LTE和LTE-Advanced关键技术探究

生。它包括中国主导的同步码分多址技术、全球微波互联接入技术、美国的CDMA2000 以及欧洲和日本的宽带码分多址技术。3G 移动通信系统是以CDMA 技术为基础，在提高数据传输速率的同时还能支持多媒体业务。近两年，3G 业务已经广泛的应用于全球范围。

随着科技的发展及人类的进步，对于能够提供更好的通话质量、优质的媒体服务以及更加高效快捷的数据传输速率的要求，这就需要更加先进的网络架构和空中接口技术，基于人们这样的需求，LTE无线网络技术应运而生，标志着4G 时代的到来。

1.2 LTE-Advanced 技术分析

LTE 无线网络技术是移动通信产生以来经历的一次较大的变革和创新， 原始3G 时代的通信系统中的许多基础技术被改进或替换，这标志着人类社会更大的进步。LTE 技术对于4G 通信系统有更高的要求，较大的带宽、较高的峰值速率并保证用户在各个区域的体验。统计表明，未来系统的吞吐量有80%~90%将发生在室内和热点场景，这 些将成为4G 时代更为重要的应用。所以，要增强热点场景的用户体验，新技术的产生是不可避免的。

2 LTE-Advanced 主要技术

为了满足用户更高的要求和适应未来无线通信市场的更多应用，LTE 无线网络技术产生并引入了许多新技术，如上下行的多天线增强技术、聚合载波技术、中继及多点协作传输技术等，更大幅度的提高了无线移动通信系统的性能，更有利于用户体验。

2.1 聚合载波技术

聚合载波技术的提出是为了使LTE 网络的系统带宽达到相应的要求。聚合载波技术就是聚合两个或两个以上的成分载波，使其能够接收更高频率的成员载波， 并且使用了聚合载波技术的通信系统仍可接收其中的一个成员载波（聚合之前相应频率的载波）。

载 波的聚合分为连续的和非连续的两种技术，如图一、图二所示。连续频谱的载波聚合技术可以使基站和终端的配置更为简捷方便，适用于 3.4GHZ～3.8GHZ 频段的频率范围； 非连续频谱的聚合载波具有更高的频谱聚合的灵活性， 并需要确定频谱聚合可支持的终端的能力， 以便设计出最低的成本和功率损耗。

LTE 网络系统的多个成员载波的数据流之间的载波聚合方式有两种：物理层聚合和MAC 层聚合。物理层聚合方式是指所有的成员载波之间使用相同的调制编码方式，并且共享同一个HARQ 进程和ACK/NACK 反馈。MAC 层载波聚合方式下，各个载波都有各自的传输块， 每个成员载波使用各自独立的链路自适应技术， 并可根据自身的链路情况来选择相应的调制编码方式， 各成员载波之间混合使用并能自动重传请求HARQ 进程和ACK/NACK反馈。相比较而言，MAC 层载波聚合方要优于物理层载波聚合方式.

2.2 MIMO 技术

LTE 下行能够支持4*4 的天线配置，其在MIMO技术中得到了进一步的增强， 使其能够满足LTE提升平均谱效率和峰值谱效率的需求。在MIMO技术下，下行单用户可支持扩展到8*8 配置的场景，最多可支持8 层传输；上行在MIMO 下最多可支持4*4 配置，最多支持4 层传输。

2.2.1 MIMO 的上行多线增强

LTE 的上行技术需要考虑很多需求，如上行的低峰值比、更多的天线配置以及每个载波的单载波传输等需求。

多天线技术使上行控制信道性能和覆盖进一步优化，而发射分集的方式是决定这一性能的主要因素。据调查实践评估，在MIMO 技术上对信号使用相互正交的码序列进行调制传输， 即用SORTD 的发射分集方式取代原来的码分上行控制信道，更有利于性能的优化。

提升容量，多天线技术空间复用的引入是上行业务信道的主要需求。与此同时，更为简单的开环传输预编码相较于发射分集更具有性能上的优势，所以最终确定对小区边界的用户直接采用开环传输预编码的方式来确定上行业务信道。

2.2.2 MIMO 的下行多线增强

对 于LTE 的下行信号而言，采用专用参考信号进行传输，所有上下行信号的发送在原则上采用基于码本或非码本均可。同时，对闭环MIMO 采用基于码本的PMI 反馈方式以降低反馈开销。目前正在采用双预编码矩阵码本结构设计8 天线码本，即用两个矩阵的乘积表示码本矩阵，通常情况下一个是矩阵式基本码，另一个是在基本码的基础长根据信道特征对其的修正。此外，还要根据信道变化的 快慢分别对其进行长周期（空间相关性）或短周期反馈（快衰因素），以进一步减少反馈开销。

LTE 技术对于业务信道的传输是采用用户的专用参考信道，对于同一用户来说，其业务信道的不同层使用CDM+FDM 相互正交的信号作为参考信号。目前，LTE 网络技术为了减少多用户流之间的干扰，正在探讨对MU-MIMO 技术进