Тип мобильной сети lte

Тип мобильной сети lte

Стандарт LTE (зарегистрированная торговая марка ETSI) считают эволюционным продолжением GPRS, UMTS. Изменение касаются преимущественно ядра сети. Разработчики сделали спецификацию частью третьего поколения, однако перекрывающие возможности спецификации позволили внедрить понятие 3G+. Маркетологи немедленно начали анонсировать «четвёртое» поколение сотовой связи. Инновация потребовала изменить план частот, многие страны оказались неготовыми предоставить мобильным телефонам требуемые диапазоны.

Изначально точка зрения ITU-R признавала LTE четвертым поколением. Однако последующие шаги вынудили отменить первоначальную трактовку. Следовательно, нельзя одних маркетологов винить в возникшей путанице. Скажем больше, организациям потребовалось ввести уточняющий термин «настоящий 4G», чтобы произвести синхронизацию выпущенных спецификаций и новых WiMAX 2, LTE-A (Advanced).

Принцип действия

Усовершенствования сети LTE касаются внедрения цифровых сигнальных процессоров. Параллельно преследовалась цель упрощения логической конструкции путём введения IP-адресации (EPC). Ядро старого типа GPRS устраняется, появляются возможности хэндовера (голосовая связь, интернет) башен доживающих дни стандартов GSM, CDMA2000, UMTS. Сделанное существенно уменьшило латентность передачи. Беспроводной интерфейс полностью отбрасывает обратную совместимость. Даже спектр изменился: созданы масштабированные ширины спектра сигнала диапазона 1,4..20 МГц. Обеспечиваются скорости:

  1. Загрузка – 300 Мбит/с.
  2. Выгрузка – 75 Мбит/с.

Пакет QoS снижал латентность доступа до 5 мс. Технология предоставляет услуги целевой рассылки, широковещательного сервиса. Параллельно используют частотный, временной методы дуплексирования канала. Увеличенная ёмкость позволяет снизить цену предоставления услуг (вчетверо перекрывает HSPA). TeliaSonera использовала полосу 10 МГц (максимально оговорённая стандартом – 20 МГц), применяя метод передачи данных «единственного входа – единственного выхода». Физический слой обеспечил скорости:

  1. Загрузка – 50 Мбит/с.
  2. Выгрузка – 25 Мбит/с.

Реальные цифры оказались ниже.

Временное деление

Полное название версии стандарта – LTE-TDD. Результат совместной работы Huawei, Datang Telecom, ZTE, China Mobile, Nokia, Samsung, Qualcomm, ST-Ericsson. Иногда маркетологи, компании используют иной акроним – TD-LTE. Последний вариант выдуман, исходными документами разработчиков архитектура не упоминается.

Временное деление предоставляет потокам загрузки-выгрузки единую частоту. Становится возможным гибко подстраивать направление согласно потребностям абонента. Второй особенностью назовём использование иных диапазонов, нежели задействованы частотным делением: 1850..3800 МГц. Спектр услуги выходит подешевле, несёт меньше трафика. Частичное взаимное пересечение с WiMAX делает возможной модернизацию в сетях.

Технологии частотного, временного деления используют одинаковое на 90% ядро. Результат – перекрёстная эксплуатация обеих вариантов сетями одного оператора. Компании уже занялись выпуском комбинированных моделей (Самсунг, Квалкомм), сочетающих обе инновационные ветви в телефоне.

Частотное деление

Используются спаренные частоты. Дальнейшее повторяет сказанное выше.

LTE Direct

Протокол передачи информации меж устройствами на расстояние приблизительно 500 м. Впервые внедрён компанией Квалкомм. Заручившись поддержкой 3GPP, фирма стандартизировала технологию. Идея быстро обогнала аналогичные возможности Wi-Fi, Bluetooth.

История

Большинство провайдеров CDMA планировали осваивать WiMAX, либо UMB. Разработку LTE можно считать ответной мерой. Первая реализованная пробная версия сотовой сети построена (2004) японским провайдером NTT DoCoMo. Следующий год стандарт активно обсуждался прессой. Осенью 2006 состоялась демонстрация Siemens Networks функционала нового поколения мобильной связи: передача потока видео HDTV. Канал выгрузки протестировали на онлайн игре высокого потребления ресурсов. Весной 2007 года решено создать альянс LTE/SAE, аналогично шагам, отметившим внедрение GSM (ассоциация существует поныне). Новая организация призвана упростить взаимодействие двух глобальных групп:

Мера призвана упростить перевод технической базы с третьего поколения мобильной связи. Окончательную версию стандарта принёс декабрь 2008 года. Параллельно создатели Yota задумали осуществить покрытие территории России, однако выбрали WiMAX. Первая российская вышка LTE запущена 30 августа 2010 года. Шведы, норвежцы оказались расторопнее. 14 декабря 2009 года компания TeliaSonera оборудовала Осло и Стокгольм, предоставив доступ в интернет посредством USB-модема. Последней (21 сентября 2010) запустилась Северная Америка, абонентам раздали телефоны Samsung SCH-r900.

Это интересно! Именно TeliaSonera первой некорректно назвала технологию 4G.

Выпуск Galaxy начали 10 февраля 2011 года. 17 марта смартфон поступил в продажу. 7 июля канадский провайдер интернета Rogers Wireless запустил пробную версию, снабдив аудиторию модемами. Следом стали продавать телефоны Samsung, HTС. Первый коммерческий успех сподвиг разработчиков продолжить развитие стандарта:

Временное деление

Сказанное выше касалось технологии LTE-FDD, использующей частотное деление каналов. Первый успех сетей с цифровыми сигнальными процессорами заставил азиатский регион искать альтернативные пути. Параллельно развивались две технологии LTE. Временное деление – результат совместных усилий многих компаний. Первопроходцами (2010) считают трёх китов:

Это объясняет расхождение спектров: производители использовали местные «белые» пятна плана телевизионного вещания. Позже присоединились Интел, Эрикссон, Нокиа. Новички занялись разработкой базовых станций, повышавших ёмкость на 80%, охват территории – 40%. Квалкомм представила первый чип, комбинирующий обе технологии, дополнив микросхему поддержкой старых форматов (HSPA, EV-DO). Натурные испытания начались в 2010 году, достигнув планки 80 Мбит/с нисходящего потока, 20 Мбит/с – восходящего.

Положительные результаты вызвали повальную заинтересованность новинкой. Главной причиной называют дешевизну развёртывания в сравнении с ядром частотного разделения. 26 мировых операторов занялись тестированием. К марту 2013 число коммерческих сетей LTE-TDD достигло 14 (преимущественно Китай, Южная Корея), LTE-FDD – 142.

Читайте также:  Виндовс 10 для начинающих бесплатно

Россия

Директор Yota обещал покрыть (2010) 5 городов в России сетями LTE. Роскомнадзор вместо этого раздал диапазоны WiMAX (запуск состоялся 30 августа). Когда нестыковку обнаружили, чиновники отметили возможность использования выделенного ресурса под организацию LTE. Скартел (Yota) решил обжаловать отказ в разрешении использования частот 7 канала. Задачка решалась просто: по состоянию на осень 2010 отведение частот ответственными инстанциями под LTE произведено ещё не было.

3 марта 2011 года новый оператор инициировал подписание меморандума-прошения крупнейшими отечественными провайдерами сотовой связи. Одновременно Yota предложил арендовать новую создаваемую сеть «четвёртого» поколения. Параллельно (2014) биржевыми маклерами выставлены опционы. 15 сентября 2011 года МТС покинула консорциум. 20 декабря первая LTE сеть порадовала инженеров Новосибирска, 16 апреля новинку представили жителям. Сегодня все провайдеры снабжены лицензиями, каждый начал предоставлять услуги связи четвёртого поколения.

Частотная сетка

Структура выделенных диапазонов имеет сложный вид. Частотное деление получило 40 каналов, временное – 16. Каждый назван уникальным именем, упрощающим идентификацию. Частотные:

  1. 2100 МГц IMT.
  2. 1900 PCS blocks A-F.
  3. 1800 DCS.
  4. 1700 AWS blocks A-F (AWS-1).
  5. 850 CLR.
  6. Reserve.
  7. 2600 IMT-E.
  8. 900 E-GSM.
  9. Reserve.
  10. 1700 Extended AWS blocks A-I.
  11. 1500 Lower PDC.
  12. 700 Lower SMH blocks A/B/C.
  13. 700 Upper SMH block C.
  14. 700 Upper SMH block D.
  15. Reserve.
  16. Reserve.
  17. 700 Lower SMH blocks B/C.
  18. 850 Japan lower 800.
  19. 850 Japan upper 800.
  20. 800 EU Digital Dividend.
  21. 1500 Upper PDC.
  22. 3500.
  23. Reserve.
  24. 1600 L-Band (US).
  25. 1900 Extended PCS blocks A-G.
  26. 850 Extended CLR.
  27. 800 SMR (дополнение 5).
  28. 700 APT.
  29. 700 Lower SMH blocks D/E.
  30. 2300 WCS blocks A/B.
  31. 450.
  32. 1500 L-Band (EU).

Нумерация каналов прерывается, начинаясь заново с 65:

  1. 2100 Extended IMT.
  2. 1700 Extended AWS blocks A-J (AWS-1/AWS-2).
  3. 700 EU 700.
  4. 700 ME 700.
  5. 2600 IMT-E (Duplex spacing).
  6. 2000 AWS-4.
  7. 600 US Digital Dividend.
  8. 450 PMR/PAMR.

  1. 2100 IMT.
  2. 2100 IMT.
  3. 1900 PCS (Uplink).
  4. 1900 PCS (Downlink).
  5. 1900 PCS (Duplex Spacing).
  6. 2600 IMT-E (Duplex Spacing).
  7. 1900 DCS-IMT gap.
  8. 2300.
  9. 2500 BRS/EBS.
  10. 3500.
  11. 3700.
  12. 700 APT.
  13. 1500 L-Band (China).
  14. 5200 U-NII.
  15. 5900 U-NII-4 (V2X).
  16. 3600 CBRS.

Перечень стран, запустивших LTE

Отбрасывая заявления маркетологов, нужно признать: одно дело произвести первый запуск, другое – заставить абонентов пользоваться услугой. Приведём реальное покрытие сетями некоторых стран:

  1. Южная Корея – свыше 95%.
  2. Япония – 93%.
  3. Норвегия – 87%.
  4. США – 86,5%.
  5. Гонконг – 86,4%.

Тайвань использует технологию на 83%, одновременно покрыт сетями Wi-Fi.

LTE (буквально с англ. Long-Term Evolution — долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) — стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными. Он основан на сетевых технологиях GSM/EDGE и UMTS/HSPA, увеличивая пропускную способность и скорость за счёт использования другого радиоинтерфейса вместе с улучшением ядра сети [1] [2] . Стандарт был разработан 3GPP (консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии) и определён в серии документов Release 8, с незначительными улучшениями, описанными в Release 9.

LTE является естественным обновлением как для операторов с сетью GSM/UMTS, так и для операторов с сетью CDMA2000. В разных странах используются различные частоты и полосы для LTE, что делает возможным подключать к LTE-сетям по всему миру только многодиапазонные телефоны.

Хотя маркировка 4G используется сотовыми операторами и производителями телефонов, LTE (как указано в серии документов консорциума 3GPP Release 8 и Release 9) не удовлетворяет техническим требованиям, которые консорциум 3GPP принял для нового поколения сотовой связи, а также требованиям, которые были первоначально установлены Международным союзом электросвязи (в спецификации IMT Advanced).

Содержание

Обзор технологии [ править | править код ]

LTE является стандартом беспроводной передачи данных и развитием стандартов GSM/UMTS. Целью LTE было увеличение пропускной способности и скорости с использованием нового метода цифровой обработки сигналов и модуляции, которые были разработаны на рубеже тысячелетий. Ещё одной целью было реконструировать и упростить архитектуру сетей, основанных на IP, значительно уменьшив задержки при передаче данных по сравнению с архитектурой 3G-сетей. Беспроводной интерфейс LTE является несовместимым с 2G и 3G, поэтому он должен работать на отдельной частоте.

Спецификация LTE позволяет обеспечить скорость загрузки до 3 Гбит/с, а задержка в передаче данных может быть снижена до 2 миллисекунд. LTE поддерживает полосы пропускания частот от 1,4 МГц до 20 МГц и поддерживает как частотное разделение каналов (FDD), так и временное разделение (TDD).

Ниже представлен рейтинг стран по временному охвату 4G LTE (данные OpenSignal на май 2019 года) [3] .

Место Страна Охват
1 Южная Корея 97,5 %
2 Япония 96,3 %
3 Норвегия 95,5 %
4 Гонконг 94,1 %
5 США 93,0 %
6 Нидерланды 92,8 %
7 Тайвань 92,8 %
9 Швеция 91,1 %
10 Индия 90,9 %
13 Австралия 90,3 %
15 Кувейт 90,0 %
24 Катар 86,0 %
37 Бахрейн 81,2 %
39 Казахстан 81,0 %
47 Турция 79,0 %
61 Россия 73,9 %
Читайте также:  Как написать админам в контакте

Особенности технологии [ править | править код ]

Радиус действия базовой станции LTE зависит от мощности излучения и теоретически не ограничен, а максимальная скорость передачи данных зависит от радиочастоты и удалённости от базовой станции. Теоретический предел для скорости в 1 Гбит/сек — от 3,2 км (2600 МГц) до 19,7 км (450 МГц). Большинство операторов в России работают в диапазонах 2600 МГц, 1800 МГц и 800 МГц (стандарт LTE-FDD). Базовые станции диапазона 800 МГц способны обеспечить такую скорость на расстоянии до 13,4 км [4] . Диапазон 1800 МГц — наиболее используемый в мире, он сочетает в себе высокую емкость и относительно большой радиус действия (6,8 км).

В ноябре 2015 года Международный союз электросвязи рекомендовал в Европе, Африке, на Ближнем Востоке и в Центральной Азии строить LTE-сети в диапазоне 694—790 МГц. Эти частоты в ряде стран, в частности в России, заняты аналоговым телевещанием [5] .

Большая часть стандарта LTE рассматривает модернизацию 3G UMTS на то, что в конечном итоге будет технологией 4G. Большая часть работы направлена на упрощение архитектуры системы: она переходит из существующих UMTS цепи + коммутации пакетов объединенной сети к единой IP-инфраструктуре (all-IP). E-UTRA является беспроводным интерфейсом LTE. Его основные особенности:

  • Максимальная скорость загрузки из Сети до 299,6 Мбит/с и максимальная скорость загрузки в Сеть от абонента до 75,4 Мбит/с в зависимости от категории оборудования пользователя (антенна 4×4 с использованием спектра 20 МГц).
  • Низкая задержка при передаче данных (5 мс задержка для маленьких IP пакетов в оптимальных условиях), более низкая задержка при установке соединения.
  • Улучшена поддержка мобильности, в качестве примера терминал, движущийся со скоростью 350 км/ч или 500 км/ч в зависимости от диапазона частот.
  • OFDMA для нисходящей линии связи, SC-FDMA для восходящей линии связи с целью экономии энергии.
  • Поддержка и FDD и TDD систем связи, а также полудуплексной FDD с одной и той же технологией радиодоступа.
  • Повышение гибкости. Спектр: 1,4 МГц, 3 МГц, 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц и 20 МГц для ширины соты стандартизированы.
  • Поддержка размеров соты от нескольких десятков метров (фемто и пикосоты) до 100 км. В нижних частотных диапазонах, которые будут использоваться в сельских районах, 5 км является оптимальным размером соты. В городе и в районах плотной заселённости более высокие частотные диапазоны (например, 2,6 ГГц в ЕС) используются для поддержки высокоскоростной мобильной широкополосной связи. В этом случае размер соты может быть 1 км или даже меньше.
  • Поддержка как минимум 200 активных клиентов в каждой соте 5 МГц.
  • Поддержка сосуществования со старыми стандартами (например, GSM/EDGE, UMTS и CDMA2000). Пользователи могут начать вызов или передачу данных в области с наличием LTE и, покинув область покрытия, продолжить работу без каких-либо специальных действий с его стороны в сетях GSM/GPRS.
  • Радиоинтерфейс коммутации пакетов.

Голосовые вызовы [ править | править код ]

Стандарт LTE поддерживает только коммутацию пакетов со своей сетью all-IP. Голосовые вызовы в GSM, UMTS и CDMA2000 являются коммутацией каналов, поэтому с переходом на LTE операторы должны реорганизовать свою сеть голосовых вызовов. [6] Имеются три различных подхода:

Голос по LTE (VoLTE)

LTE в России [ править | править код ]

Первая сеть LTE в России была запущена ООО «Скартел» (бренд Yota) 20 декабря 2011 г. в Новосибирске и состояла из 63 базовых станций. [7] До официального запуска абоненты могли приобрести USB-модем и пользоваться услугами в тестовом режиме (плата не взималась). Первым среди операторов «большой тройки» технологию LTE запустил «МегаФон» 23 апреля 2012 г. (также в Новосибирске) [8] , в Москве услуги сети LTE абонентам оператора стали доступны 14 мая 2012 г. [9]

LTE присутствует в 85 регионах России [10] . В зоне покрытия находится 70 % населения на начало 2016 года [11] . Стоит учесть, что разные операторы предоставляют разный уровень покрытия. В некоторых случаях сеть запускается только в административных центрах регионов. Количество базовых станций мобильной связи стандарта LTE и последующих его модификаций в 2016 году в РФ увеличилось на 54,4 % — до 111,519 тысячи с 72,2 тысячи в 2015 году. Больше всего базовых станций LTE установлено в Центральном федеральном округе — 40,93 тысячи, наименьшее их число — на Дальнем Востоке — 4,935 тысячи [12] .

Для организации голосовых вызовов в настоящее время используется подход CSFB, однако идёт тестирование и планируется к запуску VoLTE.

Читайте также:  Как включить невидимые файлы

Федеральные операторы «МТС» и «Мегафон» используют частотные диапазоны LTE (англ.) русск. 3 (FDD 1800 МГц), 7 (FDD 2600 МГц), 20 (FDD 800 МГц), 38 (TDD 2600 МГц); «Билайн» — диапазоны 3, 7, 20; Tele2 — 7, 20, 31 (FDD 450 МГц); Yota — 3, 7, 38. Используются технологии LTE Advanced — частотная агрегация (carrier aggregation) и модуляция 256QAM.

«МТС» и «Билайн» заключили договор об использовании и строительстве сети во многих регионах по принципу Radio Access Network sharing [13] [14] . Это означает, что один оператор строит инфраструктуру, а другой оператор только использует её (раз в полгода производится финансовый взаиморасчёт). Такое решение позволяет значительно сократить затраты на строительство и обслуживание сетей (так как фактически требуется только одна сеть, которая используется одновременно двумя компаниями).

Также в Чеченской Республике действует LTE сеть регионального оператора «Вайнах Телеком» в диапазоне 40 (TDD 2300 МГц); на частотах 1800 МГц запущены сети: в Республике Татарстан от «Таттелеком», в Свердловской области, Курганской области, Ханты-Мансийском автономном округе — Югра и Ямало-Ненецком автономном округе сеть от оператора «Мотив» (ООО «ЕКАТЕРИНБУРГ — 2000»), в Крыму LTE предоставляют операторы WIN mobile и Волна мобайл [15]

В разных регионах разные операторы лидируют по скорости передачи данных.

Разберёмся что такое LTE в смартфоне, и чем оно отличается от привычного 3G. Какие технологии передачи данных предлагают сети четвёртого поколения, и что это даст пользователям?

Что такое LTE

Многие смартфоны поддерживают LTE, но пока не всем пользователям известно, что это значит.

Стандарт является промежуточным этапом в переходе от 3G к 4G. Подключение к такой сети значительно увеличивает скорость передачи данных как загрузки, так и выгрузки. Но несмотря на это, он не дотягивает до технических характеристик, принятых для очередного четвёртого поколения связи.

Технология передачи данных

Сеть нового поколения предоставляет возможность соединения на скорости до 100 Мбит/сек (теоретически максимальная скорость). В реальности она на порядок ниже, все равно технология значительно опережает предыдущий стандарт. В основе лежит пакетная передача данных MIMO, и система кодирования OFDM. Благодаря распределению передающих антенн корреляционная зависимость полностью исключена. В разных странах связь работает на различных диапазонах. Даже разные операторы связи внутри страны нередко используют различные частотные диапазоны.

Сравнение с 3G

Если сравнить два последних поколения сети, действующее и только развивающееся, то получатся следующие выводы:

  • 4G обеспечивает передачу данных со скоростью в сотни раз выше предыдущего поколения;
  • разная технология передачи данных, полностью пакетная в новой и коммутация каналов и пакетов в предыдущей;
  • наличие VoIP в 4G;
  • возможность интеграции с E-Ultra;
  • стабильность связи даже при высоких скоростях перемещения объекта.

Все это несомненные превосходства новой сети. Но есть и недостатки, 3G за время своего существования может похвастаться обширной зоной покрытия. LTE сегодня присутствует только в ряде крупных городов страны.

LTE и 4G

Оба стандарта относятся к одному поколению, они имеют ряд отличий. Эти технологии нельзя считать одним и тем же.

В чём разница, у LTE по сравнению с 4G:

  • более низкая скорость выгрузки данных;
  • низкая пропускная способность (ЛТЕ – 150 Мб/с, 4G – до 1 Гб.);
  • ниже скорость приёма.

Плюсы использования в телефонах и планшетах

Какие преимущества для пользователей несёт внедрение новых стандартов связи?

  • просмотр видео в высоком качестве без задержек;
  • использование видеосвязь для звонков и для видеоконференций;
  • эффективное использование в качестве роутера для раздачи WiFi.

Увеличение скорости передачи данных способствует расширению услуг и снижению их стоимости.

Какие операторы предоставляют в России

Все ведущие компании предоставляют абонентам такую возможность. Также операторы снабжают пользователей модемами и карманными роутерами, для доступа в сеть.

  • Мегафон имеет широкую зону покрытия, но более высокую стоимость услуг в отличие от конкурентов. Предлагает до 40 Гб ежемесячно, для доступа к интернету через LTE подключается отдельная опция.
  • МТС имеет меньшую зону покрытия. Абонентская плата за услуги связи ниже чем у предыдущего конкурента, а объёмы ограничиваются 25 Гб.
  • Билайн предоставляет специальную сим-карту с поддержкой LTE. Стоит отметить, что зона покрытия этого оператора шире, чем у МТС.
  • Теле2 также внедряет LTE. Но пока доступ есть только в крупных городах.

Как подключиться к LTE

Если смартфон поддерживает LTE, то для подключения достаточно иметь правильно настроенную точку доступа. Как только гаджет окажется в зоне покрытия 4G, он автоматически переключится на высокоскоростную сеть.

Ряд моделей смартфонов отлично переключится на LTE, но как только покидают зону покрытия не могут самостоятельно вернуться к 3G. Они не видят сети, и чтобы вновь появилась возможность использования интернета необходимо перезагрузить устройство.

Ссылка на основную публикацию
Технология etth что это
ETTH — Ethernet To The Home (ETTH) is a specific application of Fiber to the premises (FTTP) that first emerged...
Схема бп fsp350 60evf
Внимание! Все работы с силовыми цепями необходимо проводить соблюдая технику безопасности! В сети интернет можно найти очень много описаний и...
Схема включения синхронного генератора
Цель работы: целью лабораторной работы является изучение методов подключения генератора к системе методом точной синхронизации в ручном режиме. При подключении...
Технология nfc в наушниках что это
NFC — это аббревиатура от английского Near Field Communication. С помощью этой технологии становится возможным обмен данными между различными устройствами,...
Adblock detector