LTE发展驱动力浅析

任君玉 文欢

【摘要】 在信息化时代中，移动通信蓬勃迅猛发展，已经与信息技术高度融合，产生了ICT及移动互联网等热点标签，而LTE作为Beyond 3G 技术标准，在移动通信从传统的话音到全IP化、高带宽化发展中的作用更加醒目。文章对移动通信发展的热点及LTE发展的驱动力进行分析，总结了未来移动通信的发展方向。

【关键词】 移动通信 LTE 移动互联网 ICT

一、引言

随着信息技术的发展，目前业界有两大核心技术：以互联网为核心的IP技术和以手机为核心的移动通信技术，目前两大技术彼此交叉，融合渗透，产生了目前业界瞩目的焦点—ICT。移动互联网是目前信息化时代最具时代特征值的技术，移动互联网正是通信产业与传统的IT产业的交汇和融合，是信息技术IT（Information Technology）产业向通信技术CT（Communication Technology）产业的渗透。而其催生的动力来源于人们对于高数据传输速率日益增长的需求及智能移动终端设备的出现，随着社会的发展和人们对生活品质的追求及丰富多彩的体验，人们已经越来越不满足最传统的语音通信业务，人们开始最求高质量的移动视听服务，高清晰度的IPTV享受，需要体验快捷方便的移动支付，需要进行实时流畅的手机游戏，需要进行高速准确的移动搜索，实时的获取各种新闻信息，人们希望在移动中进行轻松的社交活动，需要进行移动商务以实时的和客户进行沟通……这些都成为推动移动通信技术迅速发展的的驱动力。

目前，移动互联网用户的数量正在以史无前例的速度增长。据统计，目前全球移动上网的用户已经远远超过了固定网络上网的用户；移动话音通信的用户已经远远超过了固定电话通信的用户；移动数据业务收入已经远远超过了移动话音业务收入；手机用戶保有量已经超过PC和TV用户的保有量，移动互联网技术正在开辟信息技术时代的新天地。

二、LTE是需求与竞争的产物

全世界在80年代初开始了以模拟通信为特征的1G蜂窝移动通信的建设，最具典型的是1983年美国的AMPS系统及1985年欧洲的TACS系统，载频带宽为25K～30KHZ，由于是模拟通信技术，不能进行各种加密、编码和数字信号处理技术，所以通信安全性差，信号极易被窃听。80年代末90年代初全世界开始了以数字通信为特征的2G移动通信的建设，最具典型的是GSM及由美国高通公司提出的IS-95 CDMA移动通信系统，其中GSM的载频带宽为200KHZ，IS-95 CDMA的载频带宽为1.25MHZ，2G移动通信频谱利用率比1G大大提高，系统容量大大提高。1996年，3GPP/3GPP2开始了3G移动通信标准的制定工作，到1998年全世界形成了三个国际性的3G标准，WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA标准，3G以支持高速数据传输及多媒体业务为特征，也即指首批用于宽带数据业务的移动通信，最初的标准5MHZ的带宽下可以达到室内环境至少2Mbps的数据率，后期到了3.5G又进行了增强，进一步提高了数据传输速率。3G的前三个标准全采用了CDMA的多址方式，已经被证实比1G的TDMA及2G的TDMA具有更高的系统容量。为什么称3G的前三个标准，原因在于几年后又有一个标准也被ITU承认作为一个3G的正式标准，所以，严格的讲，3G应该是有4个国际化的标准。2007年10月，移动宽带接入的强有力竞争对手WiMAX被ITU批准正式成为3G的一个标准，采用了OFDM、MIMO等更新的技术，支持更高的数据传输速率（20MHZ带宽下可以达到75Mbps）。为了应对WiMAX的竞争压力，3GPP/3GPP2全面启动了新一代3G技术的研究，3GPP于2008年12月发布了3GPP R8即 LTE（Long Term Evolution），其主要的目标是明显提高数据传输速率：达到在20MHz带宽内达到下行100Mbit/s 的峰值速率（即 5bit/s/Hz的频谱效率）及50Mbit/s的上行峰值速率 （即 2.5 bit/s/Hz的频谱效率）。

LTE和WiMax都采用了相同的关键技术，包括OFDM及MIMO。LTE的产生最根本的驱动力总结起来有三：一，基于人们日益增长的高数据率要求的移动互联网业务的蓬勃发展；二、以苹果Iphone为代表的智能移动终端设备的出现及大量普及；三、WiMAX的异军突起和强大竞争压力。LTE通常被认为是4G，但业界认为LTE实际上还不是真正的4G，确切的称呼是3.9G， 2011年发布的3GPP R10即LTE-Advanced（IMT- Advanced）算是真正的4G演进步骤，“IMT-Advanced”是超3G新部分，即支持100Mbps以上速率的蜂窝系统和支持高达1Gbps以上速率的游牧/本地无线接入系统等。中国由于在3G时代提出了TDD模式的TDSCDMA标准，因此在LTE及4G演进中也主导了TD-LTE和TD-LTE-Advanced技术标准。一起成为4G候选的还有WiMAX的802.16m标准。

究竟什么是4G呢？且看一组数据：传一部高清晰度电影（时长大约1小时），用3G（384kbps）传大约需要3天，用3G增强型即3.5G（14Mbps）传大约需要8小时，用LTE（100Mbps）大约需要17分钟，用4G（1Gbps）大约需要2分钟。

可以看出，更高数据比特率的传输是移动通信发展过程尤其是继3G以来最清楚的发展脉络，而这其中更深层次的原因，是基于移动互联网时代人们对更丰富多彩的多媒体新业务的需求，而移动通信基于这样的需求需要不断地进行新的技术突破；随着移动网络用户数的剧增，需要不断的提高系统容量，以解决不断增加的用户数与有限的频谱资源之间的矛盾，尤其是当地段频谱资源已经消耗殆尽，必须采用更高频段（微波频段）的时候，更高技术的壁垒需要克服，移动通信的发展不断促使更高容量的多址技术、更高效的高阶调制技术、更有效的信道编码及均衡、接收等抗衰落等等技术不断推陈出新……

三、结语

如果说从1G到3G，移动通信的特征是“个人化、移动化、公众化、小型化”这四化；那么，从3G开始普及，4G投入大规模商用以后，移动通信将完成“宽带化、多媒体化、IP化、多层接入化”这新的四化，而LTE在这个新四化的发展演进过程中的位置更加醒目。

参 考 文 献

[1] Erik Dahlman Stefan Parkvall Johan Skold 著，堵久辉 缪庆育 译.4G移动通信技术权威指南[M].北京：人民邮电出版社，2012.5.

[2] Arunabha Ghosh Jun Zhang Jeffrey G.Andrews Rias Muhamed著，李莉 孙成功 王向云 译.LTE权威指南[M]. 北京：人民邮电出版社，2012.5.

[3] 梁晓涛 汪文斌.移动互联网[M].武汉：武汉大学出版社，2013.3.