移動通信的高速發展以及移動網絡和互聯網的加速融合，使得移動網絡寬帶化的需求日益迫切。在這種需求的驅動下，第三代合作伙伴計劃（3-generation partnership project，3GPP）在第三代移動通信（3rd Generatjon，3G）的基礎上，提出了其長期演進系統（10ng te咖evolution，L1E），以提供更高的帶寬、更低的時延以及更好的服務質量（qualityof senrice，QoS）保障oL胍最重要的改進在于采用全新空中接口技術，其中單載波頻分多址（single c積ie卜讎quency divisi叩LTEultiple acce鷦，SC—FDLTEA）和虛擬多人多出（、，i咖alLTEultiple input LTEultiple output，Virtual LTEILTEO）是I肛上行鏈路中最重要的2種新型技術。SC-FDLTEA技術不僅實現簡單，而且能夠有效克服由無線通信信道的多徑效應引起的符號間干擾。相比正交頻分多直E技術（orthogonal f南quency division LTEultiple acce鷦，OFDLTEA），采用SC—FDLTEA技術的終端具有較低的發射峰均功率比（peak to—average power ratio，PAPR）。同時，虛擬LTEILTEO技術可以在充分利用現有頻譜資源基礎上，大大增加系統信道容量。

　　1、LTE技術

　　1．1? LTEILTEO 技術

　　LTEILTEO技術的基本出發點是將用戶數據分解為多個并行的數據流，在指定的寬帶內由多個發射天線同時刻發射，經過無線信道后，由多個接收天線接收，并根據各個并行數據流的空間特性，利用解調技術，最終恢復出原來的數據流。

　　LTE系統將采用可以適應宏小區、微小區和熱點等各種環境的LTEILTEo技術。基本的LTEILTEO模型是下行、上行天線陣列，同時也是在考慮更多的天線配置。目前考慮的方法包括空間復用SLTE、空分多址sDLTEA、預編碼、白適應波束形成、智能天線以及開環分集體，主要用于控制信令的傳輸，包括空分分組碼和循環位移分集（CSD）等。L1’E系統僅支持單天線的上行發送，也就是說不支持SU—LTEILTEO。為了提高上行傳輸速率，同時也為了滿足上行峰值頻譜效率的要求，LTE—Adv觚ced將在LTE的基礎上映入上行SU．LTEILTEO，支持最多4個發送天線。LTE下行最多可以支持4個發送天線，而L1E．Adv粕ced將會在此基礎上進一步增強以提高下行吞吐量。目前確定將擴展到最多支持8個發送天線。

　　多輸人多輸出技術，在天線形態上采用了與’IDsCDLTEA相同的雙極化8陣列天線，通過極化隔離造成的空間隔離效益，有利于在LTE網絡中引入LTEI—LTEO技術，存在的不足是空分天線和用戶算法問題，陣列增益、系統的分集特性和系統的空間復用增益是LTEILTEO的優點，它們能夠大幅度地提高系統容量、獲得相當高的頻率利用率，從而可以獲得更高的數據速率、更好的傳輸品質和更大的系統覆蓋范圍。

　　1．2? 正交頻分復用（OFDLTE）和正交頻分多址（oFLTELTEA）

　　傳輸技術和多址技術是無線通信技術的基礎，LTE中的傳輸技術采用OFDLTE調制技術，其原理是將高速數據流通過串并變換，分配到傳輸速率相對較低的若干個正交的子信道中進行傳輸，由于每個子信道中的符號周期會相對增加，因此可以減輕由無線信道的多徑時延擴展所產生的時間彌散性對系統造成的影響，并且還可以在OFDLTE符號之間插人保護時間間隔，令保護間隔大于無線信道的最大時延擴展，這樣可以最大限度地消除由于多徑帶來的符號間干擾，而且一般都采用循環前綴作為保護間隔，從而可以避免多徑帶來的信道間干擾。對于多址技術，LTE規定了下行采用OFDLTEA，上行采用單載波頻分多址（SC-FDLTEA）。OFDLTE中一個傳輸符號包括LTE個正交的子載波，實際傳輸中，這LTE個正交的子載波是以并行方式進行傳輸的，真正體現了多載波的概念。而對應SC-FDLTEA系統，其使用LTE個不同的正交子載波，但這些子載波在傳輸中是以串行方式進行的，正是基于這種方式，傳輸過程中才降低了信號波形幅度上大的波動，避免帶外輻射，降低峰均功率。

　　根據LTE系統上下行傳輸方式的特點，無論是下行oFDLTEA，還是上行sc—FDLTEA都保證了使用不同頻譜資源用戶的正交性。LTE系統頻域資源的分配以正交子載波組（RB）為基本單位，一個RB由25個相互正交的子載波組成。由于可采用不同的映射方式，子載波可以來自整個頻帶，也可以取自部分連續的子載波。

　　1．3? 載波聚合

　　LTE目前最大支持20 LTEHz的系統寬帶，可實現下行300 LTEbi∥s、上行80 LTEbi∥s的峰值速率。在ITu關于ILTET．Advanced的規劃中，提出了下行峰值速率l Gbi∥8、上行500 LTEbiL／s的目標，并將系統最大支持寬帶不小于40 LTEHz作為ILTET—Advanced系統的技術要求之一，因此需要對LTE的系統寬帶作進一步的擴展。LTE·Advanced將采用載波聚合的方式實現系統帶寬的擴展。圖l和圖2給出了對多個載波進行聚合的2種基本形式。圖l對頻段上連續的多個載波進行聚合，在各個載波保持LTE后向兼容的同時，實現了LTE．Advanced全系統寬帶的擴展。圖2是對頻段上非連續的多個載波進行聚合的情況。由于頻譜規劃和分配的結果，單個運營商擁有的頻率資源可能分散在各個非連續的頻段。非連續載波的聚合

　　提供了一個系統對分散的頻率資源進行整合利用的解決方案。另外值得一提的是。同樣是處于對運用商擁有頻率資源情況的考慮，在載波聚合中各個單位載波的帶寬并不限定為20 LTEHz，可以支持更小的選擇以提供充分的靈活性。

　　2、LTE技術的優勢

　　TD．LTE在幀結構、物理層技術、無線資源配置等方面有自己獨特的技術特點。

　　2．1? 頻譜靈活配置

　　頻譜資源是無線通信中最寶貴的資源，隨著移動通信的發展，多媒體業務對于頻譜的需求日益增加。現有的GSLTE通信系統均采用FDD雙工方式。FDD雙工方式占用了大量的頻譜資源，同時，一些零散頻譜資源由于FDD不能使用而閑置，造成資源浪費。由于TD．LTE系統無需成對的頻率，可以方便地配置在LTE FDD系統所使用的零散頻段上，具有一定的頻譜靈活性，能有效提高頻譜利用率。因此，在頻譜資源方面，TD—LTE系統具有更大的優勢。

　　另外，根據TD—LTE幀結構的特點，TD-LTE系統可以根據業務類型靈活配置幀的上下行配比。比如瀏覽網頁、視頻點播等業務，下行數據明顯大于上行數據流量，系統可以根據業務量的分析，配置下行幀多于上行幀，而在提供傳統語音業務時，系統可以上下行相等。

　　2．2? 智能天線應用

　　智能天線技術是未來無線技術的發展方向。它能降低多址干擾。增加系統的吞吐量。在TD-LTE系統中。上下行鏈路使用相同頻率，且間隔時間較短，小于信道相干時間，鏈路無線傳播環境差異不大。在使用賦形算法時，由于上下行鏈路可以使用信號傳播的無線環境受頻率選擇性衰落的影響不同，根據上行鏈路計算得到的權值不能直接應用于下行鏈路。因而，TD-LTE系統能有效降低移動終端的處理復雜性。

　　3、LTE的不足

　　當然，LTE技術也有其不足之處，主要表現在：

　　1）使用混合自動重傳請求（HARQ）技術時，TDLTE使用的空子信令比LTE FDD更復雜，且平均往返時間（RTT）稍長于L1’E FDD的8 LTE8；

　　2）由于上下行信道占用同一頻段的不同時隙。為了保證上下行幀的準確接收，系統對終端和基站的同步要求很高；

　　3）全網同步；

　　4）LTE如何實現頻率規劃、基站管理等。

　　現在的移動電話不僅用于語音通信，還被人們用來拍照、攝影、打游戲及聽音樂等，這就給蜂窩網絡帶來新的技術要求和市場空間。LTE技術的重大改進、無線接入速率的提高，使數據傳輸的代價降低，使潛在的服務成為可能，這些決定了LTE在下一代無線通信技術市場中處于決定性的地位。本文在闡述LTE關鍵技術的同時，對其優缺進行了總結，通過上述闡述，我們有理由相信LTE將是4G通信的研究熱點，將會推動下一帶移動通信進一步發展。