣東宜通世紀(jì)科技股份有限公司，廣東 廣州 510630

隨著人們對(duì)于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用日益廣泛，對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，對(duì)數(shù)據(jù)信息的容量以及數(shù)據(jù)形式等，都有了更為豐富的要求。而目前普遍使用的3G無(wú)線技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們快速增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求，這就促使了新型的LTE技術(shù)的誕生。LTE技術(shù)能夠大幅提高網(wǎng)絡(luò)速度，滿(mǎn)足人們更為豐富的網(wǎng)絡(luò)需求。LTE技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中具有極大的優(yōu)勢(shì)，也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

LTE；技術(shù)；優(yōu)勢(shì)；趨勢(shì)

隨著手機(jī)的廣泛普及以及手機(jī)功能的逐漸強(qiáng)大，自媒體時(shí)代漸漸到來(lái)。而自媒體時(shí)代對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的要求已經(jīng)不再限于簡(jiǎn)單的聊天上網(wǎng)，而需要更為豐富的視頻、語(yǔ)音傳輸需求，這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率提出了很高的要求。無(wú)線寬帶的引入解決了部分用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)需求，但是無(wú)線寬帶覆蓋范圍小，而且不能隨身移動(dòng)，設(shè)備不夠輕便，所以在使用中具有一定的局限性。而HSPA技術(shù)雖然具有很好的移動(dòng)性，但是信息傳輸?shù)募皶r(shí)性卻不能得到保證，而且接口復(fù)雜。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，需要投入更大的資金成本進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，所以也未能得到廣泛應(yīng)用。與高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和HSPA技術(shù)相比，2Mb/s的WCDMAR99傳輸速率、14.4Mb/s的RSHSDPA峰值速率已經(jīng)難以滿(mǎn)足需求，在現(xiàn)代社會(huì)中已捉襟見(jiàn)肘。所以，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商們決定開(kāi)發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用B3G或者4G技術(shù)來(lái)替代漸顯乏力的3G無(wú)線技術(shù)，更好地為用戶(hù)提供移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并且制定了長(zhǎng)期的發(fā)展計(jì)劃——LTE[1]。

1 L1E的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 SC-DMA技術(shù)

LTE技術(shù)選擇SC-FDMA技術(shù)作進(jìn)行用戶(hù)接入，它與傳統(tǒng)的OFDM/OFDMA相比，雖然性能稍遜，但是發(fā)射終端體積更小，成本更低，發(fā)射功率更高，而且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能夠有效地提高小區(qū)邊緣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。所以，在LTE技術(shù)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。此外，SC-DMA技術(shù)還能夠靈活地分配頻譜帶寬和制定傳輸時(shí)間間隔，固定子載波序列，并且能夠有效減少信息的衰落。

1.2 OFDM技術(shù)

OFDM技術(shù)是LTE技術(shù)的核心，也是LTE系統(tǒng)區(qū)別于其他技術(shù)的顯著特征。OFDM利用多個(gè)正交的子載波實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳播，而且在子載波之前假設(shè)保護(hù)間隔，這樣就可以有效地避免時(shí)延擴(kuò)展對(duì)子載波符號(hào)的影響，避免數(shù)據(jù)之間的互相干擾，從而有效地提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

OFDM技術(shù)的關(guān)鍵在于參數(shù)的設(shè)定，保護(hù)間隔、循環(huán)前綴等參數(shù)設(shè)置合適，才能有效地提高OFDM系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。一般情況下，OFDM技術(shù)會(huì)設(shè)置兩套CP方案，短CP方案為基礎(chǔ)的方案，而如果要實(shí)現(xiàn)LTE大面積的覆蓋，可以選擇長(zhǎng)CP方案。雖然長(zhǎng)CP方案能夠支持打發(fā)氛圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但是成本也更高，數(shù)據(jù)傳輸能力也會(huì)相應(yīng)的下降，所以使用者要有選擇的應(yīng)用。

1.3 MIVVIC技術(shù)

MIMO作為提高系統(tǒng)傳輸率的最主要手段，也受到了廣泛關(guān)注。由于OFDM的子載波衰落情況相對(duì)平坦，十分適合與MIMO技術(shù)相結(jié)合，提高系統(tǒng)性能。MIM0系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端均采用多天線和多通道分開(kāi)并解碼數(shù)據(jù)子流，從而實(shí)現(xiàn)最佳的處理。若各發(fā)射接收天線間的通道響應(yīng)獨(dú)立，則多入多出系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道，大幅提高數(shù)據(jù)速率。MIMO將多徑無(wú)線信道與發(fā)射、接收視為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化，是一種近于最優(yōu)的空域時(shí)域聯(lián)合的分集和干擾對(duì)消處理。當(dāng)功率和帶寬固定時(shí)，多入多出系統(tǒng)的最大容量或容量上限隨最小天線數(shù)的增加而線性增加[2]。

1.4 高階調(diào)制技術(shù)

LTE在下行方向采用QPSIk，16QAM和64QAM，在上行方向采用QPSIkl和16QAM。高峰值傳送速率是LTE下行鏈路需要解決的主要問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)下行100Mb/s峰值速率的目標(biāo)，在3G原有的QPSIk，16QAM基礎(chǔ)上，LTE系統(tǒng)增加了64QAM高階調(diào)制。64QAM的頻譜利用率高，但是其歸一化比特信噪比與QPSkl相比降低了很多，為達(dá)到相同的誤碼性能需要增加歸一化信噪比，設(shè)備復(fù)雜性和設(shè)備成本有所增加。LTE在上行方向采用QPSIl和16QAM。

2 LTE技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

LTE技術(shù)通過(guò)不斷對(duì)頻譜配置進(jìn)行干預(yù)，最終實(shí)現(xiàn)提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率、優(yōu)化信道使用效率、縮減無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的有害干擾的目的。LTE技術(shù)與傳統(tǒng)的3G技術(shù)相比，具有信息傳送效率更高和信息傳輸延遲率非常低的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)價(jià)值規(guī)律特征，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景下，供給情況由客戶(hù)的需求狀況所決定，所以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需求，依托LTE技術(shù)的獨(dú)家魅力，開(kāi)發(fā)更具吸引力的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)形式，鞏固蜂窩信息傳遞技術(shù)的地位，促進(jìn)3G技術(shù)的穩(wěn)固發(fā)展。

3 LTE的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 3G技術(shù)繼續(xù)前行的方向

LTE技術(shù)是目前社會(huì)通行的3G技術(shù)的發(fā)展重要方向，將LTE技術(shù)應(yīng)用到通信事業(yè)上能夠?yàn)?G技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)目前的發(fā)展形式，LTE技術(shù)的有效應(yīng)用是4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)全面應(yīng)用之前，3G技術(shù)的重要努力方向。在普及4G技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，也不能忽略LTE技術(shù)的保障和支持。

3.2 通信事業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的保障

LTE技術(shù)是在通信行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的高新技術(shù)成果，LTE技術(shù)的發(fā)展必將為實(shí)現(xiàn)通信事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展帶來(lái)無(wú)限動(dòng)力。面對(duì)全新的時(shí)代特征，信息技術(shù)快節(jié)奏的發(fā)展步伐，將高新技術(shù)成果LTE技術(shù)應(yīng)用到通信事業(yè)中，能夠使無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)更具時(shí)效性、效率性，保障通信企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力穩(wěn)固提高，滿(mǎn)足人民群眾日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文首先針對(duì)LTE中的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，進(jìn)而提出LTE技術(shù)在通信事業(yè)發(fā)展中能夠發(fā)揮的幾點(diǎn)重要優(yōu)勢(shì)，最后根據(jù)時(shí)代發(fā)展的特征分析了LTE技術(shù)的發(fā)展前景和趨勢(shì)。希望通過(guò)本文的闡述，能夠激發(fā)通信事業(yè)對(duì)LTE技術(shù)的關(guān)注興趣和力度，變革傳統(tǒng)理念，創(chuàng)新工作方法，根據(jù)時(shí)代背景探索通信事業(yè)發(fā)展的新思路，整合先進(jìn)技術(shù)，全面提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行水平，推動(dòng)現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

[1]王艷媚，王秋香.LTE關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)解析[J].信息通信，2014（5）：235-236.

[2]陶正柱.淺析TD—LTE關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J].文摘版：工程技術(shù)，2015（34）：48.

[3]畢奇，謝偉良，陳鵬.LTE多天線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].電信科學(xué)，2014，30（10）：1-7.

LTE Key Technology and its Development Trend Analysis

Zhang Xiaoli Yang Shaohong

Guangdong Yi-Century Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

With the people for the application of mobile Internet is becoming more and more widely，also put forward higher requirements for mobile network，for data information capacity and data form，etc there were more abundant.And the current widespread use of 3 g wireless technology already cannot meet the demand of the rapid growth of network，this causes the birth of a new type of LTE. LTE technology can significantly improve the network speed，meet the demand of people more abundant network，has a great advantage in the modern society，but also to the inevitable trend of development of network technology.

LTE；technology；advantage；trend

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