LTE技术优势分析及探讨

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摘 要

在人们越来越适应手机上网的今天，lte的出现变得毫无悬念，LTE相比2G、3G有哪些好的技术优势呢，通过下文，大家可以得到一些解答。

【关键词】高速率 低时延 收入和成本

2014年是4G商用的元年，随着移动互联网的发展，用户开始习惯高速上网的体验，于是4G一开始商用就吸引了大量的眼球。作为第四代移动通信系统，它有着3G不具备的技术优势，它完成用户从低速上网到真正高速上网的落地。未来会有更多更丰富的应用在4G上展开。

LTE（Long Term Evolution）是继第三代移动通信之后国际上主流的新一代移动通信标准，绝大部分的厂家和运营商都把网络建设的制式选作了LTE。LTE作为一个3G升级的技术标准，表现了与3G不同的优越性能，能适应移动通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求。

但是移动通信从2G到3G经历了十数年的时间，而从3G过渡到4G，却很短暂。为什么4G这么快就来到了我们身边呢，LTE的发展驱动力是什么呢？

1 LTE发展驱动力

运营商选择LTE，希望赚取更多利润：话音赚钱时代结束，流量经营成为核心。

1.1 语音收入下降

收入下降并不是因为语音用户数下降了，而是资费水平不断地下调。未来收益的增长点会在数据业务上，通过数据业务可以换取利润的增长，目前数据业务以流量为计费单位。如果想用户使用更多的流量，需要新的业务支撑，例如在线玩游戏或是视频，但这些业务应用需要保证高的带宽，才能完成流畅的体验。只有带宽提升了，才有资本开展新业务吸引更多用户使用。

1.2 网络成本高

以GSM为例，从原来薄弱的网络变成现在的网络。在现有网络中，新加设备的成本会比较高，因为要考虑它与其他设备的兼容和协调性。随着业务量逐年增加，我们发现网络成本也是逐年增加，于是就会发现：虽然近几年数据业务流量增长很迅猛，几乎是成倍增长，但由此产生的收入并没有达到线性增加，收入和业务量之间形成了剪刀差，而通过引入LTE可以降低网络成本，变相地提高通信业务运营的收入。

1.3 业务的用户体验决定业务命运

以下载5M音乐为例，采用3G的网络去下载需要几分钟，而在4G网络中只要几秒。如果下载高清视频，采用4G，也只需要几分钟，而且以后更高速率的版本，可能是R9/R10。因此，你会发现，LTE带来更加流畅和便利的移动业务

在一起分析了为什么要发展LTE后，我们可以一起来看一下，LTE的技术优势到底有哪些。

2 扁平化的网络结构

与传统的移动通信网络一样，LTE也是由无线网、核心网、终端网三张网络组成的。但是它的网络构架跟之前2、3G相比，更为扁平。首先是无线侧，只有一个设备，那就是eNode B，把3G中的RNC设备的功能一部分由基站完成，另一部分由核心网相应设备来完成。其次，核心网不再保留电路域，4G核心网是全IP化的网络。扁平化之后，时延会短很多。也就是说4G网络中，接入入网从2级转发到1级转发，核心网从3级转发到2级转发。

于是，整个通信过程简单来说是这样的：首先，用户通过手机与基站取得联系，3G，可以直接从基站直接到核心网：核心网中包括了MME（信令面）和SGW（用户面）。然后就可以去往互联网或者是其他移动用户。

3 高速率和低时延

LTE的核心优势就是高速率、低时延。

3.1 高速率

在高速率这个指标上，终端类别不同，产生的速率也就不一样。目前市面上销售的4G终端大部分是CAT3终端，也有少部分，例如像三星的NOTE 3是属于CAT4终端。总体上来说，CAT4终端的网络速率在同等条件下要比CAT3来得高。

下行速率，CAT3终端，可以达到80M，而4类终端，可以到100M。当然这个速率是指TD-LTE在R8版本的理论峰值速率，而且这个速率跟时隙配比有关系。

在这样的高速下，我们进行相关联的访问，视频的下载或者高清电影的下载，可以给用户完全不一样的极速体验。LTE和3G相比，在速率上会有个本质的差异。

3.2 低时延

LTE时延非常短，是毫秒级的；接入时延范围大致是在几十毫秒到100毫秒。这样的一个时延标准跟原来的3G相比，完全不是一个级别。

时延低有什么好处呢？低时延，让我们可以通过4G网络开展视讯业务、无线直播等业务，而以往这些业务多半都需要靠光纤或者卫星来解决，现在通过LTE网络进行现场直播，费用更节省。

4 频率效率提高：OFDM技术

从上面的优势中，我们不难发现4G与2＼3G相比是明显具备优势的，但是我们不仅想问：4G用了什么技术导致速率这么高，时延这么短？其中一个原因就是OFDM。

OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即正交频分复用技术[1]。这种技术最开始是用在军方，2000年以后，WIMAX中用到了这项技术，即WLAN里也用到了。LTE网络设计是作为借鉴，也采用了OFDM作为新的多址技术，但其实它本身并不是一个新的技术，只是过去实现这个技术的成本比较高，没有去规模发展及使用而已。

OFDM的主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。但前提是要有好的抗干扰能力，否则相互子信道之间的信号会干扰。在OFDM中，彼此之间相关性不强，彼此正交，于是可以进行叠加，节省了带宽。这有点像是在高速公路上，车越多就开的越慢，车越少就能开得更快。

所以，采用OFDM技术，同样的带宽，可以分配给更多的用户使用，大大提高了频率利用率。

LTE的到来，寓意着4G的到来，寓意着人们可以更好地随时随地进行网络冲浪。虽然作为4G商用的初期，用户对4G会有很多的一些疑问或不满。但随着4G建设的完成，相应届时大家都会爱上这样的一条高速。无线网络的大提速，势必会带来生活、工作和社会的巨大改变，我们一起来期待吧。

参考文献

[1]汪裕民.OFDM关键技术与应用[M].机械工业出版社，2007.

作者单位

浙江邮电职业技术学院/浙江电信培训中心 浙江省杭州市 310003