技術(shù)演進(jìn)版本LTE-A對(duì)比LTE有何優(yōu)勢(shì)

　　日前，韓國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商SK電訊宣布正式啟動(dòng)三頻LTE-A的商用，同時(shí)，三星官方發(fā)布首款支持LTE-A Tri-Band CA的智能手機(jī)：Galaxy Note 4 LTE-A。實(shí)際上，早在今年1月份，SK電訊就宣布成功開(kāi)發(fā)出全球第一個(gè)“LTE-A三頻段載波聚合”技術(shù)。此次披露的Galaxy Note 4 LTE-A配備高通最新的64 位Snapdragon 810 處理器、集成LTE-A Cat.9調(diào)制解調(diào)器，標(biāo)志三頻LTE-A商用的相應(yīng)芯片組和設(shè)備已經(jīng)成熟。

　　在此之前，載波聚合已經(jīng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)頻段，香港移動(dòng)通訊（CSL） 去年9月實(shí)現(xiàn)最高的20MHz+20MHz，韓國(guó)人則第一次實(shí)現(xiàn)了三頻段的載波聚合，確切地說(shuō)是20MHz+10MHz+10MHz，雖看起來(lái)頻段總和相 近，理論最高下載速率也都達(dá)到300Mbps（測(cè)算下來(lái)，下載一部1GB電影只需19秒即可），但三頻段載波聚合代表更為復(fù)雜的技術(shù)突破。

　　LTE-A的技術(shù)特點(diǎn)

　　何謂LTE-A？有些報(bào)道將SK電訊此輪商用的三頻LTE-A稱(chēng)為第五代通信，實(shí)際上是對(duì)LTE-A和LTE理解的偏差。

　　嚴(yán)格來(lái)講，LTE-A是LTE技術(shù)的進(jìn)一步演進(jìn)版本。2004年11月的魁北克會(huì)議上，3GPP確定3G系統(tǒng)的長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃（Long Term Evolution），也就是后來(lái)廣為人知的LTE。2008年3月，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）基本完成LTE的標(biāo)準(zhǔn)化工作。LTE的頭兩個(gè)版本 Release8和Release9，并沒(méi)有滿(mǎn)足ITU對(duì)4G的1Gbit/s的峰值要求，一般被稱(chēng)為3.9G或準(zhǔn)4G。此后，在R8/R9基礎(chǔ)上推出的 LTE R10，融合了新的技術(shù)架構(gòu)，真正達(dá)到ITU的峰值速率要求，LTE R10及后續(xù)的版本被稱(chēng)為L(zhǎng)TE-Advanced（LTE-A），才算得上真正的4G。2012年1月，ITU通過(guò)LTE-A作為4G技術(shù)之一，目前 LTE R12正在標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

　　LTE-A并不是一項(xiàng)獨(dú)立的技術(shù)，而是由R10及后續(xù)版本標(biāo)準(zhǔn)中的載波聚合、高階MIMO、增強(qiáng)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)、中繼等一系列增強(qiáng)特性構(gòu)成的技術(shù)集。

　　1、載波聚合

　　頻譜資源總是有限的，尤其是網(wǎng)絡(luò)流量井噴的市場(chǎng)環(huán)境下，要實(shí)現(xiàn)LTE-A的高峰值要求，最直接的辦法就是增加傳輸帶寬。載波聚合旨在將多個(gè)連續(xù)或者離散的帶寬較窄的載波聚合在一起，形成一個(gè)更寬的完整頻譜，不僅滿(mǎn)足了LTE-A系統(tǒng)更高的系統(tǒng)帶寬的需求，又能有效地利用碎片化的頻譜資源。

　　LTE 采用OFDM多址技術(shù)，將高速數(shù)據(jù)流通過(guò)串并變換，以子載波為單位分配頻率資源，按照不同的子載波數(shù)目，可支持1.4、3、5、10、15和20MHz各 種不同的系統(tǒng)帶寬，最大傳輸帶寬為20MHz。LTE-A通過(guò)聚合多個(gè)后向兼容的LTE載波，最多支持5個(gè)載波同時(shí)聚合，達(dá)到支持100MHz的傳輸帶 寬。LTE-A的終端設(shè)備，既可以接入多個(gè)載波，也可以正常接入一個(gè)LTE載波進(jìn)行工作。

　　可以說(shuō)，載波聚合是LTE-A系統(tǒng)大帶寬運(yùn)行的基礎(chǔ)，是LTE-A的重要組成部分和關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，載波聚合技術(shù)決定是否能取得“峰值速率優(yōu)勢(shì)”。SK電訊的三頻LTE-A可理解為實(shí)現(xiàn)3個(gè)LTE載波同時(shí)聚合。

　　2、高階MIMO

　　高階MIMO技術(shù)是LTE系統(tǒng)提高吞吐量的又一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是4G的代表技術(shù)之一。在不增加帶寬的情況下，通過(guò)在發(fā)射端和接收端采用多個(gè)天線，成倍地提高 通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。Release 8版本最多可支持4個(gè)數(shù)據(jù)流的并行傳輸，在20MHz帶寬的下最多實(shí)現(xiàn)超過(guò)300Mbit/s的峰值速率。LTE-A下行傳輸由LTE的4天線擴(kuò)展到8天 線，最大支持8層和兩個(gè)碼字流的傳輸，2011年和2012年分別完成的R10和R11，下行峰值速率可增加到3Gbit/s，下行峰值頻譜效率可增加到 30bit/s/Hz。

　　3、無(wú)線中繼（Relay）技術(shù)

　　傳統(tǒng)基站需在站點(diǎn)上提供有線鏈路 的連接以進(jìn)行“回程傳輸”，而中繼站通過(guò)無(wú)線鏈路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)端的回程傳輸，體積小、重量輕、易于選址。借助中繼站的接力轉(zhuǎn)發(fā)，可將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍拓展到小區(qū)以外的區(qū)域及其他覆蓋盲區(qū)，同時(shí)，通過(guò)減小信號(hào)的傳播距離，從而有效提高熱點(diǎn)地區(qū)的數(shù)據(jù)吞吐量，保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

　　風(fēng)起云涌，LTE-A大潮已到

　　韓國(guó)此番推出的LTE-A三頻段載波聚合技術(shù)，給還沒(méi)鬧明白TDD和FDD的國(guó)內(nèi)民眾，舒展開(kāi)一幅風(fēng)起云涌的LTE-A大潮。

　　LTE 用戶(hù)展現(xiàn)出巨大的數(shù)據(jù)流量消費(fèi)能力。數(shù)據(jù)顯示，2014年前4個(gè)月，香港地區(qū)LTE用戶(hù)的平均數(shù)據(jù)使用量幾乎是3G用戶(hù)的兩倍，美國(guó)運(yùn)營(yíng)商Verizon 2013年7月就宣布網(wǎng)內(nèi)57%的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量由LTE傳送。對(duì)4G用戶(hù)的數(shù)據(jù)流量消費(fèi)挖掘與運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)“管道化”危機(jī)保持高度的方向一致。

　　但另一個(gè)令運(yùn)營(yíng)商尷尬的事實(shí)是：WiFi仍扮演著承擔(dān)用戶(hù)快速提升的數(shù)據(jù)需求的重要角色。在所有主要的LTE市場(chǎng)，WiFi數(shù)據(jù)仍占所移動(dòng)數(shù)據(jù)總量的 75%-90%。換言之，用戶(hù)的數(shù)據(jù)需求快速提升，但容量大幅提升的4G網(wǎng)絡(luò)，對(duì)多數(shù)情況下較大的數(shù)據(jù)流量處理的分流效應(yīng)并未完全顯現(xiàn)出來(lái)。

　　用高鐵的例子來(lái)講，可以更好地理解其中滋味。高鐵鬧騰了半天，最后發(fā)現(xiàn)大家伙都去坐動(dòng)車(chē)了，或者遠(yuǎn)距離的都選擇飛機(jī)，隨著高鐵技術(shù)的進(jìn)步，高鐵決定推出遠(yuǎn)距離臥鋪高鐵和城際高鐵。

　　隨著LTE-A商用進(jìn)程的加快和技術(shù)成本優(yōu)勢(shì)，2014年LTE-A網(wǎng)絡(luò)部署得到運(yùn)營(yíng)商的大力推動(dòng)。根據(jù)GSA的統(tǒng)計(jì)，截至2014年10月，全球已有14 個(gè)國(guó)家的21家運(yùn)營(yíng)商推出了基于載波聚合技術(shù)的LTE-A商用網(wǎng)絡(luò)，包括日本、韓國(guó)、美國(guó)、法國(guó)等，另有超過(guò)79家運(yùn)營(yíng)商正在開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)部署或試驗(yàn)。

　　以香港、韓國(guó)為先導(dǎo)的LTE-A商用進(jìn)程，近期的步伐逐漸加快。作為L(zhǎng)TE-A商用網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)最為激進(jìn)的國(guó)家，韓國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商均已推出基于載波聚合的LTE- A服務(wù)，全國(guó)已經(jīng)擁有LTE-A基站將近21萬(wàn)個(gè)，占LTE基站數(shù)的47%（將近一半的LTE基站都已升級(jí)為L(zhǎng)TE-A基站?。?。2014年12月，新加坡電信運(yùn)營(yíng)商第一通（M1）、新加坡電信（SingTel）密集宣布開(kāi)通商用LTE-A網(wǎng)絡(luò)，承諾所有擁有兼容設(shè)備的4G客戶(hù)將能夠使用LTE-A服務(wù)， 且無(wú)需額外付費(fèi)；澳洲電訊宣布開(kāi)啟LTE-A商用；同時(shí)，沙特阿拉伯運(yùn)營(yíng)商STC推出目前全球唯一的TDD LTE-A網(wǎng)絡(luò)。