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       近些年來，移動用戶對高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求.促使了移動通信系統(tǒng)的發(fā)展。同時，新型無線寬帶接入系統(tǒng)，例如WiMAX的出現(xiàn)，給3G系統(tǒng)的設(shè)備商和運營商造成了很大的壓力。于是,3GPP首先做出積極的反應(yīng)，于2004年底啟動了長期演進(jìn)（LTE：LongTermEvolution）項目，以確保UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）技術(shù)的“長期競爭力”。這項技術(shù)名為“演進(jìn)”，實則是一場技術(shù)“革命”。該標(biāo)準(zhǔn)以正交頻分復(fù)用（OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）為基礎(chǔ)，引入了若干新技術(shù)，使得3G演進(jìn)系統(tǒng)能夠提供數(shù)倍于3G系統(tǒng)的峰值速率。經(jīng)歷了四年的技術(shù)研發(fā)后，終于在2008年年底完成了LTE規(guī)范的制定。3GPP2于2005年初啟動了空中接口演進(jìn)（AIE：AirInter face Evolution）項目，但其工作進(jìn)展不利。

       與此同時，關(guān)于4G移動通信標(biāo)準(zhǔn)的制定也已展開。2007年底，國際電信聯(lián)盟（ITU）給第四代蜂窩移動（4G）通信系統(tǒng)分配了無線頻段，并給第四代蜂窩移動通信系統(tǒng)取名為IMT-Advanced。2009年10月20日,ITU共收到6個技術(shù)提案作為未來4G的候選技術(shù)。在6個技術(shù)提案中最受關(guān)注的兩個提案是3GPP組織提交的LTE-Advanced提案和IEEE組織提交的802.16m。由于有大量移動運營商和設(shè)備廠商的支持，又有廣泛布設(shè)的GSM/WCDMA/HSPA系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，目前LTE-Advanced被普遍看作是最有前途的IMT-Ad-vanced技術(shù)提案。

下面簡單介紹一下LTE和LTE-Advanced的技術(shù)目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)。

1.第三代移動通信系統(tǒng)的長期演進(jìn)（LTE）

       3GLTE重點考慮的方面包括降低傳輸時延、提高用戶數(shù)據(jù)速率、增大系統(tǒng)容量和覆蓋范圍以及降低運營成本等。其需求指標(biāo)主要包括：靈活支持1.25~20MHz可變帶寬；峰值數(shù)據(jù)率達(dá)到上行50Mbit/s,T行100Mbit/s,頻譜效率達(dá)到3GPPR6的2?4倍；提高小區(qū)邊緣用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率；用戶面延遲（單向）小于5ms,控制面延遲小于100ms；支持與現(xiàn)有3GPP和非3GPP系統(tǒng)的互操作；支持增強型的多媒體廣播和組播業(yè)務(wù)（MBMS）；降低建網(wǎng)成本，實現(xiàn)從R6的低成本演進(jìn)；實現(xiàn)合理的終端復(fù)雜度、成本和耗電；支持增強的IMS和核心網(wǎng)；追求后向兼容，但應(yīng)該仔細(xì)考慮性能改進(jìn)和后向兼容之間的平衡；取消CS（電路交換）域，CS域業(yè)務(wù)在PS（包交換）域?qū)崿F(xiàn)，如采用VoIP；優(yōu)化低速移動用戶性能，同時支持高速移動；以盡可能相似的技術(shù)支持成對和非成對頻段；盡可能支持簡單的臨頻共存。 

在這里簡單介紹一下LTE物理層方面的關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面的改進(jìn)。

(1)關(guān)鍵技術(shù)

①多址技術(shù)

       LTE選擇OFDMA作為下行多址技術(shù)。OFDMA是指以O(shè)FDM技術(shù)為基礎(chǔ).以二維時頻格為資源單元，通過給用戶分配不同的載波組作為多址接入的方式。在上行多址技術(shù)的選擇上長期存在兩種觀點。大部分廠商考慮上行應(yīng)用多載波OFDMA時帶來的較高的峰均比(PAPR,PeakAveragePowerRate)會影響手持終端的功放成本和電池壽命，主張采用具有較低PAPR的SC(單載波)-FDMA技術(shù)。另一些公司(主要是積極參與WiMAX標(biāo)準(zhǔn)化的公司)建議在上行也釆用多載波的OFDMA技術(shù)，并用一些增強技術(shù)解決PAPR的問題。經(jīng)過激烈的討論和艱苦的融合，LTE最終選擇了SC-FDMA作為上行多址技術(shù)。

②多天線技術(shù)

(a)下行MIMO

       下行MIMO的基本配置是2X2,支持4天線基站。

       采用的傳輸技術(shù)主要包括空分復(fù)用(SDM,Spatial Division Multiplexing)%預(yù)編碼(Pre-coding)、波束賦形(Beamforming)及開環(huán)發(fā)射分集(主要用于控制信令的傳輸)，其中發(fā)射分集方案包括空時/空頻塊碼(STBC/SFBC:Space-Time/Space-FrequencyBlockCode)、循環(huán)位移分集(CDD：Cyclic Delay Diversity),天線切換分集及其相互組合等。

       SDM可以分為多碼字SDM和單碼字SDM(單碼字可以看作多碼字的特例)。在多碼字SDM中，多個碼流可以獨立進(jìn)行信道編碼和CRC校驗，也可以獨立進(jìn)行鏈路自適應(yīng)(PARC：Per-AntennaRateControl),對于SDM,LTE既支持開環(huán)方式的空間復(fù)用，也支持閉環(huán)方式的空間復(fù)用，即預(yù)編碼技術(shù)，其通過對發(fā)射矢量乘以適當(dāng)?shù)念A(yù)編碼矩陣從而進(jìn)一步提高用戶吞吐量。預(yù)編碼矩陣可以基于非碼本方式，也可以基于碼本方式。

       根據(jù)TR25.814的定義，如果復(fù)用的數(shù)據(jù)流都發(fā)給一個UE,則稱為單用戶(SU)-MI-MO,如果是發(fā)給多個UE,則稱為多用戶(MU)-MIMOo

(b)上行MIMO

      上行MIMO的基本配置是1X2天線。即便是雙天線UE也只有一套射頻發(fā)射系統(tǒng)，但可以采用天線選擇技術(shù)。