LTE标准化及其演进路线[图]

响应是正交的。子载波间隔大大减小，从而使频率利用效率大大提高。LTE系统采用的各子载波间隔为15kHz，可以充分满足奈奎斯特准则。

实际应用场景中，无线网络的频谱效率受到很多因素的影响，如网络拓扑、传播条件、用户分布、业务特点等。在衡量和比较各个系统的频谱效率时，必须考虑到系统的仿真条件。3GPP对系统的仿真条件做了简单约定，常用的网络参数如表2所示。

在上述仿真条件下，LTE的频谱效率与HSPA+的对比结果如图6所示。从图6中可以看出，LTE的频谱利用率要明显高于HSPA+。

4 LTE-A关键技术和性能要求

LTE-A作为LTE的演进，是真正意义上的4G标准。LTE-A中，为了满足更高的性能指标，引入了一系列关键技术，包括上/下行MIMO扩展、载波聚合(CA)技术、接力通信(relay)和协作的多点传输与接收(CoMP)技术。图7列举了LTE-A中各种技术手段和主要目的。

LTE-A系统在关键技术方面有了很大的增强，其支持的系统带宽最小为20MHz，最大带宽达到100MHz。其各项性能指标得到了很大改善，具体表现为：

a)使用4×4 MIMO且传输带宽大于70MHz时，下行峰值速率为1G bit/s，上行峰值速率为500Mbit/s。

b)下行8×8天线配置时峰值频谱效率为30bit/s/Hz，上行4×4天线配置时峰值频谱效率为15bit/s/Hz。

c)下行4×4 MIMO配置下小区平均频谱效率为3.7bit/s/Hz，上行2×4 MIMO配置下小区平均频谱效率为2.0bit/s/Hz。

d)下行4×4 MIMO配置下小区边缘频谱效率为0.12bit/s/Hz，上行2×4 MIMO配置下小区边缘频谱效率为0.07bit/s/Hz。

e)在系统容量方面，LTE- A要求每5M带宽内支持200～300个并行的VoIP用户。

      f)LTE-A对时延的控制更加严格，具体为：控制层从空闲状态转换到连接状态的时延低于50ms，从休眠状态转换到连接状态的时延低于10ms；用户层在FDD模式的时延小于5ms，在TDD模式的时延小于10ms。

5 结束语

LTE通过引入OFDM、MIMO和网络扁平化等多种关键技术和方法，带来了系统和业务性能的大量提升和改善，并且在传输速率、系统时延和频谱利用率等方面体现出很大优势，因此应该是未来无线技术的发展方向。对于目前运营3G系统的运营商来说，首先过渡到HSPA+是快速高效提升网络性能的途径，但是HSPA+在性能方面与LTE相比，还有一定的差距。就目前各运营商的选择情况看来，在均衡网络发展方向和当前运营状况的问题上，LTE与HSPA+势必会有一定的较量。随着LTE-A标准化的完成，移动通信的“Long Term Evolution”之路无疑非LTE莫属。