制定4G移动通信标准的比较分析王缔罡同济大学appana.163.com摘要：本文应用比较分析方法研究第四代移动通信标准之间的不同，探讨当前以及未来通信行业标准的发展方向。从传输速率、频带利用率、后向兼容性以及应用前景等方面分别分析了TD-LTE和LTE-FDD，LTE和LTE-Advanced，WiMax和WirelessMAN-Advanced以及WirelessMAN-Advanced和LTE-Advanced之间的优劣。1.引言随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，因此有理由期待这种第四代移动通信技术给人们带来更加美好的未来。另一方面，4G也因为其拥有的超高数据传输速度，被中国物联网校企联盟誉为机器之间当之无愧的“高速对话”。4G有2大标准：LTE（LongTermEvolution，长期演进)是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划）和WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波互联接入)。这两种标准各有一个演进版本：LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced。根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE（FrequencyDivisionDuplexing）和TDD-LTE(TimeDivisionDuplexing)。FDD系统空口上下行采用成对的频段接收和发送数据，而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，较FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。LTE-Advanced是LTE（LongTermEvolution）的演进，它不仅是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源，还是一个后向兼容的技术，完全兼容LTE，是演进而不是革命。WiMax（全球微波互联接入，WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess）是一种由IEEE（电气和电子工程师协会，InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）提出的一种标准化技术。该技术以IEEE802.16的系列宽频无线标准为基础。WiMax曾被认为是最好的一种接入蜂窝网络，让用户能够便捷地在任何地方连接到运营商的的宽带无线网络，并且提供优于Wi-Fi的高速宽带互联网体验。它是一个新兴的无线标准。用户还能通过WiMax进行订购或付费点播等业务，类似于接收移动电话服务。WirelessMAN-Advanced事实上就是WiMax的升级版，即IEEE802.16m标准，802.16系列标准在IEEE正式称为WirelessMAN，而WirelessMAN-Advanced即为IEEE802.16m。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”模式或高效率/强信号模式下提供1Gbps的下行速率。该标准还支持“高移动”模式，能够提供1Gbps速率。本文第二章介绍LTE以及分析两种LTE标准TD-LTE和FDD-LTE之间的异同，并讨论中国推动TDL-LTE的意义。第三章介绍LTE-Advanced以及分析LTE与LTE-Advanced的不同。第四章介绍了WiMax和WirelessMAN-Advanced，并分析了WiMax和WirelessMAN-Advanced，LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced之间的不同。2.长期演进技术---LTE2.1．LTE的介绍LTE（LongTermEvolution，长期演进)是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移动通信系统）技术标准的长期演进。LTE系统引入了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input&Multi-Output，多输入多输出）等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率（20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大传输速率为201Mbps，除去信令开销后大概为150Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps），并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE（FrequencyDivisionDuplexing）和TDD-LTE(TimeDivisionDuplexing)，二者技术的主要区别在于空口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。FDD系统空口上下行采用...