LTE（长期演进） 是一种4G无线宽带技术，可提供高速数据传输、低延迟和可靠的蜂窝连接。
LTE技术为全球的智能手机、路由器、工业IoT 、车辆、医疗设备以及关键任务基础设施提供支持。
尽管5G正在扩展，LTE网络仍是全球蜂窝连接的骨干网络，为消费级、企业级和工业级环境中的数十亿设备提供支持。
本指南涵盖：
LTE代表长期演进。
LTE是由第三代合作伙伴计划（3GPP）制定的一项无线通信标准，旨在提升3G网络的移动宽带性能。LTE通常被称为4G LTE，尽管从技术角度而言，LTE是4G无线技术的基础。
LTE的简明定义
LTE是一种4G蜂窝技术，相比3G技术，它能提供更快的数据传输速度、更低的延迟以及更高的网络效率。
当长期演进 (LTE) 该技术于2008年首次推出时，定义了一种新型蜂窝接入网络，其特点是具有高频谱效率、高峰值数据速率、短往返时间以及在频率和带宽方面的灵活性。
这标志着性能水平的持续进化，随着蜂窝硬件、软件和网络技术（如速度、延迟、电池使用和成本效益）的不断优化与提升，其表现日益精进。正如一位行业观察者对LTE的评价："与其说它是一种技术，不如说它是实现4G速度的必经之路。"
重要的是要知道，随着后几代蜂窝技术的推出，前一代（或几代）蜂窝技术将继续使用，通常会与较新的技术共存十年或更长时间。
在Digi，我们专注于4G LTE和5G在商业及工业领域的应用场景，因为我们的客户遍布企业、工业、交通、政府及医疗等多个领域。因此，本文后续内容将围绕LTE在这些场景中的意义与发展前景展开探讨。
什么是4G LTE网络？
4G LTE网络是一种基于全IP（互联网协议）架构构建的高速蜂窝网络。与早期的2G和3G系统不同，LTE技术摒弃了电路交换组件，完全通过基于分组的基础设施传输数据。
LTE网络的关键组件包括：
- E-UTRAN（演进的通用陆地无线接入网）
- eNodeB基站
- 演进分组核心（EPC）
- LTE天线和无线电设备
这种简化的LTE网络架构能够实现：
- 更高的数据吞吐量
- 延迟降低
- 提升频谱效率
- 为IoT 部署提供更强的可扩展性
LTE通过采用先进的无线电技术，在蜂窝频谱带内更高效地传输数据。
LTE技术特性
LTE的应用场景：
- 正交频分复用（OFDM）用于下行链路传输
- MIMO（多输入多输出）天线
- 自适应调制与编码
- 全IP分组交换
这些LTE功能支持：
- 更快的下载和上传速度
- 延迟低于3G
- 可靠性提升
- 更强的信号性能
分步解析：LTE连接如何实现
- 设备连接到附近的LTE基站（eNodeB）。
- LTE网络对设备进行身份验证。
- 数据通过演进分组核心网传输。
- 信息通过互联网或私有网络进行传输。
这种精简的LTE架构可减少延迟并提升整体网络性能。
来源：3GPP来源：3GPP
典型的LTE网速因运营商、频谱、信号强度和网络拥塞情况而异。
- 下载速度：5 Mbps 至 100+ Mbps
- 上传速度：2 Mbps 至 50 Mbps
- 延迟：20–50 毫秒
高级版本如LTE Advanced（LTE-A）通过载波聚合和增强型MIMO技术支持更高的吞吐量。
尽管5G提供更高的峰值速度，但LTE性能对大多数用户而言依然绰绰有余：
- IoT
- 工业监测
- 智慧城市部署
- 视频流媒体
- 远程资产追踪
大约每十年，教科文组织无线电通信部门就会开展一次活动。 国际电信联盟 (ITU-R) 及其合作伙伴为全球移动通信系统定义了新一代的速度、连接性和频谱要求。老一代技术定期退役或日落，以便通过相同频谱传输更多数据，让更多设备共享可用频谱。
ITU-R 标准反映了技术的进步，其采用时间表是为满足新的应用和行业需求而制定的。另一个名为 "第三代合作伙伴项目"（the 3rd Generation Partnership Project3GPP) 根据 ITU-R 的要求编写技术规范，这些技术规范被捆绑成一系列的 释放.
3GPP 发布的时间表显示了 LTE 技术发展的关键里程碑。资料来源来源：高通公司
以下是 LTE 重要发展里程碑和相关 LTE 技术的简要年表：
- 3G 于 1998 年推出，可被视为 LTE 的技术基准，因为 LTE 特指性能超过 3G。3G 是首个数据传输速度达到 Mbps 的技术。
- 2008 年 3 月，ITU-R 制定了4G 速度和连接标准。用于移动（包括智能手机和平板电脑）的 4G 标准规定，任何自称为 4G 的产品或服务都必须具备峰值至少 100 Mbps 的连接速度，用于固定用途的连接速度至少为每秒 1 千兆比特（Gbps）。然而，在最初制定标准时，这些速度还无法达到。为此，ITU-R 规定，如果产品和技术比 3G 技术有实质性改进，就可以标注为 "4G LTE"。
- LTE Advanced（LTE-A）是 LTE 的增强版本，与普通 LTE 相比速度更快，稳定性更高，但仍不及 "真正的 "4G。它于 2011 年标准化。LTE-A 通过聚合信道实现更高的速度，因此用户可以同时从多个来源下载数据。
- LTE Advanced Pro（LTE-AP）规格于 2016 年和 2017 年发布。LTE Advanced Pro 包括三大技术创新：1）载波聚合，使用不同 LTE 载波频段的频谱；2）高阶调制，通过承载更多数据位更高效地使用可用频谱；3）多输入多输出（MIMO）天线，以更高的速度并行收发数据。MIMO 技术可改善网络覆盖和吞吐量，尤其是在城市地区。千兆级 LTE 是 LTE Advanced Pro 的一种形式，理论上下载速度可超过 1 Gbps，但大多数用户不会体验到这么快的速度。对于需要高速、高带宽解决方案的零售、交通和其他行业的应用来说，千兆级 LTE 是一个极具吸引力的选择。
- 5G是 2019 年和 2020 年发布的最新标准。5G 现已在全球推出。全面实施后，5G 网络将提供高达 10 Gbps 的速度，以及更低的延迟、更低的功耗要求和几乎无限的数据容量。
许多用户询问：LTE和5G是一样的吗？
答案是否定的。下表简要展示了二者的差异。
| 特点 |
LTE（4G LTE） |
5G |
| 速度 |
高达100+ Mbps |
高达数千兆比特 |
| 延迟 |
20–50 毫秒 |
低至1毫秒 |
| 覆盖范围 |
广泛的全球覆盖 |
扩展，而非普遍 |
| 设备生态系统 |
成熟且广泛 |
快速增长 |
LTE并非单一配置。多种LTE变体支持不同的使用场景：
LTE Cat 1
LTE Cat 4
LTE-M（Cat-M1）
- 专为IoT设计的低功耗LTE
- 支持移动性和语音功能
IoT
这些LTE技术支持跨行业的可扩展部署。
物联网 (IoT) 解决方案大量使用 LTE 网络连接机械设备，使其能够发送和接收数据。虽然IoT 在引入 LTE 级连接之前就已存在，但 LTE 更高的速度和吞吐量使IoT 系统能够更精确地控制更大、更复杂的系统。
IoT 几乎所有行业都在使用 LTE 解决方案。以下是一些最广泛部署的支持 LTE 的示例IoT ：
- 公交：公共汽车、通勤铁路和其他形式的公共交通都依赖于 LTE 数据和连接，为调度员和系统管理员提供有关车辆性能、乘客数量以及乘客 Wi-Fi 的信息。
- 智能城市：IoT 使用 LTE 的众多应用为市政当局提供了具有成本效益的功能，包括街道和公共场所的智能照明控制器、电动汽车充电站，以及连接交通信号的高速 LTE 网络，以实现实时自适应交通管理。
- 工业应用：IoT 在工厂和工业运行中发挥着重要作用，包括流程监控、制造自动化和预测性维护。
- 精准农业：LTE 推动的灌溉系统和其他农业基础设施可为农民节省大量劳动力和成本。
- 水/废水管理：IoT 应用与 LTE 连接，可对水井、提升站、下水道以及水和废水系统的其他组件进行全天候无线监控。
- 零售和数字标牌：IoT 用于零售应用和数字标牌的解决方案可用于各种使用案例，从信息标牌和户外广告到销售点系统、自动取款机、自助结账系统等等。
为何LTE对工业IoT至关重要
LTE连接技术广泛应用于：
与Wi-Fi相比，LTE网络提供：
- 广域覆盖
- 运营商级安全
- 冗余故障转移选项
- 移动辅助
对于关键任务型应用，LTE路由器和LTE网关可在分布式环境中提供安全、弹性的连接能力。
为何LTE在5G时代依然重要
即使5G技术不断扩展，LTE技术依然至关重要，因为：
- LTE网络具有更广泛的全球覆盖范围
- LTE基础设施已成熟且具有成本效益
- 许多IoT 依赖于LTE连接
- LTE提供稳定、可预测的性能
事实上，许多5G网络在非独立组网（NSA）模式下依赖于LTE网络运行。
安全性是LTE技术的一大优势。
LTE网络包括：
- 基于SIM卡的认证
- 加密数据传输
- 安全IP隧道
- 网络层访问控制
对于企业及工业应用场景，LTE技术相比众多公共无线替代方案，具备更强的固有安全性。
LTE技术还能存在多久？
一个常见的问题是：
LTE会消失吗？
不，LTE将在未来多年内继续运行。
全球运营商持续投资LTE基础设施建设。对于设备生命周期较长的IoT （10-15年），LTE仍是可靠且面向未来的蜂窝网络选择。
许多行业分析师预计，LTE网络将与5G网络并存直至2030年代中期。
LTE连接的未来
LTE技术正与5G同步持续演进。这些技术确保LTE仍处于全球连接战略的核心地位：
- LTE高级版
- LTE-M
- 专用 LTE 网络
- 混合LTE/5G部署
对于部署IoT 、工业路由器或远程监控系统的组织，LTE提供：
- 全球覆盖
- 成熟的生态系统
- 经济高效的部署
- 久经考验的可靠性
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LTE如何助力5G网络的部署
LTE连接仍是全球5G网络部署的关键基础。5G并非立即取代LTE，而是基于现有的4G LTE基础设施进行叠加部署。因此，LTE与5G网络将在未来多年并存，其中LTE将继续提供基础覆盖、控制信令和回退连接功能。
在5G覆盖有限或不稳定的区域，4G LTE网络可提供无缝的回退连接，确保设备保持在线状态。对于众多企业级和IoT ，LTE连接在成本效益和普及度方面仍优于5G。
为何LTE与5G将长期共存
若干因素确保了LTE技术的持续重要性：
基于这些原因，LTE连接预计将在2030年代与5G并存。
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结论：LTE仍是蜂窝连接的基础
LTE（长期演进）技术彻底改变了移动宽带领域，并持续为全球数十亿联网设备提供支持。尽管5G技术拓展了全新能力，LTE网络仍是各行业4G连接的基础支柱。
无论是在支持消费类智能手机还是工业IoT ，LTE技术都能提供安全、可扩展且可靠的无线通信。
对于计划长期部署的组织而言，LTE连接仍是具有战略意义且值得信赖的选择。
LTE是什么？简单来说。
LTE是一种4G无线技术，通过先进的无线电系统和IP网络提供高速移动互联网服务。
LTE代表什么？
LTE代表长期演进，是由3GPP制定的一项无线通信标准，旨在提升移动宽带性能，超越3G网络水平。
LTE等同于4G吗？
LTE是支撑大多数4G LTE网络的核心技术。虽然早期部署的LTE网络尚未完全达到官方4G速度标准，但LTE Advanced技术后来实现了真正的4G性能。如今，LTE与4G LTE这两个术语通常可互换使用。
什么是LTE Advanced？
LTE Advanced（LTE-A）是LTE的增强版本，通过载波聚合、高阶MIMO及改进的信号处理技术，显著提升了LTE的传输速率和网络容量。
LTE Advanced在保持与现有LTE网络兼容的同时，提供了更快的性能。
什么是LTE-M？
LTE-M（Cat-M1）是一种专为IoT 设计的低功耗LTE技术。该技术支持移动性、语音功能及扩展覆盖范围，使其成为需要长电池寿命的联网设备的理想选择。
IoT是什么？
窄带IoTIoT ）是一种基于LTE的低带宽技术，专为小数据传输和深室内覆盖进行优化。IoT 广泛IoT 智能电表、环境传感器及远程监控系统。
LTE比5G慢吗？
是的，LTE的速度确实慢于5G，但LTE的性能对于许多IoT、企业级和移动应用而言仍然足够。
LTE安全吗？
是的。LTE网络包含内置的安全功能，例如：
- 基于SIM卡的认证
- 加密数据传输
- 安全的IP连接
- 网络层访问控制
对于企业及工业级部署，LTE连接提供了强大的运营商级安全性。
LTE需要专用设备吗？
要使用LTE网络，设备必须配备与运营商频段兼容的LTE调制解调器或LTE模块。
哪些设备使用LTE技术？
使用LTE的设备包括：
- 智能手机和平板电脑
- LTE路由器和网关
- 工业IoT
- 车队追踪系统
- 医疗监测设备
- 智慧城市基础设施
任何配备LTE调制解调器的设备均可连接至LTE网络。
LTE服务将提供多长时间？
LTE技术预计将在未来多年保持活跃状态。运营商持续投资LTE基础设施建设，LTE网络将与5G网络并存至2030年代，尤其在IoT 工业应用领域。
为什么LTE对IoT 工业应用如此重要？
LTE连接对IoT 至关重要，IoT 它提供了：
- 广域蜂窝网络覆盖
- 可靠的网络性能
- 安全数据传输
- 移动辅助
- 设备生命周期兼容性
在工业环境中，LTE技术可实现远程监控、资产追踪、智能基础设施以及关键任务通信。
下一步工作
编者注：本文最初发表于2021年11月，并于2026年2月进行了更新。