Что такое lte advanced

Мы запустили LTE-Advanced: барьер в 100 Мбит/с на абонента преодолен

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced
Районы, где можно начинать YouTube-вечеринки. По крайней мере, других идей утилизации канала у меня нет. Вся территория Москвы и немного ближнего Подмосковья.

Разработчики LTE-Advanced задались целью обеспечить скорости до 1 Гбит/с. Понятно, что такие скорости достижимы пока только в идеальных лабораторных условиях. Но и те 110 Мбит/с, которые мы получили в нашей коммерческой 4G сети в Москве, впечатляют. Тем более, никаких особых усилий с нашей стороны это не потребовало – просто объединили ресурсы двух диапазонов частот.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Один из важнейших дополнительных плюсов – это перераспределение загрузки мобильной сети между диапазонами. Вы почувствуете это как ускорение мобильного интернета даже в сложных областях, в частности, в помещениях, а также в загруженных сотах, например, в пробках.

Увеличение пропускной способности

Стандарт LTE 8 релиза 3GPP позволяет абоненту получить скорость только до 150 Мбит/с при ширине полосы в 20 МГц. Методов достижения нужной пропускной способности два. Первый — это усложнение антенных систем и включение режима Multiple Input Multiple Output (MIMO). Обычно указывается порядок MIMO, например, MIMO 4×4 означает, что передается 4 независимых потока информации с четырёх передающих антенн на четыре приемные. Это примерно похоже на то, как если бы у вас было 4 SIM-карты, соединённых в мост.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced
Рис 1. MIMO 4×4.

Второй метод – расширение спектра за счёт объединения нескольких полос частот (Carrier aggregation):

Теперь расширение спектра. Стандарт 3GPP определяет следующие варианты ширины полосы LTE: 1,4, 3, 5, 10, 15 и 20 МГц. К сожалению, максимальная ширина полосы ограничена 20 МГц.

Означает ли это, что использовать частотный ресурс больше, чем в 20 МГц, невозможно? Нет, не означает. Расширить частотный ресурс как раз и помогает агрегация каналов – Carrier Aggregation (CA). Функционал работает как для LTE с частотным разделением (FDD), так и для временного разделения (TDD). Поскольку большинство сетей в России — это FDD, рассмотрим CA на примере вот этой иллюстрации:

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced
Агрегация каналов в LTE FDD

Допустим, базовая станция (eNodeB) использует два частотных канала по 20 МГц каждый. Для абонентов с телефонами релизов R8/R9 данные соты будут выглядеть, как 2 отдельные соты и они могут использовать только одну из них. Для абонента, обладателя LTE-Advance девайса, картинка будет несколько иная.

Предположим, что мы зарегистрированы на соте и качаем очень тяжелый файл. Для нас данная сота (частотный канал) будет Primary. Базовая станция определяет, что нам требуется больше ресурсов, и назначает вторую соту, называемую, secondary cell. Телефон, объединяя ресурсы обеих сот, может получить до 300 Мбит/с (2 частотных канала передающих по 150 Мбит/с).

Агрегироваться могут различные полосы частот LTE, начиная с 1,4 МГц и заканчивая 20 МГц, но всего 5 несущих и до 100МГц общей шириной спектра. Количество агрегированных каналов в UL и DL может отличаться, но количество агрегированных UL каналов всегда будет меньше либо равно общему кол-ву несущих в DL.

Варианты агрегации спектра

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Таблица 1. Частотные диапазоны LTE для РФ.

Таблица 2. Комбинации полос частот LTE для CA

Номер диапазонаНазвание диапазонаДиапазон частот Uplink (МГц)Диапазон частот Downlink (МГц)Ширина диапазона (МГц)Дуплексный разнос (МГц)
3DCS 1800
Type of CA and
duplex type
CA configurationMaximum aggregated bandwidth (MHz)Max number of CC
Intra-band contiguous
FDD
CA_7C402
Inter-band
FDD
CA_3A_7A401 + 1
CA_7A_20A301 + 1

Это агрегация двух полос в диапазоне 2600 МГц (Band 7 + Band 7), агрегация двух полос в диапазонах 1800 МГц и 2600 МГц (Band 3 + Band 7) и объединение полос в диапазонах 800 МГц и 2600 МГц (Band 20 + Band 7). Список возможных конфигураций расширяется от релиза к релизу, например в 12 релизе появляется возможность агрегировать UL. В будущем российские операторы получат возможность агрегировать полосы из 3 диапазонов, получив, таким образом, комбинации Band 20 + Band 3 + Band 7.

Россия

Рассмотрим актуальный вопрос для российских операторов: можно ли использовать Carrier Aggregation для диапазона 800 МГц, чтобы задействовать полностью нестандартную полосу в 7,5 МГц?

Ответ — нет. На это есть несколько причин. Во-первых, несмотря на то, что стандарт задает полосы в 1,4 и 3 МГц, для Band 20 (LTE800) они не определены. Во-вторых, агрегация двух полос в Band 20 также не возможна.

Таким образом, в настоящий момент операторы не могут полноценно использовать 7,5 МГц, выданные регулятором. Возможно, это будет доступно в будущем, но сейчас планов по стандартизации полосы в 7,5 МГц нет.

UPD: В России согласно полученным лицензиям для сетей LTE, операторы могут использовать полосу 10МГц в диапазоне 2600, и 5МГц в диапазоне 800

У Carrier Aggregation большой потенциал, но самым главным сдерживающим фактором остается необходимость поддержки мобильными терминалами этого функционала. Причем помимо простой поддержки телефон также должен уметь агрегировать именно наши диапазоны. Ожидается, что в России такие телефоны начнут появляться в конце 2014 – начале 2015.

Что всё это значит?

Что с запуском?

Запуск состоялся в Москве. В настоящий момент у вас не получится насладиться всеми прелестями высокой скорости из-за того, что нужны устройства, поддерживающие LTE-A. Мало того, в наших поддерживающие Carrier Aggregation для конкретных российских диапазонов Band 20 (800 МГц) и Band 7 (2600 МГц). К счастью, наши частоты соответствуют европейским стандартам поэтому уже в следующем году можно ожидать появления нужных терминалов.

Для запуска LTE-A на базе LTE-сети мы обновили оборудование некоторых базовых станций (сводя передатчики 800 и 2600 диапазонов в один цифровой модуль). В остальных случаях дело ограничилось установкой новых прошивок и апдейтами конфигураций.

Сейчас известен только один телефон с поддержкой LTE-A в нужном нам стандарте – это Samsung Galaxy Alpha, и уже 18 сентября он должен появиться в продаже. По прогнозам, в 2015 году большая часть новых телефонов будет иметь этот функционал «из коробки».

Источник

Билайн, LTE Advanced. Щупаем «живьём»

Стандарт LTE Advanced, позволяющий, помимо прочего, объединить разные несущие, значительно повышает пропускную способность сети в целом. А на конечных устройствах пользователя демонстрирует высокие скорости передачи данных и стабильность передачи благодаря работе на двух несущих одновременно.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Объемы данных, передаваемых по сетям мобильной связи, растут в геометрической прогрессии. Просто фотки котиков народ уже не устраивают, подавай им видеоролики на You Tube с кото-движениями во всех подробностях и разрешении HD. Операторы ставят свои «заслоны» (шейпинг, пакеты, включенный в тариф трафик. ), но растёт средневзвешенное потребление мегабайт в пересчете на одного пользователя. А именно на среднее потребление ориентируются разработчики тарифов. В случае роста этого показателя нужно либо снижать верхнюю планку лимита трафика в тарифах, либо повышать скорость и пропускную способность своей сети передачи данных. Третий путь — повышение цен, но это краткосрочное и не очень эффективное решение.

Повышение скоростей передачи данных и пропускной способности сети — решение оптимальное для обеих сторон. Оператор наращивает емкость/скорости и собирает больше денег, пользователь наслаждается гигабайтными видеообзорами unpacking, не мучая свой мозг чтением букв.

Путаница в названиях

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

3G, 3.5G, 3.99G (да-да, видел и такое), LTE, 4G, LTE Advanced, 4G+. Разобраться во всем этом многообразии стандартов и названий непросто. Уже не говоря о том, что технологии и поколения группируются по-разному в разных странах. Например, в США оператор T-Mobile первым «объявил» сетью четвертого поколения (4G) свою сеть HSPA+. Дурной пример заразителен, и AT&T быстренько выкатила на американский рынок свою 4G вообще в виде HSPA со скоростью даунлинка до 21 Мбит/с и аплинка до 5.8 Мбит/с. И ничего, потребитель читал рекламу, платил и наслаждался «суперсовременным 4G». Не обошлось и без заговора производителей устройств, которые для таких рынков «упраздняют» индикацию HSPA+ на дисплеях, показывая вместо него 4G. А при регистрации аппарата в «условно-настоящем» 4G на дисплее появляется значок LTE.

Почему «условно-настоящем»? Строго говоря, настоящим 4G можно считать сеть с реализованной технологией LTE Advanced и агрегацией нескольких несущих. То, что недавно было реализовано в московской сети МегаФон и сейчас в сети LTE Билайн. «Обычный» LTE уже традиционно называют 4G, от этого никуда не денешься. Но в справочной литературе я встречал обозначение 3.99G. Для успешной «продажи» LTE Advanced потребителю в обиходе теперь название 4G+.

Что получили от Билайн

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Итак, LTE inter-band Carrier Аggregation, реализованное объединением диапазонов частот band 7 (2600 МГц) и band 20 (800 МГц), позволяет добиться скорости приема данных порядка 110 Мбит/с. Так утверждают в Билайн, и у нас нет причин им не доверять. Просто теоретический максимум достижим только в идеальных условиях, это тот самый сферический конь в вакууме. Уверенные 70 Мбит/с «с хвостиком» считаю хорошим результатом для сравнительно небольшой суммарной полосы частот 15 МГц.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

В «галерее» попавшего ко мне на тест смартфона обнаружил статистику измерений скорости, среди них нашлись даже 99 Мбит/с. Лично я за несколько дней таких результатов ни разу не видел, но сам факт порадовал. Даже если это был замер в совсем «тепличных» условиях.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Впрочем, мои результаты тоже неплохи. В «полевых» условиях, без всяких ухищрений с поиском идеального места и времени. Пора уважаемой Ookla опять апгрейдить свой знаменитый «спидометр» для мобильных устройств, стрелка уже ложится на ограничитель 50 Мбит/с.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Сравнительный тест скорости с обычного LTE-роутера и в смартфоне с поддержкой LTE Advanced (Samsung Galaxy Alpha, cat.4). В одном месте и в одно и то же время, с разницей в пару минут. Выше, как вы наверняка догадались, спидтест на смартфоне с LTE-A. Даже с учетом потерь на Wi-Fi разница более чем в два раза, а не в полтора. Что говорит о намного более эффективном использовании общей полосы частот в LTE Advanced.

Samsung Galaxy Alpha

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

В меню настроек, пожалуй, не хватает режима «Только LTE». Но не очень критично, аппарат за сеть LTE держится «намертво» и спрыгивает в 3G/GSM только при полном пропадании сигнала. Загнать аппарат в режим 3G удалось только отключением LTE через меню. С раздачей интернета через Wi-Fi всё хорошо и дальность метров 20 на территории без препятствий. Но батарейка в таком режиме садится буквально на глазах, и жить аппарату без внешнего источника питания часа четыре, вряд ли больше.

Есть ощущение, что индикатор уровня сигнала в режиме LTE заметно «привирает» в меньшую сторону. То есть демонстрирует совсем слабый сигнал при его вполне приличном уровне, это заметно в сравнении с другими устройствами. Я чаще сталкивался с ровно противоположным поведением «палкомера». С другой стороны, для пользователя такая индикация спокойнее. В автоматическом режиме возврат в LTE при появлении сигнала происходит быстро, буквально за десяток секунд.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

LTE-A доступен не везде, в местах с неважным покрытием в помещениях телефон, скорее всего, цепляется за сеть LTE в диапазоне 800 МГц. А там на узкой полоске 5 МГц скоростных чудес ожидать не приходится. Еще нередко наблюдал неожиданный эффект асимметрии, когда скорость передачи данных в сеть значительно превышала скорость загрузки. В любом случае, поведение аппарата в сети LTE заведомо комфортнее, чем в 3G при той же скорости, благодаря малому времени отклика. Интернет-приложения заметно отзывчивее, и браузер не «притормаживает» на переходах по ссылкам. Объяснить на словах трудно, это нужно самому пробовать. За всё время подключался к сети Wi-Fi всего пару раз, посмотреть на работу модуля, остальное время даже желания такого не возникало.

Аппарат при передаче данных в сети LTE греется незначительно (игры не пробовал), и заряда аккумулятора легко хватает на полный день довольно активного пользования. Сразу вспомнился операторский MegaFon Turbo 4G производства ZTE, в сети LTE аппарат изрядно грелся и батарейка быстро «съедалась».

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

За техническими характеристиками, материалами корпуса и характеристиками дисплея опять-таки отправляю вас к дотошному обзору Эльдара, там всё подробно разжёвано. Но хочется отдельно отметить отличное поведение дисплея на ярком солнце, даже под прямыми солнечными лучами всё хорошо читается.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Буквально пару слов о камере. Качество снимков обсуждать не буду, оно на хорошем уровне. Порадовала работа камеры в условиях плохой освещенности, очень прилично. Приятный сюрприз — скорость срабатывания автофокуса. Отрабатывает фокусировку почти мгновенно что, на мой взгляд, куда важнее точности передачи полутонов.

UPDATE

Пока дописывал текст, Билайн успел опубликовать две новости очень «в тему». Первая — пресс-релиз о начале продаж Samsung Galaxy Alpha, цене и сопутствующей акции, цитата:

«На данный момент «ВымпелКом» единственный российский оператор, объединивший каналы из диапазонов частот 800 и 2600 (band 20 и 7) в коммерческой сети. Таким образом, максимальная скорость передачи данных при использовании технологии LTE-Advanced 4G+ в Москве (функционал inter-band Carrier Аggregation) в сети «Билайн» превышает 110 Мбит/с.

Приобрести долгожданную новинку и испытать скорость LTE-Advanced 4G+ «Билайн» в действии без ограничений интернет-трафика все московские абоненты при желании могут в комплекте с опцией «Бесплатный интернет на 1 месяц». При ее подключении абоненты получают уникальную возможность пользоваться мобильным интернетом совершенно бесплатно и без ограничений по объему потребляемого трафика. Предложение действует в течение 30 дней с момента подключения опции.

В продаже присутствует модель с поддержкой LTE-Advanced 4G+ с металлической рамкой и новым дизайном. Стоимость устройства составляет 24 990 руб. Смартфон Samsung GALAXY ALPHA можно приобрести в офисах «Билайн» и магазинах электроники НОУ-ХАУ в Московском регионе. Полный перечень офисов доступен на www.beeline.ru».

Вторая новость намного интереснее и касается многих пользователей мобильного интернета Билайн, предложен полностью безлимитный (без ограничений по трафику) и условно бесплатный интернет в сети 4G аж до 15 января.

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Почитать новость можно здесь, на скриншоте цитат из пресс-релиза (выше) я подчеркнул самое важное. Интернет я назвал «условно-бесплатным» потому, что трафик 4G не учитывается и не тарифицируется на тарифах и опциях с абоненткой, а не на любой SIM-карте. То есть некоторое количество рублей придется отдать в любом случае.

Из существенной «мелочевки» хочу отметить формулировки «. на ряде архивных интернет-опций» в пресс-релизе и «. на архивных интернет опциях» в тексте новости. Как вы понимаете, разница более чем существенная. Но всё равно, предложение очень щедрое, на младшем тарифе «Всё» абонентка всего 150 руб./месяц.

Откуда такой аттракцион неслыханной щедрости? Помимо борьбы за лояльность, обострения альтруизма и прочих высоких материй, лично я вижу совсем мало правдоподобных вариантов. Во-первых, всерьез не рассчитывал бы на работоспособность торрентов, как минимум, в сети 4G. Уже пишут о том, что потоковое видео воспроизводится нормально, а вот торренты сильно режут. Возможно, широкое тестирование разнообразных ограничителей по типу трафика является частью акции.

Еще одно предположение — возможное закрытие архивных тарифных планов и опций, тем или иным образом связанных с безлимитным интернетом. Например, в Пензенском филиале анонсировали перевод всех таких абонентов на одну из опций «Хайвей». Названо это «Бесплатная смена устаревших тарифов для пользования интернетом», почитать новость можно здесь. Охотно допускаю случайное совпадение, но мало ли. Надо внимательно следить за новостями.

Источник

Мы жили в городах, и выживали в деревнях, а теперь живем мы в Интернете! aka@piv70

На сетевом уровне LTE работает полностью на базе IP технологий, а на физическом уровне (в радиоканале) применяется ортогональное частотное уплотнение, и, в результате, мы получаем высокую пропускную способность, маленькие задержки и фантастическую спектральную эффективность.

Это совершенно иной подход, а физика его такова:

По прогнозам экспертов, уже к 2020 году более 5 млрд. человек станут членами мирового сообщества, называемого “мобильный мир”. При этом половина всего населения планеты будет иметь постоянный доступ к услугам LTE сетей.

Дальнейший прогресс развития будет связан с технологией LTE Advanced, и мы заглянем за рубеж 2020 года!

Характеристики сетей LTE

Производительность и пропускная способность — одно из требований LTE заключается в обеспечении пиковой пропускной способности обратного канала не менее 100 Мбит/с.

Технология предусматривает поддержку скорости обмена данными более 300 Мбит/с, однако шведы уже продемонстрировали нам следующий этап развития LTE — с теоретически возможной пиковой пропускной способностью до 1,2 Гбит/с.

Простота — поддерживаются гибкие варианты полосы пропускания с несущей частотой от 1,4 МГц до 20 МГц и дуплексная передача с разделением по частоте (FDD *) и по времени (TDD *).

Задержка передачи данных в LTE меньше, чем в существующих технологиях 3G. Это преимущество является очень важным для обслуживания интерактивных сред с эффектом присутствия (например, многопользовательских игр) и обмена большими объемами медиаконтента.

Разнообразие устройств — кроме мобильных телефонов и периферийных устройств, встроенными LTE-модулями планируется оснащать многие компьютерные и бытовые электронные устройства. Это ноутбуки, планшеты, игровые приставки и set-top box-ы, видеокамеры и другие портативные устройства.

* При использовании TDD (Time Division Duplex) вся полоса попеременно отдается на загрузку или выгрузку данных. При использовании FDD (Frequency Division Duplex) входящий и исходящий трафик разделены частотно, загрузка данных идет на одной частоте, а выгрузка на другой.

Основные рабочие характеристики

Основы мультиплексирования и использование MIMO в LTE

В LTE используются системы MIMO для повышения надежности и для увеличения скорости передачи данных. Как правило, система MIMO состоит из m передающих антенн и n приемных антенн.

Проще говоря, приемник принимает сигнал Tx, который получается, когда вектор Rx входного сигнала умножается на матрицу Q передачи. Tx = Q * Rx. Матрица передачи Q содержит импульсные характеристики канала, которые ссылаются на канал между передающей антенной m и приемной антенной n. Многие алгоритмы MIMO основаны на анализе характеристик матрицы передачи Q. Ранг (матрицы канала) определяет количество линейно независимых строк или столбцов. Он указывает, сколько независимых потоков данных (уровней) может быть передано одновременно.

Когда одни и те же данные передаются избыточно по более чем одной передающей антенне, это называется разнесением передачи. Это увеличивает отношение сигнал / шум. Пространственно-временные коды используются для генерации избыточного сигнала. Аламути разработал первые коды для двух антенн. Сегодня разные коды доступны для более чем двух антенн.

Пространственное мультиплексирование увеличивает скорость передачи данных. Данные делятся на отдельные потоки, которые затем передаются одновременно по одним и тем же ресурсам радиоинтерфейса. Передача включает в себя специальные секции (также называемые пилот-сигналами или опорными сигналами), которые также известны приемнику. Приемник может выполнить оценку канала для сигнала каждой передающей антенны.

В методе с обратной связью приемник сообщает о состоянии канала передатчику через специальный канал обратной связи. Это позволяет быстро реагировать на изменение условий в канале, например, адаптация количества мультиплексированных потоков. Когда скорость передачи данных должна быть увеличена для однопользовательского оборудования (UE), это называется однопользовательским MIMO (SU-MIMO). Когда отдельные потоки назначаются различным пользователям, это называется многопользовательским MIMO (MU-MIMO).

Что такое MIMO и MU-MIMO, как работает эта технология и что это дает конечному пользователю?

При формировании луча используются несколько антенн для управления направлением фронта волны путем соответствующего взвешивания величины и фазы сигналов отдельных антенн (формирование луча передачи). Это позволяет лучше охватить конкретные области по краям сот. Поскольку каждая отдельная антенна в массиве вносит вклад в управляемый сигнал, достигается усиление сигнала (также называемое конструктивным формирования луча).

Формирование приемных лучей позволяет определить направление, куда будет приходить волновой фронт. Также имеется возможность подавить выбранные мешающие сигналы, применяя нулевую диаграмму направленности в направлении мешающего сигнала. Адаптивное формирование луча относится к технике постоянного применения формирования луча к движущемуся приемнику. Это требует быстрой обработки сигналов и мощных алгоритмов.

Формирование луча стало возможным благодаря изменению величины и / или фазы сигнала на отдельных антеннах. Сигналы обрабатываются таким образом, чтобы их можно было конструктивно (эффект усиления за счет сложения волн) добавлять в направлении предполагаемого передатчика / приемника и деструктивно (ослабление волн) в направлении источников помех.

Что такое Beamforming, история развития, и для чего нужно формирование диаграммы направленности луча.

Вдумайтесь в эти цифры:

Что будет с 3G сетями?

Еще совсем недавно мировое сообщество делало ставку на развитие сетей третьего поколения и возможности, которые дали нам эти технологии, казались чем-то из области научной фантастики. Процесс перехода на LTE растянется еще на несколько лет, а да этого времени 3G сети будут так же эффективно решать задачи по передаче широкополосных данных миллиардам мобильных пользователей.

Однако рано или поздно мы полностью перейдем на сети четвертого поколения, и тогда в полной мере можно будет говорить об удовлетворении потребности клиентов в быстродействии и высокой пропускной способности мобильной сети – того, что так необходимо для развития новых приложений.

Видеоблоги и интерактивное телевидение, системы удаленного видеонаблюдения через интернет в режиме реального времени, 3D игры нового поколения и другие профессиональные сервисы предъявляют высокие требования к скорости передачи данных, отсутствию задержек и минимальному джиттеру в работе телекоммуникационной сети, и LTE это главная движущая сила инновационного развития.

Сравнительная таблица сетей GPRS, 3G, 4G

Стандарт сетиТехнологияМодуляцияСкорость передачи данных (макс.) к абоненту/от абонентаПолоса сигнала, МГц
GSMGPRSGMSK20/20 Kбит/с0,2
EDGE8PSK59,2/59,2 Kбит/с0,2
UMTSR99 WCDMAQPSK384/384 Kбит/с5
HSDPA16QAM/QPSK14,4/5,76 Мбит/с5
HSPA+64QAM/16QAM21/11,5 Мбит/с5
DC HSPA+64QAM/16QAM42/23 Мбит/с10
LTE Release 8MIMO 2\264QAM150/75 Мбит/с20
LTE-Advanced Rel. 10Downlink 8×8 MIMO / Uplink 4×4 MIMO64QAM3/1.5 Гбит/с100
LTE-Advanced Pro Rel. 13 (4.5G)8×8 MIMO256QAM25/12.5 Гбит/с640

В России для оборудования мобильных 4G сетей выделены стандартные диапазоны частот, так называемые бэнды (BAND):

Полосы частот и ширина каналов, используемые сотовыми операторами в России в 2019

ОператорЧастотный диапазон (UL/DL), МГцШирина канала, МГцТип дуплексаНомер в 3GPP
1Мегафон847-854.5 / 806-813.57.5FDDBand 20
2Мегафон1835-1855 / 1730-175020FDDBand 3
3Yota (Мегафон)2500-2530 / 2620-265030FDDBand 7
4Мегафон2530-2540 / 2650-266010FDDBand 7
5Мегафон2575-259520TDDBand 38
6МТС839.5-847 / 798.5-8067.5FDDBand 20
7МТС1855-1875 / 1750-177520FDDBand 3
8МТС2540-2550 / 2660-267010FDDBand 7
9МТС2595-261520TDDBand 38
10МТС2595-262025TDDBand 38
11Билайн854.5-862 / 813.5-8217.5FDDBand 20
12Билайн1805-1825 / 1710-173020FDDBand 3
13Билайн2550-2560 / 2670-268010FDDBand 7
14Теле2453-457.4 / 463-467.44.4FDDBand 31
15Ростелеком/Теле22560-2570 / 2680-269010FDDBand 7
16Ростелеком/Теле2832-839.5 / 791-798.57.5FDDBand 20

Частотное распределение каналов сотовой связи в России на 2019 год

Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Что даст LTE конечному пользователю?

Какая выгода от LTE для операторов?

Перспективные сетевые технологии с точки зрения мощности, пропускной способности и взаимодействия с пользователем. Это новые коммерческие возможности и источники дохода, как для старых операторов, так и для новых.

Так как новые сети можно использовать для технологий связи любого поколения – 2G, 3G и 4G это позволит снизить капитальные и эксплуатационные затраты операторов.

Что такое LTE-Advanced

Первый набор спецификаций LTE был завершен в марте 2009 года. Первая коммерческая сеть LTE была открыта в декабре 2009 года. По данным Ovum WCISК к концу 2019 года количество подключеней к LTE сетям будет насчитывать 5 млрд. Первые смартфоны с поддержкой LTE были представлены в 2011 году. Базовые технологические возможности развиваются дальше, что ведет к еще более высоким скоростям передачи данных и более высокой плотности размещения базовых станций, и следующий шаг в эволюции развития называется LTE-Advanced. Направлен он на получение скоростей свыше 1 Гбит/с. Развитие LTE-A начинается с 10 релиза, котрый был завершен в июне 2011 года.

6 основных особенностей LTE-Advanced

Принцип работы агрегации частот

На 2019 г 4G в России работает в 6-ти частотных диапазонах.

Каждый из них использует не одну конкретную частоту, а некий отрезок шириной: 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 МГц. Сделано это для того, чтобы каждому оператору в каждом диапазоне досталось по частотному отрезку. Агрегация частот объединяет несколько таких отрезков в единый «коридор». Например, делает из 2-х или 3-х отрезков по 10 МГц один, многополосный, шириной 20 или 30 МГц. Используя данную технологию, смартфоны могут передавать/получать данные сразу по двум каналам, что значительно увеличивает скорость передачи данных. Таким образом, преодолевается ограничение по количеству подключенных абонентов и увеличивается полоса пропускания канала.

Принцип агрегации 3-х частотных каналов в LTE-Advanced Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

В Москве оператор Мегафон имеет 40 МГц непрерывного спектра в 7-м банде (диапазоне 2600 МГц), а МТС, Теле2 и Билайн всего по 10 МГц. Таким образом, у Мегафона значительное преимущество в емкости и скорости сети. В свою очередь, абонентам МТС важно проверить, поддерживает ли их телефон работу 38 банда (2600 TDD), потому что у данного оператора широкое покрытие в Москве – 20 МГц. Отстающими для столицы являются Билайн и Теле2.

На 2019 год в РФ операторы поддерживают следующие комбинации агрегации несущих:

ОператорМегаФонМТСБилайнТеле2
Комбинации7+7, 3+7, 3+7+73+38, 3+73+7

У МегаФон в Москве и Санкт-Петербурге в максимальной конфигурации агрегация трех полос — 20 МГц из 3-го диапазона и 20+20 МГц из 7-го диапазона.

Три сценария объединения несущих (ОН)

Агрегация несущих в одном диапазоне: эта форма ОН использует один диапазон. Возможны два варианта:

Смежная. Это самая простая форма реализации агрегации несущих LTE. При этом несущие находятся на соседних каналах рядом друг с другом. В этом случае нужен только один приемопередатчик, так как сигнал рассматривается как один расширенный.

Несмежная: немного сложней в выполнении, несущие используют одну и ту же рабочую полосу, но не соседствуют друг с другом. Здесь уже нужны два приемопередатчика, потому что сигнал не может рассматриваться как один сигнал, что увеличивает сложность и стоимость решения.

Несмежная в разных диапазонах: эта форма агрегации несущих использует разные полосы. Это более сложная задача, так как несущие из разных рабочих диапазонов. Таким образом, нужно несколько приемопередатчиков для передачи / приема сигналов. Этот тип ОН самый затратный и сложный в реализации.

Три сценария агрегации несущих в LTE-Advanced Что такое lte advanced. Смотреть фото Что такое lte advanced. Смотреть картинку Что такое lte advanced. Картинка про Что такое lte advanced. Фото Что такое lte advanced

Эта технология может применяться к вариантам LTE с FDD или TDD с максимум пятью компонентными несущими, каждая с шириной полосы до 20 МГц, в результате чего общая ширина полосы передачи достигает до 100 МГц.

Какие смартфоны поддерживают LTE A

Какие скорости у LTE и LTE-A?

Скорость передачи данных до 100 Мбит в секунду. С поправкой на то, что этот показатель может меняться в зависимости от текущей сетевой нагрузки и местонахождения пользователя. В рамках технологии предусмотрены скорости более 300 Мбит/с. Дальнейшая эволюция развития (LTE Advanced) предусматривает пропускную способность до 3 Гбит/с к абоненту и до 1.5 Гбит/с от абонента.

И, примечательно то, что для перехода с LTE на LTE Advanced потребуется простое обновление программного обеспечения и дальнейшая перенастройка базовых станций оператора. Для внедрения функциональности MIMO 8×8 необходимо будет заменить радио-модули.

Категории мобильных устройств

Категория абонентского устройстваМакс. скорость DL, Мбит/сАгрегация несущихДополнительные технологии
CAT41502×2 MIMO
CAT63002х20 МГц2×2 MIMO
CAT94503Х20 МГц2×2 MIMO
CAT126003Х20 МГц4×4 MIMO, 256 QAM
CAT169804Х20 МГц4×4 MIMO, 256 QAM

Плюсы и минусы агрегации частот

Основным преимуществом технологии для оператора это повышение пропускной способности канала и увеличение одновременного обслуживания абонентов с одной базовой станции. Например, флагман Самсунга Galaxy S10, что соответствует пятому поколению связи (5G).

Недостатком технологии является повышенный расход энергии, ввиду того, что сотовому устройству приходится поддерживать связь сразу с несколькими базовыми станциями.

Также операторы экономно используют частотный ресурс, редко устанавливая на одной вышке приемопередатчики для разных подсетей, что мешает мобильным устройствам достигать максимальной для категории скорости.

Сети LTE полностью основаны на IP-протоколе и поэтому в основной форме поддерживают только передачу данных. Существуют разработки, позволяющие операторам предложить своим абонентам решения для передачи голоса.

Это IP-решения, которые обеспечат такую же функциональную совместимость, гибкость и бесперебойную работу, какую предлагают современные беспроводные технологии 2G и 3G.

VoLTE как раз и является спецификацией передачи голосового трафика от систем канальной коммутации и SMS к системам пакетной коммутации, т.е. непосредственно через сети LTE с использованием IMS.

Большим преимуществом VoLTE является то, что качество вызовов превосходит соединения 2G и 3G, так как через 4G может передаваться в три раза больше данных, чем в 3G, и в шесть раз больше, чем в 2G. По сути, это голосовой вызов в формате HD. Он намного более насыщенный, используется речевой кодек HD-Voice. Но работает VoLTE только в том случае, если оба устройства, принимающее и выполняющее вызов, его поддерживают.

VoLTE также требует, чтобы оба участника разговора имели покрытие 4G. Это означает, что звонки VoLTE не всегда будут доступны, и если кто-то выходит из зоны покрытия 4G во время разговора, есть вероятность, что звонок будет сброшен.

Комментарии

Александр 2020-03-13 17:52:00

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *