当今LMR（陆上移动无线电）产业最热门的话题之一便是LTE在专网中的运用。虽然已有大量关于LTE和它如何影响LMR产业的讨论和文章，但是很多问题仍然悬而未决。常被问及的问题之一便是：“LTE的出现是否标志着传统的LMR标准如P25和TETRA开始走向终结？”这是一个很难马上作答的问题，目前大多数专家并不认同此观点。不过，相当一部分人认为具有深远意义的转变正在发生，每一个身处LMR行业的人都需要明白这些变革意味着什么。
本文将深入探讨LTE/LMR，并给出一些事实，以便读者能够自己判断LTE将会对他们产生什么影响。LMR行业的各个领域都将受到影响，但LTE究竟能对个人或组织产生多大程度的影响，则取决于个人或组织在行业中所处的地位。例如一线使用者，如消防员和街上执勤的警员可能不会对LTE给予太多的关注。他们更关心的是分发给他们的设备是否在任何时候都能稳定运转。至于底层技术是LTE,P25,TETRA,还是模拟，都无关紧要。他们需要的是一个当自己命悬一线的时候能够信赖的通信系统。
LTE在消费者市场得到了很好的运用，但为了满足公共安全/关键通信的需要，必须对相关标准予以改善和加强。3GPP组织正在承担此事，在过去的几年中，它一直致力于对LTE标准进行必要的变革和调整，以满足公共安全的需要。
宽带数据应用的需求不断增长是推动LMR行业采用LTE技术的驱动力。例如，许多公安部门为其警务人员配备了执法记录设备，此举既有利于他们的安全，又能在遭遇麻烦或诉讼时提供证据。但是这些设备大多只能记录事件而不能实时回传。所以实时的情势了解成为强烈需求，而LTE能够让记录设备将实情及时回传至指挥中心，指挥者在那儿能够获得最新情况并进行研判。
所有领先的LMR设备制造商，如摩托罗拉，哈里斯，大吉，建伍，海能达等都已经在拥抱LTE。这些厂商要么已经发布要么即将发布LTE/LMR融合解决方案。随着LTE/LMR融合设备的不断增多，经营者和维修者都将需要相关检测设备来对LTE和LMR设备进行检测。
一为什么需要LTE？
从事公共安全保障的专业人员需要一个可靠的宽带通信系统以协助他们处理各种紧急任务。许多任务需要宽带服务，例如那些第一响应者，就需要访问数据密集型应用程序，搜索数据库，或分享视频。如今，公网上运行的智能手机之功能比公共安全部门使用的典型LMR系统设备更加强大。显然，业界需要设计出坚固耐用、易于操作的设备来满足公共安全之需，并需要提供更好的特色功能和服务以提高他们的工作效率和能力。
2012年2月22日，美国国会通过《中产阶级减税和促进就业法案》成立了FirstNet管理局，并分配700MHz频谱中的20MHz频段和七十亿美元以支持全国性的宽带网络建设。法律授权FirstNet建设、运营和维护第一个高速的、全国性的无线宽带网以保障公共安全。这一网络必须是一个能满足应急和日常公共安全通信的交互操作平台。
数据业务能力的增强是LTE吸引公共安全行业的主要驱动因素之一。LTE技术使当前LMR技术实现不了的极速数据通信成为可能。LTE被用于传输高带宽的移动数据，能让移动终端高速传输视频或大容量数据。美国三个最有影响力的公共安全组织——APCO、NENA和NPSTC——已采纳LTE作为第一响应者使用的FirstNet全国性宽带网络的技术标准。
LTE不仅在美国使用，其在世界各地的全国性宽带公共安全网络中均被采纳运用。例如在英国，ESMCP组织采用LTE作为下一代通信系统，以支持三类紧急服务者（警察，消防救援、医疗急救）和其他公共安全维护者。在2014年7月，韩国政府计划建立一个全国性的LTE宽带公共安全网络并在2017年部署使用。澳大利亚政府也为一张全国性的宽带LTE公共安全网络划分了相应的频率。
二3GPP为关键通信增强完善LTE
LTE网络能够高速传输数据，但目前的语音服务尚不具备用于任务型关键通信所需的全部功能。随着LTE技术的发展，它也将胜任任务型关键语音通信。
在过去的几年中，为了确保广泛的代表性，3GPP一直在与LMR行业团体——如APCO-P25，ETSI-TETRA，TCCA，美国的NIST——合作，共同增益必要的功能应用以保障公共安全机构执行关键任务。3GPPLTE技术规范的R12和R13都增加了非常重要的功能以满足任务型关键通信的需要。
R12是3GPP发布过的最大标准之一，其中相当大比例（约70%）的新内容都是直接以相应的方式来提高任务型关键通信的性能。两个主要的功能被添加进去以支持公共安全应用：端到端近距离服务和组呼。此外，许多新的安全功能也被添加进去用以保护系统免受未经授权的用户使用、窃听，拒绝服务攻击和其他安全隐患。
端到端近距离服务让移动终端识别物理范围上相邻的其它终端并且能优化端到端的直呼。端到端的直呼使得第一响应者在断网或没有网络存在的情况下实现相互通信。直通模式意味着终端可以不通过网络进行联系，这将节省宝贵的网络资源。3GPP定义的邻近服务还包括一些专属于公共安全运用的的功能。“用户设备中继上网”功能，能够让一个终端充当另一终端的中转站，并且在网络未覆盖区域提供入网通道。另一个功能是“端到端的中继器”，即允许一个终端充当其它两部终端的中继点，并允许脱网直通，即使通信终端已超出了直接通联的范围。
公共安全/关键通信所需的另一个重要功能是MCPTT（关键任务一按即通），MCPTT已被纳入LTER13中，并于2016年3月在瑞典被3GPP标准组织“确定下来”。大家期望MCPTT将有和目前的LMR系统一样的特性和功能。可投入市场的产品通常是在标准确立后的两年左右才能实现，所以第一个MCPTT系统可能最早要等到2018年才会出现。
3GPP正在继续为LTE增加更多的公共安全功能。在LTER14中，可能会定义关键任务视频和数据功能。R14预计在2017年6月完成。
三LTE将取代传统的LMR技术吗？
各大LMR厂商都把目光转向了LTE，但这是否意味着不再对LMR的技术进行创新和支持？业内专家对此的共识是“不会”。LMR并不会马上被LTE取代，各大厂商仍将在可预见的未来继续创新和支持LMR技术。LMR继续长期存在是由很多因素决定的。在未来十年或更长的时间里，LTE可能会扩大而不是取代LMR。
关系LMR去留的最重要因素之一便是成本。许多LMR运营者刚刚实现从模拟系统向数字系统（例如P25，TETRA，和DMR）的转变。P25和TETRA已经风行了20多年（P25和TETRA分别始于1989年和1995年），然而，许多运营者才刚刚向数字标准过渡或仍在运行模拟通信系统。数字标准被接受的慢的主因就是成本问题，在LTE的接受上也是如此。最可能的情况是采用LMR进行语音通信而LTE进行数据服务。事实上，在FirstNet的初始运营中，LTE只是作为公共安全系统的辅助工具，建立在现有LMR语音系统的基础之上。除了新设备和基础设施的成本，LTE还需要比窄带LMR系统更宽的带宽，同时对大量频谱资源的需求也是限制其在全球扩张部署的障碍。
另一个重要的影响因素就是安装者、维护者和运营者都必须面对的技术挑战。LTE作为一种宽带通信技术被用来服务公共安全领域的重要原因之一是因为它和商业运营商采用的技术相同，所以它易于理解、安装、使用和运维。但是请记住，关键通信对LTE系统有特别的功能要求，而这在商业网络中是无需担心的问题。目前业界最关注的还是LTE应该更加可靠，尤其是在千钧一发的时候。LTE也必须与现有的LMR网络融合使用，它们经常处在同一频段。这些都为系统开发者、安装者和维护者带来了困扰和挑战。其他技术挑战包括RF覆盖范围和各种系统方面的考虑。LMR手持台通常使用3-5瓦的功率传输，而一部LTE手持终端大约是1瓦。这意味着LMR系统可以覆盖更大的范围。因此，如果一张LTE网络想要和LMR网络具有相同的覆盖范围，则运营商将需要安装更多密集的基站，这将导致更高的设备和维护成本。由于存在基础设施成本（如RF传输的特性、匹配LTE达到LMR的覆盖范围、提高LTE的可靠性），使得700MHz的宽带网络在美国许多地方都不能取代LMR。
在已经存在LTE基础设施的区域，你可能会问，为何还要再建一张专用网络？最根本的原因是，商用LTE网络并不能达到完成关键任务所需的可靠标准。另一个重要的考虑是，当有重大事故发生时，许多市民都会利用公网从而占用宝贵的网络资源，导致维护公共安全的专业人员几乎没有网络带宽可用。最糟糕的情况是，市民都挤占网络导致所有的通信陷入瘫痪。这种情况已经在许多重大灾难中发生过，屡见不鲜。在没有办法为公共安全网络提供优先权的情况下，建立一张专网就显得十分必要。
最终用户对LTE还存在许多疑虑，想要他们最终接受LTE，这些疑虑必须被解决。LMR系统是业界熟知的大容量、可信赖的语音通信系统，而这也是任何公共安全系统的首要需求。除了可靠性，还有一个基本的问题是LTE能对语音和数据处理到什么程度。这些问题只有通过实践来回答。
很有可能在多年以后甚至是十年后，可以完成向LTE的过渡，且它也不可能完全取代LMR。它们只可能产生一种LTE/LMR技术的新的融合体。
四测试注意事项
LMR和LTE是非常不同的技术，需要不同的测试和维护工具。LTE定会被运用到公共安全/关键通信领域。如上所述，LTE和LMR系统将在相当长的一段时间里共存。这样，能够对两种原本独立的系统进行综合测试的人员和设备便成为一大挑战。
在美国，FirstNet公共安全LTE将分两块（编者注：即下图的BB1和BB2）占有758-768MHz频段，另一频段为相隔+30MHz的788-798MHz。这些频段分别与在769-775MHz和799-805MHz的LMR公共安全窄带频谱相邻。最近由美国国土安全部主持的一项研究指出，在上述频段上运行的LMR和LTE系统经过合理的工程设计和细致的频谱管理是可以共存的。干扰问题仍需关注，因为在LTE和LMR频段之间只有1MHz带宽的防护频段。
在LTE和LMR系统同时部署的地方，维护人员现在必须精通两种非常不同的技术。这意味着需要对安装者和维护者进行额外的培训，甚至需要雇佣两个团队，一个专用于LTE，另一个专用于LMR。
LTE是一种高度复杂的技术，包括多变的信道带宽和为了支持高数据传输率而采用的MIMO和OFDMA技术。LTE和LMR系统都需要应对诸如多径效应和导致信号减弱的衰减等问题。对于安装维护公共安全通信系统的技术人员和工程师而言，能够同时处理测试LTE网络、比特误码率（BER）和调制LMR网络保真度的手持式测试设备非常关键，他们运用这些设备才能够让各种网络的运行与预期相符。这些测试往往需要许多不同的工具并且都必须被带至实地。
安立S412ELMRMaster是业界首个也是唯一一个由电池供电的LMR现场分析仪器，它能同时测试宽带LTE和窄带LMR。它融合许多安装、维护和验证LTE和LMR系统所需的工具于一体，使之形成一个单一的用户操作界面。该S412E包括：一个两端口矢量网络分析仪（500kHz至1.6GHz，能升至6GHz），频谱分析仪（9kHz至1.6GHz，能升至6GHz），LMR信号发生器（500kHz至1.6GHz）和内部功率计（10MHz至1.6GHz）。用户也可以添加可选功能，如干扰分析仪、覆盖范围测试仪（室内和室外）和内置GPS接收器。具备这些功能后，这款集约型、手持式多功能分析器能显著降低技术人员和工程师在现场诊断维修无线网络基础设施所需的工具数量。
对于LTE网络，LMRMaster设有一系列可选的LTE测量功能，可用于下行链路的FDDLTE测试。射频质量分析仪可用于相关范围的RF测量，包括信道频谱（信道功率和占用带宽），参考信号功率和频谱发射掩码。理解LTE资源利用的实时情况是十分重要的；调制显示器（比如功率资源对比板）可被用来确认信号等级、利用率等关键参数。LMRMaster也支持无线下载（OTA）扫描测量，用于测量LTEDL的覆盖质量。OTA扫描仪确保设备在指定范围运转。
下一代公共安全通信将很可能是用于语音通信的窄带LMR网络和用于高速数据通信的宽带LTE网络的融合。确保这些网络的合理安装和维护，是保障任务关键型公共安全通信和公共安全的重中之重。而安立S412ELMRMaster是目前市场上唯一一个能快速、简单和有效地检测窄带LMR和宽带LTE网络运行的解决方案，并可随时诊断相关问题。
延伸阅读：
原标题：LTE对传统专网通信行业究竟会产生何种影响？
