長期演進技術
3G與4G技術之間的過渡
LTE（Long Term Evolution，長期演進)是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作夥伴計劃）組織制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統）技術標準的長期演進，於2004年12月在3GPP多倫多會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用）和MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多輸入多輸出）等關鍵技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率（20M帶寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開銷后大概為150Mbps，但根據實際組網以及終端能力限制，一般認為下行峰值速率為100Mbps，上行為50Mbps），並支持多種帶寬分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統容量和覆蓋也顯著提升。
目前，全球信息化時代已經到來，數據總量呈現爆炸式增長，人們對數據信息的需求日益增多。LTE的誕生是為不斷優化無線通信技術以滿足客戶對無線通信的更高要求。
LTE是無線數據通信技術標準。LTE的當前目標是藉助新技術和調製方法提升無線網路的數據傳輸能力和數據傳輸速度，如新的數字信號處理（DSP）技術，這些技術大多於千禧年前後提出。LTE的遠期目標是簡化和重新設計網路體系結構，使其成為IP化網路，這有助於減少3G轉換中的潛在不良因素。
LTE技術主要存在TDD和FDD兩種主流模式，兩種模式各具特色。其中，FDD-LTE在國際中應用廣泛，而TD-LTE在我國較為常見。
LTE（Long Term Evolution，長期演進）項目是3G的演進，是3G與4G技術之間的一個過渡，是3.9G的全球標準。它改進並增強了3G的空中接入技術，採用OFDM和MIMO作為其無線網路演進的唯一標準。在20MHz頻譜帶寬下提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，改善了小區邊緣用戶的性能，提高小區容量和降低系統延遲。
長期演進技術(Long Term Evolution LTE)是一種無線通訊標準(俗稱3.5G)由HSDPA向4G過度的一個版本.LTE曾經也被俗稱為3.9G.直至2010年12月6日國際電信聯盟把LTE正式稱為4G。LTE是應用於手機及數據卡終端的高速無線通訊標準。但它其實並未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標準IMT-Advanced,因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準.
提升傳輸能力
LTE基於舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網路技術，是GSM/UMTS標準的升級。
LTE網路有能力提供300Mbit/s的下載速率和75Mbit/s的上傳速率。在E-UTRA環境下可藉助QOS技術實現低於5ms的延遲。LTE可提供高速移動中的通信需求，支持多播和廣播流。LTE頻段擴展度好，支持1.4MHZ至20MHZ的時分多址和碼分多址頻段。全IP基礎網路結構，也被稱作核心分組網演進，將替代原先的GPRS核心分組網，可向原先較舊的網路如GSM、UMTS和CDMA2000提供語音數據的無縫切換。簡化的基礎網路結構可為運營商節約網路運營開支。舉例來說，E-UTRA可以提供四倍於HSPA的網路容量
IP化網路
LTE的遠期目標是簡化和重新設計網路體系結構，使其成為IP化網路，這樣不會出現3G網路存在的在轉換中的所產生的不良引述。因為LTE的介面與2G和3G網路互不兼容，所以LTE需同原有網路分頻段運營。
未來全球通行的標準
LTE是給予擁有GSM/UMTS網路的運營商最平滑的升級路線,但因2008年美國高通（Qualcomm）宣布放棄EVDO的平滑升級版本超行動寬頻（Ultra Mobile Broadband，UMB），使得擁有CDMA網路的運營商如美國Verizon Wireless（於2010年鋪設完成美國第一張大面積覆蓋的LTE網路）和日本au電信也已經宣布將遷移至LTE網路.因此LTE預計將成為第一個真正的全球通行的無線通訊標準,儘管因為不同國家和地區的不同網路所使用的頻段不同，只有支持多個頻段的手機才可以實現“全球通行”。
並非真正的4G
LTE儘管被宣傳為4G無線標準，但它其實並未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標準IMT-Advanced。只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯盟對4G的要求
SC-FDMA技術
SC-FDMA技術是一種單載波多用戶接入技術，它的實現比OFDM/OFDMA簡單，但性能遜於OFDM/OFDMA。相對於OFDM/OFDMA，SC-FDMA具有較低的PAPR。發射機效率較高，能提高小區邊緣的網路性能。最大的好處是降低了發射終端的峰均功率比、減小了終端的體積和成本，這是選擇SC-FDMA作為LTE上行信號接入方式的一個主要原因。其特點還包括頻譜帶寬分配靈活、子載波序列固定、採用循環前綴對抗多徑衰落和可變的傳輸時間間隔等。
OFDM技術
OFDM技術LTE系統的主要特點，它的基本思想是把高速數據流分散到多個正交的子載波上傳輸，從而使子載波上的符號速率大大降低，符號持續時間大大加長，因而對時延擴展有較強的抵抗力，減小了符號間干擾的影響。通常在OFDM符號前加入保護間隔，只要保護問隔大於通道的時延擴展則可以完全消除符號間干擾ISI。
MIMO技術
MIMO作為提高系統傳輸率的最主要手段，也受到了廣泛關注。由於OFDM的子載波衰落情況相對平坦，十分適合與MIMO技術相結合，提高系統性能。MIMO系統在發射端和接收端均採用多天線或（陣判天線）和多通道。多天線接收機利用空時編碼處理能夠分開並解碼數據子流，從而實現最佳的處理。若各發射接收天線間的通道響應獨立，則多入多出系統可以創造多個并行空間通道。通過這些并行空問通道獨立地傳輸信息，數據速率必然可以提高。MIMO將多徑無線通道與發射、接收視為一個整體進行優化，從而實現高的通信容量和頻譜利用率。這是一種近於最優的空域時域聯合的分集和干擾對消處理。當功率和帶寬固定時，多入多出系統的最大容量或容量上限隨最小天線數的增加而線性增加。而在同樣條件下，在接收端或發射端採用多天線或天線陣列的普通智能天線系統，其容量僅隨天線數的對數增加而增加。
高階調製技術
LTE在下行方向採用QPSK、16QAM和64QAM，在上行方向採用QPSK和16刪。高峰值傳送速率是LTE下行鏈路需要解決的主要問題。為了實現系統下行100Mb/s峰值速率的目標，在3G原有的QPSK、16QAM基礎上，LTE系統增加了64QAM高階調製。
LTE最早由NTT DoCoMo在2004年於日本提出，該標準在2005年開始正式進行廣泛討論。
在2007年3月，LTE/系統架構演進測試聯盟（the LTE/SAE Trial Initiative，LSTI）成立。作為供應商和運營商全球性合作的產物，LSTI致力於檢驗並促進LTE這一新標準在全球範圍的快速普及。
LTE准於2008年12月定案。
世界第一張商用LTE網路於2009年12月14日，由TeliaSonera在奧斯陸和挪威瑞典斯德哥爾摩提供數據連接服務，該服務須使用上網卡。
2011年，北美運營商開始LTE商用。
MetroPCS在2011年2月10日推出的三星Galaxy Indulge，該手機成為全球首款商用lte手機。
隨後Verizon無線於3月17日推出全球第二款LTE手機HTCThunderBolt。
CDMA運營商本計劃升級網路到CDMA的演進版本UMB，但由於高通放棄UMB系統的研發，使得全球主要的CDMA運營商（如美國的Verizon無線、SprintNextel和MetroPCS，加拿大的Bell移動和Telus移動，日本的au電信，韓國的SK電訊，中國的中國電信或中國聯通）均宣布將升級至LTE網路，或是升級至WiMAX（俄羅斯與韓國）。
LTE Advanced是LTE的下一代網路(真正4G網路)，該標準於2011年3月定稿並有希望於2013年開始推出提供服務。
2004年底，在3GPP中開始進行LTE的標準化工作，與3G以CDMA技術為基礎不同，根據無線通信向寬頻化方向發展的趨勢，LTE採用了OFDM技術為基礎，結合多天線和快速分組調度等設計理念，形成了新的面向下一代移動通信系統的空中介面技術，又稱為3G演進型系統（LTE，LongTermEvolution）。
2008年初，完成了LTE第一個版本的系統技術規範，即Release8。在3GPP中進行LTE技術研究的同時，國際電信聯盟（ITU）一直在開展關於下一代移動通信系統的市場需求和頻率規劃等方面的調研工作，為制定4G技術的國際標準建議做準備。2008年3月，ITU開始了候選技術的徵集和標準化進程，稱為IMT-Advanced。響應ITU關於4GIMT-Advanced技術的徵集，3GPP中將正在研究的LTERelease10以及之後的技術版本稱為LTE-Advanced，並且向ITU進行了候選技術的提交。
語音通話LTE支持FDD和TDD兩種雙工方式，在LTERelease8版本中，採用20MHz的通信帶寬，空中介面的下行峰值速率超過300Mbit/s上行方向的峰值速率也超過了80Mbit/s。而LTERelease10版本（LTE-Advanced）將支持100MHz的通信帶寬，空中介面的峰值速率超過1Gbit/s。值得一提的是，作為TD-SCDMA技術的後續演進，LTE的TDD模式又稱為TD-LTE/TD-LTE-Advanced。出於對TD-SCDMA技術演進路線的關注，中國的成員單位在3GPP中深度參與了相關的系統設計過程，2009年10月，中國政府正式向ITU提交了TD-LTE-Advanced建議作為4G國際標準候選技術。
LTE中的很多標準接手於3G UMTS的更新並最後成為4G移動通信技術。其中簡化網路結構成為其中的工作重點。需要將原有的UMTS下電路交換+分組交換結合網路簡化為全IP扁平化基礎網路架構。E-UTRA是LTE的空中介面，他的主要特性有：
1、峰值下載速度可高達299.6Mbit/s，峰值上傳速度可高達75.4Mbit/s。該速度需配合E-UTRA技術，4x4天線和20MHz頻段實現。根據終端需求不同，從重點支持語音通信到支持達到網路峰值的高速數據連接，終端共被分為五類。全部終端將擁有處理20MHz帶寬的能力。
2、最優狀況下小IP數據包可擁有低於5ms的延遲，相比原無線連接技術擁有較短的交接和建立連接準備時間。
3、加強移動狀態連接的支持如，可接受終端在不同的頻段下以高至350km/h或500km/h的移動速度下使用網路服務。
4、下載使用OFDMA,上載使用SC-FDMA以節省電力。
5、支持頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）通信，並接受使用同樣無線連接技術的時分半雙工通信。
支持所有頻段所列出頻段。這些頻段已被被國際電信聯盟無線電通信組用於IMT-2000規範中。可以交互操作已有通信標準（如GSM/EDGE,UMTS和CDMA2000）並可與他們共存。用戶可以在擁有LTE信號的地區進行通話和數據傳輸，在LTE未覆蓋區域可直接切換至GSM/EDGE或基於W-CDMA的UMTS甚至是3GPP2下的cdmaOne和CDMA2000網路。
6、1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz頻點帶寬均可應用於網路。而W-CDMA對5MHz支持導致該技術在大面積鋪開時會出現問題，因為舊有標準如2G GSM和cdmaOne同樣使用該頻點帶寬。
7、支持從覆蓋數十米的毫微微級基站（如家庭基站和Picocell微型基站）至覆蓋100公里的macrocell宏蜂窩基站。較低的頻段被用於提供郊區網路覆蓋，基站信號在5公里的覆蓋範圍內可提供完美服務，在30公里內可提供高質的網路服務，並可提供100公里內的可接受的網路服務。在城市地區，更高的頻段（如歐洲的2.6GHz）可被用於提供高速移動寬頻服務。在該頻段下基站覆蓋面積將可能等於或低於1公里。
8、支持至少200個活躍連接同時連入單一5MHz頻點帶寬。
9、E-UTRA網路僅由eNodeB組成。
10、支持分組交換無線介面
11、使用ip化管理網路，有效防止現有3G技術的切換問題.
12、支持群播/廣播單頻網路（MBSFN: Multicast/Broadcast Single-frequency Network）。這一特性可以使用LTE網路提供諸如移動電視等服務，是DVB-H廣播的競爭者。
LTE的技術目標可以概括為：
容量提升：在20MHz帶寬下，下行峰值速率達到100Mbit/s，上行峰值速率達到50Mbit/s。頻譜利用率達到3GPP R6規劃值的2～4倍；
覆蓋增強：提高“小區邊緣比特率”，在5km區域滿足最優容量，30km區域輕微下降，並支持100km的覆蓋半徑；
移動性提高：0～15km/h性能最優，15～120km/h高性能，支持120～350km/h。甚至在某些頻段支持500km/h；
質量優化：在RAN用戶面的時延小於10ms，控制面的時延小於100ms：
服務內容綜合多樣化：提供高性能的廣播業務MBMS，提高實時業務支持能力，並使VoIP達到UTRAN電路域性能。
運維成本降低：採用扁平化架構，可以降低CAPEX和0PEX，並降低從R6 UTRA空口和網路架構演進的成本。
長期演進技術
隨著技術的演進與發展，3GPP相繼提出了TD-LTE，FDD-LTE等技術。
TD-LTE
TD-LTE是一種新一代寬頻移動通信技術，是我國擁有自主知識產權的TD-SCDMA的後續演進技術，在繼承了TDD優點的同時又引入了多天線MIMO與頻分復用OFDM技術。相比於3G，TD-LTE在系統性能上有了跨越式提高，能夠為用戶提供更加豐富多彩的移動網際網路業務。
FDD-LTE
FDD（頻分雙工）是該技術支援的兩種雙工模式之一，應用FDD式的LTE即為FDD-LTE。由於無線技術的差異使用頻段的不同以及各 個廠家的利益等因素，FDD-LTE的標準化與產業發展都領先於TDD-LTE。FDD模式的特點是在分離（上下行頻率間隔190MHz）的兩個對稱頻率通道上，系統進行接收和傳送，用保證頻段來分離接收和傳送通道。
FDD模式的優點是採用包交換等技術，可突破二代發展的瓶頸，實現高速數據業務，並可提高頻譜利用率，增加系統容量。但FDD必須採用成對的頻率，即在每2 x 5MHz的帶寬內提供第三代業務。該方式在支持對稱業務時，能充分利用上下行的頻譜，但在非對稱的分組交換（網際網路）工作時，頻譜利用率則大大降低（由於低上行負載，造成頻譜利用率降低約40%）。 在這點上，TDD模式有著FDD無法比擬的優勢。
長期演進技術
LTE標準不再支持用於支撐GSM,UMTS和CDMA2000網路下語音傳輸的電路交換技術，它只能進行全IP網路下的包交換。隨著LTE網路的部署，運營商需使用以下三種方法之一解決LTE網路中的語音傳輸問題。
VoLTE（Voice Over LTE，LTE網路直傳）：該方案基於IP多媒體子系統（IMS）網路，配合GSMA在PRD IR.92中制定的在LTE控制和媒體層面的語音服務標準。使用該方案意味著語音將以數據流形式在LTE網路中傳輸，所以無需調用傳統電路交換網路，舊網路將無需保留。
CSFB（Circuit Switched Fallback，電路交換網路支援）：該方案中的LTE網路將只用於數據傳輸，當有語音撥叫或呼入時，終端將使用原有電路交換網路。該方案只需運營商升級現有MSC核心網而無需建立IMS網，因此運營商可以較迅速地向市場推出網路服務。也由於語音通話需要切換網路才能使用的緣故，通話接通時間將被延長。
SVLTE（Simultaneous Voice and LTE，LTE與語音網同步支持）：該方案使用可以同時支持LTE網路和電路交換網路的終端，使得運營商無需對當前網路作太多修改。但這同時意味著終端價格的昂貴和電力消耗的迅速。
運營商也可以直接在終端使用應用程序比如Skype和Google Talk去提供LTE語音服務。不過鑒於在當前和可預見的未來中，語音服務收費依然為運營商貢獻最多的利潤，這種方案不太可能受到多數運營商的支持。
大多主要的LTE支持者從一開始便首選和推廣VoLTE技術。但最初的LTE終端和核心網設備的相關軟體缺失導致部分運營商推廣VoLGA（Voice over LTE Generic Access，LTE網路下的語音通用接入）以作為一種臨時解決方案。該方案類似通用接入網路（也被稱作非授權移動接入），使用戶可使用個人網路連接，如私人無線網，進行語音通話。不過VoLGA未得到廣泛支持，因為儘管VoLTE(IMS）需需要大量投資以升級全網語音基礎網路，但他可提供更靈活的服務。VoLTE將同樣需要單一無線語音呼叫連續性（Single Radio Voice Call Continuity，SRVCC）以確保在低網路信號下可平滑轉換到3G網路。
儘管全行業視VoLTE為未來的標準，當前對語音通話的需求使得CSFB成為運營商的權益之法。當有通話呼入或呼出時，LTE手機將在整個通話期間使用原有的2G或3G網路。
高清晰語音
考慮到兼容性問題，3GPP要求至少支持AMR-NB編碼（窄帶）。不過VoLTE推薦使用AMR-WB語音編碼，也被稱作HD Voice。該編碼在3GPP標準族網路下支持16KHz的採樣率。
全高清語音
德國弗勞恩霍夫協會集成電路研究所（Fraunhofer IIS）已經提出並演示全高清語音方案。該方案在手持終端採用AAC-ELD編碼（AAC加強低延遲規格：Advanced Audio CodingEnhanced Low Delay，為AAC-LD的加強版本，並結合頻帶複製技術）。以往的手持終端只能支持到3.5kHz的語音，即使是加入寬頻語音服務如“高清語音”也只能支持到7kHz。而全高清語音支持人耳可接受的全頻段音頻頻寬：20Hz到20kHz。不過在端到端通話時需要網路及雙方通話終端均支持全高清語音技術才可以啟用全高清語音。
LTE網路適用於相當多的頻段，而不同地區選擇的頻段互不相同。北美網路計劃使用700/800和1700/1900MHz；歐洲網路計劃使用800，1800，2600MHz；亞洲網路計劃使用1800和2600MHz；澳洲網路計劃使用1800MHz。所以在某國家使用正常的終端在另一國家的網路中很可能無法使用，用戶需要使用支持多頻段的終端進行國際漫遊。
特別的是巴西政府正在同當地運營商CPqD，正在測試一種特殊的LTE網路。該網路因適應當地市場需求，需要創建在450MHz以下頻段。
根據歐洲電信標準協會（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）知識產權庫，至2012年3月，有約50家企業已宣布擁有LTE標準中的必要專利。但是ETSI現階段並未確診這些聲明的正確性，導致“任何對LTE的基礎專利性分析都應該比ETSI的聲明更重要”。
未來的知識產權新戰場
長期演進技術的數據傳輸速度要比常規第三代網路更快。三星電子的最新款智能手機Galaxy S III，以及蘋果周三在舊金山推出的智能手機iPhone 5，均支持長期演進技術。長期演進技術預計將成為下一代的無線網路標準，掌握大量長期演進技術專利，能夠幫助企業不受到潛在的專利侵權訴訟的威脅。這一問題對蘋果和三星電子變得尤為重要，因為它們兩家公司正在爭奪快速增長的智能手機市場的龍頭。
蘋果去年通過加入一個財團，聯合收購北電網路的專利資產獲得了部分的4G專利。這些專利也成為了蘋果和三星電子未來爭鬥的潛在武器。
韓國知識產權辦公室對歐洲電信標準協會的文件統計顯示，截至2012年6月底，三星電子已經持有819項長期演進技術專利，較上年同期增長21%，數量居全球企業之首。蘋果則持有318項長期演進技術管理，與上年同期持平。諾基亞持有的長期演進技術專利為389項。
LTE技術在3G技術向超三代移動通信系統（Beyond Third Generation in mobile communication system, B3G）和第四代移動通信技術（4G）的過渡過程中發揮了非常重要的作用。
在B3G和4G技術沒有完全取代3G技術之前，LTE技術無疑將繼續發揮其自身的重要職責，進一步提升3G通信網路的傳輸速率和降低數據的傳輸延遲。LTE技術作為提升3G通信網路數據傳輸速率的工具之一，已經取得了顯著效果，據調查顯示，目前LTE的上行數據傳輸速率最高可以達到500MB/s，下行數據傳輸速率已經可以達到1Gbit/s。
然而，LTE在提升信息傳輸速率方面仍然表現出巨大的操作空間。將MIMO技術應用與LTE技術中將會使得LTE技術更加優秀，LTE的數據傳輸速率和對外在信號的抗干擾能力將得到進一步的提升。隨著全球信息化時代的到來和數據爆炸性增長趨勢的蔓延，通信網路數據傳輸速率的提升將不會止步。因此，即便B3G和4G技術取得一定成果之後，LTE技術對於優化整個網路的傳輸性能仍將發揮重要的指導作用。
基本信息
- 中文名
- 通用移動通信技術的長期演進
- 外文名
- Long Term Evolution
- 別稱
- 3G演進型系統
- 性質
- 3G與4G技術之間的過渡
- 類別
- 通信
- 縮寫
- LTE