什么是长期演进(LTE)？

LTE是一种高速、低延迟的无线通信标准，可以通过其强大且可扩展的连接解决方案增强IT基础设施。

随着移动数据需求的不断增长，长期演进(LTE)已成为高速、低延迟、可靠的无线数据应用的基本标准。对于IT和网络专业人士来说，了解LTE对于管理现代基础设施至关重要。

它正日益成为一项必不可少的服务，无论是办公室的备用互联网、远程位置的主要服务、物联网设备、工业环境，还是任何传统有线或无线应用无法实现的应用。

今天，我们将探索LTE，它作为之前的移动技术的重大进步的历史、它的技术架构以及如何安装和配置LTE网络。

什么是长期演进(LTE)？

LTE（长期演进）是移动设备和数据终端的无线宽带通信标准。与之前的3G技术相比，它提供了更快的数据速率和更高的网络容量。它属于4G网络技术的一部分，是现代高速移动通信的基础。

历史背景与演变

LTE最初是第三代合作伙伴计划(3GPP)的一个项目，该组织成立的目的是开发较旧的3G/UMTS标准。3G之后，该组织继续致力于下一代蜂窝系统，即LTE。

这样的标准组织对于IT、工程和其他领域的许多领域都至关重要，因为他们集思广益，提出可以更容易在世界各地标准化的解决方案，而不是每家企业都开发自己的解决方案。

3GPP预见到未来需要一种带宽、可靠性和覆盖范围都超出3G所能提供的标准。LTE就是解决方案。它于2004年首次提出，2007年公开演示，并于2009年开始商业部署。

LTE技术的主要特性和优势

LTE比之前的3G和UMTS标准有了很大的进步，下载速度最高可达300Mbps，上传速度最高可达75Mbps，而3G通常的最大下载速度为40Mbps，上传速度为20Mbps。LTE还改善了3G连接的延迟，将平均响应时间从200毫秒缩短至10毫秒。这一改进对于实时应用的重要性怎么强调都不为过。

LTE带来的改进主要来自于其对分配的无线电频谱的有效利用。LTE使用的频段比3G更大，从而提供了更多的空间来发送和接收信号。它还更有效地利用了频谱，具有更宽的数据通道，使单个连接能够承载更多数据。此外，可以组合通道以使单个连接的带宽翻倍。

LTE采用全IP网络系统，降低了复杂性并提高了效率。通过消除单独的语音（电路交换）和数据（分组交换）电路，转而采用全数据网络，可以简化操作、降低成本、提高可扩展性并增强与其他基于IP的网络的互操作性。

LTE的技术架构

LTE网络的细节与您已经运行的TCP/IP网络并没有太大区别。让我们简要探讨一下使LTE发挥作用的网络组件、协议和RAN架构。

网络组件

LTE网络由多个硬件组件组成。在用户端，智能手机和调制解调器等用户设备(UE)连接到LTE网络。这些设备连接到eNodeB（演进节点B），后者充当基站，管理UE和演进分组核心(EPC)之间的无线电通信。

EPC作为网络的大脑和流量控制器，管理来自UE的连接和身份验证，路由和转发数据包，并处理UE与外部网络之间的连接。

协议栈

LTE协议栈分为多个层，与OSI模型非常相似。物理层负责设备之间原始数据的发送和接收，而MAC层负责调度和纠错。

无线链路控制(RLC)层负责管理纠错和数据包分段/重组（类似OSI传输层）。分组数据汇聚协议(PDPC)层负责处理压缩和加密。最后，无线资源控制(RRC)负责管理和维护连接。

无线接入网络(RAN)架构

LTE无线接入网络(RAN)架构包括上述所有硬件和协议。与LAN或WAN一样，此架构描述了所有这些移动部件如何协同工作，在LTE运营商和客户之间提供高效、可扩展且灵活的运营。

如何安装LTE基础设施？

接下来，我们将探讨如何在硬件和软件方面启动和运行您的LTE基础设施。

硬件

建立LTE网络涉及几个基本硬件组件。这些组件包括eNodeB单元（促进无线通信的基站）、用于发送和接收来自UE的信号的天线，以及从eNodeB到EPC（演进分组核心）的光纤或微波链路。

软件要求

LTE基础设施还需要特定的软件和许可。eNodeB基站运行自己的操作系统和应用来管理通信。在自己的服务器上运行的EPC软件负责处理所有核心网络功能。

安装eNodeB和EPC组件

对于任何广域无线解决方案，设备放置位置都是关键，LTE也不例外。eNodeB单元应放置在屋顶上，具有良好的视线，并可连接到电源和回程网络。

接下来，为eNodeB分配IP地址，并确保它们可以与EPC和其他网络设备通信。根据网络，这可能涉及配置VLAN、路由和防火墙规则。

一旦eNodeB连接到网络，就必须安装并正确配置EPC软件。这些配置可能非常复杂；由于每个解决方案都不同，因此直接与软件供应商合作以确保正确配置是关键。

安装和配置完所有组件后，测试eNodeB和ECP组件之间的连接，以确保通信稳定。设备和软件应各自具有内置测试流程。建议再次与供应商合作以确保性能。

配置LTE网络

配置LTE网络涉及几个重要步骤，以确保最佳性能。首先，管理员必须通过设置频段、功率设置和切换阈值来配置eNodeB和EPC节点。这些功能单独对UE（用户设备）性能有很大影响，因此正确设置这些设置至关重要。进一步的调整和优化将确保网络稳定性和最大覆盖范围。

实施强大的安全措施也是必不可少的。强大的加密、用户和设备身份验证以及访问控制策略都有助于保护您的网络。此外，QoS设置将优先处理某些类型的流量，并防止个人使用超过其应有的带宽份额。实施后测试这些策略可以让您有机会验证连接性和服务区域并对网络进行压力测试。

将LTE与现有IT基础设施集成

确保与现有基础设施（尤其是旧系统）兼容对于新LTE网络与现有企业网络或旧蜂窝连接无缝协作至关重要。精心规划可逐步迁移到新LTE基础设施，同时保留旧系统的功能。

此外，将LTE与基于IP的网络集成将带来巨大好处。由于LTE支持各种基于IP的应用，无缝集成将确保您满足高速互联网和服务的需求，例如网络电话视频会议的效果也将比以前更好。

总结

LTE极大地改善了无线数据，具有更好的带宽、延迟和可靠性。对于IT专业人士来说，了解这项技术可以增强网络的稳健性和效率，从而改善用户体验。随着对快速可靠数据的需求不断增长，将LTE集成到网络中也有助于确保其面向未来。

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