從WCDMA到LTE的發(fā)展過程

從WCDMA到LTE的發(fā)展過程

目前，WCDMA在3G全球商用網(wǎng)中占有著最大的份額。但是傳統(tǒng)的384kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)不能滿足日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，所以，向具有更高數(shù)據(jù)傳輸速率的下一代移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)是發(fā)展的必然。WCDMA-HSPA-LTE的發(fā)展便是3GPP框架內(nèi)一個(gè)具有漸進(jìn)性、延續(xù)性的發(fā)展過程。

　　HSPA分為HSDPA和HSUPA。其中，HSDPA的標(biāo)準(zhǔn)化早已完成，商用化也正在如火如荼地展開。而HSUPA標(biāo)準(zhǔn)化剛剛完成，成熟的系列商用化產(chǎn)品鏈還有待開發(fā)完善。

　　HSDPA技術(shù)是提高WCDMA網(wǎng)絡(luò)高速下行數(shù)據(jù)傳輸速率最為重要的技術(shù)，是3GPP在R5協(xié)議中為了滿足上下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不對稱的需求提出來的，它可以在不改變已經(jīng)建設(shè)的WCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，大大提高用戶下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率(理論最大值可達(dá)14.4Mbit/s)。該技術(shù)是WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中提高下行容量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的一種重要技術(shù)。在HSDPA技術(shù)方案中，涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要包括自適應(yīng)編碼調(diào)制、HARQ、快速蜂窩選擇(FCS)、MIMO等。

　　3GPP中確定了HSDPA演進(jìn)的三個(gè)階段：(1)在3GPPR5中，引進(jìn)諸如由控制信道支持的高速下行共享信道，具有自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)(QPSK&16QAM)、速率匹配以及NodeB的共享媒體高速訪問控制(MAC-hs)等新的特性，用以獲得10.8Mbit/s的峰值數(shù)據(jù)速率。

　　(2)在3GPPR6中，引入天線陣列處理技術(shù)以提高峰值數(shù)據(jù)速率至30Mbit/s。這種天線陣列技術(shù)主要包括面向單天線移動(dòng)通信系統(tǒng)的基于波束成形技術(shù)的智能天線，以及面向多天線移動(dòng)通信系統(tǒng)的MIMO技術(shù)。

　　(3)最后一個(gè)階段正在研究當(dāng)中。在此階段，通過引入OFDM技術(shù)(每用戶設(shè)備選擇子載波傳輸)和64QAM調(diào)制將使峰值速率達(dá)到50Mbit/s以上。其主要的新特性包括結(jié)合更高調(diào)制方案和陣列處理的正交頻分復(fù)用(OFDM)物理層；具有快速調(diào)度算法的MAC-hs/OFDM，根據(jù)空中接口質(zhì)量為每一個(gè)用戶設(shè)備選擇專用的子載波，從而優(yōu)化傳輸性能；作為控制實(shí)體的多標(biāo)準(zhǔn)MAC(Mx-MAC)，以實(shí)現(xiàn)正交頻分多址(OFDMA)和碼分多址(CDMA)信道間的快速交換。

　　HSDPA目前已在全球范圍內(nèi)進(jìn)入規(guī)模商用化階段。截至2008年上半年，全球部署了200多個(gè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)，其中有150多個(gè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)升級或者新增了HSPA功能，還有40多個(gè)運(yùn)營商正在進(jìn)行HSDPA的測試。2009年將會(huì)有更多WCDMA網(wǎng)絡(luò)升級成為HSDPA。預(yù)計(jì)到2011年，HSDPA將占領(lǐng)全球3.5G移動(dòng)寬帶市場的主體，市場份額大約為65%。

　　HSUPA是3GPP協(xié)議體系在R6版本中引入的無線側(cè)上行鏈路增強(qiáng)技術(shù)。HSUPA通過采用多碼傳輸、HARQ、基于NodeB的快速調(diào)度以及2msTTI短幀傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，使得單小區(qū)最大上行數(shù)據(jù)吞吐率達(dá)到5.76Mbit/s，大大增強(qiáng)了WCDMA上行鏈路的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力和頻譜利用率。

　　由于HSUPA的實(shí)現(xiàn)難度高于HSDPA，其標(biāo)準(zhǔn)化工作也相應(yīng)滯后，導(dǎo)致還沒有太多成熟的商用產(chǎn)品。但是隨著手機(jī)游戲、視頻共享等互動(dòng)業(yè)務(wù)的需求大量增加，將來必能適應(yīng)市場的需要而快速發(fā)展起來。

　　LTE項(xiàng)目是近兩年來3GPP框架內(nèi)為了應(yīng)對WiMAX等通信技術(shù)的挑戰(zhàn)于2005年年底緊急啟動(dòng)的規(guī)模龐大的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。作為3G向后的演進(jìn)，LTE得到了各大通信企業(yè)、高校和通信研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注與參與。它采用OFDM和MIMO作為無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，大大改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)。數(shù)據(jù)傳輸能力方面，在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，同時(shí)，改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。與3G甚至HSPA相比，LTE在高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容等方面都更具技術(shù)優(yōu)勢。

　　由于全球有多家實(shí)力雄厚的移動(dòng)運(yùn)營商表示其下一代網(wǎng)絡(luò)都將采取相同的移動(dòng)通信技術(shù)LTE，使得LTE在4G領(lǐng)域占盡先機(jī)，市場前景一片光明。