第八章 无线移动通信未来发展 8.1 IMT-2000增强系统 8.2 IMT-Advanced系统 8.1.1 概述 8.1.2 LTE系统 8.1.3 WiMAX系统 8.2 IMT-Advanced系统 8.2.1 概述 8.2.2 标准化现状 8.2.3 热点技术

概述 人们对未来移动通信的期望 B3G系统将是全IP宽带实时多媒体系统 未来通信系统容量必须大幅提升以满足各种需求 B3G的无线即时连接等某些服务费用将比3G便宜

8.1.1 IMT-2000增强系统概述 第三代移动通信系统IMT-2000的后续演进路线： LTE拥有最多的支持者， WiMAX次之， UMB则支持者很少

8.1.2 LTE系统 目标：低传输时延、提高用户数据速率、增大系统容量和覆盖范围、降低运营成本 灵活支持1.4MHz-20MHz可变带宽 峰值数据率达到上行50Mbps，下行100Mbps，频谱效率达到3GPP R6的2-4倍 提高小区边缘用户的数据传输速率 用户面延迟（单向）小于5ms，控制面延迟小于100ms；支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作 支持增强型的多媒体广播和组播业务（MBMS） 降低建网成本，实现低成本演进 实现合理的终端复杂度、成本和耗电 支持增强的IMS和核心网；追求后向兼容，并考虑性能改进和后向兼容之间的平衡 取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（分组交换）域实现，如采用VoIP 优化低速移动用户性能，同时支持高速移动；以尽可能相似的技术支持成对和非成对频段 尽可能支持简单的邻频共存

8.1.2 LTE系统—物理层技术 LTE-FDD模式帧结构 LTE-TDD模式帧结构 统一的5ms子帧长度

多址技术：上行OFDM、下行SC-FDMA 支持增强的MBMS（多媒体广播和多播业务） 8.1.2 LTE系统—物理层技术 多址技术：上行OFDM、下行SC-FDMA 多天线技术：基站<4，移动台<2，复用/分集… LTE系统 物理层先进技术 信道编码：Turbo，LDPC 链路自适应技术：AMC、HARQ 支持增强的MBMS（多媒体广播和多播业务）

8.1.2 LTE系统—网络结构 目的：简化信令流程，缩短延迟和降低成本 E-UTRAN（LTE）舍弃了UTRAN的无线网络控制器－基站（RNC-NodeB）结构，完全由演进型Node（eNodeB）组成。

8.1.3 WiMAX系统介绍 WiMAX作为一种新型的宽带无线通信技术： 基于OFDMA多址接入技术 可工作在6GHz载频以下，支持5-20MHz可变带宽 具有灵活的系统架构，支持下一代移动通信网络 WiMAX还支持网间的无缝移动，同时支持基于不同业务的QoS控制 可支持TDD和FDD工作方式，上下行带宽比例可调 通过采用先进的多天线技术极大的提高了系统吞吐量，峰值速率在20MHz带宽下可达130Mbps 它还可提供安全性管理和先进的无线资源管理 具有增强的多播和广播能力，可提供定位业务等

8.1.3 WiMAX系统介绍 WiMAX原先分为固定式的802.16a/d及移动式的802.16e，两者在2006年3月初形成联合版本，即802.16e-2005。 IEEE 802.16标准化组织同时还着手制定其它的辅助规范，包括802.16f/g、802.16j、802.16h及802.16m

MIMO，beam forming（DL） 8.1.3 WiMAX系统介绍 特性 LTE WiMAX (802.16m) 核心网 基于IP 峰值速率(20 MHz) 100 Mbps 130 Mbps 多址接入技术 OFDM, SC-FDMA OFDMA 天线技术 MIMO，beam forming（DL） MIMO, beam forming 传输带宽 1.4-20 MHz 5-20 MHz 移动性支持 500 km/h 350 km/h 无缝移动 支持 节省功率 QoS控制 端到端 切换类型 垂直切换，水平切换

8.2.1 IMT-Advanced系统概述 ITU将下一代移动通信系统命名为IMT-Advanced 高数据速率：在高速移动环境下速率将达到100Mb/s，在静止环境下将达到1Gb/s以上，能够支持下一代网络的各种应用 智能化、业务多样化： 支持有线及无线接入，具有非对称数据传输能力 无缝接入、兼容经济： 系统将是实时、宽带以及无缝覆盖的全IP多媒体无缝通信系统

8.2.1 IMT-Advanced系统概述 IMT-Advaned旨在建立一个全球统一的无线通信新架构，以实现全球范围内的无缝接入和网间互连

8.2.1 IMT-Advanced标准化状况 标准化进程： （1）2008年3月：发出征集候选技术方案的通函，开始接受候选技术方案； （2）2009年10月：提交候选技术方案截止日期 （3）2010年6月：提交候选技术方案评估报告截止日期 （4）2010年10月：确定IMT-Advanced技术框架和主要技术特性 （5）2011年2月：完成IMT-Advanced技术规范

8.2.2 IMT-Advanced标准化状况 IEEE：于2006年12月批准了802.16m的立项申请(PAR)，正式启动了IEEE 802.16m标准的制订工作。IEEE 802.16m项目的主要目标有两个，一是满足IMT-Advanced的技术要求；二是保证与802.16e兼容。 3GPP：于2008年3月开始了LTE-Advanced的研究工作，开发属于3GPP的IMT-Advanced候选技术方案。 3GPP2：在2007年发布了UMB技术规范之后，又成立了下一代技术特设组（Next-generation Technology Ad-hoc, NTAH），负责新一代空中接口技术即UMB增强技术的开发和评估工作，以此作为3GPP2的IMT-Advanced候选技术方案。

8.2.3 IMT-Advanced热点技术 16kbit/s 2Mbit/s 100Mbit/s至1Gbit/s 第二代移动通信系统 数据传输 率 第二代移动通信系统 16kbit/s 数据传输 率 第三代数字移动通信系统 2Mbit/s 数据传输 率 第四代移动通信系统 100Mbit/s至1Gbit/s

8.2.3 IMT-Advanced热点技术 IMT-Advanced系统的未来技术发展将更多的集中在无线资源管理和网络层的优化方面 多频带技术 Relay技术 4G热点技术 先进空间信号处理技术等 多点协同技术

8.2.3 IMT-Advanced热点技术 1.多频带技术： 通过将多个连续或离散的频带聚合在一起，使得运营商可以使用更大的有效带宽，以达到4G所要求的业务速率

8.2.3 IMT-Advanced热点技术 2.Relay技术： 中继站（Relay Station） 通过中继站协助通信， 将信号进行再生或放大处理后，再转发给目的端，以确保传输信号的质量的网络节点 通过中继站协助通信， 用于覆盖盲点，提高小区边缘用户QoS 可以扩大小区覆盖面积 可以有效提升系统容量

8.2.3 IMT-Advanced热点技术 3.多点协同传输技术（CoMP） 原理： 通过CoMP技术 在上行链路，可以从多个站点同时接收来自移动终端的信号，然后进行联合处理； 在下行链路，可以协同调度多个站点的数据传输，同时从多个站点进行联合发送。 通过CoMP技术 实现小区间的干扰协调； 增强总发射功率，实现多点的波束赋形； 有效提高系统容量和覆盖。