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基于4G基础之上的无线通信lte技术并没有沿用3G系统的关键技术，它采用了全新的设计理念，对技术进行了革新，实现应用的创新。LTE技术的结构主要是由NodeB构成的，它有助于减小延迟，简化技术，实现较低的成本和低复杂性。此外，其中含有的RNC节点也更少，对3GPP技术的贡献是非凡的。总的来说，LTE无线通信技术采用了频分多址系统，属于技术改进后的OFD-MA，它能够实现正交输送，并兼顾单载波传输低峰数值，减少成本花费。在此基础上，其内部还采用了扁平的网络结构，实现了多天线技术的运用，取消了RNC节点，并实现了分集、阵列、空分复用的增益，可以使不同方向的多个用户获得同时段服务，提升峰值数率和数据传送速度。
2.LTE技术的实际应用
在科学技术日渐完善的大背景下，无线通信LTE技术已经逐步应用到了各行各业，且其技术特点也在日渐成熟。例如，在我国的上海世博会上，高清视频监控的初步演示就将LTE技术应用在了其中，将网络移动采编播设备利用到了系统之中。该技术的有效使用，能够实现视频、音频等素材的快速传回，提高新闻的时效性，满足新闻传播的诉求。从传播速度上考虑，用户在使用LTE无线通信技术后，下载容量40G的3D影片，不到两小时就可以完成，其速度提高了10倍以上。
3.LTE技术的应用展望
一方面，LTE技术是由3G技术向4G技术演进的必经之路。其在应用过程中采用了最新的B3G或4G技术，如OFDM和MIMO等，在一定程度上而言可以说是4G技术在原有技术上的科学利用。它在具有LTE技术优越性的基础上，也更加接近4G系统技术。另一方面，LTE技术的产生应用并不是一个简单的过程，它主要是在与WiMAX的竞争中实现了发展。现如今，WiMAX的802.16e标准正在申请进入3G系统，802.16e技术更是入选了IMTAdvanced的候选行列，并坚持保存其原有的兼容特点。在未来的技术应用领域，势必会出现WiMAX技术与LTE技术的竞争局面，在高技术领域保持良好应用，促使其更好的发展。
4.结束语
【关键词】软交换技术下一代网络 LTE 网络技术 交换技术 开放协议
中图分类号：F224文献标识码： A
一．引言
传统的PSTN网络是建立在TDM之上的，网络提供给客户的各项功能都需要交换机的支持，业务处理和管理控制都是通过交换机来实现。如果需要增加新业务，既要修订标准又要改造交换机，导致新增业务需要较长时间。为实现新业务需求，需要在网络中建立公共业务平台，将业务提供和呼叫连接分开，由智能网(IN)完成业务提供，而由交换机完成呼叫连接。采用此种模式很大程度上提高了业务处理能力，同时也缩短了业务提供时间。业务分离，承载出现多样化，为确保承载连接和呼叫控制进一步分离，就需要导入软交换技术，通过软交换技术在媒体层、传送层、业务层和控制层的作用，将业务和控制分类，实现最终目的。
二. 软交换技术概述。
1.软交换的概念。
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从7号信令到IP信令）等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化，为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
2.软交换技术的发展。
软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件（CallManager、CallServer），实现PBX功能（IPPBX）。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX应用获得了巨大成功。受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H248）且主要使用纯软件进行处理，于是，SoftSwitch（软交换）技术应运而生。
三.下一代网络LTE概述。
1.LTE概念。
LTE是3GPP在2005年启动的新一代无线系统研究项目。LTE采用了基于OFDM技术的空中接口设计，目标是构建出高速率、低时延、分组优化的无线接入系统，提供更高的数据速率和频谱利用率。整个系统由核心网络（EPC）、无线网络（E-UTRAN）和用户设备（UE）3部分组成，（见下图一）。其中EPC负责核心网部分；E-UTRAN（LTE）负责接入网部分，由eNodeB节点组成；UE指用户终端设备。系统支持FDD和TDD两种双工方式，并对传统UMTS网络架构进行了优化，其中LTE仅包含eNodeB，不再有RNC；EPC也做了较大的简化。这使得整个系统呈现扁平化特性。系统的扁平化设计使得接口也得到简化。其中eNodeB与EPC通过S1接口连接；eNodeB之间通过X2接口连接；eNodeB与UE 通过Uu接口连接。
（图一，LTE系统网络架构图）
2. LTE技术的发展。
LTE项目是近两年来3GPP框架内为了应对WiMAX等通信技术的挑战于2005年年底紧急启动的规模庞大的新技术研发项目。作为3G向后的演进，LTE得到了各大通信企业、高校和通信研究机构的广泛关注与参与。它采用OFDM和MIMO作为无线网络演进的唯一标准，大大改进并增强了3G的空中接入技术。数据传输能力方面，在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，同时，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。与3G甚至HSPA相比，LTE在高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容等方面都更具技术优势。
四.软交换技术在下一代网络LTE中的应用。
下一代网络NGN是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载业务分离实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使业务和应用的提供有较大的灵活性，从而满足用户不断发展、更新业务的需求。也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。同时，下一代网络是基于统一协议的分组式网络。现有的通信网络，无论是电信网、计算机网还是有线电视网，都不可能单独作为信息基础设施，但近几年IP的发展使人们开始认识到：各种网络都将最终汇合到统一的IP网络，即三网融合。各种以IP为基础的业务能在不同的网上实现互通，IP协议成为各个通信网都能够接受的通信协议，从技术上为NGN奠定了坚实的基础。
软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。软交换技术，是NGN体系结构中的关键技术，其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机的控制、接续和业务处理等功能，各实体间通过标准化协议进行连接和通信，便于在NGN中更快地实现各类复杂的协议，更方便地提供业务。软交换设备是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，是NGN中语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。
基于SRVCC 网络技术，LTE 核心网络的MME 与现网软交换MSC Server 之间要建立基于IP 的信令接口Sv 接口。该接口在用户从LTE 无线网络向GSM/WCDMA 漫游时由用户终端触发PS 到CS的语音业务切换。 终端用户在原LTE 网络下的承载可能除了有基于GBR（Guaranteed Bit Rate）的语音承载外，还可能同时有非GBR 的数据承载， 在网络和终端具备条件的情形下也要进行相应的处理。在目标网络GSM 或WCDMA 支持和终端手机支持的情况下，SRVCC 的切换同时可能伴随PS 到PS的切换。 PS 到PS 的切换要涉及到网络的S3/S4 接口或Gn 接口； 同时进行PS 到PS 的切换可使得在LTE 网络如Web 浏览的数据业务在目标网络中保持连续。
基于3GPP 网络技术规范和GSMA 运营商企业联盟IR.92 技术规范，IMS MMTel 是2G/3G 移动网络进一步演进并在LTE 时代提供多媒体语音业务的关键网络技术；IMSMMTel 是保证运营商在下一代网络业务运营中处于主导地位的关键。运营商在现网的网络建设中应积极推进和部署IMS 的网络建设。运营商在现网的网络建设中，在网络IP 化建设的基础上，基于移动网络的设备演进能力，积极的推进网络软交换系统与IMS 系统的设备功能融合，例如进行MGCF 与MSCServer 的功能融合，IM-MGw 与软交换MGw 融合， 推进SIP-I 技术的网络部署；从而简化IMS 与现网组网的复杂度，加快IMS 的网络应用步伐。 在LTE 网络部署的同时，在IMS MMTel 成熟的区域部署SRVCC 的网络应用解决LTE 覆盖不连续问题。 分析和准备CSFB 的网络技术应用。在现网的网络建设中，在现有的软交换系统中部署SGs 网络互通接口，以确保用户语音业务的应用。
五. 软交换技术的过度策略。
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从7号信令到IP信令）等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化，为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。下一代网络（NGN）是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络，它将话音、数据、视频等多种业务集于一体。建设下一代网络是电信竞争的需要。随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放，电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离，由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台，由业务提供商提供各种应用，他们与设备制造商三足鼎立，共同推动了电信业的繁荣和进步。软交换技术是下一代网络的核心技术，软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层、全开放的体系架构，作为下一代网络的发展方向，软交换不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合。
从网络角度看，通过软交换机结合媒体网关和信令网关，跨接和互连电路交换网与分组化网，尽管两个网仍基本独立，但业务层已实现基本融合，可统一提供管理和加快扩展部署业务。当数据业务逐渐成为网络的主流业务时，可以考虑将电路交换网上的电话业务逐渐转移到分组化网上来，最终形成一个统一的融合网。这种网络演进思路的基点在于网络和业务的融合，不在于节点的融合，它允许不同的网按照各自最佳的方向独立演进，不受限于节点结构，是最适合于像中国电信这样的传统运营商的网络演进策略。据国外统计数字估计，在8年内一个不投资在软交换的运营商的利润将比投资在软交换上的运营商少50%。当然，软交换技术还在发展和完善过程之中，会有这样或那样的问题，但作为网络技术的发展方向已经获得业界的认同。软交换的切入点将随网络运营商的侧重点不同而有所差异。通常是从长途局和汇接局开始，再进入端局和接入，然后扩展到多媒体应用和3G网络。当然，不同的运营策略将有不同的切入点优先次序，但最终都是提供一个完整的端到端的解决方案，完成从电路交换网向分组化网的过渡。软交换不仅适合于新兴的电信运营商，也同样适合于传统的老牌电信运营商，都可以完成从电路交换网向分组化网的过渡。
六．结束语
软交换技术缩短了业务提供的时间，有利于高效服务。在下一代网络LTE中，利用软交换技术的特点，便于打造高质量服务，利用复杂的技术，解决通信难题，有利于移动通信的进一步发展。
参考文献：
[1] 周巍Zhou Wei 软交换技术应用价值分析[期刊论文] 《邮电设计技术》 -2007年10期
[2]熊蔚 高胜保 软交换技术应用与管理探讨 [期刊论文] 《电信技术》 -2007年3期
[3]岑建雄 软交换技术应用浅谈 [期刊论文] 《科海故事博览·科教创新》 -2009年5期
【关键字】 TD-LTE 无线网络 覆盖规划
一、TD-LTE通信系统
LTE是以OFDM技术为核心，取消了无线网络控制器（RNC），采用扁平网络架构，由3GPP组织制定的全球通用标准。LTE包括频分双工（FDD）和时分双工（TDD）两种模式。
TD-LTE是指TD-SCDMA的长期演进，是TDD版本的LTE技术，采用了TDD（时分双工）、OFDM（正交频分复用）、MIMO（多输入/多输出）以及高阶调制等多项关键技术。
二、TD-LTE无线网络组成及其规划
2.1 TD-LTE无线网络组成
TD-LTE在组成方面同前代相比最大区别在于取消了RNC，eNB与EPC间通过S1接口直接相连，eNB与EPC节点多对多连接，形成网格网络，eNB之间通过X2接口直接相连。
EPC可分为控制面实体MME和用户面实体S-GW（SGW/ PGW）。
S1接口是eNB与EPC之间的接口，它分为用户面和控制面。S1的控制面接口（S1-MME）提供eNB和MME之间的信令承载功能。S1的用户面接口（S1-U）提供eNB和S-GW/ P-GW之间的用户数据传输功能。
X2接口是eNB和eNB之间的接口，该接口用于负载管理、差错处理以及终端的移动性管理，用户面接口称为X2-U，控制面接口称为X2-CP。
2.2 TD-LTE无线网络规划步骤
TD-LTE规划流程同样包括数据采集、规模估算、站址规划、网络仿真、性能评估和调整五个阶段。
数据采集，先根据建网策略提出建网指标，收集准确的现网基站、地理信息、业务需求等数据，用以明确建设区域及场景。规模估算主要是通过覆盖和容量来确定网络建设的基本规模。容量估算则是分析一定时隙及站型配置条件下，TD-LTE网络可承载的容量，计算是否可以满足用户容量需求。站址规划主要是依据链路预算的建议值，结合目前网络站址资源情况，进行站址布局，并在确定初步布局后，结合现有资料或现场勘测来进行可用性分析，确定目前覆盖区域可用的共址和新建站点。网络仿真是指在完成初步站址规划后，进一步将站址规划方案输入到TD-LTE规划仿真软件中进行覆盖及容量仿真分析。
通过分析仿真输出结果，可以进一步评估目前规划方案是否可以满足覆盖及容量目标，如存在部分区域不能满足要求，则需要对规划方案进行调整修改，最终满足规划目标。
2.4 TD-LTE无线网络规划要点
TD-LTE网络规划中，传播模型用于计算发射端到接收端的路径损耗。
目前采用COST231-Hata模型作为初始模型：
其中：
d单位为km，f单位为MHz；
L为城市市区的基本传播损耗中值；
hb、hm为基站、移动台天线有效高度，单位米；
a（hm）为移动台天线高度修正因子；
Cm为城市修正因子。
采用COST231-Hata模型计算（2.6GHz频段）典型城市链路预算结果如下：
现阶段TD-LTE容量规划主要考虑小区平均吞吐量，要求在每扇区1载波同频网络、20MHz、2：2子帧配置条件下：小区下行平均吞吐量达到20Mbps；小区边缘用户下行平均速率不低于500kbps；TD-LTE试验网容量仿真业务模型取定方式为单小区10个FTP用户。
TD-SCDMA网络CS64业务覆盖能力略强于LTE网，因此TD-LTE如果要达到邻区空载、10用户同时接入时、边缘单用户下行吞吐量大于1Mbps的覆盖目标，理论上需要在TD-SCDMA现网站距基础上增加少量站点。
三、小结
本文通过介绍TD-LTE技术，引出了TD-LTE网络规划设计，并详细介绍了TD-LTE网络组成及规划要点。但无线网络的规划设计、建设及优化是一个重复递归的过程，如何做好网络建设和优化，提高通信质量，需要我们不断的实践探索，总结完善。
参 考 文 献
[1] 沈嘉、索世强、全海洋等；3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计[M]；北京：人民邮电出版社，2008
【关键词】 预编码 多输入多输出 正交幅度调制 误比特率
一、引言
在移动通信系统中，可以通过高阶信号调制技术和多输入多输出（MIMO）技术来提高系统的频谱效率，但是，在一个噪声信道环境下，传输数据速率的提高会带来误码率的提升。为了提高频谱效率，长期演进（LTE）移动通信系统中采用了链路自适应技术，根据信道条件的变化，系统动态地采用不同的调制和编码、MIMO传输模式[1]、预编码和发射功率等技术，以期在保证信号质量的情况下取得最大的传输效率。
LTE移动通信系统采用了正交频分多址（OFDMA）、多输入多输出（MIMO）[2]等关键技术，以此来克服多径信道的频率选择性衰落和提高系统的传输速度。本文对LTE移动通信系统中预编码算法进行了研究，并根据信道条件的变化，对链路自适应调制与编码技术下的预编码算法进行了性能仿真，分析了不同调制与编码下系统的传输速率与误码率的曲线变化。
二、基于信道矩阵奇异值分解的预编码算法
多输入多输出（MIMO）技术将连续的信号比特流拆分成多个信号子流，再将各信号子流通过不同的天线发射出去，传输各信号子流的多个发射天线与接收天线构成了空间信道矩阵。在空间信道矩阵构成的各子信道不相互独立的情况下，各子信道将相互干扰，从而影响信号接收质量。在LTE系统中，预编码技术被看作是解决空间各子信道相互干扰最有效的方法[3]。最优的预编码矩阵是基于信道矩阵奇异值分解的矩阵。
首先假设在一个子帧持续时间内，信道矩阵H不变，假设系统有NT根发射天线，MR根接收天线，发射符号分为L层，每个层有T个符号，第i层由符号[xi，1，xi，2，...，xi，T]组成。对信道矩阵H进行奇异值分解：
式中，n为高斯白噪声。在实际的应用中，由于反馈资源的限制，系统首先须在预先给定好的码本里选择一个码本作为预编码矩阵，也就是利用某种准则得到码本索引。
三、预编码矩阵下的MIMO接收机算法
LTE系统中的预编码矩阵指示（PMI）反馈都是基于协议配置码本，主要有两种准则：一种是基于系统容量最大化，另一种是基于最小误码率（BER）[4]。本论文采用基于最小误码率的MMSE准则，减小发射信号和接收信号之间的误差信号功率值，并以此自适应选择不同的调制方式和编码，以便保证系统取得最大的传输容量。假设均衡后的信号为X？，最初的发射信号为X，假定最优均衡器变换系数为G，MIMO信道矩阵为H，那么误差信号可以表示为：
四、自适应调制与编码技术下的预编码算法仿真实验
为了对算法性能作对比，在预编码算法基础上，自适应调制方式分别在QPSK、16QAM、64QAM三种方式进行选择，接收端用MMSE准则的均衡器，将发射信号功率值与均衡后的误差信号功率值的比值作为自适应调节参数，选择相应的调制方式与编码率，当误差信号功率值较大时，此时误码率较大，选择低阶调制方式，以保证信号传输质量，当误差信号功率值较小时，选择高阶调制方式，以提高信号的传输速率，以期在满足信号质量要求的情况下达到最高的传输效率。
仿真实验在多输入多输出MIMO的情况下展开，信号经过衰落噪声信道，信噪比SNR取值在0dB到21dB之间，信噪比与误比特率和数据传输速率仿真结果分如图1、2所示。
从图1可以看出，随着SNR的值增大，误比特变小，采用固定调制的阶数越高，误码率越大。在信噪比的值为0dB到12dB之间时，固定64QAM、16QAM高阶调制的误码率都较高，但是，在自适应调制和编码方式下，误码率却随着信噪比变大很快变低，因为链路根据误差信号功率情况自适应地选择了恰当的调制方式和编码率。从图2可以看出，在其他参数不变的情况下，采用固定调制方式和编码率时，数据的传输速率是一个定值，调制阶数越高，数据传输速率越大。但在自适应调制和编码方式下，链路根据信噪比情况，灵活改变了数据传输速率，信噪比的值越小，误比特率就变高，此时数据传输速率减小，信噪比的值越高，误比特率就变小，此时数据传输速率增大，在满足信号质量要求的情况下达到了非常高的传输效率。
五、结论
论文对链路自适应调制与编码技术下的预编码算法进行了研究，在LTE系统中，预编码技术被看作是解决空间各子信道相互干扰最有效的方法。论文采用基于信道矩阵奇异值分解的方法得到最优的预编码矩阵，信号经过噪声信道后，在接收端，采用基于最小误码率的MIMO接收机算法，减小发射信号和接收信号之间的误差信号功率值，以此自适应选择不同的调制方式和编码，以便保证系统取得最大的传输容量。通过仿真验证，在预编码算法基础上，采用自适应的调制和编码方式能根据信噪比大小变化，灵活改变数据传输速率，在满足信号质量要求的情况下达到了非常高的传输效率。
参 考 文 献
[1] V Stankovic， M Haardt， Generalized Design of Multi-User MIMO Precoding Matrices [J].Wireless Communications， IEEE Transactions， 2008， 7（3）：953-961.
[2] W. Peng and F. Adachi， “Single-carrier frequency domain adaptive antenna array for uplink multi-user MIMO transmission in a cellular system，” [J]. Physical Communication， Sep. 2013， vol. 8， pp. 22C30.
【关键词】TD-SCDMA；TD-LTE；3G
1.概述
1.1 TD-LTE技术概述
TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，是指TD-SCDMA的长期演进。TD-LTE采用了众多先进的无线技术，诸如OFDM、MIMO/BF、HARQ、AMC等。可以提供上行超过100Mbps和上行超过50Mbps的用户峰值速率；由于去除了RNC网元，网络结构简化且更加扁平；结合了其它和一些先进技术，使得无线接入网时延降至10ms；频谱利用率也提高了很多，使得TD-LTE在性能与成本上都具有很大的优势。下面介绍一下其关键的几个技术特点：
1.1.1 OFDM(正交频分复用技术)
实际上OFMD是多载波调制的一种。其主要思想是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。
1.1.2 MIMO(多输入多输出)
所有的无线技术都面临信号衰落、多径、不断增加的干扰和受限制的频谱的挑战。MIMO(多输入多输出)技术在不需要占用额外的无线电频率的条件下，利用多径来提供更高的数据吞吐量，并同时增加覆盖范围和可靠性。它解决了当今任何无线电技术都面临的两个最困难的问题，即速度与覆盖范围。由于OFDM的子载波衰落情况相对平坦,十分适合与MIMO 技术相结合,提高系统性能。MIMO 系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵判天线) 和多通道。多天线接收机利用空时编码处理能够分开并解码数据子流,从而实现最佳的处理。若各发射接收天线间的通道响应独立,则多入多出系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息,数据速率必然可以提高。
1.2 论文的主要研究内容
本文首先叙述了TD-SCDMA在我国的发展现状和当前的建设情况及TD_LTE技术然后重点分析了TD-SCDMA关键技术及向TD-LTE演进，最后介绍并分析了TD-SCDMA与TD-LTE共平台方案。
2.TD-SCDMA与TD-LTE共平台方案
2.1 TD-SCDMA向TD-LTE演进概述
从TD-SCDMA 向TD-LTE的演进，首先是在TD-SCDMA 的基础上采用单载波HADPA技术，速率达到2.8Mbps；其后实现多载波HSDPA，其速率能达到7.2Mbps；持续发展到HSPA+阶段，速率将超过10Mbps，并继续逐步提高它的上行接入能力。最终在2010年之后，从HSPA+演进到LTE，实现20MHz带宽下行峰值速率100Mbps，上行峰值速率50Mbps。综上所述，由于技术发展的快速，需要充分考虑TD与LTE的共存和演进方式。在TD向LTE演进的过程中，需要采用TD与LTE共平台的方案，以实现更高端的技术应用并最大化降低网络投资成本。
2.2 TD与TD-LTE共平台方案简析
2.2.1系统共平台概述
TD与LTE共平台的研究和实现，比较复杂的部分在于基站设备。通常来说，对于系统无线设备BBU和RNC来说，TD与LTE共平台方案分为共机框方案；共硬件平台的共模方案；以及基站系统未来实现的基于软件无线电技术的多模基站，即硬件平台复用，通过软件下载支持TD或LTE方式。图1为TD与LTE共平台的方式分类示意。对于RRU和天线系统而言，可采用TD与LTE共RRU以及共天馈的方案。目前双极化天线已成为TD-SCDMA天线应用的主流方向，双极化天线可以较好支持向MIMO天线平滑演进，为LTE部署奠定基础；采用双极化天线后，其宽度、重量都减少一半，性能与常规八阵元智能天线相当。采用TD-SCDMA及TD-LTE均可工作的宽频段天线，即可支持TD-SCDMA与TD-LTE共天馈，无需变更天面施工，即可满足未来TD-LTE网络对站址天面的需求。需要特别注意的是，在具体实施过程中，需要认真考虑并分析TD与LTE共RRU及共天馈的方案，分别在同频段和异频段情况下的施工难易度、后期维护问题以及干扰隔离等问题，以选用最合理的共用方案。
2.2.2系统共平台方案简介
系统共平台方案的共机框方式是实现TD与LTE共平台方案的最基本方案，其主要特点是：两个系统独立运行；共用电源和背板；所有硬件板卡不复用。因此共机框方案只是一种TD向LTE演进的最简方案，并不是完全意义上的共平台方案。最大化保有现有TD-SCDMA网络投资的方式，是共硬件平台的共模方案。该方案可分为单模方式和双模方式两种，单模方式是系统中TD与LTE两个系统独立运行，硬件板卡可复用；支持TD系统在不更换任何硬件的前提下，直接软件升级为LTE系统。双模方式是系统中TD与LTE两种制式协作运行，两系统共用同一套硬件板卡，软件同时运行TD-SCDMA和TD-LTE的工作模式。可见共模方案是目前最为合理的共平台方案，但在实际网络运行中，TD与LTE两种制式协作运行的双模方式需要占用大量的系统资源并成倍增加系统设计复杂度，在实际应用中不推荐采用TD与LTE共平台的双模方案，因此下文将主要对BBU设备TD与LTE共平台的单模方案进行介绍及分析。
2.3 TD与TD-LTE的BBU共平台单模方案分析
从上文分析可知，TD与LTE共平台的最佳实现方案是共硬件平台的共模方案(单模方式和双模方式)。这种共平台方案可以完全实现BBU设备TD和LTE两种制式的共传输、共背板、共BBU架构以及共用主控及时钟单元；TD-SCDMA BBU通过软件升级即可支持平滑演进至TD-LTE。
2.3.1基带处理单元的TD与LTE共平台分析
对于基带处理单元而言，在支持LTE情况下对于处理器的能力有更高要求；其处理能力会根据处理时延的要求和LTE支持的天线及带宽数有不同要求。图3给出了在不同时延要求情况下，TD与LTE各种天线及带宽要求下的处理器能力要求，可以看到TD系统现有处理能力，基本可以实现5ms时延要求下的LTE各种带宽下的处理能力需求。
2.3.2接口单元的TD与LTE共平台分析
TD与LTE共用接口单元，需要重点考虑接口单元的流量；接口单元除提供与上级网络设备的接口外，还提供对RRU单元的接口。对于上级网络设备的接口Iub、X2/S1带宽来说，TD系统的Iub接口流量主要在于BBU的多个载波业务数据和控制数据总流量；对于LTE系统X2/S1接口，在空口速率下行100Mbps，上行50Mbps情况下，3个20M带宽小区总吞吐量在450Mbps之内，同时还要处理eNB之间的交互数据以及网络管理数据。综合计算分析可知，千兆物理端口完全能够满足TD与LTE共平台接口带宽需求。对BBU与RRU之间的Ir接口带宽来说，LTE采用2天线时，不管是10M带宽还是20M带宽，都可以在1条2.5G的链路中完成；当采用8天线时，必须采用两条链路。如果是10M带宽，则采用2条2.5G链路，如果是20M带宽，则采用两条3.072G高速链路。对BBU设备而言，TD系统接口单元不需要修改任何硬件就可以实现所有带宽的数据传输。 [科]
一、引言
光纤通信、基站设备的快速进步，有效地促进了移动通信技术的普及和改进。目前，移动通信技术的发展经历了四个阶段，进入到了高速率、高可靠、高覆盖的TD-LTE时代[1]，TD-LTE已经成为当前移动通信的主流技术。该技术使用OFDM的多址接入模式，可以有效地增强无线链路通信技术，采用高可靠性的软件无线电技术和高效的调制解调技术，同时能够实现智能天线分布和空时编码通信技术，有效地提高了数据传输的速率，可以满足视频图片、文字声音的传输，确保满足移动通信需求[2]。
二、移动通信技术应用发展现状
移动通信技术发展迅速，已经经历了四代，分别是2G、2.5G、3G和4G等。LTE已经成为4G时代移动互联网的主流通信技术，其包括两种，分别是我国主导的TD-LTE技术和欧美等国家主导的FDD-LTE技术[3]。TD-LTE作为新一代移动互联网最新采用的技术，可以有效支撑高带宽的数据传输功能。
据工信部统计，截至2015年12月底，我国TDLTE产业已经建设了120万个4G基站，进一步提高了TDLTE覆盖范围和保持较大的数据流量。TD-LTE技术的快速推广，迅速增强了智能终端产业，并且与移动互联网、移动APP相互结合，诞生了移动计算、云计算、分布式计算等应用技术，积累了海量的数据资源，进一步方便了人们的工作、生活和学习，并且具有极其广泛的应用前景，形成了一系列的大数据产业。
三、 TD-LTE技术应用与研究
3.1 TD-LTE应用优势
经过研究和改进，TD-LTE已经具有许多应用优势：
(1)TD-LTE可以灵活支持移动宽带数据传输，下行采用OFDMA技术，最高速率可以达到100Mbits/s，能够满足数据高速度下载需求;上行采用OFDM的改进版本SCFDMA技术，能够有效减小低峰均比，减弱终端发射功率，延长终端使用时间，上行速率可以达到50Mbits/s。
(2)TD-LTE技术可以充分地利用通信信道对称性的特点，简化系统设计复杂度，提高系统性能，并且系统高层总体上可以与FDD保持一致，更好地实施数据传输融合。
(3)TD-LTE技术能将智能天线与MIMO技术融合，提高系统在复杂通信场景中的自适应性，减少小区间的干扰，提高小区切换成功率和用户通信质量，并且能够实现空间、时间、频率资源快速调度，保证系统吞吐量。
3.2 TD-LTE承载业务研究
TD-LTE技术快速发展，无线网络传输的多媒体数据资源占比迅速上升，承载的业务也越来越多，比如家庭电子相册、智慧政务、智慧社交等智能软件。
(1)家庭电子相册
目前，智能手机、数码相机、数码摄像机、扫描仪等多媒体录入设备越来越多，越来越多的家庭重视日常生活的留念，使用数字设备拍摄、录制、保存和管理家庭照片和视频资源，并通过TD-LTE通信网络传输资源，将网络资源存储到相关的云存储中心，可以分享相关的网络内容。
(2)智慧政务
随着TD-LTE通信技术的应用，传统的电子政务办公模式无法满足人们的功能需求，为了能够更好地满足人们需求，利用无线网络开发手机终端、Ipad终端的电子政务办公软件，可以满足工作人员的电子办公应用系统，提高电子政务应用的办公方便性。
(3)智慧社交
TD-LTE通信技术为人类社交提供了极大的帮助，利用智能移动终端开发了微博、微信、腾讯QQ等智慧社交软件，利用GPS定位用户位置，使用关联规则挖掘技术推荐相关的同学、朋友，扩大人们的朋友圈，搜索相关的社交浏览足迹，推荐朋友的喜好，寻找具有共同爱好的人群，可以一起旅游、购物、看电影等，实现信息共享。
四、结束语
随着TD-LTE通信技术的快速发展，移动互联网成为研究和应用的重要方向之一，与智能移动终端相结合，开发了在线教育、智慧旅游、电子商务等业务软件，有效地提高了人们工作、生活和学习的便捷性，具有非常广泛的应用前景。
作者：乔海庚 来源：中国新通信 2016年7期
关键词：TD-LTE技术；高校教学；运用
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）38-0193-02
全球移动通信产业面临巨大变革，移动互联网时代已经到来。移动信息服务已广泛融入了人类的个人生活、学习以及各行各业。在传统的2G和3G网络已无法满足用户日益增长的移动互联网流量需求的时候，TD-LTE（4G）技术应运而生。
TD-LTE（时分同步码分多址技术）即TD-Long Term Evolution，是3G标准TD-SCDMA的后续演进技术，是拥有自主知识产权的第四代移动通信技术。相比于TD-SCDMA，TD-LTE具有更高的速率和更低的时延，为用户提供永远在线的体验，除实现高宽带应用数据业务之外，还能更好地支持实时交互功能。随着4G产业化和商业化进程的不断加速和基站布点的完善，将会促进学习和工作的革命，TD-LTE技术支持下的远程教育逼真度高，互动性强，提高了远程学习的效果。改变了原有的教室教学活动方式，为学生提供随时随地、随心随意的学习需求，符合未来社会发展趋势，特别是在教学活动中前、中、后三个阶段，提供了较强交互功能，因此要在今后的高校教学中广泛应用。
一、TD-LTE的关键技术和特点[1]
（一）TD-LTE所采用的关键技术
相比3G所使用的CDMA技术，TD-LTE采用了OFDM、MIMO、高阶调制、网络架构扁平化等多项关键革新技术。
1.OFDM：即正交频分复用，该技术与GSM网络中的FDM类似，即将一个频谱划分为多个子载波。但与GSM不同的是，OFDM系统中不同子载波间相互正交且重叠，省去了GSM系统中不同子载波间保护宽带的需要，由此可提升系统频谱效率；同时，OFDM系统可将一条高速宽带数据业务流划分为多条并行窄带数据流，以此克服宽带移动通信系统中多径效应和符号间干扰带来的影响。
2.MIMO：即多天线技术，通过在基站和终端配置多根天线，实现在多个独立的空间传输通道上的多路传输。系统可根据用户信道状态，将MIMO工作模式自动配置成波速赋形、空间复用、空间分集等多种状态，以获取更高的数据业务速率和更高的传输可靠性。
3.高阶调制：3G系统中最高调制方式为16QAM，即每个调整符号可携带4比特信息，而LTE系统最高调制方式为64QAM，即每个调制符号可携带6比特信息，由此可将频谱效率提升50%。
4.网络架构扁平化：为了提升数据业务的时延性能，4G技术对无线网络进行了革新，去掉了BSC/RNC这个网络层面，从而根本性地改善业务时延。
（二）TD-LTE的特点
1.高速率：TD-LTE网络能实现下行峰值速率超过100Mbps，上行峰值速率超过50Mbps，最大可支持350km/h高速移动场景下不掉线。
2.低时延：大幅降低接入时延和端到端业务时延，以支持实时交互类业务。TD-LTE系统要求其业务传输的单向时延低于5ms，接入时延低于50ms，从空闲状态到激活状态的迁移时间小于100ms。
3.永远在线：用户注册后，核心网一直保持连接，用户感觉“永远在线”，业务体验更好。任何时候发起业务都会得到快速响应，在2G/3G网络中，终端开机后需要几秒到十几秒的漫长时间。LTE终端开机后，即为终端分配IP地址，在核心网中保留用户的会话状态，保留基本通信资源，保持用户接入，用小于100ms的时间，使用户无法感知，达到“永远在线”的要求。
4.终端形态丰富，除了智能手机和数据卡外，用户还可选择CPE、MiFi、平板电脑等多种类型终端。
二、TD-LTE技术在高校教学活动中的应用及效果
TD-LTE时代将成为必需的工具和平台，宽带和网速更占优势的TD-LTE的发展前景会更加广阔[2]。高校学生作为将来TD-LTE技术用户的重要群体，也必将对高校运行模式产生更为广阔的影响。
（一）TD-LTE技术促使高校的教学革命
技术成为生活中一部分的时候，不再单纯地被人类当作工具用来解决问题，当技术成为人类生存所需基本条件之一的时候，人类的基本生产方式、生活方式、交往方式和思维方式势必发生意义深远的改变[3]。
而TD-LTE作为一项新型的通信技术，从2014年开始迅猛发展，尽管用户使用时对费用价格关注较高，但它取代3G技术的发展趋势成为必然。互联网时代已经对传统模式的教学产生了转变，非结构化的空间符合未来的学习趋势，而成为当前研究的趋势[4]。用移动互联网模式颠覆传统教育，一节课有来自全球一百多个国家的十几万学生在同时学习，TD-LTE技术实现了即摄即传，课堂授课效率明显提高。
有机构预测，在线教育将在2016年将达到1600亿的规模，将教师和教学内容包装成教育产品，实现在线教育。这一需求离不开TD-LTE技术对线上教育产品的支持。清华大学将会计、足球等课程搬上了果壳网，实现了教育方式的新变化。MOOC（慕课）这种大规模开放式课堂的教学方式，借助新一代的移动互联网和智能终端，抢占新型教育教学领域。
（二）TD-LTE技术改变教育者的教学行为
现有的课堂架构和教学形式、活动还是沿袭着工业时代人才培养的架构，显然已经不能适合于当前及未来人才培养的需求。而未来课堂是一个基于云端的课堂，一切资源的存取和处理均在云端，教师和学习者可以通过自己的交互终端接入，实现资源的共享，有利于课前、课中、课后的一体化设计[5]。教育者通过TD-LTE技术与教育情景结合，能真正地支持学习者的活动，以达到学习目标、认知目标，围绕以教育者为服务对象的APP程序大量诞生，设计在TD-LTE技术的支持下，将对教育者的教学行为产生积极影响。
课前利用个人终端集体备课，通过TD-LTE技术的高速率，上传备课成果，推送预习任务，学生完成预习任务的预习过程和进度，会体现在教师的移动终端。TD-LTE技术永远在使教师对学生能够及时辅导交流。教师工作的评价体系也因此改变，个人在教学的贡献率，线上交流辅导的时长、效率，成为重要指标。在TD-LTE技术的辅助下，以课堂讲授为主的教学活动彻底颠覆。开放教学平台，学生链接进入后，平台显示上课人数、作业完成率等相关信息，教学内容按照备课顺序依次出现在学生终端，学生需要不断跟进教师的讲授内容。个别学生脱离，教师终端上立即红色显示学生信息，紧紧把学生围绕在本节课的教学中，提高课堂效率。课堂测验项目，教师向学生推送，学生完成后立即显示成果，测验分析程序启动，指导教师完善课堂知识的讲授。课后教师课后作业及预习任务，并通过平台软件提醒学生完成。
（三）TD-LTE技术的发展促使学生学习方式产生变化
如今教育严重落后于时代的发展，面对未来的挑战，以落后的思想、技术、模式和组织来培养适应未来的人才，根本不可能，也无法得以实现[3]。过去的填鸭式教学方式让学生无法接受，通过TD-LTE技术随时随地地下载学习资料，了解各个知识点，使获得知识的渠道不再单一。
课前、课中、课后三个阶段的学习行为产生重大变革，课前在TD-LTE技术支持下，学生用自己的智能终端，在云学习系统中下载预习资料，并将学习中所遇问题与教师交流，课堂教学时间也不再只是45分钟。利用智能终端的采集系统功能，从身边的生活世界中收集所需学习资源，并及时上传到云端，充分体现TD-LTE技术的高速移动接入功能。而课中学生可以对所遇问题及时进入云学习系统中下载资料，并通过社交软件实现资源的共享和交流。而在小组交流成果，由小组代表使用TD-LTE技术迅速地上传到公共显示屏中，以供其他小组借鉴和教师指导。在课后，学习者利用智能终端通过TD-LTE技术，可随时浏览课堂视频加强学习效果，完成教学者推送的测试结果。对仍然存在的问题，通过视频对话，及时与教学者沟通，TD-LTE技术的低延时的特点在视频对话中克服了画面停顿、声音与图像不同步的弊端，实现教学者与学习者虽相隔千里，却始终有面对面的感受，使学习者在整个学习过程是一对一的个性化教与学的过程。
三、结语
在高校教学中运用TD-LTE技术显现出了很多传统教学手段所无法相比的优点，在TD-LTE技术日趋完善、费用更加低廉之后，必会对教学手段、教学方式产生重大影响。各高校将通过TD-LTE技术的帮助，提升课程的学习效率，实现学习型、创新性社会的期望。而教育者熟练运用TD-LTE技术与智能终端的能力大大提升，成为课堂教学革命的推动者。
参考文献：
[1]中国移动通信集团公司.TD-LTE百问丛书之入门集[M].北京：教育科学出版社，2013.
[2]王洪军.后3G时代中国移动TD-LTE发展探析[A]//2011年通信与信息技术新进展――第八届中国通信学会学术年会论文集[C].北京：中国会议，2011-11-02：101-104.
[3]余胜泉.技术何以革新教育[J].中国电化教育，2011，（7）：1-6.
【关键词】 4G 网络多场景 深度覆盖 微站
LTE相较于传统的TD-LTE本身具有很大的优势，在终端、覆盖能力和频段上都有一定的优势。因此，LTE是未来通信的发展方向，各大运营商为了获得先机，都加大了4G的研究和投资的力度。随着我国三大电信运营商获得了LTE PDD牌照，我国的4G建设迎来了一个新的发展机遇，同时也存在新的挑战，包括室内覆盖的加强、新建设思路的形成、关键站址的获取。各大运营商需要积极解决这样问题，以在竞争中取得先机。本文将以4G网络的室内的场景深度覆盖为例，对网络的深度覆盖建设策略进行讨论。
一、深度覆盖建设方案类型
在4G网络的建设深度覆盖的方式的选择需要考虑很多因素，包括服务性指标的要求、系统维护的便利性、系统的扩展性等一些因素，根据以上因素综合考虑到用户体验、网络信号的强度、施工的成本、网络维护扩展的方式等来进行4G网络多场景的覆盖。
1、已有2/3G DAS室分系统场所。已有2/3G DAS室分系统场所主要包括宾馆、写字楼等区域这些区域可以直接将LTE信源合路馈入DAS系统，这种方式投资比较小，但是这种方式的小区容量比较低。如果要满足LTE MIMO对双通道的需求可以采用双通道DAS的方式，但是成本较高。
2、有业务热点需求的场所。有业务热点需求的场所主要包括会展中心、阶梯教室、体育馆等公共场合，这类场合可以部署Small Cell小基站，实现业务热点的需求，这种方式施工十分方便，且能够实现大面积覆盖目标区域。
3、需要容量连续覆盖的场所。需要容量连续覆盖的场所主要是高端写字楼和政府大楼等一些对网络需求较高的地区。这些地区主要采用基带和射频单元分离的微功率的方案来进行，这种方案是目前最新的4G网络多场景深度覆盖解决方案，具有极大的开发潜力。
二、Small Cell室内覆盖方案
目前Small Cell室内覆盖方案主要应用于高端写字楼和大型商务中心等一些需要容量连续覆盖的地区。Small Cell可以作为一个独立的基站，本身的功率和体积都远低于其他的基站，由于其本身的特点，可以将Small Cell基站放在室内的任何地方，Small Cell内部设有内置天线可以实现很大范围内的信号覆盖，如果信号覆盖的区域较广，可以增设外部天线，实现扩大信号覆盖面积的作用。
从Small Cell引入的目的来看可以分为吸热引入和补盲引入两种引入方式。在室内存在着较强的宏微信号干扰的情况下需要通过吸热引入实现Small Cell的室内覆盖，对Small Cell室内覆盖的关键技术要求比较高。主要采用宏微干扰协同技术和时钟同步技术来实现吸热引入，避免室内受到宏微信号的干扰影响到网络的正常使用。补盲引入是在目标区域内的宏微信号较弱，对网络使用影响较小的情况下使用的，对于技术的要求不高，无需要进行特殊的处理。
三、pRRU室内连续覆盖创新方案
目前有很多地区由于事先没有部署DAS系统，而且这些地区需要4G网络的连续覆盖，这些地区对4G网络的深度覆盖提出了极高的要求。针对这些地区主要采用pRRU方案覆盖的方式进行。pRRU方案的核心是有载波聚合、小区干扰协同技术。LTE载波聚合同时完成多制式的室内覆盖，通过BBU完成上百个pRRU的连接和分离，可以完成很大范围内用户的使用要求。在4G网络的使用过程中如果pRRU的小区之间出现干扰的情况，可采用Comp cS协同调度技术，来对小区之间的网络信号进行合理的调度，最大限度的避免信号之间的干扰，实现小区容量的最大化。由于这种方式可以灵活的运用合并和分裂的配置来满足不同小区的需求，具有极大的发展前景，是未来4G网络实现室内覆盖采用的主要方案，具有极大的研究价值。
总结：随着网络4G时代的到来，人们越来越重视4G网络的使用，如何实现4G网络的多场景深度覆盖实现网络质量和用户的优质体验是各大运营商需要解决的主要问题。本文主要4G移动通信室内信号覆盖的类型和几种具有极大发展潜力的方案进行深入的研究，为运营商对4G网络深度覆盖方案的选择提供借鉴，以促进我国4G网络建设的顺利开展。
参 考 文 献
[1]杜金宇，张晟，石浩.典型场景的4G覆盖解决方案[J].电信工程技术与标准化，2015，v.28；No.21609：16-19.
[2]周波，张敏，陈永强.4G深度覆盖中街道站解决方案研究[J].湖南邮电职业技术学院学报，2015，v.1403：1-3.
关键词：LTE；标准化；LTE-A LTE；R10关键技术
1 前言
移动通信从2G、3G到3.9G，是从移动语音业务到高速数据业务发展的过程。伴随GSM等移动网络在过去的二十年中的广泛普及，语音通信业务获得了巨大成功。基于CDMA的第三代移动通信网络可以提供更多样化的通信和娱乐业务，降低无线数据网络的运营成本。但这也仅仅是往宽带无线技术演进的一个开始。LTE技术的产生受到了业界的广泛关注。这种以OFDM为核心技术的3G演进系统，支持1.25-20MHz可变带宽，上、下行峰值速率分别达到50Mbps、100Mbps，频谱效率达到3GPP R6的2-4倍；在系统架构上采用全IP的方式，通过QoS机制保证实时业务的服务质量；提高小区边缘用户的数据速率等。截止2013年1月，GSA统计已经有66个国家的145家运营商推出了商用LTE服务。
2 LTE标准化演进
LTE是Long term Evolution的简称，又称E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2 UMB合称为E3G（Evoled 3G）。LTE的最初提出是为了抗衡WiMAX技术。LTE/LTE-A标准发展如下所示：
2004年12月：3GPP通过LTE Study Item立项申请；
2006年6月：3GPP启动LTE Work Item（Release 8）
2007年11月：3GPP正式通过TD-LTE帧结构方案；
2008年12月：第一个可商用的LTE R8版本系列规范；
2010年4月：LTE R9版本（ASN.1冻结）
2008年：ITU完成了IMT-Advanced标准征集通系列文件：通函，最小要求，提交模板，评估方法指南；
2008年3月：3GPP启动LTE-Advanced研究（SI）；
2009年9月：LTE-A作为IMT-Advanced技术天提交到ITU；同时3GPP启动LTE-A WI（R10版本）；
2009年9月：中国向ITU提交了TD-LTE-Advanced，被采纳为IMT-Advanced候选技术之一；
2010年9月：ITU WP5D#9会议通过了6个候选技术提案都满足ITU-R规定的IMT-Advanced最小要求；
2011年2月：3GPP完成了LTE-A R10基本版本并提交。
3 LTE R10版本关键技术分析
3.1 载波聚合
为了满足单用户峰值速率和系统容量提升的要求，一种最直接的办法就是增加系统的传输带宽。因此LTE-Advanced系统引入一项增加传输带宽的技术，也就是CA（Carrier Aggregation，载波聚合）。CA技术可以将2～5个LTE成员载波（Component Carrier，CC）聚合在一起（R10只支持2载波），实现最大100MHz的传输带宽，有效提高了上下行传输速率。终端根据自己的能力大小决定最多可以同时利用几个载波进行上下行传输。
CA功能可以支持连续或非连续载波聚合，每个载波最大可以使用的资源是110个RB。每个用户在每个载波上使用独立的HARQ实体，每个传输块只能映射到特定的一个时隙上。每个载波上面的PDCCH信道相互独立，可以重用R8版本的设计，使用每个载波的PDCCH为每个载波的PDSCH和PUSCH信道分配资源。也可以使用CIF域利用一个载波上的PDCCH信道调度多个载波的上下行资源分配。
3.2 增强的干扰协调
随着LTE网络的部署和发展，未来网络构成是由多制式、多种功率等级的基站构成的异构网络（Heterageneous Network，HetNet）。在异构网络中，各种功率的基站间必然会存在干扰问题，传统的ICIC技术是解决LTE系统中干扰的一种方法，通过如软频率复用、控制下行发射功率等方式可以缓解同频宏网络部署时小区间的干扰问题，但是它不能解决异构网络下的干扰问题。因此在LTE-A中，提出增强的干扰协调技术（Enhanced ICIC，eICIC），目的是解决异构网络场景下的各种复杂干扰问题。
下图是异构场景下的干扰场景分析。对于图中a场景中，宏网络用户处于CSG小区的覆盖范围内，因为没有权限接入到CSG小区中而受到HeNB小区较强的下行干扰。b场景中，因为使用偏置使距离宏网络更近的小区用户驻留在Pico小区中，这些用户会受到宏网络较强的下行干扰。
目前增强的干扰协调技术主要有基于非CA和基于CA的两种解决思路。对于基于非CA的eICIC技术，主要是使用TDM的方式来解决共信道干扰问题，包括使用几乎全空的子帧（Almost Blank Subframe，ABS），时间偏移，符号偏移等多种方法。对于基于CA的eICIC技术，可以利用CIF域进行载波间的交叉调度方式将不同的控制信息调度在不同的载波上以减小控制信道的干扰问题。对于数据信道，可以使用下行干扰协调机制。
3.3 无线中继技术
为了获得3GPP LTE-A制定的高速无线宽带接入设计目标，LTE-A技术引入了无线中继（Relay）技术。Relay技术中，终端用户可以通过中间接入点中继接入网络来获得宽带服务。这种技术可以减小无线链路的空间损耗，增大信噪比，进而提高边缘用户信道容量。3GPP从R9版本开始对Relay技术进行研究，在R10版本对其进行标准化、经过长期的讨论，3GPP根据中继的策略对Relay进行了如下分类：
（1）Type 1 Relay：Type 1 Relay可以独立控制某个小范围区域内的终端，具有独立的小区标识和无线资源管理机制。从终端侧来看，Type 1 Relay就是一个常规的eNodeB。
（2）Type 1a Relay：Type 1a Relay具备Type 1 Relay的大部分特征，但其Relay与终端之间的接入链路和eNodeB与Relay之间的回程链路使用的频谱是不同的。
（3）Type 1b Relay：Type 1b Relay也具备Type 1 Relay的大部分特征，但其Relay与终端之间的接入链路和eNodeB与Relay之间的回程链路使用的是相同频谱。该类Relay通过接入链路和回程链路的物理隔离，来实现Relay同时工作在两条链路上而不发生相互干扰。
（4）Type 2 Relay：Type 2 Relay具有独立的物理层、MAC层、RLC层等功能，具有独立或部分RRC功能。由于Type 2 Relay没有自己独立的小区，也不具备独立的PCI，其独立控制功能受控于eNodeB，即Type 2 Relay仅发送PDSCH，但不发送CRS和PDCCH。
3.4 多点协作传输与接收
LTE-A系统中引入了多点协作传输与接入技术（CoOrdinated Multi-Point transmission and reception，CoMP），主要目的是消除小区边缘处的小区干扰，提高边缘用户的传输速率。LTE系统中同频组网是主要的组网方式，小区间干扰成为影响小区边缘用户性能的主要因素。CoMP技术可以将干扰信号转化为有用的传输信号来提高边缘位置处的用户使用体验。CoMP技术可以分为下行和上行。
3.4.1 下行CoMP
下行CoMP的实现方式分为联合处理（Joint Processing，JP）和协作调度/波束赋形（Coordinated Scheduling/Beamforming，CS/CB）两大类。
（1）联合处理：多个传输节点同时保存准备向用户传输的数据。
联合传输（Joint Transmission，JT）：同时从多个传输节点向用户传输相同的数据以达到提高信噪比的目的。
动态传输点选择传输（Dynamic Point Selection，DPS）：某一时刻只从一个特定传输节点向用户传输数据。
（2）协作调度/波束赋形：只有主服务传输节点保存准备向用户传输数据。
通过在传输节点间传递信息，多个传输节点联合决定CS/CB的调度方式。
根据协作小区是否隶属于同一个基站，CoMP又可分为基站内CoMP（Inter-site CoMP）和基站间CoMP（Intra-site CoMP）。对于基站内CoMP，协作是发生在同一个基站下的各小区之间，因此小区间可以交互大量的数据，而且小区之间信息的共享可认为是没有时延的。在分布式天线系统中，同一个BBU（Base Band Unit）下各个RRH（Remote Radio Head）之间的协作也可看做基站内CoMP。而对于基站间CoMP，小区间需要通过X2接口来交互大量的控制信息或用户数据，这对于X2接口的容量和时延提出了很高的要求。
为了支持下行CoMP的正常工作，需要终端进行特定的反馈。反馈信息需要包含多个传输点的信道状态信息，干扰信息以及测量信息。根据实现方式不同，可以通过显式、隐式的方式来反馈信道状态，TDD系统也可以通过终端发送SRS信号，基站利用信道互易性和CSI信息进行下行信道质量的估计。
3.4.2 上行CoMP
上行CoMP的实现方式和下行基本相似，分为联合接收（Joint Reception，JS）和协作调度（Coordinated Scheduling，CS）两类。
（1）联合接收：通过多天线接收某一终端的信号，这些天线可以位于不同的位置或不同的基站。
（2）协作调度：多个接收点进行信息交换，决定由哪个接收点为终端服务。
上行CoMP同样存在基站内和基站间CoMP的情况。对于非同一站址的情况，根据实现不同，对S1或X2接口的时延和容量都会有非常高的要求。
3.5 增强MIMO
要达到LTE-A提出的目标数据传输速率，需要通过增加天线数量以提高峰值频谱效率，即多天线技术，包括波束赋形和空间复用等。多天线技术是一种有效的提高系统容量和频谱利用率的方法。目前这方面最直接的方法是在基站站点上增加天线，即采用高阶的MIMO技术。
在LTE阶段可以做到在基站侧设置4个天线，终端侧设置4个接收天线和1个发射天线，这样只能做到下行4x4、上行1x4。
为了进一步提高峰值频谱效率，LTE-A中的空间维度进一步扩展，并且对下行多用户MIMO进一步增强。具体来讲，基站侧将增加到8天线，终端侧增加到8个接收天线和4个发射天线，这样就可以做到下行8x8、上行4x8，从而进一步提高了下行传输的吞吐量和频谱效率。此外，LTE-A下行支持单用户MIMO和多用户MIMO的动态切换，通过增强型信道反馈和新的码本设计进一步增强了下行多用户MIMO的性能。
4 小结
作为LTE的平滑演进，LTE-A能够保持与LTE良好的兼容性；提供更高的峰值速率和吞吐量，下行的峰值速率为1Gbit/s，上行峰值速率为500Mbit/s；更高的频谱效率，下行提高到30bit/s/Hz，上行提高到15bit/s/Hz；支持多种应用场景，提供从宏蜂窝到室内场景的无缝覆盖。R10版本引入几项技术，载波聚合通过已有带宽的汇聚扩展了传输带宽；MIMO增强通过空域上的进一步扩展提高小区吞吐量；CoMP通过小区间协作，提高小区边缘吞吐量；Relay通过无线的接力，提高覆盖。通过上述关键技术的引入，LTE-A能够充分满足或者超越IMT-A的需求，成为未来通信的领跑者。
[参考文献]
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