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LTE的發(fā)展前景及其帶來的變革

竇沛沛 2011/10/19

　　近年來，寬帶接入技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)的移動通信帶來了挑戰(zhàn)，“寬帶接入移動化”和“移動通信寬帶化”是通信發(fā)展必然趨勢。2004年以來，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織就致力于下一代移動通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，希望下一代移動通信能與寬帶接入技術(shù)互相融合，向?qū)拵Щ?shù)據(jù)化、分組化方向發(fā)展。

　　3G系統(tǒng)的演進

　　目前，后3G有兩個主要流派，一個是3GPP支持的WCDMA及TD-SCDMA技術(shù)，從HSDPA到HSUPA，進而演進至HSPA+，最終演進到LTE和LTEAdvanced;另一個流派是3GPP2支持的CDMA2000，沿著EV-DOReVA、ReVB，最終至UMB;另外，還有一個就是目前已被IEEE批準(zhǔn)的基于802.16m協(xié)議的WiMAX路線，后續(xù)演進為MOBILEWiMAX。他們均有可能被ITU定為4G標(biāo)準(zhǔn)，但被絕大多數(shù)通信運營商所青睞的是LTE系統(tǒng)，目前有兩種模式，一個是WCDMA的后續(xù)LTE-FDD，另一個是我國自主知識產(chǎn)權(quán)TD-SCDMA的后續(xù)TD-LTE，全面后相兼容TD-SCDMA。

　　LTE的關(guān)鍵技術(shù)

　　LTE系統(tǒng)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(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成低速子數(shù)據(jù)流，分別調(diào)制到傳輸速率相對較低的若干個相互正交的子信道中進行并行傳輸;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(tǒng)中采用了下行2×2(最多4×4)、上行1×2的天線配置(理論上多天線傳輸?shù)娜萘繎?yīng)線性增加)，利用了多空間通道傳送和接收數(shù)據(jù)，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(tǒng)上實現(xiàn);三是采用鏈路自適應(yīng)技術(shù)AMC，自適應(yīng)地調(diào)制和編碼，提高系統(tǒng)的有效性和可靠性;另外，LTE系統(tǒng)還采用了無線資源調(diào)度技術(shù)、混合自動重傳請求技術(shù)、小區(qū)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(gòu)也發(fā)生了重大變化，具備RNC功能的eNB直接接入EPC，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了網(wǎng)絡(luò)時延。

　　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(biāo)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，并具有控制面小于100ms，用戶面小于5ms的超短時延，同時提供綜合多樣化的服務(wù)內(nèi)容并降低網(wǎng)絡(luò)運營成本。當(dāng)然，除了自身先進的技術(shù)外，LTE未來的發(fā)展及應(yīng)用，主要還取決于通信運營商的選擇。

　　移動通信業(yè)的飛速發(fā)展使得運營商規(guī)模、實力不斷增強，使其在技術(shù)路線的選擇上有絕對的話語權(quán)，在選擇標(biāo)準(zhǔn)時他們考慮更多的是三點：一是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，除了滿足用戶對速度和質(zhì)量的需求，網(wǎng)絡(luò)還需非常穩(wěn)定，能提供24小時不間斷服務(wù);二是運營成本，提供寬帶服務(wù)的同時降低數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的每比特成本，使得運營商在競爭中有一定的優(yōu)勢;三是網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展及兼容性，包括對設(shè)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利費和僅適用于CDMA2000體系限制了其未來的發(fā)展，WiMAX仍處于發(fā)展階段，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面有一定優(yōu)勢，但在移動通信方面處于弱勢，運營商需要耗費巨資才能建立起一個新的WiMAX網(wǎng)絡(luò)。相對于前兩者，LTE平滑的演進、高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力及高效的QoS保障，加之全I(xiàn)P的扁平架構(gòu)降低了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，減少了運營商的維護成本，成為運營商面向下一代移動通信技術(shù)演進的主流選擇。

　　VoIP軟件供應(yīng)商BroadSoft公司6月底發(fā)布的一項研究顯示全球有半數(shù)的移動通信運營商正在部署或試驗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，愛立信、華為等設(shè)備生產(chǎn)商都加大了LTE產(chǎn)品的研發(fā)力度。在我國，TD-LTE也從上海世博會起航，中國移動已在全國7大城市開始了商用之前的規(guī)模試網(wǎng)工作。

　　LTE帶來的變革

　　傳統(tǒng)的2G/3G不會受太大影響

　　首先，從網(wǎng)絡(luò)演進實際，3G網(wǎng)絡(luò)疊加在2G網(wǎng)絡(luò)上建設(shè)，不僅彌補了其在覆蓋方面的不足，而且承擔(dān)了2G網(wǎng)絡(luò)部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。同樣，LTE的建設(shè)也將會十分依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，并以現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行布局;其次，LTE和3G的發(fā)展模式都是以數(shù)據(jù)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，必然會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降，這樣就勢必會影響到應(yīng)用最為廣泛的語音業(yè)務(wù)。因此可以說，短期內(nèi)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)不會因為新的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而受到很大影響。長遠(yuǎn)來說未來也很有可能出現(xiàn)三張網(wǎng)絡(luò)：GSM承載語音或低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、3G網(wǎng)絡(luò)承載中等速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和部分語音業(yè)務(wù)，LTE承載高速率數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)。

　　云技術(shù)將取得實質(zhì)性進展，并帶動一系列產(chǎn)業(yè)

　　云技術(shù)正在成為計算機和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個新的熱點，它采取簡單的服務(wù)器-客戶端模式，用戶手中的客戶端通過網(wǎng)絡(luò)獲取全部資源，包括服務(wù)器的計算資源和數(shù)據(jù)存儲資源，從目前的發(fā)展來說，云技術(shù)的瓶頸在于網(wǎng)絡(luò)，而LTE所能提供高速率、低時延的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正好有利于解決這個問題，而且作為提供網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)的最大收益者-通信運營商將會積極推進云技術(shù)的發(fā)展。同時，云技術(shù)的推廣也會反作用于網(wǎng)絡(luò)，首先是帶動網(wǎng)絡(luò)容量的快速增長，帶動IPv6產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得過去受到IPv4協(xié)議技術(shù)限制的業(yè)務(wù)得到大規(guī)模開展，比如移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、VoIP技術(shù)等等;其次是帶動了終端設(shè)備的一場變革，云終端不再需要強大的數(shù)據(jù)處理能力，而需要強大的網(wǎng)絡(luò)處理能力，對傳統(tǒng)的芯片生產(chǎn)廠商可能影響較大。

　　VoIP將更為廣泛應(yīng)用

　　VoIP我們已不再陌生，它將模擬的話音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并以數(shù)據(jù)包的形式在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進行實時傳輸，在連接固話網(wǎng)并支付一定費用后還可以與固定、移動電話進行通話，其最大優(yōu)勢就是成本低廉，基于Internet的網(wǎng)絡(luò)通話幾乎零成本，但是其通話質(zhì)量受網(wǎng)絡(luò)的影響很大，對QoS要求很高，LTE網(wǎng)絡(luò)的高速率和低時延幾乎可以保證用戶與固化網(wǎng)相同的通話質(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LTE VoIP是一種必然趨勢。

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