LTE是一種高速、低延遲的無線通信標準，可以通過其強大且可擴展的連接解決方案增強IT基礎設施。
隨著移動數(shù)據(jù)需求的不斷增長，長期演進(LTE)已成為高速、低延遲、可靠的無線數(shù)據(jù)應用的基本標準。對于IT和網絡專業(yè)人士來說，了解LTE對于管理現(xiàn)代基礎設施至關重要。
它正日益成為一項必不可少的服務，無論是辦公室的備用互聯(lián)網、遠程位置的主要服務、物聯(lián)網設備、工業(yè)環(huán)境，還是任何傳統(tǒng)有線或無線應用無法實現(xiàn)的應用。
今天，我們將探索LTE，它作為之前的移動技術的重大進步的歷史、它的技術架構以及如何安裝和配置LTE網絡。
什么是長期演進(LTE)？
LTE（長期演進）是移動設備和數(shù)據(jù)終端的無線寬帶通信標準。與之前的3G技術相比，它提供了更快的數(shù)據(jù)速率和更高的網絡容量。它屬于4G網絡技術的一部分，是現(xiàn)代高速移動通信的基礎。
歷史背景與演變
LTE最初是第三代合作伙伴計劃(3GPP)的一個項目，該組織成立的目的是開發(fā)較舊的3G/UMTS標準。3G之后，該組織繼續(xù)致力于下一代蜂窩系統(tǒng)，即LTE。
這樣的標準組織對于IT、工程和其他領域的許多領域都至關重要，因為他們集思廣益，提出可以更容易在世界各地標準化的解決方案，而不是每家企業(yè)都開發(fā)自己的解決方案。
3GPP預見到未來需要一種帶寬、可靠性和覆蓋范圍都超出3G所能提供的標準。LTE就是解決方案。它于2004年首次提出，2007年公開演示，并于2009年開始商業(yè)部署。
LTE技術的主要特性和優(yōu)勢
LTE比之前的3G和UMTS標準有了很大的進步，下載速度最高可達300Mbps，上傳速度最高可達75Mbps，而3G通常的最大下載速度為40Mbps，上傳速度為20Mbps。LTE還改善了3G連接的延遲，將平均響應時間從200毫秒縮短至10毫秒。這一改進對于實時應用的重要性怎么強調都不為過。
LTE帶來的改進主要來自于其對分配的無線電頻譜的有效利用。LTE使用的頻段比3G更大，從而提供了更多的空間來發(fā)送和接收信號。它還更有效地利用了頻譜，具有更寬的數(shù)據(jù)通道，使單個連接能夠承載更多數(shù)據(jù)。此外，可以組合通道以使單個連接的帶寬翻倍。
LTE采用全IP網絡系統(tǒng)，降低了復雜性并提高了效率。通過消除單獨的語音（電路交換）和數(shù)據(jù)（分組交換）電路，轉而采用全數(shù)據(jù)網絡，可以簡化操作、降低成本、提高可擴展性并增強與其他基于IP的網絡的互操作性。
LTE的技術架構
LTE網絡的細節(jié)與您已經運行的TCP/IP網絡并沒有太大區(qū)別。讓我們簡要探討一下使LTE發(fā)揮作用的網絡組件、協(xié)議和RAN架構。
網絡組件
LTE網絡由多個硬件組件組成。在用戶端，智能手機和調制解調器等用戶設備(UE)連接到LTE網絡。這些設備連接到eNodeB（演進節(jié)點B），后者充當基站，管理UE和演進分組核心(EPC)之間的無線電通信。
EPC作為網絡的大腦和流量控制器，管理來自UE的連接和身份驗證，路由和轉發(fā)數(shù)據(jù)包，并處理UE與外部網絡之間的連接。
協(xié)議棧
LTE協(xié)議棧分為多個層，與OSI模型非常相似。物理層負責設備之間原始數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，而MAC層負責調度和糾錯。
無線鏈路控制(RLC)層負責管理糾錯和數(shù)據(jù)包分段/重組（類似OSI傳輸層）。分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDPC)層負責處理壓縮和加密。最后，無線資源控制(RRC)負責管理和維護連接。
無線接入網絡(RAN)架構
LTE無線接入網絡(RAN)架構包括上述所有硬件和協(xié)議。與LAN或WAN一樣，此架構描述了所有這些移動部件如何協(xié)同工作，在LTE運營商和客戶之間提供高效、可擴展且靈活的運營。
如何安裝LTE基礎設施？
接下來，我們將探討如何在硬件和軟件方面啟動和運行您的LTE基礎設施。
硬件
建立LTE網絡涉及幾個基本硬件組件。這些組件包括eNodeB單元（促進無線通信的基站）、用于發(fā)送和接收來自UE的信號的天線，以及從eNodeB到EPC（演進分組核心）的光纖或微波鏈路。
軟件要求
LTE基礎設施還需要特定的軟件和許可。eNodeB基站運行自己的操作系統(tǒng)和應用來管理通信。在自己的服務器上運行的EPC軟件負責處理所有核心網絡功能。
安裝eNodeB和EPC組件
對于任何廣域無線解決方案，設備放置位置都是關鍵，LTE也不例外。eNodeB單元應放置在屋頂上，具有良好的視線，并可連接到電源和回程網絡。
接下來，為eNodeB分配IP地址，并確保它們可以與EPC和其他網絡設備通信。根據(jù)網絡，這可能涉及配置VLAN、路由和防火墻規(guī)則。
一旦eNodeB連接到網絡，就必須安裝并正確配置EPC軟件。這些配置可能非常復雜；由于每個解決方案都不同，因此直接與軟件供應商合作以確保正確配置是關鍵。
安裝和配置完所有組件后，測試eNodeB和ECP組件之間的連接，以確保通信穩(wěn)定。設備和軟件應各自具有內置測試流程。建議再次與供應商合作以確保性能。
配置LTE網絡
配置LTE網絡涉及幾個重要步驟，以確保最佳性能。首先，管理員必須通過設置頻段、功率設置和切換閾值來配置eNodeB和EPC節(jié)點。這些功能單獨對UE（用戶設備）性能有很大影響，因此正確設置這些設置至關重要。進一步的調整和優(yōu)化將確保網絡穩(wěn)定性和最大覆蓋范圍。
實施強大的安全措施也是必不可少的。強大的加密、用戶和設備身份驗證以及訪問控制策略都有助于保護您的網絡。此外，QoS設置將優(yōu)先處理某些類型的流量，并防止個人使用超過其應有的帶寬份額。實施后測試這些策略可以讓您有機會驗證連接性和服務區(qū)域并對網絡進行壓力測試。
將LTE與現(xiàn)有IT基礎設施集成
確保與現(xiàn)有基礎設施（尤其是舊系統(tǒng)）兼容對于新LTE網絡與現(xiàn)有企業(yè)網絡或舊蜂窩連接無縫協(xié)作至關重要。精心規(guī)劃可逐步遷移到新LTE基礎設施，同時保留舊系統(tǒng)的功能。
此外，將LTE與基于IP的網絡集成將帶來巨大好處。由于LTE支持各種基于IP的應用，無縫集成將確保您滿足高速互聯(lián)網和服務的需求，例如網絡電話視頻會議的效果也將比以前更好。
總結
LTE極大地改善了無線數(shù)據(jù)，具有更好的帶寬、延遲和可靠性。對于IT專業(yè)人士來說，了解這項技術可以增強網絡的穩(wěn)健性和效率，從而改善用戶體驗。隨著對快速可靠數(shù)據(jù)的需求不斷增長，將LTE集成到網絡中也有助于確保其面向未來。
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