主頁（http://www.130131.com）：LTE關(guān)鍵技術(shù)與方案精華集錦

在移動通信快速發(fā)展的今天，LTE（long term evolution）作為3G向4G演進(jìn)的主流標(biāo)準(zhǔn)而備受關(guān)注。在這個(gè)除舊迎新的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯對LTE關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展做了匯總，對包括HSPA、LTE語音、LTE-Advanced以及TDD測試方案等各個(gè)方面做了詳細(xì)總結(jié)，以饗讀者。

目前HSPA+網(wǎng)絡(luò)在全球已經(jīng)得到了大范圍的部署。LTE網(wǎng)絡(luò)部署也初現(xiàn)端倪，其發(fā)展勢頭，大有后來居上之勢。截至2011年1月，全球范圍內(nèi)共有17個(gè)正式商用的LTE網(wǎng)絡(luò)，分布于15個(gè)國家和地區(qū)，還有52個(gè)預(yù)商用LTE試驗(yàn)網(wǎng)，有128個(gè)LTE 商用承諾，分布于52個(gè)國家。預(yù)計(jì)到2012年全球范圍內(nèi)將至少有64個(gè)商用的LTE網(wǎng)絡(luò)。目前已有26家廠商可以提供47款LTE商用終端，其中包括4 款手機(jī)。HSPA+與LTE在許多關(guān)鍵技術(shù)方面都存在著大量的異同點(diǎn)，本文針對這些關(guān)鍵技術(shù)的異同點(diǎn)進(jìn)行對比分析。

由CS域轉(zhuǎn)至VOIP域的LTE語音過渡技術(shù)

伴隨個(gè)人語音業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也從GPRS/HSPA走向了LTE。LTE將給我們造就一個(gè)高帶寬的無線接入網(wǎng)絡(luò)，更好地支持各種移動應(yīng)用，但是，這里面也隱藏著危機(jī)，最大的危機(jī)來自VOIP�！　�LTE基于IMS的全IP架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)基于分組域的語音和多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展。IMS采用SIP協(xié)議作為不同分組接入網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一會話控制協(xié)議，從而成為業(yè)界公認(rèn)的下一代的語音/多媒體業(yè)務(wù)控制和網(wǎng)絡(luò)融合的平臺。LTE技術(shù)的出現(xiàn)和逐漸成熟才使移動網(wǎng)絡(luò)E2E的VoIP業(yè)務(wù)商用部署成為可能。LTE技術(shù)的高帶寬、高移動性、低時(shí)延保證了用戶在LTE網(wǎng)絡(luò)上的通話業(yè)務(wù)感受能夠與傳統(tǒng)CS相同。LTE VoIP的實(shí)施標(biāo)志了移動網(wǎng)絡(luò)向All-IP 網(wǎng)絡(luò)邁出重要的一步，最終PS域?qū)⑷〈�移動CS域，成為真正All-IP網(wǎng)絡(luò)�！　‘�(dāng)前業(yè)界主要有三種開展LTE語音業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，如下圖。

TD-LTE電路域回落多模單待終端實(shí)現(xiàn)

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)雖然是全分組交換網(wǎng)絡(luò)，但語音業(yè)務(wù)在很長一段時(shí)間內(nèi)仍將是不可或缺的重要業(yè)務(wù)。為確保在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)上順利開展高質(zhì)量的語音業(yè)務(wù)，目前各標(biāo)準(zhǔn)組織都積極研究并提出了多種語音業(yè)務(wù)解決方案�？商峁┱Z音業(yè)務(wù)的TD-LTE終端可能的形式，大致分為兩種類型，即多模單待終端和多模雙待終端。本文重點(diǎn)介紹了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中電路域業(yè)務(wù)，特別是語音業(yè)務(wù)的幾種解決方案，闡述了TD-LTE電路域回落多模單待終端的技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理，指出在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的不同發(fā)展時(shí)期，我國電信運(yùn)營企業(yè)可采用不同的技術(shù)來開展語音業(yè)務(wù)。

eHRPD:CDMA邁進(jìn)LTE的橋梁

在國際上，面對Sprint部署WiMAX的壓力，素來被稱為CDMA陣營風(fēng)向標(biāo)的Verizon誓言加速LTE的商用步伐，隨著終端的成熟，LTE大有全球蔓延之勢。在向著4G邁進(jìn)的途中，如何保護(hù)原有3G網(wǎng)絡(luò)的投資是運(yùn)營商最為關(guān)心的。對于CDMA運(yùn)營商來說，eHRPD（演進(jìn)的高速分組網(wǎng)絡(luò)）的出現(xiàn)和應(yīng)用，將為CDMA向LTE邁進(jìn)提供一個(gè)平滑演進(jìn)策略。當(dāng)前用戶體驗(yàn)已成為全球電信運(yùn)營商持續(xù)發(fā)展與差異化競爭的標(biāo)桿指標(biāo)。過去兩三年，無論是芯片企業(yè)還是終端制造企業(yè)都在提升用戶體驗(yàn)上下了很大力氣，iPhone之所以流行，與其良好的用戶體驗(yàn)分不開，這是不爭的事實(shí)。用戶體驗(yàn)的內(nèi)容很廣很深，是一個(gè)值得長期探索的課題，誰能創(chuàng)造良好的用戶體驗(yàn)，誰就能贏得用戶。

FDD LTE高鐵覆蓋解決方案

根據(jù)未來高鐵的發(fā)展趨勢和歐美國家目前運(yùn)營狀況，高鐵覆蓋方案應(yīng)該能滿足350km/h以上速度，最快達(dá)到450km/h的高速行駛要求。新型全封閉車廂對手機(jī)信號的衰耗在24dB之上。根據(jù)建成后的京津高鐵GSM-R專用通信網(wǎng)推斷，高鐵覆蓋方案在最短發(fā)車間隔（3分鐘）狀態(tài)下應(yīng)該滿足300名左右旅客的話務(wù)量需求，網(wǎng)絡(luò)接通率超過95%，覆蓋率為99.5%，掉話率不高于5%，切換成功率在90%以上。高速列車場景的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面臨以下挑戰(zhàn)。

LTE-A關(guān)鍵技術(shù)及前景分析

LTE以其高速率低時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，得到世界各主流通信設(shè)備商和運(yùn)營商的廣泛關(guān)注。當(dāng)前各地LTE測試工作不斷展開，并逐步開始規(guī)模商用。為了保證 LTE及其后續(xù)技術(shù)的長久生命力，同時(shí)也為了滿足IMT-A和未來通信的更高需求，3GPP開始了LTE的平滑演進(jìn)LTE-Advanced（以下簡稱 LTE-A）的研究，并將其作為4G的首選技術(shù)。作為LTE的平滑演進(jìn)，LTE-A能夠保持與LTE良好的兼容性;提供更高的峰值速率和吞吐量，下行的峰值速率為1Gbps，上行峰值速率為 500Mbps;具有更高的頻譜效率，下行提高到30bps/Hz，上行提高到15bps/Hz;支持多種應(yīng)用場景，提供從宏蜂窩到室內(nèi)場景的無縫覆蓋。

LTE-Advanced下行鏈路多天線技術(shù)研究

下行鏈路MIMO無疑是LTE R8中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)件。已經(jīng)規(guī)定了用于提供超過300Mbit/s峰值數(shù)據(jù)速率的1、2和4個(gè)eNodeB天線端口的傳輸模式。在LTE-Advanced中，下一步自然是繼續(xù)進(jìn)行雄心勃勃的目標(biāo)設(shè)定，以確保其作為領(lǐng)先無線接入技術(shù)的地位。為了保證這一點(diǎn)，LTE-Advanced支持下行鏈路采用多達(dá)8個(gè)發(fā)射天線端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。分析了下行鏈路中的參考符號結(jié)構(gòu)，描述了碼本設(shè)計(jì)的工作原理，驗(yàn)證了下行鏈路多天線增強(qiáng)方案的系統(tǒng)性能，最后預(yù)測了LTE-Advanced R11中LTE-Advanced下行鏈路多天線技術(shù)的發(fā)展趨勢。

TD-LTE單卡多模雙待終端技術(shù)方案

由于TD-LTE采用全I(xiàn)P化的網(wǎng)絡(luò)體系，只有PS域，可提供高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但對語音業(yè)務(wù)的支持考慮不足；相比較而言，傳統(tǒng)的TD-SCDMA/GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成熟，可提供高質(zhì)量的語音業(yè)務(wù)支持。而且TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)遵循漸進(jìn)的過程，為保證語音業(yè)務(wù)的連續(xù)性，需要具備TD-LTE與傳統(tǒng)TD-SCDMA/GSM（GPRS）網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換的能力。同時(shí)，為保證TD-LTE能夠良好地為大家所認(rèn)可，TD-LTE手機(jī)提供良好的話音業(yè)務(wù)也變得很迫切和重要。有鑒于此，根據(jù)終端形態(tài)不同，業(yè)界提出了兩種不同的TD-LTE初期語音解決方案：CSFB方案和雙待機(jī)方案，無論哪種方案，語音業(yè)務(wù)均由現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)提供。CSFB方案以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先，工作在TD-LTE模式，發(fā)起語音業(yè)務(wù)時(shí)觸發(fā)終端轉(zhuǎn)換到2G/3G模式工作。而雙待機(jī)方案能夠在TD-LTE和2G/3G網(wǎng)絡(luò)下同時(shí)待機(jī)，提供及時(shí)的數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)支持，獲得更好的用戶體驗(yàn)。\

LTE中Tail-biting卷積碼的譯碼器設(shè)計(jì)

TE（Long Term Evolution）是“準(zhǔn)4G”的技術(shù)，以OFDM/FDMA和MIMO為其核心技術(shù)。它對實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、高可靠性業(yè)務(wù)和廣播級多播業(yè)務(wù)都能提供較好的支持。LTE在20 MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100 Mb/s和上行50 Mb/s的峰值速率，高速率對信道編碼和譯碼技術(shù)提出了更高的要求。對于LTE低時(shí)延、高速率和高可靠性的要求，降低譯碼的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和時(shí)延以及提高其可靠性對LTE系統(tǒng)性能就顯得極其重要，也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

LTE TDD測試方案介紹

目前，在3G之后，各種通信技術(shù)將如何演進(jìn)是業(yè)界非常關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)，特別是對于TD-SCDMA來說，能否實(shí)現(xiàn)向下一代通信技術(shù)的平滑演進(jìn)，決定了TD究竟具有多長時(shí)間的生命力，以及我國的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略究竟能走多遠(yuǎn)。2007年11月，3GPPRAN151會議通過了27家公司聯(lián)署的LTETDD融合幀結(jié)構(gòu)的建議，統(tǒng)一了LTE TDD的兩種幀結(jié)構(gòu)。融合后的LTE TDD幀結(jié)構(gòu)是以TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，這就為TD-SCDMA成功演進(jìn)到LTE乃至4G標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。LTE系統(tǒng)支持FDD和TDD兩種雙工方式。在這兩種雙工方式下，系統(tǒng)的大部分設(shè)計(jì)，尤其是高層協(xié)議方面是一致的。另一方面，在系統(tǒng)底層設(shè)計(jì)，尤其是物理層的設(shè)計(jì)上，由于FDD和TDD兩種雙工方式在物理特性上所固有的不同，LTE系統(tǒng)為TDD的工作方式進(jìn)行了一系列專門的設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)在一定程度上參考和繼承了TD-SCDMA的設(shè)計(jì)思想，下面我們對這些設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要的描述與討論。