4G通信時代的LTE技術發展情況探討

【摘要】 要想真正迎來4G通信時代，就目前來講還存在一定的困難。通過分析，我們不難發現LTE技術的發展有著以下的挑戰。第一，LTE技術存在制約性，即網絡質量和網絡兼容性的制約。LTE技術對于網絡技術有著較高的要求，LTE技術的實現需要高速網絡的支撐。本文對LTE技術進行了相應的概述，然后結合實際情況對LTE技術的發展過去與現狀進行了分析，并就LTE技術的特點和關鍵技術加以說明，最后根據這些分析和說明提出了關于LTE技術發展的幾點思考，希望對4G通信時代下LTE技術的發展有所幫助。

【關鍵詞】 4G通信時代 LTE技術 發展現狀

在全世界范圍內，移動通信是被人們使用最多的一種通信方式。移動通信從出現到現在已經有了20多年，在這一段時間的發展中，移動通信正朝著4G時代發展。事實上，我們不難發現4G技術革命的發展存在必然性。其原因在于運用4G技術有著更大的優勢，它能夠使通信范圍更廣、服務質量更高、并且數據傳輸更快。就目前而言，整個世界早已開始研究和發展4G技術，迫切希望傳統的3G技術朝著更具優勢的4G技術發展。針對這一發展過程，被稱為準4G技術且廣受好評的LTE技術得到了進一步發展。本文根據相關背景，分析了LTE技術的發展歷史和現狀，并針對其提出自己的相關看法。

一、LTE技術概述

因為LTE技術被人們當作無線通信技術領域的發展標準，所以其發展可以促進4G時代的到來。LTE技術對3G無線接入技術進行了相應的改進，并且在一定頻譜寬帶上還能夠為上行和下行發現高峰和低峰的速率。由此看來，通過對這種技術條件加以利用，小區附近邊緣用戶的性能就可以在很大程度上得到提高，從而使系統的延遲問題得到改善。

自2009年開始，作為4G網絡通信技術運行的基礎，LTE技術被相關人士提出。據調查發現，LTE技術憑借下載速率創下了新的世界紀錄。在2012年，部分發達國家在商用道路建設這方面運用了LTE技術。而在2013年，全世界使用該技術的用戶高達7000多萬。其中，我國在進行LTE技術的相關研究過程中，運用了第三代移動通信技術以及為人們所熟知的3G窩蜂網絡技術。

二、LTE技術的發展過去與現狀

事實上，“long term evolution”的首字母縮寫也就是LTE，中文釋義就是“長期演進”。不同于人們所認為的那樣，LTE并非4G技術，如果硬要定性的話，LTE技術是3G向4G技術發展的過渡，被人們稱為3.9G技術的全球化標準。LTE技術對OFDM和MIMO技術加以利用，并且還對3G空中接入技術進行了改進，可以在一定條件下為上行和下行提供86Mbit/s和326Mbit/s的峰值速率。通過對該創新形式加以利用，LTE技術使得邊緣用戶的性能在很大程度上得到了提高，同時還提高了小區容量，使得系統的延遲問題得到了改善。

自2009年開始，LTE技術第一次被應用到公共領域。2010年，LTE/4G新系統在世界上得到了成功的演示，演示結果顯示下載速率最高達到了1GB/seconds，這在當時許多人看來都是非常不可思議的。當然這一結果由于超越了當時的互聯網速度而成為了一項新的世界紀錄。2013年，世界兩大經濟體美國和日本響應這一趨勢，將LTE這一新興技術投入到商業應用方面。根據相關調查和分析，LTE網絡的用戶在全球范圍內將高達7200萬人。針對這一情況，ITU經過正式審議后通過了4G標準，其中當然包含LTE技術的后續研究標準。

LTE技術經過了較長時間的研究。TD-SCDMA技術以及WCDMA技術有著很大的作用，國內相關人士對其加以利用，使得LTE技術項目得到了一定程度的發展。國家工業部為了應對這一趨勢，對TD-LTE頻段進行了批準，并對電信設備運營商予以了大力支持。但是從另一角度來看，雖然LTE技術迎來了發展機遇并且得到了發展，但是這些也意味著LTE技術將面臨更大的挑戰。

要想真正迎來4G通信時代，就目前來講還存在一定的困難。通過分析，我們不難發現LTE技術的發展有著以下三點挑戰。其一，LTE技術存在制約性，即網絡質量和網絡兼容性的制約。LTE技術需要高速穩定的網絡技術進行24小時的輔助。對LTE技術的兼容性進行分析和探討之后，我們就可以從中發現其兼容性指的是，上下游設備的兼容，以及數據分析和網絡在自由切換層面的兼容。其二，隨著LTE技術的大力推廣和普及，并且3G通信市場本身仍然存在較大的通信市場份額，這就會使得4G通信和3G通信在通信市場會進行一場激烈的爭奪戰。4G技術的發展會在很大程度上影響到整個通信市場走向。由此看來，運營商應該根據具體問題具體分析，認真解決這一問題。其三，LTE技術存在成本上的問題。人們在目前還沒有對LTE技術給出明確的答案。根據相關分析顯示，當LTE技術的cost/byte參數達到3G通信總成本參數的10%時，LTE技術才會在真正意義上發揮自身的優勢。

三、LTE技術特點和關鍵技術說明

3.1 LTE技術的相關特點

相比于3G技術，LTE技術的特點包括6個方面的內容。第一，LTE技術有利于通信速率得到提高。上行峰值速率和下行峰值速率都得到了相應的提高。第二，頻譜的效率在很大程度上得到了增強。第三，基于分組，系統在整體架構上進行交換。第四，無線網絡的延時問題得到了一定改善。第五，基站的分布位置不發生變化時，小區邊界的比特速率會得到相應的增加。比如說，MBMS技術可以向人們提供1bit/ s/Hz的數據速率。第六，網絡兼容性也隨之得到了增強，這樣就使得系統可以在同時對3G通信系統和非3GPP規范系統進行必要的支持。

3.2 LTE技術的關鍵技術

LTE技術的關鍵技術包括三個方面的內容，可以用戶在體驗移動通信這方面得到進一步提升，同時可以為運營商帶來技術優勢和成本效益。

3.2.1 OFDM技術

在LTE技術中，OFDM技術是十分主要的技術。運用OFDM技術的主要目的是降低信道時延，防止符號相互干擾。通常而言，當信道時延在擴展上小于OFDM符號前所增加的保護間隔時，符號相互干擾的情況就會得到完全消除。此外，對OFDM參數進行設定，有助于提高系統的整體性能。運用循環前綴來消除符號間的干擾，其中循環前綴的長度決定著OFDM系統在抵抗多徑方面的能力。為了使直徑為200km的小區滿足OFDM系統的覆蓋要求，需要根據場地進行選擇，并在LTE系統中運用兩層前綴循環。

3.2.2 MIMO技術

MIMO技術有利于系統在傳輸率方面進一步提高，所以我們應該重視MIMO技術。根據相關比較可以發現，OFDM系統的子波衰落更為平坦，結合MIMO技術一起使用可以有效地提高系統的性能。將多天線運用于發射端，并將多通道運用于接受端，MIMO技術得到了更好的運用。其中，多天線接收機憑借空時編碼的處理方式對數據子流進行分開和解碼，使處理效果確保達到最佳。運用并行信道傳輸數據，可以在很大程度上提高其傳輸速率。當然，MIMO技術使得發射多徑無線信道和接收多徑無線信道這兩個過程成為一個整體，很顯然這有利于通信容量的提高，以及高頻譜利用率的增強。也就是說，MIMO技術有利于干擾對消處理以及空域時域。

3.2.3高階調制技術

為了使系統的下行峰值速率達到100Mbit/s，基于原有的3G通信，LTE系統應該使64QAM的高階調制增加。通過計算，我們知道64QAM的頻譜有著較高的利用率，然而卻在信號比和可靠性上不高。所以也就是說，對該高階調制加以運用，可以提高信道利用率。

四、LTE技術發展的若干思考

在目前的趨勢下，4G技術得到了不斷發展。我國在發展4G技術時不能盲目相信國外4G技術，而應該根據自身的實際情況發展適合自己的4G技術。基于3G通信標準，我國的4G技術得到了更大的發展。自2000年開始，TDSCDMA技術成為3G標準，然而事實上TD-SCDMA技術并未從真正程度達到國際標準。相比之下，TD-LTE成為了4G的主流標準。

TD-LTE技術作為時代的新興產物，是4G時代的發展趨勢，所以我國應該對其予以大力推進。對于4G通信的兼容性進行不斷研究，才能夠更好地促進該技術和TD-LTE之間相互兼容。國內的其他網絡應該在相應的引導下，加入LTE的演進過程。除此之外，全世界范圍內的運營商還應該在技術和市場領域促進LTE技術朝著更高的方向發展。

五、結語

根據其技術優勢、市場前景、業務范圍等因素，LTE技術有著很大的優勢，有利于推動4G通信技術的發展。就現階段來說，我國運營商對于LTE技術的研發實力和水平和國外相比有著較大的差距。所以，我們在發展LTE技術時，應該多與國際上一些相關機構進行合作，取其精華去其糟粕，從而更好地發展我國的LTE技術。自2009年LTE技術作為無線通信技術的發展標準，首次被人們投入到公共應用領域以后，LTE技術的研發對于網絡時代朝著4G時代發展有著較大的幫助。

通過對LTE技術條件加以利用，小區附近邊緣用戶的性能就可以在很大程度上得到提高，從而使系統的延遲問題得到改善。雖然LTE技術具有這些優點，但卻面臨著越來越多的挑戰和問題，這就需要相關技術人員根據現實情況運用創新思維，對所出現的沖突與問題進行處理，從而促使LTE技術在更大程度上適應時代發展的要求。

參 考 文 獻

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