对后4G和5G的调研.doc

对后4G、5G技术的调研报告 来自新华网的新闻，发改委近日决定组织实施移动互联网及第四代移动通信(TD-LTE)产业化专项。这一消息立即引爆了通信板块。工信部部长苗圩也对外表示，4G牌照将于今年年底前正式发放，2G时代称王的中移动在进入3G时代后渐处于弱势，如今4G牌照发布在即，通信领域格局将再次发生变革。通信领域总是瞬息万变，技术革新则是一日千里，如今世界已经走进4G时代，那么下一代无线通信技术将会是什么样的呢？结合无线通信技术特点以及需求，我们对下一代可能成为主流的无线通信技术进行了调研学习，现将学习、调研情况作一简要汇报。 LTE-A技术 根据国际电信联盟在2012年无线电通信全会全体会议上，一是基于3GPP的FDD-LTE-Advance的技术，另外一类是基于IEEE 802.16m的技术。WCDMA网络的升级版HSPA和HSPA+均能够演化到FDD-LTE这一状态，所以这一4G标准获得了最大的支持，也将是未来4G标准的主流。 LTE (Long Term Evolution,长期演进) 项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。主要特点是在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低：内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。 LTE-Advanced是LTE技术的升级版，正式名称为 Further Advancements for E-UTRA，它满足 ITU-R的IMT-Advanced技术征集的需求，是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源。LTE-Advanced是一个后向兼容的技术，完全兼容LTE，是演进而不是革命，LTE-Advanced的相关特性如下： 带宽：100MHz 峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps 峰值频谱效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz 针对室内环境进行优化 有效支持新频段和大带宽应用 峰值速率大幅提高，频谱效率有限的改进 严格的讲，LTE作为3.9G移动互联网技术，LTE-Advanced作为4G标准更加确切一些。LTE-Advanced的入围，包含 TDD和FDD两种制式，其中TD-SCDMA将能够进化到TDD制式，而WCDMA网络能够进化到FDD制式。 LTE-Advanced在4G中的主流地位，那么下一代的无线通信技术必将在LTE-Advanced的技术基础上进行演进。 LTE-A以LTE为技术基础和核心，进行扩充、增强、完善，其特点是：灵活有效的频谱利用、更高的频谱效率、简单优化的网络架构，能够节省TCO、提供更多的服务。因此，LTE-A是LTE的平滑演进，后向兼容LTE标准。具体而言，LTE-A需要支持高达100MHz的带宽；下行峰值速率为1Gbps，频谱效率提高到30bps/Hz；上行峰值速率为500Mbps，频谱效率提高到15bps/Hz；下行天线扩展到8×8（发射8天线、接收8天线），上行天线扩展到4×4。 这些特性的获取源于LT E-A引入了载波聚合（CA：Carrier Aggregation）、多天线增强（Enhanced MIMO）、多点协同传输（CoMP：Coordinated Multi-point Tx/Rx）、异构网（HetNet：Heterogeneous Network）、自组织网络（SON：Self Organization Network）等关键技术。 下面分别对这些技术进行 载波聚合（CA） 为了满足峰值速率要求，即达到上行500Mbps、下行1Gbps的高速率，LTE-A应该支持最大100MHz带宽。然而，现有可用频谱资源中很难找到如此大的连续带宽。因此，LTE-A引入载波聚合这一关键技术，把分散在多个频段上的频谱资源充分利用起来。这样能够获取大带宽，保证对LTE后向兼容。 LTE当前支持的最大带宽是20MHz，LTE-A聚合多个对LTE后向兼容的载波，可以支持最大100MHz带宽。在LTE- A系统中，每个子载波对应一个独立的数据流，子载波之间数据流的聚合方案可以分成两种：方案 A，子载波的数据流在 MAC层聚合；方案B，子载波的数据流在物理层聚合 方案A，每个子载波分配一个独立的传输块在空间复用的情况下，每个载波分配两个独立的传输块，因为每个子载波占用一个独立的传输块，所以各个子载波都能使用独立的链路自适应技术，聚合子载波可以根据实际链路状况使用不同的调制编码方案。 方案A中，每个子载波都有独立的 HARQ进程和相应的 ACK/NAK反馈，并且每个 R