LTE成为主流？无线通信最新技术趋势盘点

　　在这几年，得益于各大厂商的推广，整个移动互联网产业得到了长足的发展。随之也带动了无线技术的发展，新技术层出不穷，在这个文章里，我们给大家介绍一下无线通信技术的最新趋势，希望对大家有所帮助。

　　作为介绍无线技术的开片，本文把焦点对准了支撑手机和智能手机服务的移动通信技术，也就是无线通信行业所说的"无线广域网"（WWAN：Wireless Wide Area Network）。从下次开始，本连载将逐一向大家介绍"无线局域网"（WLAN：Wireless Local Area Network）以及"无线个人局域网"（WPAN：Wireless Personal Area Network）的技术动向。

　　3GPP展开行动

　　第3代移动通信方式（3G）的技术规范机构"3GPP"（第三代合作伙伴计划）的动向大幅左右着WWAN的技术走向。自从通信方式进入3G以后，3GPP一直引领着世界手机服务的标准化工作。可以说，3GPP制定的规范决定着之后移动通信技术的趋势。

　　3GPP即将完成"Release 11"的标准化，其中将加入与LTE的后续规范"LTE-Advanced"相关的追加规定。关于其后续规范"Release 12"（预定于2014年下半年制定完成），以及更长远的"后LTE-Advanced"的构想的探讨也即将开始（图1）。按照设想，LTE-Advanced将于2015年左右投入实用，Release 12和后LTE-Advanced将于2016年～2020年左右投入实用。

　　下面，本文就分"2013～2015年"、"2016～2019年"、"2020年以后"三个阶段，介绍一下根据3GPP的讨论内容推测的将来的移动通信方案以及所需的技术。

　　使用多家运营商

　　首先来看2013～2015年移动通信行业的发展。关注点是LTE-Advanced的引进。

　　LTE-Advanced是现在世界主要地区已经开始采用的"LTE"的拓展规范。例如，当单通道带宽为20MHz时，LTE的最大数据传输速度约为150Mbps；而LTE-Advanced通过把单通道带宽扩大到最大100MHz，能够实现超过1Gbps的速度。使用同一频道与多个用户进行通信的多路访问方式与LTE一样使用正交频分多址接入（OFDMA）。

　　图1：LTE普及，后LTE-A也将展开

　　图中总结了未来移动通信技术的发展方向。扩大传输容量将成为移动通信运营商的首要课题。此时需要的是小型蜂窝基站和高级干扰补偿技术等。2015年以后，最大数据传输速度将超过1Gbps。

　　LTE-Advanced新增的项目大致有五个。其中备受关注的功能有"载波聚合"和"异构网络"（HetNet）。

　　首先，载波聚合是通过聚合多个频道（载波）增大带宽的技术。如果把20MHz带宽的载波作为1个单位，组合5个单位即为100MHz。例如，把800MHz频带中的20MHz、2GHz频带中的20MHz聚合到一起，可以使带宽达到40MHz。

　　采用这种方法是由于频率资源紧张。虽然LTE-Advanced可以使用100MHz带宽，但能够持续为移动通信服务提供100MHz带宽的频带有限。要想满足世界各地通信运营商开展服务的需求，载波聚合这样的机制必不可少。

　　HetNet逐渐浸透

　　预定紧接着载波聚合导入的是HetNet。其作用是把发送功率不同的基站组合到一起，开展移动通信服务。在手机网络中，一般的基站叫做"宏蜂窝基站"（发送功率为10～40W），可以覆盖半径1～25km左右范围内的用户。宏蜂窝基站与微微蜂窝（功率在数W以下）组合，覆盖着基站内点状分布的通信需求较高的区域。这种发送功率小于宏蜂窝的基站及基站装置叫做"小型蜂窝"。

　　面向2013～2015年的LTE-Advanced采用期，基站和终端的开发已经展开。基站方面，包括HetNet使用的微微蜂窝和毫微微蜂窝基站在内，小型蜂窝基站的开发十分活跃。终端方面，有可能出现巨大变化的是"Release 11"中开始采用的"高级接收器"功能。这项功能的概念是在HetNet环境下，使终端也具备减轻电磁干扰的功能。该功能从宏蜂窝基站获取在何时、应该重视哪个基站的信号的优先度信息，将其应用于减轻RF电路的电磁干扰。

　　后LTE-A开发也将展开

　　接下来的2016～2019年是LTE-Advanced的全面普及期。到2016年左右，1个通道可以利用的带宽估计为80M～100MHz。此时，最大数据传输速度将达到1Gbps。

　　设想在这一时期投入实用的移动通信标准估计相当于3GPP制定的"Release 12"。Release 12预定在进一步拓展LTE-Advanced的概念的基础上，添加新的功能。

　　图2：提出新一代规范技术方案

　　预定于2014年下半年完成标准制定的"3GPP Release 12"的议题汇总。主题包括小型蜂窝基站的高度化、多天线技术、支持M2M和D2D等。

在3GPP内部，各公司已经就Release 12的技术概念提出了方案（图2）。包括利用小型蜂窝基站、多天线技术在内，关于提升基站性能的提议也很多。其中，空间复用技术的