LTE宽带通信在无线专网的应用*
王勇1 骆玉奇2 杨立伟2
(1.三维通信股份有限公司,杭州310053;2.中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083)
摘要:研究了LTE宽带通信在无线专网中的实现,重点阐述了LTE宽带通信在应急通信、智慧工地、森
林防火等专网中的应用,指出LTE宽带通信技术将促进行业专网的发展。同时,提出在重点区域采用4G-LTE宽带集群进行信号覆盖,利用LTE系统的高带宽实现视频和高速数据交互等业务。
关键词:LTE;宽带通信;专网
1 引言
专网通信是在特定的区域进行信号覆盖的专业网
络,有效弥补公网通信所无法涉及的应用领域,成为我
国政企行业信息化建设的重要一环。专网承载的业
务,一般都涉及通信安全,建设专用网络并不仅是以降
低成本为主要目的。保证业务安全保密和网络稳定可
靠,是专网的主要目标。
专网通信的应用越来越广泛,在政府应急通信管
理、智能电网、智能交通等重大工程建设的支持下,给
专网通信行业带来了新增长。随着“两化融合”的深
入进行,专网通信行业将保持较快的增长。专网通信
需要多种不同通信设备组合搭建,目前国内专网通信
行业领先企业产业链已经得到大幅提升。行业用户根
据企业的业务发展需要从基础的语音调度、短数据传
输,发展到图像传输、数据库访问、视频监控、远程实时
监测,窄带数字通信已经无法满足当前数据及视频的
传输需求,用户业务对高速数据的需求升级驱动着窄
带通信向带宽通信升级。LTE技术具有诸多优势,与传统2G、3G移动网络
通信传输技术相比,数据传输速率更快、信道频谱更
宽、频率资源复用率高、网络通信传输接口更为开放,
同时还能够与2G、3G网络融合通信、平滑升级,降低
移动通信工程4G-LTE技术实施成本。4G-LTE技术自普及推广以来,使越来越多的商用网络得到发展,在
提高通信工程质量的同时,也保障了通信网络稳定运
行,从而降低了通信网络的运维成本[1]。
2 LTE关键技术
LTE包含LTEFDD和LTETDD(简称TD-LTE)
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高铁无线通信系统中LTE技术的应用探讨
作者：戴凯
来源：《中国科技博览》2013年第21期
[摘 要]LTE技术对高速铁路的通信发展意义重大，对移动性提出了更高的要求。基于LTE技术能够满足高速的宽带无线传输，致辞多种高铁机车内旅客的需求业务，可实现高铁宽带无线通信平台，有助于提升我国高铁的国际竞争力。本文着重研究分析了LTE技术在高铁无线通信系统中的应用。
[关键词]高速铁路；无线通信；LTE技术
中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0319-01
作为一种新型的高效交通运输方式，高速铁路已经在世界各国获得了较好的发展。我国经过多年的发展，高速铁路已经达到世界先进水平行列，出现了各种新型车厢，列车的速度也得到了较大的提升，在这种环境下，旅客对高速铁路的通信服务质量及种类提出了更高的要求。由于高铁无线通信覆盖的范围较广，多种无线通信场景都有涉及，因此确保在列车高速移动的同时还存在较好的网络覆盖、通信质量，是目前研究的一个重点问题。
一、LTE技术
LTE项目是3G的演进，属于3G技术和4G技术之间的一个过渡，也被称为3. 9G[1]。将3G的空中接入技术进行了改进，无线网络演进的唯一标准即为MIMO和OFDM。基于20MHz频谱的宽带条件下，可以提供上行和下行分别为326Mbit/s和86Mbit/s的峰值速率[2]。可有效将小区边缘的用户性能进行改进，进一步降低系统延迟，提升小区容量。LTE技术应用的是单层结构，可实现低时延，对减小延迟和网络的简化有利，具有低成本、低复杂度的优势[3]。相较传统的3GPP接入网，它将RNC节点减少了，实现了对3GPP体系构架的变革，更趋向于IP宽带网结构。LTE项目能够实现用户平面内部100 kbps的接入服务。此项技术还支持非成对频谱和成对频谱，能够对1.25-20 MHz的多种宽带进行灵活的配置。LTE技术不但可以满足无线通信的平滑演进策略，还能满足无线通信的可靠、安全性等要求，是目前较理想的高铁无线通信技术。
摘 要
LTE(Long Term Evolution)是3GPP长期演进项目，兼容目前的3G通信系统并对3G演进。它具有高传输速率、高传输质量和高移动性的特性。3GPP在工作计划中写入了长期演进(LongTerm．Evolution)的研究框架，并提出了未来在20MHz带宽上达到瞬时峰值下行100Mbps以及上行50Mbps的目标。通过 LTE网络规划实训实训项目、基站概预算设计实训、LTE基站单站硬件配置与组网实训、 LTE全网规划与组网实训、LTE单站配置实训、LTE规划模式多基站组网实训掌握LTE基站的规划。
关键词：长期演进，OFDM，基站
目 录
1 LTE简介 .......................................................................................................... 1
1.1LTE无线络系统结构................................................................................ 1
1.2LTE主要技术特点 ................................................................................... 2
1.3LTE中的无线接入技术 ........................................................................... 3
2 LTE 网络规划实训 ......................................................................................... 7
2.1实验目的.................................................................................................. 7
LTE的工作原理
LTE（Long-Term Evolution）, 是一种无线通信技术标准。其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 码分多址技术（CDMA）：在LTE中，为了提高系统容量和频谱效率，采用了码分多址技术。该技术通过将不同用户的数据编码成不同的序列，使得多个用户可以同时使用相同的频谱资源进行通信。
2. OFDMA（正交频分多址）：LTE采用OFDMA技术实现下行链路（基站到终端）和上行链路（终端到基站）的无线传输。OFDMA将频谱资源分为多个子载波，每个子载波间相互正交，使得多个用户可以同时传输数据，提高了系统的频谱效率。
3. MIMO技术（多输入多输出）：LTE中采用了MIMO技术来提高系统的容量和覆盖范围。MIMO利用多个天线在发送端和接收端之间传输多个数据流，通过空间上的信号复用和多径传播的特点，提高了系统的传输速率和可靠性。
4. 调制和编码：LTE使用了高效的调制和编码技术，如16QAM和64QAM调制，以及Turbo编码、LDPC编码等纠错码。这些技术可以提高信道的可靠性和数据传输速率。
5. 动态资源分配：LTE可以根据用户的需求和信道质量动态分配无线资源。通过监测信道状态和用户的需求，LTE可以动态调整子载波的分配、功率控制和调度算法，以优化网络性能。
6. 切换和漫游：LTE支持无缝切换和漫游，可以实现终端在不同LTE基站之间的切换，以实现用户在移动过程中的连续通信。
7. 双工方式：LTE支持全双工通信，同时支持下行和上行链路的同时传输，有效提高了系统的容量和频谱利用率。
总结起来，LTE的工作原理主要包括码分多址技术、OFDMA技术、MIMO技术、调制和编码技术、动态资源分配、切换和漫游、双工方式等。这些技术的综合应用使得LTE在无线通信中具有更高的传输速率、容量和覆盖范围。
