LTE代表无线技术的模式转变

全球移动通信系统 (GSM) 与通用移动电信系统 (UMTS) 手机网络的长期演进 (LTE) 要求无线通信网络实现重大模式转型 —— 从电路交换语音网络向全数据包 (IP) 网络过渡。随着所有服务都能通过包化数据得到支持，网络电话 (VoIP) 也将用于支持语音流量。LTE 的目标，即 4G 标准，是通过蜂窝式网络实现宽带级的数据速率，使消费者能够将移动电话作为首选的网络接入方式。

由于技术标准化过程还未全部完成， LTE 标准的某些具体细节还有待最终敲定。对设备制造商和服务供应商来说，许多问题只有在 LTE 标准最终确定时才能得到解答。不过，TI等技术供应商推出了功能强大的可编程处理器，从而能够方便地适应不断发展变化的 LTE 标准要求，从而能够帮助厂商及早开发解决方案。

何为长期演进 (LTE)？

LTE 是第三代合作伙伴计划 (3GPP) 项目。3GPP 是致力于发展 GSM 核心网络相关规范以及这些网络支持的无线接入技术的协作组织。LTE 以无线通信系统的未来要求为着眼点，旨在提高无线网络容量与数据速率，不断提高服务质量，从而满足交互视频等新型多媒体应用的要求。

当前的 3G 无线技术，如宽频带 CDMA (WCDMA)，都是针对同一无线网络上的语音与数据混合通信开发而成的。通过采用高速数据包访问 (HSPA) 技术，WCDMA 的数据处理能力得到了显著提高，使 3G 网络的数据通信速率达到了 14.4 Mbps 的下行峰值速度与 5.76 Mbps 的上行速度。

由于 HSPA 的传输速度更快，LTE 的目标速率将显著提高，达到 100 Mbps 的下行峰值速度与 50 Mbps 的上行速度。推动速度不断提高的技术变革之一在于网络技术正在向采用 VoIP 语音传输的全数据网络过渡。

如以下时间表所示，原型系统已于 2007 年晚些时候推出。现场测试将于 2008 年底开始进行，最早将于 2010 年开始实际网络部署工作（图）。



LTE 的主要概念

与许多先进的后因特网时代的网络技术一样，LTE 网络架构也将从传统的分级纵向结构向横向比较平级配置过渡。这种无线接入网络 (RAN) 的“平坦化”发展是通过将无线网络控制器 (RNC) 的功能分配到网络中的多个节点而实现的，而此前这些节点（如基站、媒体网关、交换局等）都不具备这种功能。这种架构的变动还将有助于缩短媒体接入控制 (MAC)处理与物理层 (PHY) 处理之间的时延，这对采用混合自动重传请求(HARQ) 等重传技术的纠错方案而言至关重要。LTE 网络的另一大变革在于调制技术的变革，即正交频分多址接入 (OFDMA) 技术替代了码分多址 (CDMA) 技术。更具体地来说，上行传输将采用 OFDMA，而下行传输将采用单载波频分多址 (SC-FDMA) 技术。这两种频分技术都采用快速傅立叶变换 (FFT) 技术，将分配的带宽划分为较小的单位，实现用户间的共享。SC-FDMA 可用于降低手机功耗，SC-FDMA 调制技术的峰值平均功耗比 (peak to average power ratio) 要低于 OFDMA。从计算角度来说，频分技术相对于码分系统而言，更容易随带宽要求而扩展，如更高带宽的CDMA系统比OFDMA系统需要更高的计算能力。此外，通过使用不同大小的 FFT，我们还能支持 1.25 MHz、1.6MHz、2.5 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz 以及 20 MHz 等多种带宽分配的实施要求。此外，我们还能采用配对或未配对频谱分配，这样做的一个好处是可以帮助运营商更为灵活地开展 LTE 系统的部署工作，根据可用频谱情况部署不同尺寸的频带。最新调制技术的另一个优势在于能通过多种天线信号处理技术（通常称作MIMO 或波形技术）提高频谱效率，这些技术在 OFDMA 系统中的实施工作比在 CDMA 系统中更简单（其中噪声分布更平均）。结合其它物理层方面的改进，从 CDMA 向 OFDMA 过渡将有助于显著提高系统的频谱效率。

同类相比

要想过渡到新技术上来，那么首先要问这样一个问题：为什么现有技术已经不适应部署要求了？就 LTE 而言，我们通常要将 LTE 与WiMAX 进行对比。WiMAX 是一种不断发展的、基于 IEEE802.16e 标准的无线广域网 (WAN) 技术。但是，如果我们仅在数据传输速率等基础上比较 LTE 与 WiMAX，那么往往会忽略最重要的问题。尽管 LTE 和 WiMAX 在原始数据速率方面基本相当，但除了规模更大外，WiMAX 作为一种固定 WAN 技术更像 Wi-Fi网络。因此，更多的开发工作都是在 WiMAX 标准的基础上进行，以支持移动功能，如在不同 WiMAX 网络间实现无缝转移。与 WiMAX 一开始作为固定无线联网技术不同，LTE 一开始就来自 GSM/ UMTS 等移动无线领域。移动性是 LTE 标准开发的起点，而不是后续添加特性。因此，LTE 的移动特性与 WiMAX 不同，更加统一于技术本身，是技术自身的有机组成部分。LTE 的移动能力显著高于 WiMAX。LTE 开发人员可充分利用其在 GSM 和 WCDMA 技术领域所积累起来的丰富移动经验和知识。