定义

LTE(长期演进)

通过

丹•琼斯
凯文•海狸原则逻辑有限责任公司

LTE是什么?

LTE(长期演进)是第四代(4 g)无线标准，该标准为手机和其他蜂窝设备提供了比第三代(3 g)技术。

LTE提供了比3G更高的峰值数据传输速率，最初下行可达100 Mbps，上行可达30 Mbps。它提供了较低的延迟、可扩展的带宽容量以及与现有的全球移动通信系统(GSM)和通用移动通信服务(UMTS)技术的向后兼容性。LTE-Advanced的后续发展(LTE-A)的最高吞吐量约为300兆/秒。

LTE在当前5G标准的发展中具有直接作用，称为5G新无线电．早期的5G网络被称为非独立5G (NSA 5G)，需要4G LTE控制飞机来管理5G数据会话。NSA 5G网络可由现有4G网络框架部署和支持，降低运营商推出5G的资本和运营费用。

为什么LTE被称为“长期演进”?

3^{理查德·道金斯}世代伙伴计划(3 gpp)开发LTE。该标准被描述为移动通信发展的下一步，并遵循2G GSM和3G UMTS规范。LTE通常被称为4G LTE。

LTE最初并没有资格成为真正的4G。国际电信联盟(ITU)最初将4G定义为一种蜂窝标准，即向固定用户提供1gbps的数据速率，向移动用户提供100mbps的数据速率。2010年12月，国际电联软化了立场，将4G应用于LTE，以及其他几个无线标准。

LTE是如何工作的?

LTE网络采用正交频分复用的多用户变体(OFDM)调制方案，称为正交频分多址(OFDMA)，作为其下行信号。

OFDMA使LTE下行链路能够以比3G更高的数据速率将数据从基站传输到多个用户，并提高频谱效率。上行信号采用单载波FDMA，降低了移动终端的发射功率要求。

LTE的上层基于传输控制协议(Transmission Control Protocol) /互联网协议(Internet Protocol)，形成了一个全互联网协议的网络，就像有线通信一样。LTE支持混合数据、语音、视频和消息传输。

LTE-A采用多输入多输出(MIMO)天线技术，类似于IEEE 802.11n无线局域网标准。MIMO和OFDM可以实现更高的功率信噪比在接收端，提供更好的无线网络覆盖和吞吐量，特别是在密集的城市地区。

LTE-A要求设备配备特殊芯片。博通、英伟达和高通都生产支持LTE-A的芯片。如今，绝大多数智能手机都支持LTE-A。

LTE在全球有多受欢迎?

不同国家的电话公司在不同的时间推出LTE。一些欧洲运营商早在2009年就采用了这一标准，而北美运营商则在2010年和2011年推出了这一标准。

截至2019年，Opensignal报道韩国提供了最高的LTE速度，平均移动下载速度超过50mbps。

Opensignal发现，在87个国家中，4G网络的平均可用性为80%。2020年，美国三大移动运营商——AT&T、T-Mobile和Verizon——在4G可用性这一项上得分90%以上。在北美和西欧，4G LTE和5G正在取代3G，主要的3G网络计划在2022年关闭。

小型蜂窝无线电节点的激增是向LTE电信转移的一个显著部分。3GPP在2009年的第9版中引入了家庭和小型企业使用的家庭电池。小电池技术已经发展到包括覆盖范围达50米的室内飞蜂窝，覆盖范围达250米的室内和室外皮蜂窝以及覆盖范围达25,000米的室外微蜂窝。

4G LTE特性

LTE为用户提供了以下几个功能:

音频和视频流。LTE的下载和上传速度比2G和3G更快。2021年，全球平均LTE下载速度为17 Mbps，平均上传速度为12 Mbps。
与服务的实时连接。通过LTE语音(VoLTE)，用户可以与他人通话，而不会出现延迟或抖动。
甚至更快的速度LTE-Advanced。LTE- advanced的下载和上传速度比标准LTE快两到三倍。所有LTE Advanced设备都向后兼容标准LTE。
载波聚合。这一LTE-Advanced特性提高了网络容量，在五个组件运营商(频带)上增加了高达100 MHz的带宽，每个频带带宽为20 MHz。LTE-A手机结合了多个组件运营商的频率，以提高信号、速度和可靠性。

LTE物联网规范

2016年6月，3GPP第13版发布了新的物联网蜂窝连接选项专为物联网机器对机器(M2M)使用。LTE-机器型通信(LTE- m)和窄带物联网(NB-IoT)都基于LTE标准，但都进行了重大更改，以实现低功耗广域网M2M操作。

LTE-M提供约1 Mbps的数据速度，而NB-IoT下行链路支持高达26 Kbps。这大大降低了数据传输速度，增加了使用物联网蜂窝标准的M2M设备的电池寿命。对于需要在蜂窝网络上移动的传感器和其他设备，NB-IoT可以支持长达10年的电池寿命。LTE-M可以在两节AA电池上支持长达10年的电池寿命，但前提是设备是静态的，并且每天广播几秒钟。如果设备处于开启状态，在LTE网络中移动，并使用LTE- m支持的语音功能，则电池寿命将会缩短。