無線通信LTE技術的研究與應用

李愷

摘 要：隨著無線通信技術的不斷發展，3G時代已經過去，LTE技術已經飛速發展。按照國家對互聯網發展要求，LTE已經給人們的生活帶來便捷，提高了人們的工作效率。因此，應當加強對無線通信LTE技術的研究和討論，提高人們對LTE技術的了解。本文介紹了LTE技術的概述和主要技術特征，重點介紹了LTE的網絡結構和核心技術，最后介紹了LTE技術的創新和應用。

關鍵詞：無線通信；LTE；技術

中圖分類號：TN91 文獻標志碼：A

隨著國內無線通信技術的快速發展，LTE技術在通信行業中已經應用非常普遍，目前人們多數都在使用智能手機，這個智能手機可以接受4G信號，其實4G信號就應用了LTE技術，所以說，LTE技術豐富了人們的通信方式，為人與人之間的聯系提供了更加快捷的通道。因此，加強對無線通信LTE技術的研究是非常重要的。本文首先介紹了LTE技術，讓人們認識到LTE是一個非常實用的無線通信技術，然后講述了LTE的主要技術特征，重點介紹了LTE的網絡結構和核心技術，最后介紹了LTE技術的創新和應用，從而讓人們加深對無線通信LTE技術的認識。

1 LTE技術概述

LTE技術，其實就是人們平常知道的4G技術。21世紀以來，4G通信給人們的生活和聯系方式帶來了巨大的變化，方便了人們之間的聯絡，也為互聯網的快速發展提供了應用市場。LTE技術要比2G和3G技術要先進的多，可以成為在通信行業的歷史性變革，LTE技術使得人們上網的速度比以前的速度快上千倍，打電話的音質也比3G時代音質好很多，可以通過LTE技術傳送非常多的信息量，讓人們辦事效率快了很多，這是一種通信無阻的通信方式，給人們生活和工作帶來了方便，從根本上為人們提高了生活水平。LTE技術的網絡延遲非常小，寬帶速度非常快，在手機客戶端可以順暢地收看網絡視頻，這也是人們對LTE技術認可的關鍵原因。LTE技術已經完全改變了人們的通信方式。

2 LTE的主要技術特征

與原來的3G技術比較，LTE技術具有非常多的技術特征，下面對LTE技術的特征進行了詳細的描述：

（1）與3G技術相比較，大大提高了通信效率，無論是下行還是上行的速率都有了非常大的提高。

（2）與3G技術相比較，大大提高了頻譜效率，上行鏈路和下行鏈路都能比3G技術提高3倍以上。

（3）與3G技術不同的是，LTE技術的系統是基于分組交換的，是將分組域作為LTE技術的目標。

（4）LTE技術的系統非常方便，可以支持很多種寬帶系統，對多種的頻譜也具有很強的適應性，從而為LTE技術的系統使用減少了瓶頸，擴大了LTE技術的使用范圍。

（5）LTE技術大幅度降低了延遲時間，對網絡的兼容性非常好，為通信用戶提供了方便。

（6）LTE技術同時也對3G技術是適用的，能夠與非3GPP的系統進行配合使用。因此說，LTE技術比3G技術具有非常多的優點，可以說，4G技術基本可以替代3G技術，給人們的通信提供了便利。

3 LTE網絡結構及LTE 核心技術

3.1 LTE網絡結構

LTE的網絡結構采用的是單層結構，單層結構對于網絡的簡化具有非常大的作用，而且能夠減少網絡延遲，從而滿足了LTE技術降低成本、減少延遲的目標。LTE技術與3G技術相比較，LTE技術已經沒有了RNC節點的要求。所以說，LTE技術不僅僅是在3G技術上的進步，其實LTE技術對3GPP有著巨大的變化，基本上已經類似于IP網絡。3G網絡結構也可以說是UTRAN結構。3G網絡主要是由單層結構和接入網關組成，接入網關是一個邊界節點，若將其視為核心網的一部分，則接入網主要由eNB一層構成。eNB不僅具有原來Node B的功能，還能完成原來RNC 的大部分功能，包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制和承載控制等。Node B和Node B之間將采用網格方式直接互聯，這也是對原有UTRAN 結構的重大修改。

3.2 LTE核心技術

LTE技術的優越性不僅僅是簡化了網絡結構，而且LTE技術還具有很多核心技術，這些核心技術構成了LTE技術的整體，也是LTE技術的關鍵所在。LTE的核心技術主要包括：

（1）傳輸技術與多址技術是LTE技術的重要核心技術之一，而3G技術的傳輸是下行OFDM，上行SC-FDMA。很多通信公司都使用“頻域”方法來生成上行SCFD-MA信號，這種技術是在OFDM 的IFFT調制之前對信號進行DFT 擴展，從而可以避免OFDM系統發送頻域信號帶來的PAPR問題。

（2）由于存在“同步問題”，因此LTE技術對于單播業務不采用下行宏分集。至于對頻率要求較低的廣播業務，一般會采用循環前綴來解決小區之間的同步問題。

4 LTE技術的創新及應用

4.1 LTE技術的創新

LTE技術在3G技術的基礎上有了非常大的創新，從根本上對3G技術進行了革命。LTE技術采用的是NodeB結構，它使得LTE技術大大減少了網絡延遲，同時還達到了降低成本的目的。LTE技術在3G技術的基礎上大大減少了節點的使用。應當說LTE技術的創新是史無前例的，對無線通信技術的創新的根本性的。LTE技術的創新是對網絡結構的創新，也是對無線資源的創新，與3G技術相比較，這種創新難度是非常大的，是對3G技術的根本性改變。首先，LTE技術采用的是OFDMA/FDMA，這種方案比CDMA技術還有先進，另外，LTE技術確實已經在網絡結構和網絡延遲問題給予了根本性的解決，大大降低了生產成本，也實現了人們之間隨時通信的需要。LTE技術的主要創新包括：

（1）頻分多址系統的采用，可以實現正交傳輸和單載波傳輸低峰平比的二者統一兼顧，降低了功放成本。

（2）LTE采用“扁平”的無線訪問網絡結構，取消RNC節點，簡化網絡設計。

（3）LTE中應用到的多天線技術有3種增益形式：分集增益、陣列增益、空分復用增益。

4.2 LTE技術的應用

隨著人們生活條件逐漸改善，人們對于快捷通信的要求也越來越強烈，因此無線通信LTE技術能夠迅速被人們所接受，LTE技術被廣泛應用在很多地方。比如說，北京奧運會上就大量應用了LTE技術，通過LTE技術可以實現網絡直播，可以非?？焖俚貙W運會現場的每個視頻通過無線通信傳遞給每一個觀眾，讓人們能夠非常及時地了解會場上的比賽情況；人們可以通過微信進行視頻聊天，這也是LTE技術的應用，能夠讓人與人之間的距離更近，隨時隨地能夠看到遠距離的視頻情況；近些年一些網絡直播平臺，這些直播平臺能夠很順暢地進行直播也是LTE技術的應用案例，可以讓各個直播的觀眾看到主持人的現場情況，增加了觀眾的參與度。

結語

隨著無線通信技術的不斷創新和發展，LTE技術也在不斷發展，各個無線通信公司也正在積極研究LTE技術，使LTE技術能夠更好地為人們的通信服務，可以說沒有LTE技術就沒有現在人們通信的便捷，加快了人們生活的節奏，也提高了人們的辦事效率，讓人們能夠更加快捷地收看到網絡上的各種資源，與朋友親人進行視頻聊天，拉近了人與人之間的關系。由于5G時代的就要來臨，我相信5G技術比4G技術又是一個技術的飛躍，讓無線通信技術不斷改變人們的生活。

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