无线通信LTE技术的研究与应用

李恺

摘 要：随着无线通信技术的不断发展，3G时代已经过去，LTE技术已经飞速发展。按照国家对互联网发展要求，LTE已经给人们的生活带来便捷，提高了人们的工作效率。因此，应当加强对无线通信LTE技术的研究和讨论，提高人们对LTE技术的了解。本文介绍了LTE技术的概述和主要技术特征，重点介绍了LTE的网络结构和核心技术，最后介绍了LTE技术的创新和应用。

关键词：无线通信；LTE；技术

中图分类号：TN91 文献标志码：A

随着国内无线通信技术的快速发展，LTE技术在通信行业中已经应用非常普遍，目前人们多数都在使用智能手机，这个智能手机可以接受4G信号，其实4G信号就应用了LTE技术，所以说，LTE技术丰富了人们的通信方式，为人与人之间的联系提供了更加快捷的通道。因此，加强对无线通信LTE技术的研究是非常重要的。本文首先介绍了LTE技术，让人们认识到LTE是一个非常实用的无线通信技术，然后讲述了LTE的主要技术特征，重点介绍了LTE的网络结构和核心技术，最后介绍了LTE技术的创新和应用，从而让人们加深对无线通信LTE技术的认识。

1 LTE技术概述

LTE技术，其实就是人们平常知道的4G技术。21世纪以来，4G通信给人们的生活和联系方式带来了巨大的变化，方便了人们之间的联络，也为互联网的快速发展提供了应用市场。LTE技术要比2G和3G技术要先进的多，可以成为在通信行业的历史性变革，LTE技术使得人们上网的速度比以前的速度快上千倍，打电话的音质也比3G时代音质好很多，可以通过LTE技术传送非常多的信息量，让人们办事效率快了很多，这是一种通信无阻的通信方式，给人们生活和工作带来了方便，从根本上为人们提高了生活水平。LTE技术的网络延迟非常小，宽带速度非常快，在手机客户端可以顺畅地收看网络视频，这也是人们对LTE技术认可的关键原因。LTE技术已经完全改变了人们的通信方式。

2 LTE的主要技术特征

与原来的3G技术比较，LTE技术具有非常多的技术特征，下面对LTE技术的特征进行了详细的描述：

（1）与3G技术相比较，大大提高了通信效率，无论是下行还是上行的速率都有了非常大的提高。

（2）与3G技术相比较，大大提高了频谱效率，上行链路和下行链路都能比3G技术提高3倍以上。

（3）与3G技术不同的是，LTE技术的系统是基于分组交换的，是将分组域作为LTE技术的目标。

（4）LTE技术的系统非常方便，可以支持很多种宽带系统，对多种的频谱也具有很强的适应性，从而为LTE技术的系统使用减少了瓶颈，扩大了LTE技术的使用范围。

（5）LTE技术大幅度降低了延迟时间，对网络的兼容性非常好，为通信用户提供了方便。

（6）LTE技术同时也对3G技术是适用的，能够与非3GPP的系统进行配合使用。因此说，LTE技术比3G技术具有非常多的优点，可以说，4G技术基本可以替代3G技术，给人们的通信提供了便利。

3 LTE网络结构及LTE 核心技术

3.1 LTE网络结构

LTE的网络结构采用的是单层结构，单层结构对于网络的简化具有非常大的作用，而且能够减少网络延迟，从而满足了LTE技术降低成本、减少延迟的目标。LTE技术与3G技术相比较，LTE技术已经没有了RNC节点的要求。所以说，LTE技术不仅仅是在3G技术上的进步，其实LTE技术对3GPP有着巨大的变化，基本上已经类似于IP网络。3G网络结构也可以说是UTRAN结构。3G网络主要是由单层结构和接入网关组成，接入网关是一个边界节点，若将其视为核心网的一部分，则接入网主要由eNB一层构成。eNB不仅具有原来Node B的功能，还能完成原来RNC 的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制和承载控制等。Node B和Node B之间将采用网格方式直接互联，这也是对原有UTRAN 结构的重大修改。

3.2 LTE核心技术

LTE技术的优越性不仅仅是简化了网络结构，而且LTE技术还具有很多核心技术，这些核心技術构成了LTE技术的整体，也是LTE技术的关键所在。LTE的核心技术主要包括：

（1）传输技术与多址技术是LTE技术的重要核心技术之一，而3G技术的传输是下行OFDM，上行SC-FDMA。很多通信公司都使用“频域”方法来生成上行SCFD-MA信号，这种技术是在OFDM 的IFFT调制之前对信号进行DFT 扩展，从而可以避免OFDM系统发送频域信号带来的PAPR问题。

（2）由于存在“同步问题”，因此LTE技术对于单播业务不采用下行宏分集。至于对频率要求较低的广播业务，一般会采用循环前缀来解决小区之间的同步问题。

4 LTE技术的创新及应用

4.1 LTE技术的创新

LTE技术在3G技术的基础上有了非常大的创新，从根本上对3G技术进行了革命。LTE技术采用的是NodeB结构，它使得LTE技术大大减少了网络延迟，同时还达到了降低成本的目的。LTE技术在3G技术的基础上大大减少了节点的使用。应当说LTE技术的创新是史无前例的，对无线通信技术的创新的根本性的。LTE技术的创新是对网络结构的创新，也是对无线资源的创新，与3G技术相比较，这种创新难度是非常大的，是对3G技术的根本性改变。首先，LTE技术采用的是OFDMA/FDMA，这种方案比CDMA技术还有先进，另外，LTE技术确实已经在网络结构和网络延迟问题给予了根本性的解决，大大降低了生产成本，也实现了人们之间随时通信的需要。LTE技术的主要创新包括：

（1）频分多址系统的采用，可以实现正交传输和单载波传输低峰平比的二者统一兼顾，降低了功放成本。

（2）LTE采用“扁平”的无线访问网络结构，取消RNC节点，简化网络设计。

（3）LTE中应用到的多天线技术有3种增益形式：分集增益、阵列增益、空分复用增益。

4.2 LTE技术的应用

随着人们生活条件逐渐改善，人们对于快捷通信的要求也越来越强烈，因此无线通信LTE技术能够迅速被人们所接受，LTE技术被广泛应用在很多地方。比如说，北京奥运会上就大量应用了LTE技术，通过LTE技术可以实现网络直播，可以非常快速地将奥运会现场的每个视频通过无线通信传递给每一个观众，让人们能够非常及时地了解会场上的比赛情况；人们可以通过微信进行视频聊天，这也是LTE技术的应用，能够让人与人之间的距离更近，随时随地能够看到远距离的视频情况；近些年一些网络直播平台，这些直播平台能够很顺畅地进行直播也是LTE技术的应用案例，可以让各个直播的观众看到主持人的现场情况，增加了观众的参与度。

结语

随着无线通信技术的不断创新和发展，LTE技术也在不断发展，各个无线通信公司也正在积极研究LTE技术，使LTE技术能够更好地为人们的通信服务，可以说没有LTE技术就没有现在人们通信的便捷，加快了人们生活的节奏，也提高了人们的办事效率，让人们能够更加快捷地收看到网络上的各种资源，与朋友亲人进行视频聊天，拉近了人与人之间的关系。由于5G时代的就要来临，我相信5G技术比4G技术又是一个技术的飞跃，让无线通信技术不断改变人们的生活。

参考文献

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