正交相移键控(QPSK)、16相正交幅度调制(16QAM)和64QAM是LTE常用的调制技术,具体取决于可用带宽和数据速率要求。LTE支持不同模式的MIMO,包括用于下行链路的4x4、2x2、2x1和1x1。典型蜂窝容量在5MHz带宽时为200左右。更宽的带宽可以使每个蜂窝基站的用户数增加到400个以上。频谱效率在5bit/Hz范围,但取决于物理层(PHY)细节。
OFDMA只用在下行链路,上行链路的无线技术是单载波频分多址(SC-FDMA)。选择OFDMA的原因主要是为了降低手机的功耗。这种技术的峰值与平均功率比(PAPR)要小于OFDM,但意味着可以使用更简单的射频功率放大器。这种技术支持1x2和1x1的MIMO模式。
LTE是一种蜂窝电话技术,但它也可以应用于高速宽带无线连接,比如USB适配器和数据卡,或者嵌入进笔记本和上网本。在这些领域,LTE将直接与WiMAX竞争。LTE毫微微蜂窝还能使高速服务直接进入家庭。
虽然目前还没有LTE基础设施,但ITU和3GPP已经在研究真正的4G技术了。这种4G技术称高级国际移动通信(IMT-Advanced),它定义了更为先进的LTE版本。特别要说明的是,IMT-Advanced或LTE- Advanced的移动数据速率将超过100Mbps,固定或漫游速率可达1Gbps。显然,达到这些指标需要依靠更高的带宽(>20MHz)、更大的MIMO模式和其它技术。尽管如此,人们见到这个标准或其应用还需要数年时间。
LTE部署问题
除了蜂窝系统由于采用全新技术而带来高额成本外,运营商还面临其它一些关键问题,包括交换式和分组式系统的区别、需要更多的基站、语音服务角色以及回程链路不足。目前所有蜂窝系统都是电路交换系统,而LTE是基于分组的系统。
这意味着运营商需要继续保留原来的电路交换系统和设备,以便为老用户和当前一些用户提供传统服务。但与此同时,新的分组系统必须要实施,并与所有现有系统保持兼容。
在美国,LTE最初会使用2.1GHz和2.6GHz左右较高的蜂窝频率。在这个频率,蜂窝基站覆盖范围要比典型的800MHz或900MHz基站小得多,因此需要更多的基站,从而大大增加了成本。唯一的希望是使用一些运营商拥有的最新700MHz分配频段,这个频率下的基站覆盖范围与当前基站相当,甚至稍好一些。
LTE是一种分组数据系统,设计时没必要考虑语音服务,因此运营商无疑会面临如何在LTE上实现语音的问题。有三种系统可以考虑。
第一种是电路交换(CS)回退,让运营商使用现有的电路交换3G技术处理LTE语音。第二种是IP多媒体子系统(IMS),在这种情况下,网络可以处理任何服务。第三种系统是通过LTE通用访问传送语音(VoLGA),此时电路交换语音在LTE网络上通过隧道传送。
最后,大多数蜂窝网络的回程通道还不够,特别对具有繁重3G业务的应用而言,因此,全面部署LTE确实是一种很好的解决方法。这意味着淘汰掉数百万条T1和T3线路,增加更快的微波回程,在可行的地方甚至采用光纤回程。
WiMAX准备就绪
虽然在微波接入方面缺少全球互操作性,但WiMAX比LTE领先很多。第一个IEEE802.16 WiMAX标准是在2003年批准的,现在称为固定WiMAX的802.16d标准发布于2004年,移动WiMAX版本802.16e发布于2006年。多年来,WiMAX的开发和应用虽然缓慢但非常稳健。
WiMAX作为一种宽带无线访问(BWA)技术,可替代或竞争用于互联网访问的DSL和有线电视技术。虽然WiMAX在美国不太成功,但最终成功似乎不可阻挡。WiMAX在发展中国家已经取得了很大的成就,特别是那些安装新的有线电信系统不可能或不切实际的地方。
在印度、南美洲和其它地方已有许多BWA WiMAX装置用于电话、互联网服务和回程。韩国也使用802.16e WiMAX的同类技术BWA WiBro。日本的对应技术是XGP。