LTE 移动时代新霸主——准4G技术LTE现状及技术解析
技术讲坛
不知道多少人在为联通宣布提升3G网络速度而欢呼，但在这个数据传输逐渐赶超语音通信的时代，相信不少人会为了3G移动设备上那一点点带宽提升而兴奋。但就在我们念叨着不知何时手机下载速度能突破数百Kbps之际，日本已经宣布将在今年12月正式开通LTE商用服务，也就是我们常说的准4G。或许对于4G以及LTE这样的名词我们还感到一些陌生，但不能否认的是，LTE技术将肩负着移动互联的未来。下面就让我们一起来认识LTE这个即将成为我们未来生活中不可分割的一部分的技术吧。
LTE是什么？
说到LTE这项技术，或许不少人会觉得茫然，LTE的全称为Long Term Evolution，中文的意思是“长期演进”。LTE是由爱立信、诺基亚西门子、华为等世界主要电信设备生产商开发的技术，这项技术具有100Mbps的数据下载能力，被视作移动无线从3G向4G演进的主流技术。
目前，移动无线技术的演进路径主要有三条：一是WCDMA和TD-SCDMA，均从HSPA演进至HSPA+，进而到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最终到UMB；三是802.16m的WiMAX。这三种路径的最终技术都是提供给用户更大带宽的移动无线技术，但是从目前来看，LTE技术无疑受到最多人的支持，而由CDMA进行而来的UMB就如同中国电信的手机业务一样，支持者最少。
就LTE的目的来看，这项技术在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延迟低于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；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务。无论从哪方面来看，LTE都比现在的各种3G技术要更强大。
狂受追捧的LET
之前已经说过了LTE的支持者是最多的，实际上除了几家核心技术厂商的推广外，运营商的态度无疑成了LTE信心的来源。此前，英国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已经决定采用LTE技术，而世界上用户最多，规模和市值最大的移动运营商——中国移动，也已经加入LTE的阵营。中国移动加入，无疑将大力推动LTE技术的发展，这也使得LTE在后3G时代，肯定将继承2G时期GSM的主流地位。
实际上不仅在日本，在欧洲，瑞典TeliaSonera公司已经从2009年底开始在北欧的部分地区提供了LTE服务，北美的大型公司美国Verizon Wireless LLC也将开始服务。此外，还有多家大型运营商预定在2010年底～2011年上半年推出LTE服务。所以至少从国外来看，LTE的推广已经逐渐在全球全面展开。预定最初LTE业务将以笔记本电脑和平板终端等使用的数据通信卡为主，不过到2011年下半年～2012年，普通手机（语音终端）中也将推出支持LTE的产品。2013年前后，LTE终端价格将接近普及价位，供货量会不断增加。据不完全估计，全球加入LTE服务的用户到2015年将突破1亿人。
LTE技术解析
说了这么多LTE美好的前景，那么LTE到底在什么技术方面比现有的3G更为领先呢？LTE本身的技术关键结构又是什么呢？下面我们通过五点来向大家阐述。
采用OFDMA协议
LTE下行采用的是名为OFDMA的信号复用协议。WCDMA是利用5MHz幅的载波传输多个用户的信号，因此存在带宽只能扩展到5MHz的问题。而采用OFDMA的最大特点是能够灵活应对带宽的扩大。OFDMA是采用OFDM技术的协议，在传送信号时，相邻载波的相位相互垂直，从而缩小了载波间隔。载波以15kHz为间隔排列，以12个载波（共180kHz宽）×0.5秒（7个符号）为最小单位向用户分配。 说一个题外话，采用OFDMA信号协议，实际上也是为了绕过高通公司的技术，高通公司在3G时代成为把控技术关键点的霸主，而在LTE时代，这一情况有望得到改变。
依靠空间复用提高频率利用率
即使我们的移动无线技术改换为LTE，频率利用率（1Hz的数据传输速度）也不会有大幅提升。目前的无线技术还需要依靠MIMO，通过增加收发天线的数量进行空间复用。在利用的带宽不变，MIMO的天线数量也不改变的情况下，LTE的最大数据传输速度只能比HSPA+高出10％稍多。 所以LTE如果想要进一步提升带宽，那么频率利用率这一点就必须要进行提升。
不只是数据传输速度快
除了带宽扩大外，LTE的另一大特点是能够大幅缩短通信等待时间。不到0.1秒即可建立连接，用户在利用网络服务时会获得与永久接入一样的感觉。而且，无线区域内的延迟时间不到5ms。正因为如此，网络游戏才被看作是LTE擅长的应用范例，即使日常带宽再大，如果无线区域有延迟的话，对于游戏而言无疑是个很大的问题，但是LTE可以完美解决这个问题，或许在未来我们会看到不少人利用LTE网络玩网游的现象。
上行使用单一载波
终端到基站的上行通信采用的是名为SC-FDMA的信号复用协议。这是为每个用户单独使用1个载波的协议。在向用户分配无线资源时，最小单位与下行同为180kHz×0.5秒。 如果上行采用OFDMA，终端必须输送峰值电力与平均电力的比值较大的信号。此时需要的低应变、高线性功率放大器存在耗电量大的问题。出于对抑制终端耗电量的重视，LTE采用了SC-FDMA。从这点而言，LTE实际上也是因为耗电的问题而对性能进行了小小的妥协。
完美延续到4G的技术协议
ITU-R（国际电信联盟无线通信部门）正在开展3G后续系统4G的标准化工作。如今，在满足4G最低标准的无线接口技术方面，已经提出的有LTE的扩展协议“LTE-Advanced”和移动WiMAX的扩展协议“IEEE802.16m”。如果进展顺利，这两项提案将被认定为4G的协议。 LTE-Advanced完全延续了LTE的信号复用协议，从这个方面来看，LTE这种完美的过渡实际上可以让用户更顺畅地进入4G时代。
谁来掌控LTE的市场？
对于3G时代而言，虽然核心技术被高通把控，但是3G平台的推动基本是靠手机，所以手机厂商在3G时代拥有较强的话语权和自主性。但是LTE的普及从开始就不是依靠手机这么简单，因为在LTE技术成熟后，支持LTE的语音终端和数据通信卡市场有望实现高增长，所以从事有关半导体及部件业务的企业应该更有机会。如果这些企业推出以LTE技术为核心的移动硬件终端平台，那么依靠LTE的高带宽和高应用性，很有可能使通信平台市场进一步扩大，而不像3G时代这样完全依赖手机推广。所以不少人说，在LTE时代，唱主角的很可能不单单是手机厂商和运营商，还要加上提供半导体等硬件平台的企业。
实际上不少厂商已经开始行动，比如瑞萨电子斥资2亿美元收购了全球最大手机企业芬兰诺基亚的调制解调器业务，专门从事LTE产品的开发；已经控制了中国2G终端市场的台湾联发科也正在推进采用LTE技术，该公司将接受NTT DoCoMo的LTE基带技术授权，用以开发芯片组。联发科的产品向来都以性价比来霸占市场，这也使得其他公司颇为头疼。目前在3G时代，LTE的未来会被谁攒在手中尚不明朗，但是可以确定的是，几家高科技公司都将为自己在LTE时代的生存而进行残酷的搏杀。
对于用户而言，实际上谁掌控LTE的话语权并不重要，用户最关注的还是LTE能为我们带来什么。我们可以想象一下，当我们的移动设备下载速度可以达到数百KB，当我们的通话再没有任何障碍，当我们的网游再没有延迟的烦恼，那会是一个什么样的境况？我们的生活必然在LTE前发生巨大的变化。而哪一家公司将这种改变迅速地摆放在用户面前，或许哪一家公司就能在LTE时代获得成功。