LTE（Long Term Evolution，长期演进）是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）技术标准的长期演进。LTE系统在2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动，引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多输入多输出）等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率。

LTE网络架构主要分为核心网（EPC，Evolved Packet Core）和接入网（E-UTRAN，Evolutionary Universal Terrestrial Radio Access Network）两部分。

**核心网（EPC）** ：

- **移动性管理实体（MME，Mobility Management Entity）** ：负责处理移动性管理相关的信令，如用户认证、附着、去附着等。

- **服务网关（S-GW，Serving Gateway）** ：负责路由和转发用户数据包，同时管理用户层面的移动性。

- **分组数据网关（P-GW，Packet Data Network Gateway）** ：提供与外部PDN（Packet Data Network，分组数据网络）的连接，如互联网，并负责数据包的路由和转发。

**接入网（E-UTRAN）** ：

- **eNodeB（演进型基站）** ：负责无线信号的发送和接收，是LTE网络中最主要的网元。eNodeB不仅具有NodeB的功能，还能完成RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。

- **基站间接口（X2接口）** ：eNodeB之间通过X2接口互连，支持网格（Mesh）型网络结构，用于支持UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。

- **基站与核心网接口（S1接口）** ：eNodeB通过S1接口连接到EPC，具体地讲，通过S1-MME接口连接到MME，通过S1-U接口连接到S-GW。

**用户设备（UE）** ：

- UE是用户设备，包括手机、平板电脑等终端设备，通过Uu接口与eNodeB进行通信。

**关键技术** ：

- **OFDM（正交频分复用）** ：将高速数据流分解为多个低速子载波进行传输，有效抵抗多径干扰，提高频谱利用率。

- **MIMO（多输入多输出）** ：利用多根天线同时发送和接收数据，提升数据传输速率和系统容量。

- **载波聚合** ：将多个载波捆绑在一起，提供更大的带宽和更高的速率。

LTE网络架构的设计目标是简化网络结构，降低系统时延，减少网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。与传统的3G网络相比，LTE在频谱效率和数据传输速率上有显著提升，同时支持多种带宽分配，适应不同的网络需求。