3GPP LTE移动通信技术原理及应用研究

3GPP LTE移动通信技术原理及应用研究

发表时间：2019-02-28T16:17:26.510Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第32期作者：蒋敬姑[导读] 为使无线通信技术不断的拓展延伸，用最新的科学技术，造福于全人类。

34032219800801xxxx

摘要：随着社会的不断发展，科学技术的不断革新，移动通信的不断演变，在世界范围内，无线通信的发展日益蓬勃，宽带化、IP 化、移动化的趋势愈演愈烈，3GPP国际化组织在2004年将3G技术作为主要研究方向，为了实现3G技术不断朝着B3G技术和4G技术的迈进，做出了深入的演变和研究，对于LTE移动通信技术来说，不断地革新才能得到更多层次上的突破，本文主要谈及LTE移动通信技术原理及其应用研究，为使无线通信技术不断的拓展延伸，用最新的科学技术，造福于全人类。关键词：移动通信发展历程；LTE移动通信技术原理；应用研究

前言：3GPP LTE移动通信技术的原理和应用研究，对整个通信行业有着深远的影响，不仅是铺垫了未来发展的方向，更代表着移动通信的理论基础，对移动通信的发展，有着深远的影响和意义。

一、移动通信的发展历程

（一）第一代移动通信的发展

在上个世纪的60年代，贝尔以实验室为单位，采用蜂窝组网技术，并提出了蜂窝系统的概念和理论，随之而来的，就是第一代移动通信技术（1G）的诞生。十年的发展，随着半导体技术的革新，第一代移动通信也从中受益，半导体技术直接主导了第一代移动通信的微型处理技术和大规模集成电路技术，在1G的不断发展和壮大中，蜂窝网络系统也在不断的完善，第一代移动通信技术依靠着FDMA为技术支撑，频率在450MHz和900MHz之间，采用的模拟制，使得1G技术得到了空前绝后的发展。但是，由于各个系统之间缺少缺口、安全保密性差，使得第一代移动通信技术终将被取代。（二）第二代移动通信的发展

因为第一代移动通信接口的局限性，导致了第二代移动通信技术（2G）直接从接口上进行革新，但第二代移动通信的接口标准没有得到完全的统一，第二代移动通信系统分为：TDMA系统和CDMA系统。后来，随着不断的革新和竞争，欧洲制定了某一阶段的统一标准：GSM系统。此系统不仅能高效调制和信道编码，还具备话音编码的能力，使得整个系统有高频谱效率的机制。同时，第二代移动通信系统的容量大，传输带宽的增加，不仅让同频复用模式缩小很多，更让容量的效率提升了很多倍，在安全加密传输方面，2G通信系统也有了非常大的改观，相比第一代移动通信系统，2G系统技术有着较为重大的突破，也就奠定了第三代移动通信系统的发展。（三）第三代移动通信的发展

伴随着经济全球化的趋势，第三代移动通信的发展在全球统一化的标准下，开始了多范围、多领域的业务覆盖，无论是语音通信技术、数字媒体技术，还是图像、音乐、视频的传输，第三代移动通信都得到了广泛的应用，相比2G通信系统，第三代移动通信系统最大的功能特性就是分组交换技术，例如在通电话时，无论是否接通电话，传输讯息都占用一定的带宽，在电话接通的时候，带宽的持续占用，始终保持着两个线路之间的交互畅通，既可以提高线路的使用占用率，又能极大地改善人们的生活质量。第三代移动通信系统的发展，既极大的提高了用户之间的传输速率，又在真正意义上实现了“即时通信”的革新内涵，伴随着3G时代的到来，信息全球化的变革和新型信息业务领域的开拓，都在第三代移动通信系统中展现地淋漓尽致。

二、LTE移动通信技术原理（一）LTE移动通信技术的概述

在第三代移动通信的变革中， 3GPP LTE不仅推动了3G主流技术的发展和演变，同时加快推进了3G时代的到来，在LTE的研发项目中，3GPP起着主导的推进作用，让LTE的发展从无到有，从开始建立到逐步完善。（二）LTE移动通信技术的需求指标在LTE移动通信技术的发展中，逐步建立了相应的技术需求指标，并实现了全球化的统一，无论是峰值数据率的应用，还是用户吞吐量都有严格的标准化执行方案，制定统一的技术需求指标，不仅有利于在全球网络范围内达到共享的目的，更能让更多的新兴业务快速融入到网络时代的浪潮中。峰值数据率的运用方面，在200MHz的系统带宽下，上行最大瞬间速度不能超过50Mbps，下行最大瞬间速度不能超过100Mbps。同时，在LTE移动通信技术的既定指标中，对于控制面容量、用户面延迟量、频谱效率和覆盖率都有相对应的具体要求，这些要求指标，不仅体现着系统全球化的实际内涵，也对3G系统从建立到商用有着意义深远的影响。（三）LTE移动通信传输技术的核心简介为了将数据传输到系统中能够平稳的运行，LTE的传输技术必须满足系统的需求，选择标准的关键技术相比传统的传输方式有着很大的差别，例如将无线接入技术和宽带移动通信的关键技术进行比对研究发现，无论是双工方式的运行原理、子载波的间隔，还是资源的分配方式、子帧或时隙的结构，都存在着较大的差异，虽然两个系统的基本传输仅有一些细微的差别，但采用SC-FDMA技术的LTE移动通信，其传输的方法是离散型傅立叶变换拓展技术，即DFT-S-OFDM。

三、LTE移动通信技术的应用研究（一）多媒体广播的应用研究

LTE移动通信技术不仅带动了新型信息领域业务的发展，更带动了多媒体广播技术的不断延伸。基于LTE移动通信的革新，广播业务不仅能实现多个小区的广播推动，更能针对某一个小区进行单独的广播推送。针对单独发送广播时，业务信道基于共享通道进行进行发送、转播并实时更新；针对多方并行发送广播时，业务信道基于独立的传输通道进行实时发送、转播并进行更新。同时，多媒体广播技术的核心内核是基于同步之间的有效传输。例如，在发布某一个信息的时候，小区之间的距离是不定的，由此就限制了传输的距离，而同步之间的有效传输，就可以让多个小区接收到信息的时间是一致的，从而减少了信息延误、处理时间不一致的信息误差。（二）音频、视频传输的应用研究

从第三代移动通信技术建立开始，不仅对传输通道有了很大的改观，在即时传送和安全领域等方面也有着较为重大的突破，既便利了人类的生活，又为信息的传输提供了强有力的保障，大大的降低了传输风险指数，在音频和视频领域的传输，LTE移动通信技术可以保有音频、视频最原始的质量参数，做到“不失真”。同时，即时传输的速度也提高了很多倍，在安全传输领域方面，还可以进行加密传输。例如通过某个社交软件进行音频的互换，可以设置成为加密传输，既能降低传输的风险，又能为音频的质量做到保障。

（三）其他技术的展望研究

随着移动技术的不断革新和延伸，LTE移动通信技术的标准制定已经趋于完备，在不断的发展和完善中，LTE移动通信技术向着4G时代不断迈进，对通信领域的各项标准都进行深层次的解读和深挖，试图通过LTE移动通信技术加快推进4G时代的到来。同时，在LTE移动通信技术的内核中，伴有多种新兴技术的开拓，例如载波聚合技术、频谱聚合技术、MIMO增强技术等等，在这些技术领域，更多的体现着技术的先进性和通信行业的进步性。未来，在通信技术行业，一定会从无线传输技术的平地上，跨越到更高的技术高峰，因为技术革新是永不止步的，每一个新型信息时代的到来，终将会引来下一个革新的时代。

结束语：随着科学技术的不断发展，创新思维的不断拓展延伸，移动通信的演变，最终会从世界范围内，发展为更大的通信空间，在当今的中国，创新发展的道路永远不会改变，新的信息时代马上就要到来，3GPP LTE移动通信技术不是终点，也不是起点，而是是移动通信路程上的一座里程碑。

参考文献：

[1]张红河.4G-LTE技术在移动通信工程中的应用研究[J].现代信息科技,2018,2(12):65-66.

[2]黄光亚,徐倩,邓小飞.信息技术在高校理工科专业课程教学中的应用——以《移动通信》课程教学为例[J].教育教学论坛,2018(49):259-260.

[3]高芳,赵志耘,张旭,赵蕴华.44G LTEG标准演进及其必要专利竞争态势分析[J].科技导报,2016,34(05):97-103.