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解读全球首份LTE-Advanced Pro移动通信系统白皮书(1):总体

文献[2]曾于今年4月对全球首份第四代半移动通信系统白皮书进行了介绍和解读[2],那时的非正式名称有4.5GPre-5G等。在其后的20151023日,移动通信国际标准组织3GPP正式将符合相关特性的移动通信系统定名为LTE-Advanced Pro

 

2015127日,Nokia Networks(其有望在未来5G时代成为全球三大移动通信设备供应商之一)发布了解读全球首份LTE-Advanced Pro移动通信系统白皮书“LTE-Advanced Pro—Pushing LTE capabilities towards 5G(奔向5G移动通信时代:LTE后续演进的“下一站”——LTE-Advanced Pro)”[1],可以说,这也是全球第二份第四代半移动通信系统白皮书(与第一份[2]的关系在于,具体论述实现第一份中所描绘愿景的关键技术),具有较大的参考价值,本系列专题进行详细介绍。

 

该白皮书主要介绍LTE-Advanced Pro的八大关键的技术解决方案,包括可使数据传输速率达到数Gbit/s的演进型CA(载波聚合)技术、5 GHz频段部署技术、可进一步提高无线频谱资源利用效率的3D MIMO(三维立体多天线)及波束赋形技术、可达到极高本地容量的超高密集度组网技术、可降低延迟/时延的灵活成帧及移动边缘计算技术、通过编程优化的物联网组网、终端设备间直接通信技术、可提高网络可伸缩性/可扩展性的“云”无线接入架构。

 

LTE以及LTE-Advanced移动通信网络是符合实际而且广受欢迎的技术:截至目前,已有超过7亿的订户、商用网络个数已经超过420、峰值数据传输速率可高达450 Mbit/s。随着后续演进的不断进行,预计相关发展势头将会越来越好。

 

不断得到改善、提高的无线接入能力将使得移动宽带服务的提供更为高效:通过在LTE移动通信现网之中的部署,为广大用户提供更高质量的各类新兴服务。这些新的特征就是移动通信国际标准组织3GPP将在LTE Releases 1314版本之中定义的LTE-Advanced Pro(第四代半移动通信系统)所具有的,具体如下:

 

移动数据传输速率提高9倍、延迟/时延降低9倍、网络覆盖范围提高9倍、移动终端电池寿命提高9倍、IoTInternet of Things,物联网)成本降低9倍、系统容量提高99倍。

 

此外,LTE-Advanced Pro的发展将会为数十亿计的无线物联网设备、用于车载通信的ITSIntelligent Traffic Systems,智慧交通系统)、公共安全/关键任务通信等提供可编程能力(笔者注:即以“网络切片”方式灵活创建具备相关能力的定制化网络)。

 

LTE-Advanced Pro把用户数据传输速率提升至数Gbit/s的级别,并把延迟/时延降低至数毫秒的级别。而且,LTE-Advanced Pro移动通信无线接入网络还将可部署于非授权型的5 GHz频段,并将可进一步地提升网络运行效率。

 

另外,LTE-Advanced Pro也将保持与现有LTE移动通信网络及终端设备的后向兼容性。

 

LTE-Advanced Pro还将可与未来的5G(第五代移动通信)采取相同的技术组件,以增强无线部分的能力。第五代移动通信无线接入技术将是全新的,不会与LTE-Advanced ProLTE-Advanced以及LTE后向兼容,将既可部署于低于6 GHz频点的物理频段,又可运行于高于6 GHz频点的物理频段,提供更高的移动数据传输速率、具有更低的延迟/时延。

 

LTE-Advanced Pro移动通信无线接入网络将会被部署于低于6 GHz频点的物理频段,而且与未来的第五代移动通信无线接入网络同步研发——二者的演进路径如图1所示。

 

(1)1

1  LTE-Advanced Pro5G将同步演进至具备可编程能力

 

该白皮书中所涉及的术语及缩略语:

 

ARQAutomatic Repeat Request,自动请求重传)

CRANCentralized RAN,基带信号集中化处理的无线接入网络)

D2DDevice-to-Device,终端设备间直接通信)

DRXDiscontinuous Reception,非连续性接收)

EPCEvolved Packet Core,演进型分组核心网络)

ETSIEuropean Telecommunications Standards Institute,欧洲电信标准化协会)

FDDFrequency Division Duplex,频分双工)

FeICICFurther enhanced Inter-Cell Interference Coordination,小区间干扰协调技术的进一步演进)

HSPAHigh Speed Packet Access,高速率分组接入)

IoTInternet of Things,物联网)

ITSIntelligent Traffic System,智能交通系统)

LAALicense Assisted Access,授权型辅助接入)

LTELong Term Evolution,长期演进)

LWALTE Wi-Fi AggregationLTEWi-Fi网络间的聚合)

MECMobile Edge Computing,移动边缘计算)

M2MMachine-to-Machine (IoT),机器到机器通信(物联网))

MIMOMultiple Input Multiple Output,多输入及多输出)

QAMQuadrature Amplitude Modulation,正交幅度调制)

QoSQuality of Service,服务质量)

RANRadio Access Network,无线接入网络)

TDDTime Division Duplex,时分复用)

TCPTransmission Control Protocol,传输控制协议)

TTITransmission Time Interval,传输时间间隔)

V2IVehicle-to-Infrastructure,车辆与基础设施间的通信)

V2VVehicle-to-Vehicle,车辆间直接通信)

 

 

参考文献

 

[1] Nokia Networks. LTE-Advanced Pro—Pushing LTE capabilities towards 5G[EB/OL].

http://www.gsacom.com/downloads/pdf/nokia_lte-advanced_pro_white_paper_2015.php4, 2015-12-07.

 

[2]李远东. 解读全球首份第四代半移动通信系统白皮书[EB/OL].

http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=8642, 2015-04-30.

 


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