Ebrahim Bushehri
在未来10年里，长期演进技术(LTE）注定将成为主导性的无线通信标准。LTE将为用户带来比上一代3G标准更多的好处，目前绝大多数运营商都承诺采用LTE标准和善用这些确实的好处。在这篇文章里，Ebrahim Bushehri评估了LTE被全球各地运营商所采用的前景；并阐述了要使之成为现实，RF收发器技术所面临的挑战，并且对如何应对这些挑战做出了解释。
前景
20多个全球领先的运营商已承诺在约120个网络中部署LTE，这些网络目前代表了大约18亿的用户，几乎占到了全球总用户的一半。已经决定采用这种标准的关键运营商包括：VerizonWireless、沃达丰、T-Mobile、NTTDoCoMo、AT&T和中国移动。
ABIResearch研究显示，2009年中W-CDMA和cdma2000(3G)手机销量预计将超过全部手机销量的50%。尤其是尽管在经济衰退期，今年W-CDMA手机的出货量有望翻三番，从2008年的2.58亿部达到7.25亿部。到2013年，将有超过67%的手机能够进行3G、3G+或4G通信，其中3200多万将会是LTE用户。
推陈出新
虽然运营商们承诺LTE将不会像3G刚开始投入运行时那样另人失望，但是还需要在一段时间的延迟后，用户才能享用到LTE的全套服务。LTE的关键驱动因素是其毋庸置疑的数据传输速率，它被认为将比今天HSPA用户所享用的速率要快10倍。但是运营商们力求部署LTE的野心在很大程度上取决于现有网络的历史和现况。早期的3G标准采用者，比如NTT-DoCoMo，热衷于增加其网络容量，早已计划在第一时间推出LTE。与之相似，VerizonWireless的cdma2000网络并不像欧洲W-CDMA系统那样具备可扩展性，这也就解释了Verizon热衷于3G的原因。相比之下，W-CDMA和中国的TD-SCDMA系统在速度和容量方面仍有进一步提升的潜力，而且估计他们在LTE进展方面将会走一条更保守的道路。图1显示了不同世界标准可能的演进路线，表1则显示了最常见的手机标准的数据传输率和频率带宽之间的比较。
GSM最初专注于语音服务，后来加入了GPRS和EDGE之后，才具备了有限的数据能力。UMTS主要侧重于提供语音和中等速度数据服务，而LTE将提供一种高速的数据服务，最初主要以热点覆盖为主。美国的演进数据最优化(EV-DO)技术可能无法与W-CDMA/HSPA网络速度相匹配。
芯片厂商面临的挑战
无论市场以什么样的速度发展，手机和基站制造商们都将面对要满足灵活系统需求的问题，这种灵活的系统可以应付未来许多年内出现的多重标准和多个频带。历史上，任何新一代器件都可与上一代器件向后兼容，而且以后也要继续这样。提供的数据服务不仅要求高数据速率，而且还要实现室内覆盖和可用频谱的有效利用。
分析师大多同意LTE将严重依赖于小型蜂窝基站(微微蜂窝基站和家用基站)，以同时满足商业和技术要求，而这将需要一种新款芯片组。家用基站提供了诸多优势：通过采用室内许可频谱，它们可以解决3G的室内覆盖问题；它们可以为家庭或小型办公环境提供更多的容量、覆盖和服务；通过利用住宅IP网络回程线路，它们可以降低运营成本(OPEX)。家用基站也提供了新的家庭网络解决方案、内容和应用的可能性，而且它们具有可以使用现有成熟的、标准用户平台的优势。除了基于家用基站的部署，LTE也被用来填补没有ADSL或FTTH的农村地区。
值得注意的是3GPP已经在上下行各指定了40个频带，其中至少15个可被用于LTE，而这些频带都介于700MHZ到2.7GHZ之间。在区域的基础上，低至450MHZ的频带有可能从模拟应用中进行重新安排。
这为芯片厂商提出了一个非常大的挑战，尤其是在这个范围内涵盖多种频率的RF收发器厂商。除此之外是用于向后兼容的多种标准和多种无线电技术，在450MHZ到4GHZ范围之内涵盖了其他互补的空中接口。设备需要在相同的硬件上支持成对和非成对的频谱，以及支持向后兼容的多个信道带宽或其他标准更加剧了这一挑战。
覆盖范围和数据速率将会是进一步的挑战，而解决这个问题将需要一种采用大批量小型基站和利用MIMO技术的分层方法。无论采用哪种解决方案，总成本的控制将会是一个主要的考虑因素。
应对挑战
LimeMicrosystems的LMS6002FNRF收发器(如图2框图所示)是一个多标准平台，涵盖了所有的频率、空中接口和带宽；这些带宽现已分配给了由3GPP和3GPP2两者指定的3G和LTE。该收发器满足了这些应用中严格的无线电要求，包括：增益控制解决、动态范围、频率捷变、Rx阻塞性能、噪音、敏感度和Tx噪音及线性度。宽频带设计解决了不同频段需要相应独立的、不同的收发器芯片这一需求，而且确保可以快速和简便地重新配置一个小型基站。该单芯片器件除了以分离式解决方案提供了占板面积和成本同时降低的优势外，还降低了物料清单，从而将OEM的成本和库存降至了最低。该收发器还具有Tx和Rx信道自动校准的功能。