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摘 要：LTE宽带移动通信网络是近年来通信领域迅猛发展的新兴技术，本文主要研究LTE宽带移动通信网络技术的发展，分析网络结构的相关问题，讨论LTE宽带移动通信网络的应用及其关键技术，最终从以上内容中分析出移动通信网络的发展趋势。
关键词：LTE宽带；通信网络；发展趋势
1 引言
通信网络领域的发展在近年来有目共睹，现有的第三代移动通信网络具有CDMA2000等三种主要网络制式，这三种网络制式在许多领域已经跟不上高科技快节奏的发展步伐，如在终端、多媒体数据等领域，第三代移动通信网络已经显现了阻碍其主要业务的发展的趋势。现如今，第四代LTE小规模的商用网络，伴随着移动通信网络的迅速发展，在全球不断被应用，并且已经初步具备商务应用能力。以现有多制式的网络为基础，业务融合为目标，逐步构建一个完善而高效的宽带移动通信网络，LTE网络具有服务客户、全业务等属性，并正在面向下一代飞速发展。
2 通信技术的发展
近些年，移动通信的发展稳健而迅猛，在演进过程中，经历了2G、 3G、LTE这三个代表性阶段，载频带宽由窄带向宽带发展是通信网络技术发展的主要方向，网络形式即将转型，从以语音为主导的网络转型为以高速数据为主导的网络是转型的主导方向，LTE作为第四代移动通信网络的技术核心，将提供以新兴技术为基础的的高速率数据业务，超过以往下载速度所能达到的峰值。QoS传输保障是一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力， 是网络的一种安全机制， 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。该项技术将供应于传统的语音业务，使其对于实时性和安全性的要求得到保证。
2.1 LTE 组网
LTE组网存在几个特点。
（1）扁平化：LTE网络结构和2G/3G网络相比少了无线控制层（RNC/BSC），eNB直接连接到核心网（MME/xGW），网络结构呈扁平化。
（2）网状组网：相邻eNB之间自组网，MESH网络结构。
（3）全IP化：以太网成为主要传输方式；eNB之间通过X2接口进行通信，实现小区间优化的移动资源管理，这样的全IP，扁平化的网状组网特性决定了eNB集成了更多的功能块：物理层（PHY）、媒体接入层（MAC）、移动链路控制（RLC）、分组数据汇聚协议（PDCP）、 移动资源控制（RRC）、移动资源分配和调度、小区间移动资源管理（RRM） 等。
2.2 LTE网络设计要求
为满足用户对于移动网络的高速率、实时性及全业务的需求，LTE网络需要在网络设计上考虑。
（1）灵活的信道带宽需求：LTE对于信道带宽需求灵活，可以是1.4M、3M、5M、10M、15M、20 MHz等，有利于现有频率的使用。
（2）更低的无线网时延：单向用户面<5ms的时延，控制面<100ms的时延。
（3）更高的频谱效率：下行比WCDMA R6提高3-4倍，上行频谱效率比R6提高2-3倍。
（4）全分组域业务：为传统的电信业务提供QoS传输，即可以同时为客户提供2G/3G网络的基本的数据和语音服务。
（5）增强的移动性能：0-15公里/小时：最优的性能；15-120公里/小时：较高的性能；120-350公里/小时：支持实时业务。
2.3 LTE的投资与融合
作为一个关键的技术问题，LTE的融合关注网络中不同模块的统一，如数据和语言的统一，实现移动和有线信号廉价传输，应用脉冲调制，完成数据信号、语音、数字视频等近距离的传输，使现有射频网络的共存得以实现。
3 LTE通信网络的核心技术
核心技术历来是通信网络领域最重要的部分，移动终端、全光传输网络以及新的空中接口等LTE宽带移动通信网络技术的显著特征，资源管理和干扰协调、自适应多天线技术、空中接口的正交频分复用、跨小区间的链路自适应等内容是这里的主要分析对象。
3.1 正交频分复用技术
正交频分复用，是LTE宽带移动通信网络技术的核心组成之一 ，主要通过大量窄带子载波，正交频分复用技术得以实现多载波传输。作为一种高频带利用率数字的调制技术，子载波直接相互正交具有强大的通信功能，能够实现在一个符号内复用上千个的子载波，这一技术的应用领域主要是传输高速数字信号。LTE宽带移动通信网络中采用的循环前缀，能够使移动网络传输环境中的多径效应得到有效的对抗，并解调、调制快速付立叶反变换和快速付立叶变换，使复杂的系统得到简化，而CP技术的利用，则是为了有效应对不同时延造成的符号间干扰。
3.2 自适应多天线技术
自适应多天线技术的特点：（1）OFDM技术与MIMO技术的融合，提高系统吞吐量；（2）支持多种模式的多入多出技术（MIMO）；（3）自适应MIMO技术根据信道特性调整传输参数在链路稳定性和容量之间取得最佳折衷。
3.3 跨小区间的链路自适应，干扰协调
频带资源的分配是提高提高通信网络应用效率的关键所在，用户所在的地理位置是分配频带资源的重要依据，这样的分配原则具有合理性，有利于降低小区之间的干扰，使链路稳定性得到了提高，使小区频谱效率得到了极大的优化。对链路自适应，资源管理和干扰协调等方面有着极大的促进意义。对提高通信网络运营商的经济效益有着不可替代的意义。
3.3.1静态邻小区干扰协调和功率控制
（1）小区间干扰降低小区边缘的频谱效率；（2）小区间干扰协调（ICIC）和功率控制（PC）相结合降低干扰；（3）上行功率控制：终端UE计算到本小区和邻小区的路损PL1和PL2，根据路损差计算补偿因子alpha；（4）部分频率复用：系统将频率资源分为2个复用集，一个频率复用因子为1的频率集合，应用于中心用户（CCU）调度；一个频率复用因子大于1的频率集合，应用于边缘用户（CEU）调度。 3.3.2 动态邻小区干扰协调
（1）LTE支持同频组网下动态的小区间干扰协调；（2）任何小区可通过X2消息发送强干扰指示 （HII）给相邻小区，事先控制使得相邻小区调度资源避开干扰；（3）小区还可通过X2消息发送过载指示（OI）给相邻小区， 当相邻小区收到OI报告后会采取自降干扰措施如降低本小区发射功率。
4 LTE宽带移动通信网络技术的应用
移动支付、移动社交等移动互联网应用的迅猛发展已经有目共睹，平板电脑、智能手机等移动互联网终端已经向大众化、普适化发展，而此时，网络却开始成为信息时代发展的“瓶颈”，阻碍移动宽带时代的到来。致力于打破这一“瓶颈”，通信产业从两方面着手，蜂窝移动通信网络正在全球范围内马不停蹄的向有着更高高频谱利用率、更速率的LTE网络进行升级，；另一方面，异构网络的探索与实施，无线路由网络与LTE网络的融合，也正在全球范围内大行其道。为构建 “互联生活”打造可信赖的移动网络基石，正是以上技术发展的意义所在。由于自身高速移动性、实时性、高速率及全业务的优势，LTE宽带移动通信网络技术使得众多领域的宽带移动网络可以得到推广和应用，远程求医、远程多媒体授课、远程位置定位、虚拟导航、虚拟交易以及应急通信等领域都有着客观的前景。
而且，行业信息化作为运营商的业务着力点，正在推动运营商向企业信息服务、行业信息服务、家庭信息服务等领域快速进军，向数字城管应急系统、智慧家庭、平安城市等领域大力拓展，LTE 宽带通信网络具有实时、性高速移动性、高速率及全业务性，使不同客户的通信需求得到了坚实的保障。
结束语：在第三代移动通信网络已经显现了阻碍通信领域发展的趋势的时代背景下，第四代LTE技术已经开始在全球不断被应用，并且已经初步具备商务应用能力。LTE宽带移动通信网络的核心技术已经逐渐成熟，具有较强的适应性和强大的协调能力，在企业信息服务、行业信息服务、家庭信息服务等领域有着广阔的应用前景。■
参考文献
[1] 彭锐.宽带移动移动网络（LTE）专利分析与对策研究[D].北京：北京化工大学，2010.
[2] 郭喆.基于用户行为的移动通信网络综合优化研究[D].湖北：华中科技大学，2011.
[3] 李晟阳，赵洪桂.宽带移动移动通信技术热点及发展趋势[J].科技风，2009.7（17）：135-136.
关键词：LTE宽带；通信网络；发展趋势
1 引言
通信网络领域的发展在近年来有目共睹，现有的第三代移动通信网络具有CDMA2000等三种主要网络制式，这三种网络制式在许多领域已经跟不上高科技快节奏的发展步伐，如在终端、多媒体数据等领域，第三代移动通信网络已经显现了阻碍其主要业务的发展的趋势。现如今，第四代LTE小规模的商用网络，伴随着移动通信网络的迅速发展，在全球不断被应用，并且已经初步具备商务应用能力。以现有多制式的网络为基础，业务融合为目标，逐步构建一个完善而高效的宽带移动通信网络，LTE网络具有服务客户、全业务等属性，并正在面向下一代飞速发展。
2 通信技术的发展
近些年，移动通信的发展稳健而迅猛，在演进过程中，经历了2G、 3G、LTE这三个代表性阶段，载频带宽由窄带向宽带发展是通信网络技术发展的主要方向，网络形式即将转型，从以语音为主导的网络转型为以高速数据为主导的网络是转型的主导方向，LTE作为第四代移动通信网络的技术核心，将提供以新兴技术为基础的的高速率数据业务，超过以往下载速度所能达到的峰值。QoS传输保障是一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力， 是网络的一种安全机制， 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。该项技术将供应于传统的语音业务，使其对于实时性和安全性的要求得到保证。
2.1 LTE 组网
LTE组网存在几个特点。
（1）扁平化：LTE网络结构和2G/3G网络相比少了无线控制层（RNC/BSC），eNB直接连接到核心网（MME/xGW），网络结构呈扁平化。
（2）网状组网：相邻eNB之间自组网，MESH网络结构。
（3）全IP化：以太网成为主要传输方式；eNB之间通过X2接口进行通信，实现小区间优化的移动资源管理，这样的全IP，扁平化的网状组网特性决定了eNB集成了更多的功能块：物理层（PHY）、媒体接入层（MAC）、移动链路控制（RLC）、分组数据汇聚协议（PDCP）、 移动资源控制（RRC）、移动资源分配和调度、小区间移动资源管理（RRM） 等。
2.2 LTE网络设计要求
为满足用户对于移动网络的高速率、实时性及全业务的需求，LTE网络需要在网络设计上考虑。
（1）灵活的信道带宽需求：LTE对于信道带宽需求灵活，可以是1.4M、3M、5M、10M、15M、20 MHz等，有利于现有频率的使用。
（2）更低的无线网时延：单向用户面<5ms的时延，控制面<100ms的时延。
（3）更高的频谱效率：下行比WCDMA R6提高3-4倍，上行频谱效率比R6提高2-3倍。
（4）全分组域业务：为传统的电信业务提供QoS传输，即可以同时为客户提供2G/3G网络的基本的数据和语音服务。
（5）增强的移动性能：0-15公里/小时：最优的性能；15-120公里/小时：较高的性能；120-350公里/小时：支持实时业务。
2.3 LTE的投资与融合
作为一个关键的技术问题，LTE的融合关注网络中不同模块的统一，如数据和语言的统一，实现移动和有线信号廉价传输，应用脉冲调制，完成数据信号、语音、数字视频等近距离的传输，使现有射频网络的共存得以实现。
3 LTE通信网络的核心技术
核心技术历来是通信网络领域最重要的部分，移动终端、全光传输网络以及新的空中接口等LTE宽带移动通信网络技术的显著特征，资源管理和干扰协调、自适应多天线技术、空中接口的正交频分复用、跨小区间的链路自适应等内容是这里的主要分析对象。
3.1 正交频分复用技术
正交频分复用，是LTE宽带移动通信网络技术的核心组成之一 ，主要通过大量窄带子载波，正交频分复用技术得以实现多载波传输。作为一种高频带利用率数字的调制技术，子载波直接相互正交具有强大的通信功能，能够实现在一个符号内复用上千个的子载波，这一技术的应用领域主要是传输高速数字信号。LTE宽带移动通信网络中采用的循环前缀，能够使移动网络传输环境中的多径效应得到有效的对抗，并解调、调制快速付立叶反变换和快速付立叶变换，使复杂的系统得到简化，而CP技术的利用，则是为了有效应对不同时延造成的符号间干扰。
3.2 自适应多天线技术
自适应多天线技术的特点：（1）OFDM技术与MIMO技术的融合，提高系统吞吐量；（2）支持多种模式的多入多出技术（MIMO）；（3）自适应MIMO技术根据信道特性调整传输参数在链路稳定性和容量之间取得最佳折衷。
3.3 跨小区间的链路自适应，干扰协调
频带资源的分配是提高提高通信网络应用效率的关键所在，用户所在的地理位置是分配频带资源的重要依据，这样的分配原则具有合理性，有利于降低小区之间的干扰，使链路稳定性得到了提高，使小区频谱效率得到了极大的优化。对链路自适应，资源管理和干扰协调等方面有着极大的促进意义。对提高通信网络运营商的经济效益有着不可替代的意义。
3.3.1静态邻小区干扰协调和功率控制
（1）小区间干扰降低小区边缘的频谱效率；（2）小区间干扰协调（ICIC）和功率控制（PC）相结合降低干扰；（3）上行功率控制：终端UE计算到本小区和邻小区的路损PL1和PL2，根据路损差计算补偿因子alpha；（4）部分频率复用：系统将频率资源分为2个复用集，一个频率复用因子为1的频率集合，应用于中心用户（CCU）调度；一个频率复用因子大于1的频率集合，应用于边缘用户（CEU）调度。 3.3.2 动态邻小区干扰协调
（1）LTE支持同频组网下动态的小区间干扰协调；（2）任何小区可通过X2消息发送强干扰指示 （HII）给相邻小区，事先控制使得相邻小区调度资源避开干扰；（3）小区还可通过X2消息发送过载指示（OI）给相邻小区， 当相邻小区收到OI报告后会采取自降干扰措施如降低本小区发射功率。
4 LTE宽带移动通信网络技术的应用
移动支付、移动社交等移动互联网应用的迅猛发展已经有目共睹，平板电脑、智能手机等移动互联网终端已经向大众化、普适化发展，而此时，网络却开始成为信息时代发展的“瓶颈”，阻碍移动宽带时代的到来。致力于打破这一“瓶颈”，通信产业从两方面着手，蜂窝移动通信网络正在全球范围内马不停蹄的向有着更高高频谱利用率、更速率的LTE网络进行升级，；另一方面，异构网络的探索与实施，无线路由网络与LTE网络的融合，也正在全球范围内大行其道。为构建 “互联生活”打造可信赖的移动网络基石，正是以上技术发展的意义所在。由于自身高速移动性、实时性、高速率及全业务的优势，LTE宽带移动通信网络技术使得众多领域的宽带移动网络可以得到推广和应用，远程求医、远程多媒体授课、远程位置定位、虚拟导航、虚拟交易以及应急通信等领域都有着客观的前景。
而且，行业信息化作为运营商的业务着力点，正在推动运营商向企业信息服务、行业信息服务、家庭信息服务等领域快速进军，向数字城管应急系统、智慧家庭、平安城市等领域大力拓展，LTE 宽带通信网络具有实时、性高速移动性、高速率及全业务性，使不同客户的通信需求得到了坚实的保障。
结束语：在第三代移动通信网络已经显现了阻碍通信领域发展的趋势的时代背景下，第四代LTE技术已经开始在全球不断被应用，并且已经初步具备商务应用能力。LTE宽带移动通信网络的核心技术已经逐渐成熟，具有较强的适应性和强大的协调能力，在企业信息服务、行业信息服务、家庭信息服务等领域有着广阔的应用前景。■
参考文献
[1] 彭锐.宽带移动移动网络（LTE）专利分析与对策研究[D].北京：北京化工大学，2010.
[2] 郭喆.基于用户行为的移动通信网络综合优化研究[D].湖北：华中科技大学，2011.
[3] 李晟阳，赵洪桂.宽带移动移动通信技术热点及发展趋势[J].科技风，2009.7（17）：135-136.