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    2012.1.20 itu正式审议通过的的4g(imt-advanced)标准:lte-advanced:lte(long term evolution,长期演进)的后续研究标准;wirelessman-advanced(802.16m):wimax的后续研究标准.而td-lte作为lte-advanced标准分支之一入选;这是由我国主要提出的。wrc-07为4g分配频谱频段如下:
    3.4~3.6ghz,200mhz;2.3~2.4ghz,100mhz;**8~806mhz,108mhz;450~470mhz,20mhz;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3**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。并且这一标准也是3gpp长期演进(lte)项目,是近两年来3gpp启动的最大的新技术研发项目,其演进的历史如下:
    3gpp gsm→wcdma&td-scdma→hspa→lte→imt-advanced(4g)
    3gpp lte主要特性指标如下:
    (1)带宽1.25~20mhz,提供上行50mbit/s,下行100mbit/s的峰值数据速率。(2)用户平面延迟(单向)小于5ms,控制平面延迟小于100ms。(3)支持与现有3gpp和非3gpp系统的互操作。(4)支持增强型广播组播(mbms)业务。(5)支持增强的ims和核心网。(6)取消cs域,cs域业务在ps域实现,如采用voip。(7)以尽可能相似技术同时支持成对和非成对频段。(8)提升小区边缘比特率。在lte层1方案征集过程中,有6个选项在3gpp ran1工作组中被评估。它们是:
    (1)fdd,上行采用单载波fdma(sc-fdma),下行采用ofdma。(2)fdd,上行下行都采用ofdma。(3)fdd,上行下行都采用多载波wcdma(mc-wcdma)。(4)tdd,上行下行都采用多载波时分同步cdma(mc-td-scdma)。(5)tdd,上行下行都采用ofdma。(6)tdd,上行采用单载波fdma,下行采用ofdma。(同fdd)
    由于lte系统缺乏和3g系统的后向兼容性,因此更适合在较早阶段(如2000年左右)部署了3g系统,在2010年左右希望大规模更新网络的运营商。对于那些近几年刚部署了3g系统,在2015年左右之前不希望进行“**性”换代的运营商,lte显然不是最佳选择。因此3gpp启动了hspa(hsdpa/hsupa)的演进项目hspa+,旨在保持和r6版本的后向兼容性,同时在5mhz带宽下达到和lte相仿的性能。演进型3g技术在我国被称为e3g(evolved 3g),也有**成为super 3g。3gpp的td-scdma和wcdma的演进型技术lte标准于2007年年底完成。2012年1月20日,根据国际电信联盟网站公布的消息,国际电信联盟在2012年无线电通信全会全体会议上,正式审议通过将lte-advanced和wirelessman-advanced(802.16m)技术规范确立为imt-advanced(即4g)国际标准,我国主导制定的td-lte-advanced同时成为imt-advanced国际标准。lte终端设备当前有耗电太大和价格昂贵的缺点,按照摩尔定律测算,估计至少还要6年后,才能达到当前3g终端的量产成本。lte-advanced:从字面上看,lte-advanced就是lte技术的升级版。lte-advanced的正式名称为 further advancements for e-utra,它满足 it**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**,相当于hspa和wcdma这样的关系。lte-advanced的相关特性如下:
    带宽:100mhz
    峰值速率:上行500mbps,高移动性下100mbit/s,低移动性下1gbit/s
    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
    如果严格的讲,lte作为3.9g移动互联网技术,那么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将能够最终演进到tdd制式,而wcdma网络能够最终演进到fdd制式。移动主导的td-scdma网络期望能够直接绕过hspa+网络进入到lte。umb是cdma2000系列标准的演进升级版本,即3gpp2 c.s0084-0v2.0,可升级至20mhz的带宽,可在现有或新分配的频段中部署。umb能够带来更大的带宽、频段和波段选择范围,以及网络的可升级性和灵活性。umb系统是以ofdma(正交频分复用接入)技术为基础、专门针对无线移动环境和实时应用优化的移动无线宽带系统,它继承了do系统的自适应编码调制、harq(物理层混合重传)以及qos控制机制,结合了cdma、tdm、qofdma(准ofdma)、ldpc(低密度奇偶校验码)等其它先进技术,同时引入了基于mimo(多路输入输出)、sdma(空分复用接入)和beamforming(波束赋性)等多天线技术,使系统可以在达到更高传输效率的同时经济有效地支持各类具有qos要求的应用。umb是领先的ofdma解决方案,它引入了复杂的控制与信令机制、有效的无线资源管理(rrm)、自适应反向链路(rl)干扰控制,以及包括多输入多输出(mimo)、空分多址(sdma)和波束赋形等先进的多天线技术。umb解决方案全方位地提供了先进的移动宽**,它可以在经济地提供低速、低时延的语音业务的同时有效地提供超高速、非时延敏感的宽带数据通信业务。为支持无缝接入,umb还支持与现有cdma 2000 1x和1xev-do系统间进行跨系统间的无缝切换。演进历史如下:
    3gpp2 cdma→cdma2000→cdma20001xev-do/dv→umb→imt-advanced(4g)wimax:wimax(worldwide interoperability for microw**e access),即全球微波互联接入,wimax的另一个名字是ieee 802.16。wimax的技术起点较高,wimax所能提供的最高接入速度是70m,这个速度是3g所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说,这的确是一个惊人的进步。wimax逐步实现宽带业务的移动化,而3g则实现移动业务的宽带化,两种网络的融合程度会越来越高,这也是未来移动世界和固定网络的融合趋势。802.16工作的频段采用的是无需授权频段,范围在2ghz至66ghz之间,而802.16a则是一种采用2g至11ghz无需授权频段的宽带无线接入系统,其频道带宽可根据需求在1.5m至20mhz范围进行调整,目前具有更好高速移动下无缝切换的ieee 802.16m的技术正在研发。因此,802.16所使用的频谱可能比其它任何无线技术更丰富,wimax具有以下优点:
    (1)对于已知的干扰,窄的信道带宽有利于避开干扰,而且有利于节省频谱资源。(2)灵活的带宽调整能力,有利于运营商或用户协调频谱资源。(3)wimax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3g发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖,能够使无线网络的覆盖面积大大提升。不过wimax网络在网络覆盖面积和网络的带宽上优势巨大,但是其移动性却有着先天的缺陷,无法满足高速(≧50km/h)下的网络的无缝链接,从这个意义上讲,wimax还无法达到3**络的水平,严格地说并不能算作移动通信技术,而仅仅是无线局域网的技术。但是wimax的希望在于ieee 802.16m技术上,将能够有效的解决这些问题,也正是因为有**移动、因特尔、sprint各大厂商的积极参与,wimax成为呼声仅次于lte的4**络手机。关于ieee 802.16m这一技术,我们将留在最后作详细的阐述。wimax当前全球使用用户大约800万,其中60%在美国。wimax其实是最早的4g通信标准,大约出现于2000年。wirelessman-advanced:wirelessman-advanced事实上就是wimax的升级版,即ieee 802.16m标准,802.16系列标准在ieee正式称为wirelessman,而wirelessman-advanced极为ieee 802.16m。其中,802.16m最高可以提供1gbps无线传输速率,还将兼容未来的4g无线网络。802.16m可在“漫游”**或高效率/强信号**下提供1gbps的下行速率。该标准还支持“高移动”**,能够提供1gbps速率。其优势如下:
    1.提高网络覆盖,改建链路预算;2.提高频谱效率;3.提高数据和voip容量;4.低时延&qos增强;5.功耗节省;目前的wirelessman-advanced有5种网络数据规格,其中极低速率为16kbps,低数率数据及低速多媒体为144kbps,中速多媒 体为2mbps,高速多媒体为30mbps超高速多媒体则达到了30mbps-1gbps。但是该标准可能会被率先被军方所采用,ieee方面表示军方 的介入将能够促使wirelessman-advanced更快的成熟和完善,而且军方的今天就是民用的明天。不论怎样,wirelessman-advanced得到itu的认可并成为4g标准的可能性极大。

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