在移動通信快速發(fā)展的今天，LTE（long term evolution）作為3G向4G演進的主流標準而備受關注。在這個除舊迎新的時間節(jié)點，電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯對LTE關鍵技術的發(fā)展做了匯總，對包括HSPA、LTE語音、LTE-Advanced以及TDD測試方案等各個方面做了詳細總結，以饗讀者。
HSPA+與LTE技術兼容問題
目前HSPA+網(wǎng)絡在全球已經(jīng)得到了大范圍的部署。LTE網(wǎng)絡部署也初現(xiàn)端倪，其發(fā)展勢頭，大有后來居上之勢。截至2011年1月，全球范圍內共有17個正式商用的LTE網(wǎng)絡，分布于15個國家和地區(qū)，還有52個預商用LTE試驗網(wǎng)，有128個LTE 商用承諾，分布于52個國家。預計到2012年全球范圍內將至少有64個商用的LTE網(wǎng)絡。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。HSPA+與LTE在許多關鍵技術方面都存在著大量的異同點，本文針對這些關鍵技術的異同點進行對比分析。
由CS域轉至VOIP域的LTE語音過渡技術
伴隨個人語音業(yè)務的迅猛發(fā)展，無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡也從GPRS/HSPA走向了LTE。LTE將給我們造就一個高帶寬的無線接入網(wǎng)絡，更好地支持各種移動應用，但是，這里面也隱藏著危機，最大的危機來自VOIP。 LTE基于IMS的全IP架構可以實現(xiàn)基于分組域的語音和多媒體業(yè)務發(fā)展。IMS采用SIP協(xié)議作為不同分組接入網(wǎng)絡的統(tǒng)一會話控制協(xié)議，從而成為業(yè)界公認的下一代的語音/多媒體業(yè)務控制和網(wǎng)絡融合的平臺。LTE技術的出現(xiàn)和逐漸成熟才使移動網(wǎng)絡E2E的VoIP業(yè)務商用部署成為可能。LTE技術的高帶寬、高移動性、低時延保證了用戶在LTE網(wǎng)絡上的通話業(yè)務感受能夠與傳統(tǒng)CS相同。LTE VoIP的實施標志了移動網(wǎng)絡向All-IP 網(wǎng)絡邁出重要的一步，最終PS域將取代移動CS域，成為真正All-IP網(wǎng)絡。 當前業(yè)界主要有三種開展LTE語音業(yè)務的實現(xiàn)架構，如下圖。
TD-LTE電路域回落多模單待終端實現(xiàn)
TD-LTE網(wǎng)絡雖然是全分組交換網(wǎng)絡，但語音業(yè)務在很長一段時間內仍將是不可或缺的重要業(yè)務。為確保在TD-LTE網(wǎng)絡上順利開展高質量的語音業(yè)務，目前各標準組織都積極研究并提出了多種語音業(yè)務解決方案。可提供語音業(yè)務的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。本文重點介紹了TD-LTE網(wǎng)絡中電路域業(yè)務，特別是語音業(yè)務的幾種解決方案，闡述了TD-LTE電路域回落多模單待終端的技術實現(xiàn)原理，指出在TD-LTE網(wǎng)絡的不同發(fā)展時期，我國電信運營企業(yè)可采用不同的技術來開展語音業(yè)務。
eHRPD:CDMA邁進LTE的橋梁
在國際上，面對Sprint部署WiMAX的壓力，素來被稱為CDMA陣營風向標的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邁進的途中，如何保護原有3G網(wǎng)絡的投資是運營商最為關心的。對于CDMA運營商來說，eHRPD（演進的高速分組網(wǎng)絡）的出現(xiàn)和應用，將為CDMA向LTE邁進提供一個平滑演進策略。當前用戶體驗已成為全球電信運營商持續(xù)發(fā)展與差異化競爭的標桿指標。過去兩三年，無論是芯片企業(yè)還是終端制造企業(yè)都在提升用戶體驗上下了很大力氣，iPhone之所以流行，與其良好的用戶體驗分不開，這是不爭的事實。用戶體驗的內容很廣很深，是一個值得長期探索的課題，誰能創(chuàng)造良好的用戶體驗，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營狀況，高鐵覆蓋方案應該能滿足350km/h以上速度，最快達到450km/h的高速行駛要求。新型全封閉車廂對手機信號的衰耗在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)下應該滿足300名左右旅客的話務量需求，網(wǎng)絡接通率超過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)絡覆蓋面臨以下挑戰(zhàn)。
LTE-A關鍵技術及前景分析
LTE以其高速率低時延等優(yōu)點，得到世界各主流通信設備商和運營商的廣泛關注。當前各地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)技術的長久生命力，同時也為了滿足IMT-A和未來通信的更高需求，3GPP開始了LTE的平滑演進LTE-Advanced（以下簡稱 LTE-A）的研究，并將其作為4G的首選技術。作為LTE的平滑演進，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;支持多種應用場景，提供從宏蜂窩到室內場景的無縫覆蓋。
LTE-Advanced下行鏈路多天線技術研究
下行鏈路MIMO無疑是LTE R8中的一個關鍵技術構件。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eNodeB天線端口的傳輸模式。在LTE-Advanced中，下一步自然是繼續(xù)進行雄心勃勃的目標設定，以確保其作為領先無線接入技術的地位。為了保證這一點，LTE-Advanced支持下行鏈路采用多達8個發(fā)射天線端口進行數(shù)據(jù)傳輸。分析了下行鏈路中的參考符號結構，描述了碼本設計的工作原理，驗證了下行鏈路多天線增強方案的系統(tǒng)性能，最后預測了LTE-Advanced R11中LTE-Advanced下行鏈路多天線技術的發(fā)展趨勢。
TD-LTE單卡多模雙待終端技術方案
由于TD-LTE采用全IP化的網(wǎng)絡體系，只有PS域，可提供高速的數(shù)據(jù)業(yè)務，但對語音業(yè)務的支持考慮不足；相比較而言，傳統(tǒng)的TD-SCDMA/GSM網(wǎng)絡已經(jīng)成熟，可提供高質量的語音業(yè)務支持。而且TD-LTE的網(wǎng)絡建設遵循漸進的過程，為保證語音業(yè)務的連續(xù)性，需要具備TD-LTE與傳統(tǒng)TD-SCDMA/GSM（GPRS）網(wǎng)絡間進行業(yè)務轉換的能力。同時，為保證TD-LTE能夠良好地為大家所認可，TD-LTE手機提供良好的話音業(yè)務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方案和雙待機方案，無論哪種方案，語音業(yè)務均由現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡提供。CSFB方案以數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)先，工作在TD-LTE模式，發(fā)起語音業(yè)務時觸發(fā)終端轉換到2G/3G模式工作。而雙待機方案能夠在TD-LTE和2G/3G網(wǎng)絡下同時待機，提供及時的數(shù)據(jù)和語音業(yè)務支持，獲得更好的用戶體驗。
LTE中Tail-biting卷積碼的譯碼器設計
TE（Long Term Evolution）是“準4G”的技術，以OFDM/FDMA和MIMO為其核心技術。它對實時業(yè)務、高可靠性業(yè)務和廣播級多播業(yè)務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提出了更高的要求。對于LTE低時延、高速率和高可靠性的要求，降低譯碼的實現(xiàn)復雜度和時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，各種通信技術將如何演進是業(yè)界非常關注的一個焦點，特別是對于TD-SCDMA來說，能否實現(xiàn)向下一代通信技術的平滑演進，決定了TD究竟具有多長時間的生命力，以及我國的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略究竟能走多遠。2007年11月，3GPPRAN151會議通過了27家公司聯(lián)署的LTETDD融合幀結構的建議，統(tǒng)一了LTE TDD的兩種幀結構。融合后的LTE TDD幀結構是以TD-SCDMA的幀結構為基礎的，這就為TD-SCDMA成功演進到LTE乃至4G標準奠定了基礎。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)的大部分設計，尤其是高層協(xié)議方面是一致的。另一方面，在系統(tǒng)底層設計，尤其是物理層的設計上，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的工作方式進行了一系列專門的設計，這些設計在一定程度上參考和繼承了TD-SCDMA的設計思想，下面我們對這些設計進行簡要的描述與討論。
