How does your mobile phone work? - ICT #1
你的手機是如何工作的？
LTE（長期演進）是一種行動通信標準。在蜂窩網路中，與早期的無線通信標準相比，行動數據可以，以更大的數量和更高的速度，透過空中傳輸。正如名稱「長期演進」所暗示的那樣，該標準將在未來很長一段時間內繼續有效。5G 的推出不會改變這一點。LTE 網路將繼續作為建構 5G 行動網路的基礎。
什麼是 LTE？
LTE 也被稱為「4G」，第四代行動通信技術。LTE 包含對「通用行動電信系統」(UMTS)（第三代行動通信）的許多增強功能。因此，5G 包含對 LTE 的一系列增強。因此，很明顯 5G 代表了蜂窩技術的不斷發展。LTE 也被稱為「4G」，第四代行動通信技術。LTE 包含對「通用行動電信系統」(UMTS)（第三代行動通信）的許多增強功能。因此，5G 包含對 LTE 的一系列增強。因此，很明顯 5G 代表了蜂窩技術的不斷發展。
這些標準是在第三代合作夥伴計劃 (3GPP) 中定義的，這是一個全球性的標準組織聯盟，負責開發行動電信協議。3GPP 的工作有助於確保行動通信標準，在全球都能相容。LTE 網路的基礎是 IP 網路架構。這就是為什麼德國電信，也將其固網網路轉換為網路協議 (IP) 的原因。這些標準是在第三代合作夥伴計劃 (3GPP) 中定義的，這是一個全球性的標準組織聯盟，負責開發行動電信協議。3GPP 的工作有助於確保行動通信標準，在全球都能相容。LTE 網路的基礎是 IP 網路架構。這就是為什麼德國電信也將其固網網路，轉換為網路協議 (IP) 的原因。
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LTE 問世多久了？LTE 問世多久了？
2009 年 12 月 14 日，世界上第一個公共 LTE 網路，在斯德哥爾摩和奧斯陸開始營運。 德國第一個 LTE 基地台於 2020 年 8 月 31 日由德國電信在 Kyritz an der Knatter 啟用。
LTE 網路是如何工作的？LTE 網路是如何工作的？
在其他創新中，LTE 使用 MIMO（多輸入多輸出）天線技術。由於其低延遲，LTE 支持透過網路協議傳輸語音服務（VoLTE：Voice over LTE）和視訊電話，並支持使用時間關鍵的應用，例如智慧手機上的線上遊戲。憑藉 20 MHz 的頻寬，LTE 可以實現高達 300 Mbit/s 的下載速度，和 75 Mbit/s 的上傳速度，時延低於 20 毫秒。
GSM 和 UMTS 是 LTE 的先驅 GSM 和 UMTS 是 LTE 的先驅
隨著 GSM（全球行動通信系統）標準的首次亮相，行動通信突破了大眾市場。手機變得更輕、更便宜。GSM 在全球的商業化和日益激烈的競爭，降低了系統技術和用戶設備的成本。GSM 對用戶的主要好處是，即使跨越國界，他們也不需要新的 SIM 卡或設備。除了語音通話之外，GSM 還可以透過 SMS（簡訊服務）發送文本。在高峰時期，德國用戶每年發送 590 億條簡訊。
隨著 WhatsApp、Facebook、Instagram 等的興起，簡訊的流行度急劇下降。2018 年，德國發送了 890 萬條短文本。
此外，GSM 將號碼 112 標準化為「全球緊急電話號碼」。即使在今天，GSM 仍然是使用最廣泛的行動通信標準，儘管在此期間 LTE 網路覆蓋，已在農村地區顯著趕上。總體而言，德國 98% 的人口，現在在德國電信的德國行動網路中，擁有 LTE 覆蓋。
UMTS 是第三代 (3G) 行動通信標準。UMTS 網路支持，比 GSM 網路高得多的數據速率。UMTS 支持高達 42 Mbit/s 的數據傳輸速度。GSM 最大支持 220 Kbit/s。UMTS 網路的一項重大創新，是更高的數據速率，使得傳輸音樂文件成為可能。相比之下，LTE 的下行速度高達 300 Mbit/s，上行速度高達 75 Mbit/s。這使得 LTE 網路速度更快，從而實現視訊，甚至流媒體的傳輸。
在 2000 年 7 月/2000 年 8 月的 UMTS 頻率拍賣中，德意志聯邦共和國拍賣了 988 億德國馬克（相當於約 500 億歐元）。然而，UMTS 無法兌現其崇高的承諾。它的傳輸速率，無法滿足客戶對頻寬日益成長的需求。儘管如此，iPhone 預示著行動網路的突破，儘管第一代 iPhone 機型並不支持 UMTS。2007 年，德國電信以獨家交易方式在德國市場推出 iPhone，標誌著獨一無二的成功故事的開始。iPhone 4 是第一款支持透過 HSUPA 進行 UMTS 數據傳輸的機型，速度高達 5.7 Mbit/s。
LTE 的另一個優勢：在建構網路時，可以使用已經為 GSM 和 UMTS 建構的行動基地台 - 無需為第四代網路建立全新的基礎設施。LTE 的另一個優勢：在建構網路時，可以使用已經為 GSM 和 UMTS 建構的行動基地台 - 無需為第四代網路建立全新的基礎設施。
誰可以使用 LTE？誰可以使用 LTE？
要在行動設備上使用 LTE 和快速網路，用戶必須擁有支持 LTE 的智慧手機或平板電腦、預訂 LTE 費率計劃，並位於 LTE 無線電小區。這在今天沒有問題：Apple、三星、華為和許多其他公司的現代智慧手機都支持原生 LTE。如今，面向智慧手機用戶的廉價 LTE 費率計劃不僅由網路營運商提供，而且還由行動通信折扣店提供。德國電信的 LTE 網路，現在覆蓋了德國 98% 以上的家庭。LTE 在城市和農村地區都可用。第四代行動通信技術的建設，將在未來幾年繼續進行。
透過 LTE 的行動網路在哪裡可用？透過 LTE 的行動網路在哪裡可用？
網路營運商在網路上，發布了許多地圖，顯示了各自的 LTE 覆蓋範圍。在/schneller 上，德國電信展示了其 LTE 以及 GSM 和 5G 行動網路的覆蓋範圍。在其寬頻地圖集中，德國的 BMVI（聯邦運輸和數位基礎設施部），顯示了 LTE 的全國網路覆蓋，以及固網網路的覆蓋。此外，德國聯邦網路局 (BNetzA) 提供特定位置的搜索功能，其中包含每個位置，所有可用網路營運商的概覽。網路營運商在網路上發布了許多地圖，顯示了各自的 LTE 覆蓋範圍。在
LTE 傳輸塔位於何處？LTE 傳輸塔位於何處？
建築物屋頂或現有塔上的位置，用於 LTE 天線。屋頂上的天線高度，通常不超過十米。德國電信網路中塔的高度通常為 30-40 米。支架通常由混凝土製成，同時也使用鋼格桅杆。天線固定在天線桿上，並透過 HF 電纜連接到無線電頭。另一種系統技術安裝在塔腳或機房內。建築物屋頂或現有塔上的位置用於 LTE 天線。屋頂上的天線高度通常不超過十米。德國電信網路中塔的高度通常為 30-40 米。
LTE 使用哪些頻率？LTE使用哪些頻率？
德國電信目前在以下頻率上，使用 LTE（關鍵日期：2020 年 6 月 30 日）：德國電信目前在以下頻率上，使用 LTE（關鍵日期：2020 年 6 月 30 日）：
- 1.8 GHz 範圍內的 LTE 頻段 3 德國電信，目前將這些頻率專門用於 LTE。1.8 GHz 範圍內的 LTE 頻段 3 德國電信，目前將這些頻率專門用於 LTE。
- 2.1 GHz 範圍內的 LTE 頻段 1該頻段，以前用於 3G/UMTS。作為其 5G Booster 計劃的一部分，德國電信於 2020 年 6 月開始使用該頻段中的 15 兆赫茲，進行動態頻譜共享 (DSS)，該頻段適用於 LTE/4G 和 5G。 2.1 GHz 範圍內的 LTE 頻段 1該頻段，以前用於 3G/UMTS。作為其 5G Booster 計劃的一部分，德國電信於 2020 年 6 月開始使用該頻段中的 15 兆赫茲，進行動態頻譜共享 (DSS)，該頻段適用於 LTE/4G 和 5G。
- 2.6 GHz 範圍內的 LTE 頻段 7，這些頻率主要用於城市，以增加 LTE 網路的容量。由於範圍有限，這些頻率的物理特性無法廣泛使用。
- 德國電信在 900 MHz 範圍內的 LTE 頻段 8使用這些頻率，在城市提供良好的室內覆蓋，和在農村地區提供更廣泛的覆蓋。德國電信在 900 MHz 範圍內的 LTE 頻段 8，使用這些頻率在城市提供良好的室內覆蓋，和在農村地區提供更廣泛的覆蓋。
- 800 MHz 範圍內的 LTE 頻段 20 LTE 頻段 20，本質上是 LTE 網路的母體。所有網絡營運商都使用這些頻率，尤其是在農村地區。800 MHz 範圍內的 LTE 頻段 20 LTE 頻段 20，本質上是 LTE 網路的母體。所有網路營運商都使用這些頻率，尤其是在農村地區。
為什麼 LTE 對 5G 也很重要？ 為什麼 LTE 對 5G 也很重要？
從技術上講，5G並不是一個獨立的網路，而是在現有 4G 網路的基礎上，增加了新的功能和技術特性。技術事實（見下面的附錄）完全排除了單獨考慮 4G 和 5G 的可能性。透過結合可用頻率，德國電信正在顯著加快 5G 的佈署 —— 尤其是在農村地區。這種技術攻勢也給 LTE 帶來了另一次推動，因為客戶有另一個頻段可以使用 LTE，從而獲得更多頻寬。動態頻譜共享 (DSS) ，可確保 LTE 客戶和擁有 5G 設備的客戶，可以使用這些額外的頻譜。
DSS 和額外的頻譜提高了數據速率：在農村地區，某些速度提高了一倍以上。這裡的客戶，可以以高達 225 Mbit/s 的速度上網。在城市地區，峰值速度為 600-800 Mbit/s，這意味著那裡的用戶衝浪速度，也比以前更快。DSS 與 3.6 GHz 頻段 5G 站點的推出相結合，構成了新的通信標準。與 LTE 一樣，5G 也使用多種頻段，來提供城市和農村地區的覆蓋。
從技術上講，5G 並不是一個獨立的網路，而是在現有 4G 網路的基礎上，增加了新的功能和技術特性。技術事實（見下面的附錄）完全排除了單獨考慮 4G 和 5G 的可能性。透這種技術攻勢，也給 LTE 帶來了另一次推動，因為客戶有另一個頻段，可以使用 LTE，從而獲得更多頻寬。動態頻譜共享 (DSS) 可確保 LTE 客戶和擁有 5G 設備的客戶，可以使用這些額外的頻譜。
DSS 和額外的頻譜提高了數據速率：在農村地區，某些速度提高了一倍以上。這裡的客戶可以以高達 225 Mbit/s 的速度上網。在城市地區，峰值速度為 600-800 Mbit/s，這意味著那裡的用戶衝浪速度，也比以前更快。DSS 與 3.6 GHz 頻段 5G 場景的推出相結合，構成了新的通信標準。與 LTE 一樣，5G 也使用多種頻段，來提供城市和農村地區的覆蓋。
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