LTE-A和802.16m的對比與淺析

【摘要】4G標準的確定已經討論多年，其中LTE-A和802.16m兩種標準最受關注，目前雖然LTE-A獲得了多數運營商和設備商的支持，但802.16m以其性能上的表現，在未來的4G的發展上，必將占有一席之地。針對二者在技術及當前發展上的優劣，進行了比較分析。

【關鍵詞】LTE-A802.16m4G

目前，國際上主流的4G技術主要是LTE-Advanced和802.16m兩種技術，LTE-Advanced得到國際主要通信運營企業和制造企業的廣泛支持，802.16m也獲得部分芯片、網絡產品制造企業的聯合推薦。

一、演進

WiMAX（全球微波接入兼容），是WiMAX論壇仿照WiFi在全球市場成功的模式而在IEEE定義的802.16系列標準的基礎上定義的。802.16在設計之初，是定位在固定無線傳輸的一種寬帶技術標準。而在2005年12月7日最終凍結的802.16e（正式名稱叫802.16-2005）在原來802.16d的基礎上增加了移動性，保證802.16e接入設備能夠在基站之間切換，從而也成為新一代WMAN寬帶無線接入標準，而且是具有移動性的標準，一般也稱作Mobile WiMAX。802.16m又稱為WirelessMAN-Advanced或WiMax-2，是繼802.16e后的第二代移動WiMax國際標準。其演進路徑如下表。

wiMAX產業正面臨著一個極好的市場機會，因為它是目前第一個進入商用的基于MIMO、OFDM的系統，其在OFDMA上是先行了一步，可以預見今后WiMAX系列產品的升級道路是比較順暢的。目前在北美、臺灣及日本等地有較多用戶。

而目前廣泛使用3G網絡，WCDMA、TD-CDMA和CDMA2000都已形成了自己向4G的演進路徑，如下圖所示：

WCDMA是全球3G技術中用戶最廣（GSM系技術擁有全球85%移動用戶）、技術和商業應用最成熟的，其運營商遵循WCDMA、HSPA、LTE演進路線。HSDPA和HSUPA統稱HSPA，后者上行速率更快，中國聯通采用HSPA技術，其中大城市使用HSUPA，HSPA后的HSPA+技術也已經開始在澳大利亞、新加坡等地開始建設，速率高達21Mbps。

TD-SCDMA是我國自主3G標準，2000年5月，ITU（國際電信聯盟）公布TD-SCDMA正式成為ITU第三代移動通信標準3G國際標準的一個組成部分，與歐洲WCDMA、美國CDMA2000并列為三大主流3G國際標準。TD-HSDPA是TD-SCDMA的下一步演進技術，采用TDD方式。作為后3G的HSDPA技術可以同時適用于WCDMA和TD-SCDMA兩種不同制式。TD-HSDPA后，TD也將實現TD-HSUPA，上行速率2.2Mbps，最后講演進到LTETDD。

EV-DO是CDMA技術的升級，相對GSM/WCDMA，CDMA/EV-DO的部署要少得多，設備廠家和終端廠商也較少，產業鏈基本由美國高通一家把控。目前，全球CDMA投資急劇萎縮，CDMA的技術演進已經基本達成共識，除了一部分轉網建設HSPA，相當數量的CDMA運營商還是會升級到EV-DO Rev.A，并最終演進到LTE；高通已經放棄發展UMB（EV-DO Rev.C）技術。

對比802.16m和LTE-A的演進路徑，可以看出LTE-A的演進路徑偏復雜，802.16m則相對簡單，對應的成本也相對低廉。由于LTE重新定義了空中接口和核心網絡，摒棄了CDMA技術而采用OFDM技術，只支持分組域。

二、速率和移動性

802.16m是由WIMAX發展而來，而WIMAX的設計之初是為固定無線傳輸標準，在采用一些新型技術后，802.16m在移動性方面，也能完全能適應高速傳輸場景。LTE-A本身就是從移動網絡演變而來，故不存在移動性方面的問題。

三、OFDM

OFDM由多載波調制（MCM）發展而來，OFDM技術是多載波傳輸方案的實現方式之一，它的調制和解調是分別基于快速傅立葉反變換（IFFT）和快速傅立葉變換（FFT）來實現的，是實現復雜度最低、應用最廣的一種多載波傳輸方案。在傳統的頻分復用系統中，各載波上的信號頻譜是沒有重疊的，以便接收端利用傳統的濾波器分離和提取不同載波上的信號。OFDM系統是將數據符號調制在傳輸速率相對較低的、相互之間具有正交性的多個并行子載波上進行傳輸。它允許子載波頻譜部分重疊，接收端利用各子載波間的正交性恢復發送的數據。

四、總結

802.16m和LTE-A的都是為了滿足人們對無線傳輸速率日益增長的需求和高速移動性的要求，而出現的下一代無線標準，其核心技術都采用了OFDM和MIMO，傳輸速率也相差無幾，雖然從WIMAX到802.16m的演進成本相對偏低，但當前WIMAX的使用量偏小，而當前廣泛使用的3G標準的演進方向都是LTE-A，但演進路徑相對繁瑣，成本偏高，故兩種標準的后續推廣各有優劣，且兩種標準都在進一步的優化之中，所以可以預見，將來兩種標準都將在通信領域占有重要的位置。