4 LTE和WiMAX的技術(shù)差異

　　由上節(jié)所述，LTE和WiMAX在系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)目標(biāo)方面具有許多技術(shù)方面的相似之處，例如：都采用了基于扁平IP架構(gòu)的OFDMA技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)達(dá)到甚至超過(guò)了IMT-A系統(tǒng)的性能要求。然而，這兩種標(biāo)準(zhǔn)間也存在著許多技術(shù)上的差異.wiMAX 1.0相對(duì)于LTE系統(tǒng)，以及WiMAX 2.0相對(duì)于LTE-A系統(tǒng)的技術(shù)差異主要有以下幾方面：

　　1) 雙工模式：LTE和WiMAX技術(shù)都能夠支持TDD和FDD兩種雙工模式。雖然移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)過(guò)幾代的發(fā)展，但FDD模式仍是大多數(shù)電信公司的主流選擇。而TD-LTE是中國(guó)國(guó)自主提出的3G標(biāo)準(zhǔn)——TD-SCDMA演進(jìn)而來(lái)，近年來(lái)才逐漸受到關(guān)注。另一方面，WiMAX至始至終聚焦在TDD，將來(lái)最有可能與WiMAX技術(shù)結(jié)合的LTE標(biāo)準(zhǔn)是TD-LTE。

　　2) 頻譜方面：LTE和LTE-A使用的是得到許可證的IMT-2000的頻段，例如700、900、1800、2100或2600 MHz頻段。而WiMAX使用的頻段是2.3、2.5、3.5或5.8 GHz.lTE系統(tǒng)可用頻段相對(duì)較低，相比較WiMAX具有明顯的覆蓋優(yōu)勢(shì)，增大了LTE技術(shù)用于公共廣域網(wǎng)的機(jī)會(huì)。目前也有一些運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始嘗試?yán)�用自己所擁有的WiMAX頻段部署LTE網(wǎng)絡(luò)。

　　3) 子載波間隔：LTE系統(tǒng)的子載波間隔為15KHz，WiMAX 2.0系統(tǒng)的子載波間隔為10.94KHz。較大的子載波間隔，使得LTE系統(tǒng)對(duì)多普勒頻移有更大的容忍度，支持的用戶(hù)終端的移動(dòng)速度也將更高.lTE系統(tǒng)可以支持終端移動(dòng)速度為350kmph，而WiMAX 1.0系統(tǒng)支持的最大速度僅為120kmph，直到WiMAX 2.0系統(tǒng)才能夠支持到350kmph。

　　4) 接入技術(shù)：LTE-A系統(tǒng)采用的下行接入技術(shù)OFDMA，上行接入技術(shù)為SC-FDMA（單載波頻分多址，Single-carrier Frequency-Division Multiple Access）.sC-FDMA相比較OFDMA來(lái)說(shuō)，PAPR（峰均比，Peak-to-Average-Power-Ratio）能夠降低3~5dB。因此SC-FDMA技術(shù)能夠改善上行鏈路質(zhì)量，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力和小區(qū)邊緣用戶(hù)的吞吐率.wiMAX 2.0系統(tǒng)的上下行鏈路均采用的是SOFDMA技術(shù)。相對(duì)于SC-FDMA，OFDM的主要優(yōu)勢(shì)能夠?qū)�抗多徑信�?hào)傳播，使其尤其適用于寬帶通信系統(tǒng)[15]。

　　除了以上幾各方面，文獻(xiàn)[16]從安全和企業(yè)IP網(wǎng)絡(luò)整合兩個(gè)方面，對(duì)LTE和WiMAX應(yīng)用于企業(yè)環(huán)境時(shí)的異同之處進(jìn)行了對(duì)比分析。研究結(jié)果表明LTE和WiMAX技術(shù)都可以用于下一代移動(dòng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展。在安全性方面，由于WiMAX的認(rèn)證協(xié)議，使得WiMAX天生就能滿(mǎn)足企業(yè)的安全要求。

　　所以可以得出結(jié)論，LTE的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)移動(dòng)性、數(shù)據(jù)吞吐量和系統(tǒng)容量的關(guān)注度極高。這些因素固然重要，但相對(duì)于其他一些因素，這些因素可能不會(huì)影響一個(gè)技術(shù)的普及。對(duì)于這一問(wèn)題，我們將在第5節(jié)中進(jìn)行討論。

　　5 其他方面的差異和影響因素

　　除了技術(shù)方面的差異外，運(yùn)營(yíng)商和監(jiān)管等因素的調(diào)整和制約，也會(huì)導(dǎo)致LTE和WiMAX之間相互的優(yōu)勢(shì)地位發(fā)生改變。

　　相對(duì)于LTE的商用，WiMAX網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和部署要更早。在美國(guó)，由Clearwire公司和Sprinit公司合伙部署WiMAX的商用網(wǎng)絡(luò)。在韓國(guó)、俄羅斯、日本等國(guó)的許多大公司也都在部署和推廣WiMAX網(wǎng)絡(luò)。由于固定線路基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏，諸如印度這樣的發(fā)展中國(guó)家發(fā)現(xiàn)，即使是非移動(dòng)版本的WiMAX技術(shù)也能夠滿(mǎn)足他們對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)需求[17]。

　　WiMAX采用TDD技術(shù)，因此不需要使用成對(duì)的頻譜資源資源，同時(shí)上下行鏈路在時(shí)隙分配上也具有很大靈活性，更適合于數(shù)據(jù)傳輸。這使得WiMAX替代有線DSL網(wǎng)絡(luò)成為可能。另一方面，移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的3GPP 2G、3G和LTE網(wǎng)絡(luò)，仍需要分別為上下行鏈路配置單獨(dú)的頻帶，因此頻譜租賃和設(shè)備成本都非常昂貴，當(dāng)然TD-LTE網(wǎng)絡(luò)除外。

　　為了追求更高的性能，IEEE的一系列WiMAX版本，都是模塊化的獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)體系，這使得它與3GPP標(biāo)準(zhǔn)間的兼容性無(wú)法實(shí)現(xiàn)。例如WiMAX 2.0（4G版WiMAX）不支持傳統(tǒng)的3GPP的設(shè)備，這意味著不能切換到2G（GSM）和3G（UMTS）網(wǎng)絡(luò)。但是另一方面，3GPP則為歐洲、北美和中國(guó)主導(dǎo)的2、3G標(biāo)準(zhǔn)向LTE的演進(jìn)提供了清晰的思路，同時(shí)LTE-A能夠后向兼容以前所有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，世界上部署了3GPP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的網(wǎng)絡(luò)易于升級(jí)，而且它們能將自己已經(jīng)獲取頻譜資源用于LTE網(wǎng)絡(luò)，例如2G設(shè)備退網(wǎng)后的2G頻譜，這就是一個(gè)非常好的商業(yè)案例。

　　中國(guó)將依照自己制定的演進(jìn)路線，實(shí)現(xiàn)其主導(dǎo)的3G標(biāo)準(zhǔn)——TD-SCDMA向LTE-A的平滑演進(jìn)[18]。為了節(jié)約投資，并能夠充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，中國(guó)在制定TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就充分結(jié)合TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)，確保TD-LTE能夠后向兼容TD-SCDMA，實(shí)現(xiàn)TD-SCDMA技術(shù)的平滑演進(jìn)。與此同時(shí)，由于WiMAX支持的頻譜非常有限，使得已經(jīng)部署了3GPP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商很難轉(zhuǎn)向WiMAX網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

　　盡管WiMAX在其早期階段取得了一定的優(yōu)勢(shì)，但最終的贏家還是LTE.lTE的成功主要是因?yàn)橹С旨夹g(shù)的后向兼容性，這奠定了它能夠擁有雄厚的用戶(hù)資源，盡管這些客戶(hù)中有許多還僅僅使用的是2G網(wǎng)絡(luò)。表1將3GPP的LTE和IEEE 802.16到WiMAX的演進(jìn)過(guò)程進(jìn)行對(duì)比.iEEE標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)是一開(kāi)始就采用OFDMA技術(shù)、提供高速率的數(shù)據(jù)傳輸、全I(xiàn)P化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化等，首先局部區(qū)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接入服務(wù)，在取得成功后，向支持移動(dòng)性和語(yǔ)音通話的方向發(fā)展。另一方面，與WiMAX的發(fā)展路線正好相反，3GPP的目標(biāo)首先是提供廣覆蓋和無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，隨后逐漸采用一些新技術(shù)，如WiMAX一開(kāi)始就用到的OFDMA、TDD、全I(xiàn)P、扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、高傳輸速率等，使得3GPP首先獲得了巨大的用戶(hù)群體，然后又能夠充分利用WiMAX已經(jīng)成熟的關(guān)鍵技術(shù)。在種種這些因素的綜合作用下，LTE取得了成功。

　　6 LTE和WiMAX的未來(lái)

　　扁平化的網(wǎng)絡(luò)、全I(xiàn)P、TDD等先進(jìn)技術(shù)和理念使得WiMAX比LTE具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。3GPP從純電路交換的2G技術(shù)，演進(jìn)到半分組交換的2.5G和3G技術(shù)，最終演進(jìn)為全分組交換的LTE和LTE-A。一開(kāi)始電信運(yùn)營(yíng)商服務(wù)對(duì)象就是大眾客戶(hù)，目標(biāo)是建設(shè)公共網(wǎng)絡(luò)和實(shí)現(xiàn)廣覆蓋。而WiMAX的目標(biāo)是為細(xì)分市場(chǎng)提供寬帶服務(wù)。連同上網(wǎng)討論的一些因素，是人們意識(shí)到，WiMAX技術(shù)缺乏與其它技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)間的兼容性，WiMAX標(biāo)準(zhǔn)體系過(guò)于孤立，在3GPP的系列標(biāo)準(zhǔn)面前，尤其是備受關(guān)注的LTE面前失去了應(yīng)有的競(jìng)爭(zhēng)力。為應(yīng)對(duì)這種局面，WiMAX論壇已經(jīng)制定多個(gè)計(jì)劃，其中的一個(gè)就是促進(jìn)與LTE技術(shù)的融合。