技術(shù)演進版本LTE-A對比LTE有何優(yōu)勢

　　日前，韓國電信運營商SK電訊宣布正式啟動三頻LTE-A的商用，同時，三星官方發(fā)布首款支持LTE-A Tri-Band CA的智能手機：Galaxy Note 4 LTE-A。實際上，早在今年1月份，SK電訊就宣布成功開發(fā)出全球第一個“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，標志三頻LTE-A商用的相應芯片組和設備已經(jīng)成熟。

　　在此之前，載波聚合已經(jīng)實現(xiàn)兩個頻段，香港移動通訊（CSL） 去年9月實現(xiàn)最高的20MHz+20MHz，韓國人則第一次實現(xiàn)了三頻段的載波聚合，確切地說是20MHz+10MHz+10MHz，雖看起來頻段總和相 近，理論最高下載速率也都達到300Mbps（測算下來，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雜的技術(shù)突破。

　　LTE-A的技術(shù)特點

　　何謂LTE-A？有些報道將SK電訊此輪商用的三頻LTE-A稱為第五代通信，實際上是對LTE-A和LTE理解的偏差。

　　嚴格來講，LTE-A是LTE技術(shù)的進一步演進版本。2004年11月的魁北克會議上，3GPP確定3G系統(tǒng)的長期演進計劃（Long Term Evolution），也就是后來廣為人知的LTE。2008年3月，國際電信聯(lián)盟（ITU）基本完成LTE的標準化工作。LTE的頭兩個版本 Release8和Release9，并沒有滿足ITU對4G的1Gbit/s的峰值要求，一般被稱為3.9G或準4G。此后，在R8/R9基礎上推出的 LTE R10，融合了新的技術(shù)架構(gòu)，真正達到ITU的峰值速率要求，LTE R10及后續(xù)的版本被稱為LTE-Advanced（LTE-A），才算得上真正的4G。2012年1月，ITU通過LTE-A作為4G技術(shù)之一，目前 LTE R12正在標準認證。

　　LTE-A并不是一項獨立的技術(shù)，而是由R10及后續(xù)版本標準中的載波聚合、高階MIMO、增強小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)、中繼等一系列增強特性構(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)絡流量井噴的市場環(huán)境下，要實現(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連續(xù)或者離散的帶寬較窄的載波聚合在一起，形成一個更寬的完整頻譜，不僅滿足了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通過聚合多個后向兼容的LTE載波，最多支持5個載波同時聚合，達到支持100MHz的傳輸帶 寬。LTE-A的終端設備，既可以接入多個載波，也可以正常接入一個LTE載波進行工作。

　　可以說，載波聚合是LTE-A系統(tǒng)大帶寬運行的基礎，是LTE-A的重要組成部分和關(guān)注的焦點。對運營商而言，載波聚合技術(shù)決定是否能取得“峰值速率優(yōu)勢”。SK電訊的三頻LTE-A可理解為實現(xiàn)3個LTE載波同時聚合。

　　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，通過在發(fā)射端和接收端采用多個天線，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個數(shù)據(jù)流的并行傳輸，在20MHz帶寬的下最多實現(xiàn)超過300Mbit/s的峰值速率。LTE-A下行傳輸由LTE的4天線擴展到8天 線，最大支持8層和兩個碼字流的傳輸，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、無線中繼（Relay）技術(shù)

　　傳統(tǒng)基站需在站點上提供有線鏈路 的連接以進行“回程傳輸”，而中繼站通過無線鏈路進行網(wǎng)絡端的回程傳輸，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，通過減小信號的傳播距離，從而有效提高熱點地區(qū)的數(shù)據(jù)吞吐量，保證網(wǎng)絡質(zhì)量。

　　風起云涌，LTE-A大潮已到

　　韓國此番推出的LTE-A三頻段載波聚合技術(shù)，給還沒鬧明白TDD和FDD的國內(nèi)民眾，舒展開一幅風起云涌的LTE-A大潮。

　　LTE 用戶展現(xiàn)出巨大的數(shù)據(jù)流量消費能力。數(shù)據(jù)顯示，2014年前4個月，香港地區(qū)LTE用戶的平均數(shù)據(jù)使用量幾乎是3G用戶的兩倍，美國運營商Verizon 2013年7月就宣布網(wǎng)內(nèi)57%的移動數(shù)據(jù)流量由LTE傳送。對4G用戶的數(shù)據(jù)流量消費挖掘與運營商應對“管道化”危機保持高度的方向一致。

　　但另一個令運營商尷尬的事實是：WiFi仍扮演著承擔用戶快速提升的數(shù)據(jù)需求的重要角色。在所有主要的LTE市場，WiFi數(shù)據(jù)仍占所移動數(shù)據(jù)總量的 75%-90%。換言之，用戶的數(shù)據(jù)需求快速提升，但容量大幅提升的4G網(wǎng)絡，對多數(shù)情況下較大的數(shù)據(jù)流量處理的分流效應并未完全顯現(xiàn)出來。

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

　　隨著LTE-A商用進程的加快和技術(shù)成本優(yōu)勢，2014年LTE-A網(wǎng)絡部署得到運營商的大力推動。根據(jù)GSA的統(tǒng)計，截至2014年10月，全球已有14 個國家的21家運營商推出了基于載波聚合技術(shù)的LTE-A商用網(wǎng)絡，包括日本、韓國、美國、法國等，另有超過79家運營商正在開展網(wǎng)絡部署或試驗。

　　以香港、韓國為先導的LTE-A商用進程，近期的步伐逐漸加快。作為LTE-A商用網(wǎng)絡推進最為激進的國家，韓國三大運營商均已推出基于載波聚合的LTE- A服務，全國已經(jīng)擁有LTE-A基站將近21萬個，占LTE基站數(shù)的47%（將近一半的LTE基站都已升級為LTE-A基站！）。2014年12月，新加坡電信運營商第一通（M1）、新加坡電信（SingTel）密集宣布開通商用LTE-A網(wǎng)絡，承諾所有擁有兼容設備的4G客戶將能夠使用LTE-A服務， 且無需額外付費；澳洲電訊宣布開啟LTE-A商用；同時，沙特阿拉伯運營商STC推出目前全球唯一的TDD LTE-A網(wǎng)絡。