HTC 的M9是4G手機，但是大家對4G，及4G+可能都會一知半解。現在稍為對此做一較為深入的解說。
長期演進技術（英語：LTE，Long Term Evolution），高速下行封包接入往4G發展的過渡版本，被俗稱為3.9G。 長期演進技術是應用於手機及數據卡終端的高速無線通訊標準，該標準基於舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網路技術，並使用調變技術提升網路容量及速度。該標準由3GPP（第三代合作夥伴計劃）於2008年第四季度於Release 8版本中首次提出，並在Release 9版本中進行少許改良。 LTE (Long Term Evolution，長期演進計畫)在第三代行動通訊組織 (Third Generation Partnership Project，簡稱3GPP)中已經達到成熟的階段。目前規格上的變動目的都僅限於部分技術內容更正。在2009年底，LTE行動通信系統已經開始佈署如同GSM和UMTS的演進。國際電信聯盟(ITU International Telecommunication Union) 創立一個新的名詞IMT-advanced，用來規範新的行動通信系統它的能力超過目前現有符合IMT-2000的行動通信系統。特別在資料量傳輸速度方面要求有大幅的增加。為了支持先進的服務及應用，資料傳輸率在高速移動時要求達到100Mbps，低速移動時要能達到1Gbps。在2009一整年，第三代行動通訊組織 (3GPP)一直在研究如何針對LTE標準改善，以符合IMT-advanced的需求。在2009年九月，第三代行動通訊組織(3GPP)向國際電信聯盟(ITU)提出一個正式提案LTE Release 10 ，也就是LTE-Advanced應該被評估為IMT-advanced 候選標準。在2010 十月，LTE-Advanced在國際電信聯盟無線電通信部門(ITU-R)成功地完成評估程序符合甚至超過IMT-advanced要求，成為被承認的4G技術。
LTE-Advanced中主要技術元件包含載波聚合(Carrier Aggregation，CA)，強化單載波多重存取技術(Enhanced SC-FDMA)，強化細胞間干擾協調技術(Enhanced ICIC)，強化MIMO 架構(Enhanced MIMO schemes)以及轉發機制(Relaying)如圖一。其中轉發機制(Relaying)並沒有在Release 10被定義完成，故被移到Release 11中再討論。
載波聚合(Carrier Aggregation，CA)為五個主要技術元件中，最受到矚目，故本文將針對載波聚合(Carrier Aggregation，CA)做深入的討論。
圖一、LTE-Advanced 主要技術元件 2 頻帶聚合 要達到高速資料傳輸速率的需求，一個非常直接的想法利用聚合多個LTE 的載波即可達成(如圖二)。為了支持較寬的傳輸頻寬達到100MHz便將兩個或多個元件載波(Component Carrier,CC)被聚合一起，每個元件載波最多有110 個資源方塊(resource block, RB)。然而起初的LTE-Advanced R10將被限制最多有兩個元件載波，亦即最初下行/上行頻寬將會是40MHz 。事實上一開始只有較少頻寬將被使用因為頻帶聚合這個特色允許網路營運商獲得的分散頻譜配置可以較彈性的使用。個別的網路營運商現存的頻帶配置常常是由不同頻帶的零碎頻譜組成。因此提供一個可能性去聚合某一個頻帶的5MHz 和另外一個頻帶的10MHz和達到最高傳輸速率是同等重要的。 
圖二、在連續載波部署下LTE-Advanced的最大頻寬
元件載波組是由手機端指定的，而向網路註冊總是由主元件載波(Primary Component Carrier, PCC)發起。額外的頻寬是由次元件載波(Secondary Component Carrier， SCC)提供，最多可以提供四組次元件載波。在下行方向，在次元件載波PDCCH通道配置是可選擇的而在上行方向只有主元件載波會有PUCCH 通道 (如圖三)。
圖三、在PCC 和 SCC上的頻道分派 在無線鏈路控制層(RLC layer)，每個手機被分配的個別數目元件載波僅有一個連結，多重元件載波是由媒介存取控制層(Medium Access Control Layer)來處理，也就是在eNodeB的排程器處理。對每一個元件載波有不同的HARQ 傳送和反饋接收的機制。對所有上行元件載波使用相同的時間控制而每一個下行元件載波使用個別的功率控制。訊息交遞(handover)只適用於主元件載波，RACH 程序也自然在主元件載波被執行。手機針對每個個別的元件載波提供個別的通道狀態資訊(CSI)回報。在LTE FDD，為了針對不對稱上/下行流量需求，下行元件載波或許會比上行元件載波有更多的數目被配置。在TD-LTE，所有的元件載波擁有相同的上/下行的時槽分配，因為不對稱上/下行流量需求是靠適當的上/下行時槽數目來做調整。獨立起始非對稱的載波聚合，加強上行回饋機制有一個需求去回饋所有傳輸及通道品質參數相關資訊。 對於正面回覆/負面回覆(acknowledgement/nonacknowledgements)，PUCCH格式1b 已經被加強，現在具有頻道選擇的功能。另外一個新格式PUCCH 格式3被導入，對照現存的LTE Release 8 PUCCH格式，已經不在是Zadoff-Chu 序列。
新的PUCCH格式是使用QPSK 調變的PUSCH傳輸形式，正交覆蓋碼被用在傳輸大量數目的ACK/NACK 位元，LTE TDD是佔 20 位元； LTE FDD則是佔 10位元。假設每個載波都是2x2 MIMO，最多有五個載波允許ACK/NACK 傳送，以每個載波兩個位元碼導出有10 ACK/NACK 位元。這個資源明顯被用來傳遞PUCCH 格式3 給用戶端裝置。
為了支援既有的LTE release 8 終端裝置，每一個元件載波均要能夠被設置成LTE release 8載波。然而不是所有的元件載波需要與LTE release 8相容。連續與非連續元件載波聚合和頻帶內與頻帶外載波聚合都會支持。針對個別網路營運商的需要允許高度彈性的配置包含異質網路的部署。
圖四、LTE-Advanced的頻譜部署
2.1 頻率部署之情境
在世界上不同區域的現存技術有不同的頻率部署。頻帶聚合也在WCDMA/HSPA網路被使用。因此高度多樣化的演進情形存在著從現存技術轉變成LTE/LTE advanced。在數量眾多的不同頻帶排列組合令人感興趣的組合結果是有限數目的載波頻率情境，在3GPP R10的時間範圍內被列在RAN4中。頻帶是否支援一般與3GPP 標準的版本不相關。頻帶被加入3GPP 標準中無論何時都可以被確認。一個用戶設備(UE)仍然可以支持被列在較晚版本的3GPP 標準(如 Release 9) 的某一個頻帶，即使他被定義為支持較早版本的3GPP 標準的功能組(如 Release 8)。在3GPP RAN4這個組織一開始的工作是專注在接下來頻帶內，頻帶外的情境，如表一。
表一、依據3GPP RAN4頻帶內，頻帶外載波聚合重點情境
接著相當龐大數量的不同工作項目被展開，特別是針對個別網路營運商相關的頻帶組合如表二。在表中，報告人(rapporteur) 欄位中指出在世界上的哪個區域對某個特定的頻帶組合感興趣。不同的頻帶範圍被註記是為了在這些重要的頻段上提供說明。明顯地，在LTE使用FDD 模式時，有高度興趣在聚合低頻段約800MHz與高頻段約2GHz的頻率，以及同樣地有興趣聚合2GHz與2.6GHz的頻帶。有兩個載波聚合工作項目在LTE TDD模式，這兩個工作項目只和頻帶內的載波聚合相關。只有一個工作項目針對兩個上行載波頻率，也就是其他工作項目並不會在上行方向做載波聚合。
表二、頻帶內，頻帶外載波聚合情境
LTE Release 8 規定在網路營運商自己的頻寬內兩個通道之間間隔100KHz。15KHz 次載波間隔與連續聚合元件載波結合需要一個300KHz 的間隔這是為了維持下行傳輸架構的正交性。
2.2 用戶使用裝置頻寬分類
新的用戶使用裝置頻寬分類適用於載波聚合被規定在3GPP TS 36.101 V10.6.0中。3GPP RAN4定義傳輸頻寬的資源區塊數目是根據表三的頻道頻寬。以20MHz 頻道頻寬為例，資源區塊最大數目包含保護頻帶為100個，相對於在3GPP RAN1規定每個載波最多有110個資源區塊。
表三、在E-UTRA 頻道頻寬定義上，傳輸頻寬的配置NRB
頻帶內載波聚合相關參數被規定在圖五中，六個用戶使用裝置頻寬分類可被預見，而直到現在只有三個被完全規定。頻寬分類定義是根據被聚合的傳輸頻寬和最大數目被支持的元件載波的資源區塊數目，如表四。
圖五、聚合頻道頻寬的定義及聚合頻道頻寬的邊際
表四、載波聚合頻寬分類及對應的正常保護頻帶
支持頻寬分類指出網路在每一個頻帶個別上行/下行的方向，包含是頻帶內(連續或非連續)載波聚合或者是頻帶外載波聚合。圖六提供了一個例子，其中的術語用來指出該裝置對某個特別的頻段或頻帶組合的載波聚合支持。拿頻帶內-非連續 CA_25A_25A為例子，它說明該裝置在這個網路在頻帶25能夠接收(或傳送)兩個分別的載波，每一個載波具有最大頻寬100RB(20 MHz)。 假如這個裝置能夠在這個頻帶聚合這兩個載波但是連續地，這個縮寫將被改成CA_25C。頻寬Class C定義一個被聚合傳輸頻寬在100RB 和200RB 之間，被分配到兩個元件載波上。
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圖六、 支持載波聚合的相關註記(型式，頻帶，及頻寬)
載波聚合這個特色允許高度彈性去採用在不同的頻譜配置上。然而不是所有的組合都和現實相關。對初期的LTE Release 10的載波聚合情景如表一所列，接下來的載波聚合組合是被考慮的:
表五、每一個頻帶內連續載波的載波聚合被支持的元件載波組合
表六、 每一個頻帶外的載波聚合被支持的元件載波組合
2.3 交互載波排程
如同LTE Release 8 每一個元件載波可以使用PDCCH對每一個用戶使用裝置安排資源的時間在下行方向接收多個載波。這個排程方法是可以相容於LTE Release 8。額外的選項交互載波排程是在LTE Release 10 所提出。為了安排在SCC上的資源，這個方法使用在PCC上的PDCCH及新的載波指示欄位(CFI)，如圖七。
交互載波排程定義背後的動機是去分出信令能力和使得異質網路對不同細胞層具有支援負載平衡。藉著專屬的RRC 信令在時間領域PDCCH 開始能夠被配置，也就是在不同細胞層的PDCCH部分重疊的情況能背避免。假設一個元件載波已經被排程經由某一個元件載波，他將不能被其他元件給安排。在底下圖八的例子，我們有五個元件載波，然後交互載波排程被啟動。CC#1 安排資源在CC#1 和 CC#2 。 對某特定使用者裝置， CC#5 是不被允許安排任何資源在 CC#2。
圖八、 與LTE Release 8 比較的交互載波排程
為了允許交互載波排程，現存的LTE Release 8 DCI 格式架構被擴充。從LTE Release 10之後，下行控制資訊包含一個 3 bit 長的載波指示欄位(CFI)，載波指示欄位他提供該載波的索引資訊，他載有PDCCH為了資源分配。
2.4 多重細胞的混合式自動重送請求(HARQ) ACK/NACK 程序，PUCCH 格式3
在LTE Release 8， PUCCH 格式1a/1b/2/2a/2b 在下行方向回應(ACK)或者不回應(NACK)正確接收傳輸區塊。這個ACK/NACK的反饋能夠結合排程需求(Scheduling request，SR) 和/或 通道狀態資訊(Channel State Information，CSI)。這個架構為了載波聚合的情境加強了允許ACK/NACK 回報，然後在單一個用戶使用設備可以接收多個細胞的信號。表八總結所有在3GPP Release 10規定的PUCCH 格式，而對照於3GPP Release 8有修改的部分會用橘色的部分顯示。
表八、 PUCCH 格式和內容
有兩個主要解決方法去加強這個架構。一種是利用ACK/NACK 回饋的方式，這是和LTE Release 8相同方式再增加選擇回應(不回應)傳遞區塊的通道(也就是載波)。 或者另一個新的反饋機制被採用，它允許單一個延伸訊息在多個載波多重區塊上去做ACK/NACK 的動作。兩種解決方法都被在3GPP Release 10規範中採用。PUCCH 格式 1b 增加了允許個別的ACK/NACK具有通道選擇性以及新增一個PUCCH 格式3 。PUCCH 格式 1b必須被使用在支持至多兩個主細胞聚合的FDD 用戶使用裝置。對於用戶使用裝置(支持FDD或TDD) 能夠支持聚合超過兩個載波，通訊協定的上層允許設置為 PUCCH 格式1b 或者 PUCCH 格式 3 來被使用。
2.5 用戶端平面
假若載波聚合時，以下圖九，圖十來說明下行和上行鏈路在通訊協定第二層的結構。明顯地在封包資料控制層(packet data control protocol, PDCP)和無線鏈結控制層(radio link control,RLC) 是根據LTE Release 8 再利用。與LTE Release 8相比，一個用戶使用裝置可以被多路傳輸到幾個不同的元件載波，而每一個被排成的元件載波有一個傳輸區塊和一個獨立混合式自動重送請求(HARQ)主體。
圖九、 下行方向通訊協定第二層的架構
圖十、 上行方向通訊協定第二層的架構
2.6 控制平面
與LTE Release 8相比，在控制平面上的架構並沒有甚麼不同。在無線資源控制層(RRC)連接建立之後，參數設定 和/或 額外的元件載波在專屬的信令上執行。在頻帶內LTE信令交遞(handover)情境上，在目標細胞上多個元件載波能夠被包含在交遞命令上被處理。靜態模式下移動性相關程序也如同LTE Release 8相等的用在佈建載波聚合的網路中。對網路來說，設置只有一組子集合的元件載波來做靜態模式連網。
3 總結
LTE Advanced 加強部分在3GPP相關的工作項目及研究展開評估與規範。不同特色傳遞不同的表現增益與在系統複雜性，成本上的某些程度衝擊。較高階的MIMO架構(如8x8)為例將明顯提升瞬間資料傳輸率與頻譜使用效率。在相同時間，這個特色將衝擊到網路端及使用者設備的複雜度。在比較上，頻帶聚合不會有在頻譜效率，細胞邊緣表現，覆蓋率，或者網路成本的衝擊。然而瞬間資料傳輸率的改善是要根據聚合載波的數目和手機複雜度的相關衝擊，分析在上行傳輸架構上期望的加強，他們將有限度的影響手機複雜度來適度改善頻譜使用效率和細胞邊緣表現。以圖十一說明LTE Advanced 不同特色的成本/利益評估，然而這應該當作品質上的指標而不是量化的評估。LTE Advanced是LTE 的演進，大約是在LTE Release 8在3GGP 標準化後三年被完成規範。規範期間又做一些修改和新增測試的需求和方法。
圖十一、 LTE Advanced 特色的成本/利益 評估
回應國際電信聯盟(ITU) IMT-advanced 的需求包含在低速移動時要有1Gbps的傳輸率將被達成，LTE Release 8/ LTE Advanced 將成為在下一個十年手機產業的創新平台。
這篇我實在不知道該放在哪，因為它與產品相關，但是它又是技術上的問題，可以說的是它取材維基以及技術資料，所以應該不算新聞吧。
資料來自https://zh.wikipedia.org/zh-tw/% ... 2%E6%8A%80%E8%A1%93，
http://www.rohde-schwarz.com.tw/PrecompiledWeb/BoxDetail.aspx?LibraryID=18#.V38Ut9Jq21s
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發表於 2016-7-8 11:07
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