Zanimljiv

Što je LTE: Vodič i pregled za dugoročnu evoluciju

Što je LTE: Vodič i pregled za dugoročnu evoluciju


LTE je bio 4G nasljednik 3G UMTS sustava koji je razvijen kako bi pružio daljnji razvoj dostupnog mobilnog telekomunikacijskog sustava.

Pružajući mnogo veće brzine prijenosa podataka i znatno poboljšane performanse, kao i niže operativne troškove, shema se u svom osnovnom obliku počela primjenjivati ​​oko 2008. godine.

Početne implementacije dale su malo poboljšanja u odnosu na 3G HSPA, a ponekad su ih nazivali i 3,5G ili 3,99G, ali ubrzo je shvaćena puna sposobnost LTE-a i pruža 4G razinu performansi.

Prva postavljanja bila su jednostavno poznata kao LTE, no kasnija postavljanja dobila su naziv 4G LTE Advanced, a kasnije još uvijek 4G LTE Pro.

Ne samo da je radijska pristupna mreža poboljšana za 4G LTE, već je i preuređena mrežna arhitektura omogućujući niže kašnjenje i mnogo bolju međusobnu povezanost između elemenata radijske pristupne mreže, RAN.

LTE počeci

3GPP, projekt treće generacije partnerstva koji je nadgledao razvoj UMTS 3G sustava, započeo je rad na evoluciji 3G stanične tehnologije radionicom koja je održana u Torontu u Kanadi u studenom 2004. Rad na LTE-u započeo je studijom izvodljivosti koja je započela u prosincu 2004., koja je finalizirana za uključivanje u 3GPP izdanje 7. LTE osnovne specifikacije su zatim uključene u izdanje 8.

Radionica je postavila niz zahtjeva na visokoj razini za novu tehnologiju:

  • Smanjena cijena po bitu
  • Povećano pružanje usluga - više usluga po nižoj cijeni uz bolje korisničko iskustvo
  • Fleksibilnost upotrebe postojećih i novih frekvencijskih opsega
  • Pojednostavljena arhitektura, otvorena sučelja
  • Omogućite razumnu potrošnju energije na terminalu

Što se tiče stvarnih brojki, ciljevi za početno postavljanje LTE-a uključivali su stope preuzimanja od 100 Mbps i brzine prijenosa od 50 Mbps za svakih 20 MHz spektra. Uz to LTE je trebao podržavati najmanje 200 aktivnih korisnika u svakoj ćeliji od 5 MHz. (tj. 200 aktivnih telefonskih poziva). Također su postavljeni ciljevi za kašnjenje u isporuci IP paketa. S obzirom na sve veću upotrebu usluga, uključujući VoIP, igre na sreću i mnoge druge programe gdje je kašnjenje zabrinjavajuće, za to treba postaviti brojke. Kao rezultat, postavljena je brojka kašnjenja ispod 10 ms za male IP pakete.

3G LTE evolucija

Iako postoje velike koračne promjene između LTE-a i njegovih 3G prethodnika, na njega se ipak gleda kao na evoluciju UMTS / 3GPP 3G standarda. Iako koristi drugačiji oblik radijskog sučelja, koristeći OFDMA / SC-FDMA umjesto CDMA, postoje mnoge sličnosti s ranijim oblicima 3G arhitekture i prostora za mnogo ponovne upotrebe.

Pri određivanju što je LTE i po čemu se razlikuje od ostalih staničnih sustava, brzi uvid u specifikacije sustava može pružiti mnogo odgovora. LTE može pružiti daljnji razvoj funkcionalnosti, povećane brzine i općenito poboljšane performanse.

Što je 4G LTE?
Usporedba s drugim tehnologijama mobilnih komunikacija
WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSDPA / HSUPA
HSPA +LTE
Maksimalna brzina silazne veze
bps
384 k14 M28 M100M
Maksimalna brzina uplink-a
bps
128 k5,7 M11 M50 M
Latencija
vrijeme povratnog putovanja
cca
150 ms100 ms50 ms (maks.)~ 10 ms
3GPP izdanjaRel 99/4Rel 5/6Rel 7Rel 8
Otprilike godine početnog uvođenja2003 / 42005/6 HSDPA
2007/8 HSUPA
2008 / 92009 / 10
Metodologija pristupaCDMACDMACDMAOFDMA / SC-FDMA

Uz to, LTE je mreža temeljena na IP-u, koja podržava i IPv4 i IPv6.


Osnove LTE-a: - pregled specifikacija

Vrijedno je sažeti ključne parametre 3G LTE specifikacije. S obzirom na činjenicu da postoje brojne razlike između rada uzlazne i donje veze, one se prirodno razlikuju u performansama koje mogu ponuditi.

Osnovne specifikacije LTE-a
ParametarPojedinosti
Najveća brzina donje veze
64QAM
(Mbps)
100 (SISO), 172 (2x2 MIMO), 326 (4x4 MIMO)
Vrhunske brzine uplinka
(Mbps)
50 (QPSK), 57 (16QAM), 86 (64QAM)
Vrsta podatakaSvi paketno komutirani podaci (glas i podaci). Nijedan krug nije prebačen.
Sheme pristupaOFDMA (downlink)
SC-FDMA (uplink)
Podržane vrste modulacijeQPSK, 16QAM, 64QAM (uplink i downlink)
Spektralna učinkovitostDownlink: 3 - 4 puta Rel 6 HSDPA
Uzlazna veza: 2 -3 x Rel 6 HSUPA
Propusnost kanala
(MHz)
1.4, 3, 5, 10, 15, 20
Dvostruke shemeFDD i TDD
Mobilnost0 - 15 km / h (optimizirano),
15 - 120 km / h (visoke performanse)
LatencijaNeaktivan do aktivnog manje od 100 ms
Mali paketi ~ 10 ms

Ove istaknute specifikacije daju cjelovit prikaz performansi koje će LTE ponuditi. Udovoljava industrijskim zahtjevima za velike brzine preuzimanja podataka, kao i smanjenu latenciju - faktor važan za mnoge aplikacije od VoIP-a do igara i interaktivne upotrebe podataka. Također pruža značajna poboljšanja u korištenju raspoloživog spektra.

Nove LTE značajke

LTE je uveo niz novih tehnologija u usporedbi s prethodnim staničnim sustavima. Omogućuju LTE-u da može raditi učinkovitije s obzirom na upotrebu spektra, a također pruža i mnogo veće brzine prijenosa podataka koje su potrebne.

  • OFDM (multipleks s ortogonalnom frekvencijskom podjelom): OFDM tehnologija korištena je za format signala za LTE jer je omogućila učinkovit prijenos širokih propusnih opsega podataka, a istovremeno pruža visoki stupanj elastičnosti na odsjaje i smetnje. Kako su se podaci prenosili na velikom broju nosača, ako su neki nedostajali kao rezultat smetnji od refleksija itd., Sustav se i dalje mogao nositi. Sheme pristupa razlikovale su se između uzlazne i odlazne veze: OFDMA (u silaznoj je vezi korišten višestruki pristup s ortogonalnom frekvencijskom podjelom; dok je za uzlaznu vezu korišten SC-FDMA (Single Carrier - Frequency Division Multiple Access). SC-FDMA činjenica da je njegov omjer vršne i prosječne snage manji nego za OFDMA - donji omjer vršne i prosječne snage omogućava postizanje boljih razina konačnog RF pojačala snage - to je bio i jest važan čimbenik trajanja baterije mobilne slušalice.
  • MIMO (višestruki ulaz višestruki izlaz): Jedan od glavnih problema s kojim su se susretali prethodni telekomunikacijski sustavi bio je problem višestrukih signala koji proizlaze iz mnogih refleksija koje su se susretale. Korištenjem MIMO-a, ovi dodatni putovi signala mogli bi se koristiti s prednošću i mogli su se koristiti za povećanje propusnosti.

    Kada koristite MIMO, potrebno je koristiti više antena kako biste omogućili razlikovanje različitih putova. U skladu s tim mogu se koristiti sheme koje koriste matrice antena 2 x 2, 4 x 2 ili 4 x 4. Iako je relativno lako dodati daljnje antene baznoj stanici, isto se nije odnosilo na mobilne slušalice, gdje su dimenzije korisničke opreme ograničavale broj antena koje bi trebale biti udaljene najmanje pola valne duljine.

  • SAE (Evolucija arhitekture sustava): S vrlo visokom brzinom prijenosa podataka i niskim zahtjevima za latencijom za 3G LTE, bilo je potrebno razviti arhitekturu sustava kako bi se postigle poboljšane performanse. Jedna promjena je bila u tome što su brojne funkcije kojima je prethodno upravljala jezgrena mreža prenesene na periferiju. U osnovi je to pružilo mnogo "ravniji" oblik mrežne arhitekture. Na taj bi se način moglo smanjiti vrijeme kašnjenja i izravno preusmjeriti podatke do odredišta. Kao dio nadogradnje Evolved Packet Core, EPC je razvijen kako bi se osiguralo da su paketni podaci usmjereni što učinkovitije.
  • IP podaci: 4G LTE je cjeloviti IP podatkovni sustav. 3G UMTS sadržavao je glas s komutacijom kruga, ali LTE nije osigurao nijedan glas s komutacijom kruga. Prvobitno se očekivalo da će operatori pružati podatkovne mogućnosti, a glas će biti putem OTT aplikacija. Kako bi operatori izgubili značajne prihode, jer je glas u to vrijeme predstavljao glavni element prihoda. Da bi se prevladalo ovo GSMA postavilo je standard za govornu povezanost kao shemu Voice over LTE, VoLTE.

    VoLTE je zahtijevao implementaciju IMS jezgre i to je usporilo uvođenje ove mogućnosti s obzirom na troškove. Kako bi se operaterima pomoglo da to prevladaju, razvijena je ograničena primjena IMS-a koja je znatno smanjila kapitalne izdatke potrebne operaterima.

4G LTE postao je glavna tehnologija mobilne komunikacije. I prva i druga generacija tehnologija bile su usredotočene na glas, a 3G je zatim prešao na mobilne podatke. 4G LTE poboljšao se na mobilnim podatkovnim aspektima mobilne komunikacije, fokusirajući se uglavnom na ovaj aspekt kako bi omogućio opću mobilnu podatkovnu povezanost.

Teme bežičnog i žičnog povezivanja:
Osnove mobilne komunikacije2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT bežični telefoniNFC- Komunikacija na blizinuOsnove umrežavanjaŠto je CloudEthernetSerijalni podaciUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Vratite se na bežično i žično povezivanje


Gledaj video: Kako aktivirati 4G mrežu M:Tel - BH Telecom (Siječanj 2022).