4G网络技术概论与应用
谱效率这3个性能指标做出最佳调整。
为了获得正确无误的数据传输，LTE仍采用前向纠错编码（FEC）和自动重复请求（ARQ）结合的差错控制，即混合ARQ（HARQ）。HARQ应用增量冗余（IR）的重传策略，而chase合并（CC）实际上是IR的一种特例。为了易于实现和避免浪费等待反馈消息的时间，LTE仍然选择N进程并行的停等协议（SAW），在接收端通过重排序功能对多个进程接收的数据进行整理。HARQ在重传时刻上可以分为同步HARQ和异步HARQ。同步HARQ意味着重传数据必须在UE确知的时间即刻发送，这样就不需要附带HARQ处理序列号，比如子帧号。而异步HARQ则可以在任何时刻重传数据块。从是否改变传输特征来分，HARQ又可以分为自适应和非自适应两种。目前来看，LTE倾向于采用自适应的、异步HARQ方案。 与CDMA不同，OFDMA无法通过扩频方式消除小区间的干扰。为了提高频谱效率，也不能简单地采用如GSM中复用因子为3或7的频率复用方式。因此，在LTE中，非常关注小区间干扰消减技术。小区间干扰消减途径有3种，即干扰随机化、干扰消除和干扰协调/避免。另外，在基站采用波束成形天线的解决方案也可以看成是下行小区间干扰消减的通用方法。干扰随机化可以采用如小区专属的加扰和小区专属的交织，后者即为大家所知的交织多址（IDMA）；此外，还可采用跳频方式。干扰消除则讨论了采取如依靠UE多天线接收的空间抑制和基于检测/相减的消除方法。而干扰协调/避免则普遍采取一种在小区间以相互协调来限制下行资源的分配方法，如通过对相邻小区的时—频域资源和发射功率分配的限制，获得在信噪比、小区边界数据速率和覆盖方面的性能提升。
调查发现
市场调研公司Juniper Research2010年9月发布报告称，到2015年，下一代高速无线服务长期演进技术(LTE)的用户数量将达到3亿人，远超过今年的50万人。
LTE的网络结构
3GPP对LTE项目的工作大体分为两个时间段：2005年3月到2006年6月为SI(StudyItem)阶段，完成可行性研究报告;2006年6月到2007年6月为WI(WorkItem)阶段，完成核心技术的规范工作。在2007年中期完成LTE相关标准制定(3GPPR7)，在2008年或2009年推出商用产品。就目前的进展来看，发展比计划滞后了大概3个月[1]，但经过3GPP组织的努力，LTE的系统框架大部分已经完成。
LTE采用由ENodeB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比，LTE网络RNC节点和NodeB节点合并，成为EnodeB，在基站侧可以完成电路的交换。名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
3GPP初步确定LTE的架构如图1所示，也叫演进型UTRAN结构(E-UTRAN)[3]。接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关(aGW)两部分构成。aGW是一个边界节点，若将其视为核心网的一部分，则接入网主要由eNB一层构成。eNB不仅具有原来NodeB的功能外，还能完成原来RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控
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制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连，这也是对原有UTRAN结构的重大修改。
LTE手机什么样
超大屏幕，视频可实现视频通话、高清电视、在线游戏等无线宽带服务。4G lte终端的本质，其实是电脑做小，而不是手机做大.“4G手机，准确的说是4G终端，与3G、2G时代的手机相比，有了很大的变化”，张亮说，“就好像普通公路变成高速公路了，道宽了，路平了，就需有好车和跑车。做4G就是修跑道，4G终端就是跑车。”
“现在我们研制的?跑车?状态很好”，张亮给记者透露，中兴通讯经过2年多的研发，成功开发出多款4G手机，而且产品已经大规模测试，明年1月份即将上市。将先在美国和欧洲等国外地区进行商用，同时在中国移动试验网开始测试。张亮说，其实苹果之前推出的ipad（平板电脑），也指出了未来一个方向，移动互联网将是4G终端的核心应用。因此，4G手机将拥有超大屏幕，7寸、9寸甚至更大。他透露，中兴品牌的4G终端最小也是7寸的屏幕。
LTE的营运发展
按用户数量和市值计算，中国移动都是全球最大的移动运营商。此前，英国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已经决定采用LTE技术，此次中国移动加入，将大力推动LTE技术的发展，LTE在后3G时代也将延续2G时期GSM的主流地位。2009年日本颁发了4张LTE牌照，开始了LTE的商用准备。
沃达丰CEO阿伦·萨林(Arun Sarin)昨日在巴塞罗那的移动世界大会表示，该集团将与中国移动和Verizon携手推进LTE技术，LTE将成为行业未来发展的明确方向。
目前，移动无线技术的演进路径主要有三条：一是WCDMA和TD-SCDMA，均从HSDPA演进至HSDPA+，进而到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最终到UMB（Motorola最近提出的新方案是，CDMA2000也通过一定方式演进到LTE，3GPP2也基本放弃了UMB的计划）；三是802.16m的WiMAX路线。这其中LTE拥有最多的支持者，WiMAX次之。
LTE是由爱立信、诺基亚西门子、华为等世界主要电信设备生产商开发的技术，CDMA阵营的阿尔卡特朗讯和北电网络也有投入。CDMA近年来日渐失势，阿尔卡特朗讯已经在上周冲减了37亿美元与CDMA技术标准相关的资产，并将和日本NEC建立研发LTE的合资公司。
由于美国高通公司在3G时代占据了技术的核心专利，LTE阵营处心积虑搞OFDM绕开高通主要技术，可以肯定高通的地位会比3G时代有所削弱；同时，尽管高通的UMB技术乏有问津，该公司在巴塞罗那也宣布将于2009年推出多模LTE芯片组，高通在该领域仍将保持收益。
3GPP长期演进(LTE)项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用
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户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。 LTE的研究，包含了一些普遍认为很重要的部分，如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。
为了达到这些目标，无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要提供比3G更高的数据速率，和未来可能分配的频谱，LTE需要支持高于5MHz的传输带宽。 1.Lightware Terminal Equipment -- 光端机 2.Line Terminatinig Equipment -- 线路终接设备 3.Long Term Evolution -- 3GPP长期演进
TD-LTE未来的发展
中国移动正在全力推动TD-LTE的发展，于是，出现了在中国3G还未大规模启动的时候，LTE竟然成为最热的关键词之一。
然而，TD-LTE要想在未来取得较大发展，必须解决以下几个问题：
HSPA+能否被绕过？
LTE虽然非常具有吸引力，但是相比之下，HSPA+因为具有类似的性能以及投资很少，成为Telstra等运营商的下一步选择。在时间上，HSPA+比LTE要早一年左右，这也是不得不考虑的问题。
如果LTE还没有成熟的情况下，中国联通推出28Mbps的HSPA+，中国移动能够保持沉默，继续等待TD-LTE吗？
LTE商用时间表怎么样？
根据目前的情况来看，LTE最早会在2010年实现商用，根本的症结现在看来，一个是标准，一个就是终端芯片。LTE标准预计将在下个月即今年底通过，但是芯片还需要较长的时间。
2月，高通公司在巴塞拉那大会上宣布，高通公司将于2009年推出业内首款多模LTE芯片组.LTE解决方案计划于2009年第二季度出样。
4月，爱立信移动平台部门宣布，爱立信推出全球首款针对手机的商用LTE平台，ASIC码样本将于2008年期间发布，商用版本计划于2009年推出，基于该平台的产品有望于2010年上市。
从芯片出样到芯片商用需要至少9个月时间，而从芯片商用到终端面市又需要至少9个月的时间。因此最早的基于FD-LTE的手机商用最早要到2010年。TD-LTE会有一些延迟，不过随着中国移动大力推动，预计TD-LTE和FD-LTE基本能够同步。
记得前段时间看过一个文章：国产3G今年年底将推出LTE测试样机。真是很吃惊，这是非常难于完成的任务。
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LTE的成本能够降下来吗？
这个成本，我指的是每Mbit/s的成本能不能相比3G大幅降低。从现有3G运营商的实践来看，随着数据流量的大幅增长，收入并没有出现相应的增长，这是运营商最为担心的问题。同样极力推动LTE的T-Mobile就公开指出，LTE的我指的是每Mbit/s的成本必须要比现在的技术下降10倍，才能对运营商具有吸引力。
当然与3G共享站址、保证3G的部分设备能够平滑升级到LTE、利用最优的回程网络设施等是解决方式之一，还有，不能动不动就硬件升级，最好能通过软件升级更新版本也是运营商必须要求的。此外，热门的毫微微蜂窝基站技术也不错，能够对室内的网络覆盖进行优化。
TD-LTE能否走向世界实现大一统？
可以说，中国移动之所以对TD-LTE寄予厚望，是因为相比TD-SCDMA来说，TD-LTE最有希望走向世界，这样的结果将是规模经济，可以将设备和终端价格大幅降低。 全球有不少运营商拥有TDD频段，运营商对TD-LTE的部署需求很大。再考虑到TD-LTE和FD-LTE的相似性，出现TD-LTE和FD-LTE的多模芯片将是必然，这样无疑将大大降低终端成本。
记得T-Mobile的CTO说过一句话，LTE正如其名字一样，是2020年左右的愿景，很长一段时间内，2G和3G还是重点。
TD-LTE的三大技术特点
在无线移动通信标准的发展演进上，TD-SCDMA的一些特点越来越受到重视，LTE等后续各项标准也采纳了这些技术，并且吸收了一些TD-SCDMA的设计思想。TD的双工技术、基于OFDM的多址接入技术、基于MIMO/SA的多天线技术是TD-LTE标准的三个关键技术。
第一个就是基于TDD的双工技术。在TDD方式里面，TDD时间切换的双工方式是在一个帧结构中定义了它的双工过程。通过国内各家企业的共同合作与努力，在2007年 10月份，形成一个单独完整的双工帧结构的LTE-TDD规范。在讨论TDD系统的同时要考虑FDD(频分双工)系统，在TDD/FDD双模中，LTE规范提供了技术和标准的共同性。 第二个关键技术是OFDM(正交频分复用技术)。其中有两个关键点，一是OFDM技术和MIMO(多输入多输出)技术如何结合，使移动通信系统性能进一步提升；二是OFDM技术在蜂窝移动通信组网的条件下，如何克服同频组网带来的问题。
第三个是基于MIMO/SA的多天线技术。智能天线技术是通过赋形，提供覆盖和干扰协调能力的技术。
MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力，提供空间复用的增益，这两种技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注MIMO技术和智能天线技术在后续演进上的结合。
在LTE里面多天线应用的标准化过程中，经过多方努力，在去年4月份，3GPP标准组织最后接受智能天线的应用作为TDD模式的特征之一。
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全球首次LTE通话
北京时间2009年9月18日消息，据国外媒体报道，诺基亚西门子通信公司(以下简称“诺西”)今天表示，该公司已成功实现了全球首次LTE通话。
诺西称，这次通话是在其位于德国乌尔姆的研发机构进行的，使用了一个商业性基站和符合相关标准的软件。
诺西无线网络业务部门掌门马克·鲁昂内(Marc Rouanne)说，“这证明我们的研发方向是正确的，我们的战略将专注于部署，成为首家推出LTE网络设备的公司。”
受价格战和运营商投资速度放慢的影响，移动网络设备市场出现萎缩，所有电信设备厂商竞相向运营商“推销”LTE网络。诺西表示，首个LTE网络将于今年晚些时候开通，大规模部署则要等到2010年。
诺西没有在一些颇有影响的交易中中标，但鲁昂内指出，该公司正在向全球约80家移动运营商销售支持LTE的基站，这些基站可以通过软件升级。
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