1.1 LTE技术

1.1.1 什么是LTE

欢迎大家开始LTE的学习之旅，我们的课程就从什么是LTE开始。

LTE是一个缩写，全称是Long Term Evolution，也就是长期演进的意思。请大家注意T是Term的缩写，不是Time的缩写。国人听到长期，往往会理解为长时间，其实T在LTE中是时期的意思。

光看LTE的全称，大家应该还不能了解LTE是做什么的。不过如果大家以前接触过WCDMA、GSM甚至cdma2000、PHS，那么问题就简单了：LTE其实是一个与WCDMA、GSM相类似的术语，用大白话说就是一种移动通信技术。

之所以大家第一次碰到LTE时一头雾水，还得归结于LTE这个术语的命名方式与WCDMA、GSM、cdma2000或者PHS这些术语非常不一样：从WCDMA和cdma2000的名称中我们可以看到采用的关键技术；从GSM和PHS的名称中，我们可以看到应用场合；但是从LTE的名称中我们完全看不出LTE技术的特点以及应用场合，这真是一种非常玄妙的命名方式。

了解了LTE的全名后，接下来我们来了解LTE技术的特点。

很多人对LTE的第一印象就是4G，这里的G是代的缩写，4G就是第四代移动通信技术的意思。

其实，4G还不足以反映LTE技术的全貌，下面列出了LTE技术的一些特点：

（1）系出名门，众望所归

每种移动通信技术都有自己的渊源，并不是像孙悟空那样从石头缝里蹦出来的。

移动通信技术的渊源就是所属的技术流派，技术流派是一种技术体系，可以理解为武侠小说中描述的武林门派。

移动通信技术发展出了许多技术流派，例如，前面讲到的WCDMA、GSM、PHS，还有后面会提到的TD-SCDMA、WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性）等技术，都属于一种技术流派。比如GSM、WCDMA以及LTE技术，就出自3GPP（3rd Generation Partnership Project，3G伙伴项目）这个技术流派。其他比较出名的技术流派还有3GPP2等。

大家知道，武林门派在江湖中的地位是不同的，少林、武当可谓高高在上，即所谓的名门正派。移动通信的技术流派在全球的影响力也是大不相同的，其中影响力最大的两个技术流派就是3GPP和3GPP2。3GPP就是移动通信技术的名门正派，地位类似于少林、武当。

LTE出身于3GPP这个技术流派，3GPP不光为LTE取了大名，制定了技术体系，还设计了LTE的图标，如图1.1所示。

很有意思的是，GSM、WCDMA和LTE不但都出自3GPP旗下，而且还有明显的传承关系：GSM交棒给WCDMA，而WCDMA的下一棒，就是LTE。因此，说LTE是名门之后，毫不夸张。

前面讲到了影响力，移动通信技术的影响力是通过市场占有率体现出来的。各种移动通信技术在全球通信市场中进行激烈的竞争，争夺市场的占有率。

显然，市场占有率高的技术，制造商和运营商会更加投入。这是因为制造商和运营商都有“随大流”的想法，愿意去选用一些有美好未来的技术体系。

拥有名门之后的光环，对LTE的推广，无疑起到了推波助澜的作用。因此，在LTE技术的发展初期，就有大量的运营商表态支持和采用LTE。用句时髦的话来讲，就是LTE技术C位出道，在市场上的地位犹如众星捧月，众望所归。

（2）演进，还是革命

LTE既然是名门之后，那么对前辈技术，到底是继承还是推倒重来呢？也就是LTE技术体系，对于WCDMA技术而言，到底是演进还是革命呢？这是一个大家都很关注的问题，一直以来众说纷纭。

从LTE的命名来看，E是演进的缩写，说是演进可能比较符合当初设计者的想法。不过，虽然从名称上看LTE是演进，但是从网络架构上看，其实LTE是对WCDMA技术的一种颠覆。

因此，LTE到底是演进还是革命，我们会在后续内容中详细介绍。

（3）4G的敲门砖，下行峰值速率150Mbps/上行峰值速率50Mbps

前面已经说过，很多人对LTE的第一印象就是4G。移动通信技术自从诞生以来，经历了1G、2G、3G、4G和5G的发展过程，1G基于模拟技术，已经被淘汰；2G基于数字技术，实现了移动通信的全球普及，功不可没，代表者就是GSM；3G面向移动多媒体，代表者就是WCDMA；4G迈向移动宽带，速率更快，容量更大，正在接2G和3G的班，是目前主流的移动技术；5G则是当下正在大力发展的移动技术。

之所以说LTE是4G的敲门砖，而不直接说4G，这里还有一个故事。

国际电信联盟（ITU）是4G概念的首创者。一开始时，ITU给出了这样的4G技术硬指标：低速移动用户的下行峰值速率超过1Gbps，高速移动用户的下行峰值速率在100Mbps以上。从LTE的性能指标看，离ITU发布的4G硬指标还有一段距离，因此LTE也往往被称为3.9G技术。

不过，到了2010年年底，ITU修改了一贯的说法，表示什么是4G技术并没有明确的定义，所有的后3G技术都可以认为是采用了4G技术，这样就大大拓宽了4G技术的范畴，从LTE、WiMAX到HSPA+，都可以纳入4G的范围。这种做法受到了运营商、终端厂商以及用户的普遍欢迎。

后来，随着LTE在移动通信市场中份额的一家独大，LTE甚至逐步成了4G的代名词。在这种情况下，继续纠结LTE是不是4G就显得很古板了。

（4）有FDD与TDD两大分支

FDD和TDD指的是移动通信系统常用的两种双工方式：频分双工和时分双工。双工方式用来解决移动通信设备同时收发的问题，是实现移动通信的关键技术。想深入了解双工方式的技术特点，大家可以阅读第2章的相关内容。

在LTE之前的移动通信技术，要么采用FDD或者TDD之一，如GSM、PHS；要么包含了FDD与TDD，但两者是基本独立的，比如UMTS技术体系中的WCDMA与TD-SCDMA，技术规范是分开的文件，互相井水不犯河水，独立发展。

到了LTE，FDD与TDD被整合到了一起，写在了一个统一的技术规范中，FDD与TDD的关系变得更为紧密，同步发展。LTE的TDD部分还定义了一个专有的名称：TD-LTE，在中国甚至更早得到了商用。

1.1.2 LTE：一统江湖

前面已经讲到，LTE是名门之后，那么什么是名门呢？在移动通信技术体系中，我们把名门称为主流移动通信技术。衡量主流移动通信技术有以下两个指标：

● 覆盖的用户数量；

● 部署的网络数量。

如果在这两个指标上都领先的话，就是主流的移动通信技术。目前，GSM、WCDMA和LTE可以当之无愧地称为2G、3G和4G的主流移动通信技术，而GSM、WCDMA和LTE技术体系都是由3GPP负责制定的。

除了主流的移动通信技术，前面还介绍了很多移动通信技术，图1.2综合展示了移动通信技术的演进路线图，不难看出LTE正是这些移动通信技术的发展方向。

比如WCDMA技术经历了HSPA、HSPA+的发展过程，而HSPA+就是前面提到的一种4G技术。不过最终，WCDMA技术体系会演进到LTE的FDD版本。

TD-SCDMA的技术体系也是由3GPP负责制定的，这种3G技术在中国曾经广泛使用。与WCDMA类似，TD-SCDMA经历了TD-HSPA的发展阶段，然后演进到LTE的TDD版本。

cdma2000是3GPP2旗下的技术，cdma2000技术体系已经发展到了EV-DO阶段。3GPP2原计划从EV-DO再发展到UMB（Ultra Mobile Broadband，超级移动宽带），但是后来放弃了这个计划，转而直接采用LTE的FDD版本作为后续技术。

图1.2的下方还列出了WiMAX技术，WiMAX是与LTE相竞争的4G技术，属于IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气与电子工程师学会）这个技术流派。其实，LTE的诞生还得归功于WiMAX，没有WiMAX的异军突起，LTE的技术规范也不会早在2008年就出炉了。不过，与LTE得到多方宠爱不同，WiMAX的发展一直都不是很顺畅，总是处在LTE的阴影下，目前已经基本被淘汰出局。

因此，到了2019年，我们可以明确地说，LTE技术一统了移动通信技术的江湖。

有意思的是，国内目前三大通信运营商各遵循了图1.2中的一条技术演进路线，比如中国联通走的是WCDMA这条全球的主流路线，中国移动走的是TD-SCDMA这条技术路线，中国电信走的是cdma2000这条技术路线。

不管走哪条路线，国内这三大通信运营商的技术演进路线，最终的结局都是演进到LTE，可谓条条大路通罗马。因此，作为通信人，尤其是从事移动通信技术工作的人士，了解和掌握LTE技术，就责无旁贷了。

1.1.3 LTE：架构的革命

前面提到，LTE的命名中有演进，但很多人还是认为LTE是革命，其中一个重要的论据就是相比WCDMA系统，LTE系统的架构发生了巨大的变化。

图1.3展示了LTE与WCDMA系统架构的对比，左图是LTE系统的架构，右图是WCDMA系统的架构，可以看到两者的无线网络架构完全不同。在LTE的无线网络中只有一种设备——基站（eNodeB，简称eNB），eNodeB直接与核心网连接，而WCDMA无线网络中的主角——无线网络控制器（又称基站控制器）（RNC）已经消失。这样，LTE的无线网络就形成了所谓的扁平化结构。

为什么LTE要革RNC的命呢？原来，LTE是为了减少业务的延迟。RNC在WCDMA网络中的作用就像单位里的中层领导，减少了一个管理环节，处理节奏自然要加快许多。但是，这样做不是没有代价的，核心网从面对几十套RNC到面对成千上万台基站，连接就成了一个大问题。

于是，LTE又引入了另外一个革命，实施核心网的全IP化以及核心网与无线网络接口的IP化，曾经在WCDMA网络中还有一席之地的ATM技术，这回被LTE系统彻底地抛弃了。

核心网实施全IP后，LTE系统还去掉了WCDMA网络中的CS（电路交换）域设备，只保留了P S（分组交换）域设备，这下核心网的架构也得到了大幅度的精简。不过，作为CS业务的代表，语音业务是不能放弃的，因此LTE系统也做了一些变通，采用VoLTE（可以理解为VoIP）来承载语音业务，也就是通过PS域来承载语音业务。

总之，从系统结构看，无论是无线侧还是核心侧，LTE都是一场革命。

1.1.4 LTE：功能的演进

前面介绍LTE系统的架构发生了巨大的变化，但是LTE的功能并没有发生翻天覆地的变化，只是一种演进。为什么这样说呢？请看图1.4给出的LTE系统的架构，该图展示了LTE系统功能的演进。

在图1.4中，把LTE系统分为空中接口的物理层、空中接口的链路与网络层、无线网络的接口和核心网四个功能层次。

在这四个功能层次中，只有第一个层次，也就是LTE空中接口的物理层相对于WCDMA空中接口发生了根本的变化，其他三个层次都是继承为主，改进为辅，只是演进。

首先，LTE空中接口的链路与网络层和WCDMA空中接口的链路与网络层基本一致，只是由于LTE核心网取消了CS域，因此链路与网络层的功能得到了精简，不再使用专用业务信道，只采用共享业务信道。

其次，LTE无线网络的接口也是类似的情况，基本上照搬了WCDMA的Iu和Iur接口，当然也做了一些调整。

另外，LTE核心网源自WCDMA核心网的PS域，其中最重要的GTP（GPRS Tunnelling Protocol，GPRS隧道协议）被继承下来。

其实这种局面完全符合LTE技术创始人的愿望。作为厂商和运营商的代表，有谁愿意放弃大好的江山，推倒重来，另起炉灶呢？

因此，从功能上看，LTE就是演进，不过是长期演进，积少成多，从量变到质变。

1.1.5 LTE：技术的突破

前面讲了，相对于WCDMA，LTE空中接口的物理层发生了巨大的变化。接下来我们详细介绍LTE技术为什么要变，是怎样变的。

图1.5展示了LTE的主要技术突破，这正是LTE相对于WCDMA革命性的一面。

LTE的设计初衷就是要提供比WCDMA快得多的速率。有很多办法可以提升速率，但是最简单、最快捷的办法就是增加带宽。LTE最多可使用20MHz的带宽，是WCDMA带宽的4倍，在同等条件下，LTE至少可以比WCDMA快4倍。

由于LTE有4G、名门之后等多重光环，所以成为移动通信技术中最被看好的技术。于是各大运营商纷纷准备上马LTE。但并不是所有运营商都具备20MHz带宽的条件，怎么办呢？让LTE敞开大门，既支持20MHz的大带宽，又支持15MHz、10MHz、5MHz、3MHz甚至1.4MHz的带宽，充分满足运营商更新换代的要求。

除了带宽可变，全球各个运营商使用的频段也是五花八门的。在LTE规范中，定义了30多个工作频段，远远超过了GSM和WCDMA。这一方面说明了LTE受欢迎的程度，另一方面也给无线设备和终端厂商带来了巨大的实现压力。不过不管怎么样，总是一种幸福的烦恼。

LTE的灵活性还体现在LTE是第一种同时支持TDD和FDD的移动通信技术，可以支持TDD和FDD混合组网。

为了满足大带宽和可变带宽的需求，人们发现在3G技术中一直广泛使用的CDMA技术有心无力，一种新的复用技术应运而生，这就是OFDM技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）。

OFDM是一种特殊的频分复用技术，使用了正交的子载波。通过调整子载波数量，OFDM技术可以灵活地改变工作带宽，满足了大带宽和可变带宽的需求。在LTE系统中，下行方向采用了OFDM技术，上行方向则采用OFDM的变形SC-FDMA技术。OFDM还可以用于多用户接入，即OFDMA（正交频分多址接入）。

OFDM技术是LTE技术中最关键、最精华的部分，也是LTE技术学习的重点和难点。本书的后续章节将会详细介绍OFDM技术的原理以及在LTE系统中的具体实现方式。

OFDM技术可以充分利用大带宽，但是人们还希望提高带宽的使用效率，毕竟带宽是非常宝贵的资源。于是，多天线技术也被引入到LTE技术中。

多天线技术分为3种类型：波束赋形、发射分集以及MIMO（多入多出，有时也称为空间复用），其中的MIMO可以大幅度地提高带宽利用率，从而提升业务的吞吐率。

多天线技术也是LTE技术中非常重要的环节，同样是LTE学习的重点和难点，本书的后续章节将会详细介绍多天线技术的原理以及在LTE系统中的具体实现方式。

附带讲一下，从基站的硬件上看，我们发现LTE基站标准配置就是双发射，而WCDMA基站只是单发射，这是一个显著的变化。双发射会带来硬件成本的提高，但是也会带来性能的显著提升。

1.1.6 LTE：性能的飞跃

LTE在物理层上进行了大刀阔斧的革命，带来了性能上的大飞跃。

通常我们采用峰值速率作为理论分析的性能指标，平均速率作为实测分析的性能指标。

就拿下行峰值速率这个性能指标为例，理论上，TD-SCDMA、EV-DO和HSPA等3G技术的下行峰值速率普遍在10Mbps以下，而LTE的下行峰值速率可以超过100Mbps。

上行峰值速率的情况与下行峰值速率也是类似的，理论上，3G技术的上行峰值速率通常低于5Mbps，而LTE的上行峰值速率可以轻松超过20Mbps。

因此，从上、下行峰值速率这个关键的性能指标上看，4G技术遥遥领先，抛开3G技术一个数量级，的确是性能上的一大飞跃。

当然，理论峰值速率的对比只是参考，实际的性能测试结果更加有说服力。

图1.6展示了TD-LTE网络实测效果，这是2013年年初笔者在中国第一个TD-LTE商用城市杭州做的定点测试详细结果，算是笔者自己的亲身体验。

为了让测试更有针对性，笔者选择在数据业务的多发地—室内进行测试，测试地点都是借助室外的基站来覆盖的。一个测试点是办公室，室外基站比较近，接收到的基站信号比较强；另外一个测试点是居民区，室外基站比较远，接收到的基站信号比较弱。

从图1.6中不难看出，无论是在信号好的室内近点还是信号差的室内中远点，在下行平均速率、上行平均速率和往返延迟这三大性能指标上，TD-LTE网络都远远领先于HSPA网络，更不用说完胜TD-SCDMA网络了，的确带给用户一种耳目一新的感觉。

1.1.7 LTE：后浪推前浪

LTE从一出道开始，无论是理论性能和实测指标，都比3G技术大幅领先，兑现了天赋，后来获得广泛欢迎就不难理解了。由于LTE技术性能优异，相对3G技术的优势非常明显，因此人们普遍认为，LTE技术的前途非常光明。

爱立信公司多年来一直在进行各种移动通信技术全球用户数量的预测，2018年11月，爱立信发布的全球移动用户数量的预测如图1.7所示。

图1.7给人最明显的感观，就是移动用户的分布仿佛是海浪一样，一浪推一浪：CDMA和TD-SCDMA这两浪已经平息；GSM这一浪也进入了尾声；WCDMA这一浪已经过了高点，正在下滑；5G这一浪正在发轫；而LTE正在进入主升浪，未来十年间的统治地位一目了然。

这张图让笔者想起了孙中山先生的名言：“天下大势，浩浩汤汤，顺之者昌，逆之者亡。”作为一个通信技术人，一定要对技术发展的趋势有一个清晰的认知，及早布局。

结合图1.7，这里再简要介绍一下LTE技术在全球的普及和商用过程。

2010年是全球LTE的商用元年，北欧等地已经有LTE的商用网络，美国运营商Verzion也于2010年年底实现了LTE的商用，LTE的发展也就此正式起步。根据GSA发布的统计数据，到2018年年底，全球的LTE用户数近40亿，占全球移动用户数量的47%，已经是全球移动通信技术的霸主。

至于中国，2014年是中国LTE的商用元年，之后LTE网络的规模经历了快速发展，迅速成为全球最大的LTE市场，基站数量和用户数稳居全球第一。根据工业和信息化部（简称工信部）发布的中国2018年通信业统计公报，中国的LTE用户总数达到11.7亿户，占国内全部移动用户数量的74.5%，LTE技术已经成为国内移动通信技术名副其实的龙头老大。

1.1.8 LTE：演进无极限

作为WCDMA的后续技术，LTE借鉴了WCDMA持续发展的特点，自从发布以来，技术仍然不断发展，持续更新，图1.8展示了LTE的技术发展之路。

3GPP于2004年年底开始制定LTE的技术规范，2008年发布了LTE技术规范的第一个版本R8。之所以叫R8，主要是与WCDMA/HSPA技术规范的版本同步，计划在2008年发布，不过后续版本的编号与年份就脱离了关系。

之后，3GPP继续发布新的LTE技术规范版本，每个版本都会增加一些新的功能。2009年发布的是R9版本，2010年发布的是R10版本。R10版本还发生了一个小变化，起了一个新的名称：LTE-A，A是Advanced的缩写，也就是增强版。R10之后是R11和R12，LTE-A各个版本具体增强了哪些功能，在1.1.9节中会详细介绍。

2016年，3GPP发布了R13版本，并在2015年10月为这个版本取了个大名：LTE-Advanced Pro。R13之后，还有R14、R15……

当然，对大多数人来说，Advanced和Advanced Pro都太长了，于是业内有人借鉴了C++和HSPA+的写法，把LTE-A写成LTE+，把LTE-A pro写成LTE++。我个人觉得这个写法还是蛮简洁的，只可惜没有流行起来，现在常见的简写方式还是LTE-A和LTE-A pro。

前面提到LTE一统了4G的江湖，因此LTE实际上已经与4G画等号了。LTE发展到LTE-A后，LTE-A自然就被称为4.5G技术了，至于LTE-A pro，可以算成是4.75G，也有厂家称为pre 5G。

不过，仍旧有厂家认为LTE没有达到IMT-Advanced的4G要求，不是货真价实的4G，充其量只是3.9G技术。在这一派厂家眼中，LTE-A才是4G技术，LTE-A Pro被其称为4.5G技术。

因为存在这两种不同的看法，所以4.5G到底指什么，是指LTE-A还是LTE-A pro，就要看上下文了。

最后讲一下4G+，其实这种说法并不常用，一般都是运营商用来描述支持VoLTE和载波聚合功能的LTE网络和手机的。

1.1.9 LTE-A：更高速率、更大容量

前面说过，LTE技术是为了应对WiMAX技术的挑战而产生的，发布时还比较仓促，因此性能指标虽然比3G技术高出一筹，但是离ITU主导的IMT-Advanced技术要求，也就是在1.1.1节中提到的4G技术硬指标还有不小距离。

因此，在R8和R9之后，3GPP制定了R10技术规范，将LTE技术进一步发展为LTE-A。图1.9展示了R10版本LTE-A相对于R8/R9的主要技术特点，可以看到R10版本LTE-A是多种技术的综合体，除保留R8/R9的关键技术之外，还引入了载波聚合（频点捆绑）、增强下行MIMO（最高8×8）、上行MIMO（最高4×4）以及中继技术。此外，R10的技术体系中还包括异构网络（HetNet）和增强ICIC（Inter-Cell Interference Coordination，小区间干扰协调）等技术。

引入这些技术后，R10版本理论上的最高上、下行峰值速率均可以突破1Gbps，这样就从字面上达到了IMT-Advanced的要求。之所以说字面上，这是因为R10网络商用时主要采用了载波聚合技术，其他的技术特点并没有充分兑现，因此理论上的峰值速率也未能实现。

在R10之后，LTE-A的技术继续向更大容量、更高速率的方向发展，在R11中引入了CoMP（Coordinated MultiPoint Transmission and Reception，多点协调传输和接收）以及增强物理下行控制信道（EPDCCH），在R12中引入了MTC（机器类通信）、D2D（设备直接通信）、双连接、3D波束赋形和256QAM等技术。

表1.1简要列出了LTE-A各个版本的技术特点。

在这些技术中，CoMP技术是异构网络技术的进一步发展，使得LTE网络中可以部署更多的基站，实现宏基站与微基站的共存，大幅增加基站的密度，从而直接提升LTE网络的容量。

双连接技术允许终端同时与两个小区建立连接，这样不但可以提升终端的业务速率，而且还大幅提升了业务的可靠性，应该算是LTE技术的一大突破。

1.1.10 NB-IoT与5G：风云再起

LTE技术发展到LTE-A以及LTE-A pro后，出现了一个重大变化：

从LTE技术的R13版本开始，产生了一个新的技术分支：NB-IoT（窄带物联网），主要用于支持低功耗、低速率和窄带宽的设备。

其实，在R12中引入的MTC，就是NB-IoT技术的先河。到了R13以后，NB-IoT干脆就独立出来，这其中的原因可以从NB-IoT的名字上看出：NB-IoT的窄带与LTE的宽带特性完全是南辕北辙。因此，要想将这分处于冰与火的两端整合在一起，实在太困难了，一分为二是必然的。

当然，尽管服务的终端一分为二了，但是eNB还是用同一套。只需要将eNB升级到R13版本，就可以支持NB-IoT技术了。因此从2017年开始，国内运营商开始部署NB-IoT网络，LTE无线网络普遍升级到R13版本。

到了5G时代，应用方向从两个变成了三个，这三大应用方向分别命名为eMBB（enhance Mobile BroadBand，增强移动宽带）、mMTC（massive Machine Type of Communication，海量机器通信）和URLLC（Ultra-Reliable and Low Latency Communication，超可靠低时延通信），图1.10展示了LTE与NB-IoT和5G的关系。

5G的三个技术分支分别针对以下三种应用场景：

● eMBB追求更高速率，通过更大带宽以及提升基带速率实现，这是在LTE主流方向上的持续演进，主要用于高速数据和高清视频等业务。

● mMTC追求更多用户以及更低功耗，主要用于物联网，支持海量的物联网终端，终端的功耗很低。mMTC是在NB-IoT基础上的演进，主要用于智能家居和远程抄表等业务。

● URLLC追求更低时延和更高可靠性。URLLC需要借助更快的调度来实现极短的延时，主要用于车联网和远程控制等业务。

大家可能会奇怪，既然这三个应用方向的特点都不一样了，为什么不干脆分开各自发展，还要放在5G的同一个技术体系下呢？

这主要是运营商希望不同的应用方向尽可能地基于同一套技术方案，或者说基于同一套核心网，乃至同一个基站，这样可以减少设备的投资，充分地利用设备的能力。

当然，这样的如意算盘是否有效，还要等5G登场后才能见分晓了。

1.1.11 强强对话：LTE与WiFi

前面说过，LTE技术在4G领域的潜在对手WiMAX发展不利，LTE在4G领域已经没有对手，一统江湖。

不过，尽管LTE在4G技术领域顺风顺水，但是在室内高速数据业务这个领域，LTE技术未必最强。大家知道，作为无线局域网（WLAN）技术的杰出代表，WiFi技术一直以来都是室内高速数据接入之王，而人们也希望LTE技术在室内高速数据接入领域同样大展身手，这就使LTE与WiFi迎头相撞，展开了强强对话的好戏。

所以，一直以来都有人关心，在室内高速数据业务领域，特别是家庭内部的业务，LTE与WiFi，高手过招，谁更强，谁又会笑到最后？

在笔者看来，其实两种技术各有各的优势。

先说技术本质，LTE的技术特点前面已经介绍过了，而WiFi技术中的WiFi 4（IEEE 802.11n）版本也集OFDM和多天线技术于一身，带宽也有20MHz，还支持两个载波的聚合，最高下行速率可达600Mbps，商用系统的下行峰值速率超过100Mbps，与LTE技术相比，没有明显的高下差异。

至于后续版本，LTE之后有LTE-A，峰值速率可达Gbps；WiFi 4之后同样有WiFi 5（IEEE 802.11ac），利用载波聚合等技术，峰值速率也可达Gbps，可谓旗鼓相当。

再看无线参数，两者有比较大的差别：WiFi 4主要采用的是5.8GHz的频段，而LTE通常采用的都是2GHz甚至更低的频率。频段越低覆盖能力越强，对室外覆盖非常有利，不过对于家庭覆盖，不需要那么大的范围，5.8GHz的频段并不是一个缺陷。

另外一个差别是基站的发射功率，LTE基站的最大发射功率可达40W，而WiFi家用AP（接入点）的最大发射功率仅有100mW，差别极大。但是在家庭覆盖的场合，并不需要天线输出太大的发射功率，反倒是LTE的基站有施展不开的问题。

接下来看实施，LT E采用的是管制频段，频段的质量有保证，服务可靠，适合运营商；而WiFi采用的是非管制频段，被干扰也无话可说，作为商业运营不够可靠。不过，目前商业运营的WiFi网络只是WiFi的一小部分，更多WiFi设备都是非运营的，仅仅用于家庭内部的无线接入。

最后看终端，目前LTE终端主要是智能手机，而WiFi终端除了智能手机，还包括平板电脑、机顶盒、智能家居以及PC等，支持WiFi的设备在家庭中更多。

当然，最大的差别还是LTE设备需要绑定USIM卡，使用成本更高。

总之，客观地看，在室内高速数据业务领域，特别是在家庭内部，LTE由于自身特点所限，普及程度一般情况下还是WiFi更有优势。

对比完了家庭内部的覆盖，最后介绍一下公共区域的覆盖。

运营商可以用LTE技术，也可以用WiFi技术来实现公共区域的覆盖。运营商部署的WiFi网络与覆盖家庭内部的单点WiFi不一样，是商业运行的。

与WiFi网络相比，LTE网络在稳健性、可管理性、接入广泛性以及终端高移动性等方面，都有WiFi网络无法比拟的优势。在R13之后，LTE-A pro甚至可以直接抢占WiFi的频段。

因此，尽管运营商曾经尝试过部署WiFi网络，现在还是回归到LTE技术上了。