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全面解读中国LTE FDD技术演进和未来趋势

2015/4/14 10:24:09来源:本站原创 【字体:

导 读:自2009年LTE技能在全球商用以来,事务展开迅猛,尤其在2012-2014年,每年新增约100个LTE商用网络。
关 键 词:LTE FDD

  自2009年LTE技能在全球商用以来,事务展开迅猛,尤其在2012-2014年,每年新增约100个LTE商用网络。依据LTE工业链的展开状况及LTE运用频率的特色,当时大多数国际运营商仍集中精力展开LTE FDD移动网,从全球LTE网络的布置状况来看,到2014年末,共360个LTE网络在124个国家商用,其中329个FDD LTE网络,另一方面,很多LTE运营商开端尝试挑选混合组网,表现TD-LTE和LTE FDD的各自优势,当时已有17个FDD/TDD混合网络。 其中有158个Band3(1710 MHz–1785 MHz/1805 MHz–1880 MHz)的LTE商用网络,占比高达43.8%;有91个Band7(2500 MHz–2570 MHz/2620 MHz–2690 MHz)的LTE商用网络,占比25.3%;有68个Band20(832 MHz–862 MHz/791 MHz–821 MHz)的LTE商用网络,占比18.9%,Band3、Band7和Band20都是FDD制式。
全部解读LTE FDD展开态势与技能演进
  
  在LTE FDD终端工业链中,Band3终端工业链最老练,到2015年2月,在2646个LTE商用终端中支撑Band3的终端共有1141款,占比43.12%。LTE终端工业链日趋老练,使得LTE用户数展开迅猛,到2014年第4季度,全球共4.97亿用户,2014年净增的LTE用户高达2.9亿,添加率为140%,2014年第4季度,净增1.15亿用户,LTE用户数呈指数级添加。
  
  2014年是中国的LTE混合组网元年,该年6月份,工业和信息化部批准中国电信、中国联通分别在16个城市展开LTE混合组网实验,同年8月拓展到41个城市,同年12月份TD-LTE/LTE FDD混合组网的实验城市拓展至56个。在2015年2月27日,工业和信息化部正式向中国电信、中国联通两大运营商发放FDD制式4G车牌,这将推进两大运营商4G事务的全部展开。中国电信在工业链最老练的1800MHz(Band3)运营LTE FDD网络,选用TDD和FDD混合组网的运营形式,有用运用LTE网络资本,实在确保4G网络质量和用户体会,完结LTE FDD与TD-LTE的优势互补与融合展开,将促进工业昌盛。
  
  跟着LTE R8和R9版别的大规模商用,LTE技能正在向LTE-A继续演进。LTE-A指3GPP R10及后续版别,其研讨方针首要包含:
  
  提高峰值速率,下行峰值速率达3 Gbps,上行峰值速率达1.5 Gbps;
  
  提高频谱功率,R8版别的最大频谱功率为16bps/Hz,在R10版别最大频谱功率可达30 bps/Hz;
  提高一起在线的激活用户数;
  提高小区边际速率,例如在2*2MIMO下,最少可达2.40bps/Hz/小区。
  为到达LTE-A的方针,载波聚合、双衔接、多天线增强、多点协作等技能被选用。

 1) 载波聚合

  载波聚合是LTE-A的最首要特征,分为带内接连载波聚合、带内非接连载波聚合和带间非接连载波聚合。当时协议规则,载波聚合最多可完结5个载波的聚合,每个载波最多支撑110个RB,上行载波个数不能超越下行载波个数,上、下行载波带宽需共同。载波聚合在R10-R12版别都有相应的研讨,在R10完结同构网中TDD内部和FDD内部的载波聚合标准化,在R11完结异构网中的载波聚合以及TDD选用不一样子帧装备状况下载波聚合的标准化,在R12首要完结TDD和FDD之间的载波聚合。

  载波聚合中,包含主效劳小区(Pcell)和辅效劳小区(Scell),用户在主效劳小区建立RRC衔接,每个用户只要一个RRC衔接。载波聚合下切换在主效劳小区上履行,针对辅效劳小区引进激活和去激活,当有新的事务需要时,经过主效劳小区激活辅效劳小区,当一段时刻内用户的辅效劳小区没有数据传送或许信道质量恶化低于一定门限时,去激活该辅效劳小区。主效劳小区发作无线链路衔接失利时会触发RRC重建,辅效劳小区的无线链路衔接失利不会触发RRC重建。

  载波聚合的演进方向包含:

  完结更多个载波的聚合:提高峰值速率,超越当时5载波的约束,比如R13中提出32个载波的聚合;

  多节点载波聚合:多流载波聚合,如宏站和小站之间的载波聚合;

  跨授权频段聚合:授权频段和非授权频段的载波聚合;

  2) 双衔接

  双衔接是指关于一个RRC衔接态的用户一起与两个网络节点通信。载波聚合需求载波间必须坚持时刻同步,同步精度需求高;双衔接的载波间不需要坚持时刻同步,同步精度需求低;。

  双衔接是针对非理想回传场景提出的解决方案,双衔接可所以同频,也可所以异频。双衔接可解决宏微异频组网状况下面对的以下问题:

  终端在宏微之间频频切换也许致使的切换性能下降

  宏微站上下行负载不均衡;

  宏微频频切换致使的高信令负荷添加;

  运用超越1个基站的资本提高用户吞吐量;

  3) 多天线增强

  3GPP在后续版别中对MIMO进行了继续增强,比如在R10中,下行MIMO中新增传输形式TM9,支撑最大8流的单用户MIMO,用于提高下行速率,提高频谱功率。

  在R8和R9版别,上行仅支撑单天线发,在LTE-A中进行了拓展,支撑1、2、4三种上行发射天线数量,用于提高上行容量。但上行MIMO增强技能关于终端提出了更高的复杂度,将增大终端芯片的体积和功耗。

  4) 多点协作

  多点协作技能(Coordinated Multi-Point)是LTE的主要演进方向,工作原理是运用多个小区节点为一个用户效劳,提高小区边际用户的速率,提高网络全体容量。多点协作技能包含上行多点协作和下行多点协作。上行多点协作技能包含联合接纳和协作调度两种方法;下行多点协作技能包含联合处理技能和协调调度/波束成型技能。
  别的,跟着LTE用户数的迅猛展开,LTE网络的流量将激增,频谱资本很也许变成LTE网络展开的瓶颈,因此怎么提高频谱功率也许变成LTE FDD技能演进的主要方向,如选用更高阶的调制方法,或许选用更多流的MIMO。

 

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