Lte технология что это


Сети LTE: структура и принцип работы

Сотовые сети стандарта GSM по своей структуре изначально не были предназначены для мобильного интернета. Соответственно, в наши дни операторы сотовой связи вынуждены с целью удовлетворения потребностей населения вкладывать огромные деньги в модернизацию своих сетей до 3G (UMTS), а теперь уже и до 4G (LTE). Само собой, данные капиталовложения сотовые компании щедро заимствуют из наших с вами карманов, однако их работа тоже при этом весьма не легка.

Сейчас, когда внедрение сетей третьего поколения еще до конца в России не закончено, операторы уже приступили к работе над сетями следующего поколения – 4G или LTE.

На фото первая базовая станция LTE от Yota в Сочи:

Сам термин LTE расшифровывается как Long Term Evolution и в переводе на русский означает «долгосрочная эволюция». Длительное время на роль связи 4G претендовал стандарт WiMAX, однако впоследствии был отодвинут на задний план как менее востребованный вариант быстрого беспроводного интернета.                                                             

LTE является следующим после 3G поколением мобильной связи и работает на базе IP-технологий. Основное отличие LTE от предшественников – высокая скорость передачи данных. Теоретически она составляет до 326,4 Мбит/с на прием (download) и 172,8 Мбит/с на передачу (upload) информации. При этом в международном стандарте указаны цифры в 173 и 58 Мбит/с, соответственно. Данный стандарт связи четвертого поколения разработало и утвердило Международное партнерское объединение 3GPP.

Система кодирования последнего поколения - OFDM

Давайте разберемся, в чем же состоит главная особенность стандарта LTE. Так же как и в сетях 3G главным звеном в LTE можно назвать технологию кодирования и передачи данных OFDM-MIMO.

OFDM расшифровывается как Orthogonal Frequency-division Multiplexing и по-русски означает ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием. Это цифровая схема модуляции, использующая близко расположенные друг от друга ортогональные поднесущие в большом количестве. Все поднесущие моделируются по стандартной схеме модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция на небольшой символьной скорости с соблюдением общей скорости передачи данных, как и в простых схемах модуляции одной несущей в этой же самой полосе пропускания. В действительности сигналы OFDM генерируются благодаря применению "Быстрого преобразования Фурье".

Данная технология описывает направление сигнала от базовой станции (БС) к вашему мобильному телефону. Что же касается обратного пути сигнала, т.е. уже от телефонного аппарата к базовой станции, техническим разработчикам пришлось отказаться от системы OFDM и воспользоваться другой технологией под названием SC-FDMA. В расшифровке она читается как Single-carrier FDMA и в переводе означает мультиплексирование на одной несущей. Смысл ее в том, что при сложении большого количества ортогональных поднесущих образуется сигнал с большим пик-фактором (отношением амплитуды сигнала к своему среднеквадратичному значению). Для того чтобы такой сигнал мог передаваться без помех необходим высококлассный и довольно дорогой высоколинейный передатчик.

Именно это устройство создало некоторые сложности с получением лицензии на территории России под сети LTE. И, тем не менее, как обычно бывает в нашей стране, несмотря на искусственно созданные сложности, Минкомсвязи России признал перспективным направлением развития сотовых сетей именно стандарт LTE. Однако при проведении тендера на распределение часто 2,3 – 2,4 ГГц в 40 регионах Российской Федерации методом радиодоступа была указана лишь технология OFDMA, что исключает, непосредственно, LTE, т.к. в последнем случае кроме OFDMA необходимо еще и SC-FDMA. Из этого в очередной раз следует полная некомпетентность российских чиновников в тех вопросах, которыми они занимаются.

MIMO - Multiple Input Multiple Output – представляет собой технологию передачи данных с помощью N-антенн и приема информации M-антеннами. При этом принимающие и передающие сигнал антенны разнесены между собой на такое расстояние, чтобы получить слабую степень корреляции между соседними антеннами.

Положение LTE в эфире

На данный момент под сети 4G уже зарезервированы диапазоны частот. Наиболее приоритетными принято считать частоты в районе 2,3 ГГц. Здесь главным примером является Китай со своим сотовым оператором China Mobile, уже выделившим нужный частотный диапазон и проводящий тестовое вещание. С учетом огромного объема местного потребления сотовой связи использование данной частоты обречено на успех и преобладание в Китае.

Другой перспективный диапазон частот – 2,5 ГГц применяется в США, Европе, Японии и Индии. Имеется еще частотная полоса в районе 2,1 ГГц, но она сравнительно небольшая – доступны лишь 15 МГц в диапазоне 2,1 ГГц, а большинство европейских мобильных операторов ограничивают в этом диапазоне полосы до 5 МГц. В будущем, скорее всего, наиболее используемым будет частотный диапазон 3,5 ГГц. Это связано с тем, что на данных частотах в большинстве стран уже используются сети беспроводного широкополосного доступа в интернет и благодаря переходу в LTE операторы получат возможность вновь применять свои частоты без необходимости приобретения новых дорогих лицензий. В случае необходимости под сети LTE могут быть выделены и другие диапазоны частот.

В отношении используемых полос частот и методов распределения в LTE все довольно непонятно и противоречиво, т.к. сам стандарт достаточно гибкий. В разных структурах сети четвертого поколения могут базироваться на полосах частот в диапазоне от 1,4 до 20 МГц, в отличие от фиксированных 5 МГц в 3G (UMTS). Также имеется возможность применения как временного разделения сигналов TDD (Time Division Duplex - дуплексный канал с временным разделением), так и частотного - FDD (Frequency Division Duplex - дуплексный канал с частотным разделением). Например, сеть LTE, строящаяся в Китае, стандарта TD-LTE.

Зона обслуживания базовой станции сети LTE может быть разной. Обычно она составляет около 5 км, но в ряде случаев она может быть увеличена до 30 и даже 100 км, в случае высокого расположения антенн (секторов) базовой станции.

Другое позитивное отличие LTE – большой выбор терминалов. Помимо сотовых телефонов, в сетях LTE будут использоваться многие другие устройства, такие как ноутбуки, планшетные компьютеры, игровые устройства и видеокамеры, снабженные встроенным модулем поддержки сетей LTE. А так как технология LTE обладает поддержкой хендовера и роуминга с сотовыми сетями предыдущих поколений, все данные устройства смогут работать и в сетях 2G/3G.

Структура сетей четвертого поколения

Схема сетей 4G (LTE) выглядит следующим образом:

Как видно из данной схемы, сети LTE включают в себя модули сетей 2,75G (EDGE) и 3G (UMTS). Из-за данной особенности строительство сетей четвертого поколения будет достаточно специфичным и походит скорее на следующую ступень развития сегодняшних технологий, нежели на что-то принципиально новое.

К примеру, в соответствии с такой структурой, звонок или интернет-сессия в зоне действия сети LTE может быть без разрыва соединения передана в сеть 3G (UMTS) или 2G (GSM). Кроме того, сети LTE довольно легко интегрируются с сетями WI-FI (обозначение WLAN Access NW на вышеприведенной схеме) и Интернет.

Остановимся на подсистеме радиодоступа более подробно. По своей структуре сеть радиодоступа RAN - Radio Access Network – выглядит аналогично сети UTRAN UMTS, или eUTRAN, но имеет одно дополнение: приемо-передающие антенны базовых станций взаимосвязаны по определенному протоколу X2, который объединяет их в сотовую сеть - Mesh Network – и дает возможность базовым станциям обмениваться данными между собой напрямую, не задействуя для этого контроллер RNC - Radio Network Controller.

К тому же взаимосвязь базовых станций с системой управления мобильными устройствами MME - Mobility Management Entity - и сервисными шлюзами S-GW - Serving Gateway – осуществляется путем «многих со многими», что позволяет получить большую скорость связи с небольшими задержками.

Технология LTE против WiMAX

Наверняка многим из вас стало интересно, почему будущее именно за LTE? Ведь буквально год-два назад все считали стандартом 4G технологию WiMAX, хорошо известную такими провайдерами широкополосного беспроводного интернета, как Yota и Комстар.

В действительности стандарты LTE и WiMAX достаточно близки между собой. Они оба используют технологию кодирования OFDM и систему передачи данных MIMO. И в том, и в другом стандарте применяются FDD и TDD-дуплекирование при пропускной способности канала до 20 МГц. И обе из систем связи используют в роли своего протокола IP. Соответственно, обе технологии в реальности одинаково хорошо применяют свой частотный диапазон и обеспечивают сравнимую скорость передачи данных интернет-доступа. Но, конечно, есть у них и кое-какие отличия.

Одним из таких отличий является гораздо более простая инфраструктура сети WiMAX, а, следовательно, и более надежная технически. Данная простота стандарта обеспечивается его предназначением исключительно для передачи данных. С другой стороны, «сложности» LTE нужны для обеспечения ее совместимости со стандартами предыдущих поколений – GSM и 3G. И данная совместимость нам с вами, безусловно, потребуется.

Существуют и другие детали в различии между LTE и WiMAX. Например, диспетчеризация радиочастотных ресурсов. В WiMAX она производится по технологии Frequency Diversity Scheduling, согласно которой поднесущие, предоставляемые абоненту, распределяются по всему спектру канала. Это необходимо для рандомизации и усреднения влияния частотно-селективных замираний на широкополосный канал.

В сетях LTE применена другая технология устранения частотно-селективных замираний. Она называется частотно-селективной диспетчеризацией ресурсов - Frequency Selective Scheduling. При этом для каждой абонентской станции и каждого частотного блока несущей создаются индикаторы качества канала CQI - Channel Quality Indicator.

Еще одним очень важным моментом, связанным с планированием сетей связи массового использования – коэффициент переиспользования частот. Его роль – показывать эффективность использования доступной полосы радиочастот для каждой базовой станции в отдельности.

Базовая структура переиспользования частотного диапазона WiMAX состоит из 3-х частотных каналов. При использовании трехсекторной конфигурации сайтов (базовых станций определенного частотного диапазона), в каждом из секторов реализован один из 3-х частотных каналов. При этом коэффициент переиспользования частот равняется 3-м. Иными словами, в каждой из точек пространства имеется лишь треть радиочастотного диапазона.

Работа сотовой сети LTE (4G) производится с коэффициентом переиспользования частот равном 1. То есть, получается, что все базовые станции LTE работают на одной несущей. Внутрисистемные помехи в подобной системе сводятся к минимуму благодаря частотно-селективной диспетчеризации, гибкому частотному плану и координации помех между отдельными сотами. Абонентам в центре каждой соты могут даваться ресурсы из всей полосы свободного канала, а пользователям на краях сот предоставляются частоты только из определенных поддиапазонов.

Перечисленные выше особенности сетей LTE и WiMAX оказывают большое влияние на одну из их главных характеристик – степень радиопокрытия. Отталкиваясь от данного параметра определяется необходимое количество базовых станций для качественного покрытия конкретной территории. Соответственно, он напрямую влияет и на конечную стоимость строительства сетей LTE.

Согласно расчетом, сеть LTE способна обеспечить лучшую зону покрытия при одинаковом числе базовых станций, что является несомненным плюсом для всех операторов сотовой связи.

www.mobile-networks.ru

LTE в телефоне что это такое

Относительно недавно в смартфонах и планшетах на различных операционных системах стала появляться возможность работы с LTE.

Так как это относительно инновационная функция, далеко не все пользователи знают, для чего она нужна, какие функции выполняет и почему смартфоны, оснащенные таким новшеством, стоят немного дороже.

Как работают сети в телефоне и что это такое – об этом рассказано в данном материале.

Содержание:

Определение

LTE – это новый стандарт передачи данных для мобильных телефонов, который стал активно реализовываться в Российской Федерации примерно с 2014 года.

Он обладает рядом преимуществ по сравнению с такими традиционными форматами, как 3G и GPRS. Он имеет и иное название – 4G LTE, которым нередко обозначается в инструкциях.

Дословно данная аббревиатура переводится как Long-Term Evolution. Как же появился такой новый формат? Разработан он был на базе GSM и HSPA технологий, которые значительно усовершенствовали.

Он более эффективно передает данные за счет того, что в нем используется иной радиоинтерфейс. Кроме того, улучшено само ядро сети.

Этот стандарт достаточно легко вошел во всеобщее использование, в том числе в России, так как стал нормальным естественным обновлением как для операторов работающих на сетях GSM, так и CDMA2000.

<Рис. 1 Прогресс сетей>

к содержанию ↑

Покрытие

Особенности технологии таковы, что для передачи данных может использоваться множество различных полос и частот. Благодаря этому покрытие сетями обширно во всех странах.

Например, в Южной Корее пользоваться такой сетью получается на 97% территории страны, в Японии – на 90%, в Гонконге и Кувейте – на 86%.

Хотя в России процент охвата все еще не велик по сравнению даже с Казахстаном – 49% против 81% (по данным на 2015 год).

В настоящее время ситуация значительно улучшилась. По данным на 2016 год данные сети присутствуют в 83 регионах России, при этом в зону покрытия сетями попадает 70% населения (но не территории страны). Однако неприятной особенностью является специфика работы сотовых операторов – различные операторы предоставляют разную степень покрытия и качество сигнала.

<Рис. 2 Зона покрытия>

к содержанию ↑

Преимущества

Какие же преимущества имеет данный стандарт и стоит ли покупать устройство, оснащенное им, хотя оно стоит немного дороже (хотя в последнее время разница в цене почти полностью исчезла)?

  • Основное преимущество данной технологии – высокая скорость передачи данных. Фактически, она способна обеспечить очень высокоскоростной интернет, скорость которого бывает иногда ограничена техническими возможностями телефона. Скорость передачи данных по таким сетям куда выше, чем по традиционным сетям третьего поколения – 3G.
  • Для работы с LTE могут использоваться различные полосы и частоты, что позволило ей быстро интегрироваться во м6ножестве регионов. Кроме того, благодаря этому достигаются большие зоны охвата. Фактически, теперь LTE может ловить и там, где не ловит 3G;
  • Архитектура интернет-сетей по IP (то есть схема передачи данных от одного сервера другому и, наконец, пользователю, запросившему их) значительно упрощается при этом стандарте, что также позитивно сказывается не только на скорости, но и на качестве данных. На страницах реже возникают сбои и ошибки, явления, когда картинки, например, не прогружаются;
  • Увеличена не только скорость загрузки, но и скорость отдачи, а также уменьшено время ожидания.

Существует несколько значительных преимуществ у этого формата с точки зрения непосредственного технологического устройства сети (это увеличенный размер соты, большая гибкость диапазонов и т. д.). Для рядового пользователя же такие изменения выражаются в преимуществах, описанных выше.

<Рис. 3 Технические характеристики>

к содержанию ↑

Недостатки

До недавнего времени существенным недостатком данного формата считалась существенная ограниченность его действия, появившаяся потому, что не все вышки предоставляли возможность соединения в этом формате.

Существовало достаточно много «мертвых» зон, особенно в отдалении от крупных городов.

В начале реализации данной технологии покупать телефоны, оснащенные ею, часто оказывалось бессмысленно именно по этой причине – работала такая технология все равно не везде (в отличии от 3G, которая функционировала исправно, не так уж сильно теряя в скорости передачи).

Но в последние годы такая проблема почти полностью исчезло. Зона покрытия сетей очень велика. По сути, сейчас такие сети присутствуют во всех тех же зонах, что и 3G.

Потому с этой точки зрения недостатков у технологии нет.

Данные сети не могут работать с сетями второго и третьего поколения. Потому им требуется отдельная частота. Одно время это сказывалось на зоне покрытия, но в настоящий момент такая проблема почти полностью решена.

Считается, что такой стандарт оказывает чуть большую аппаратную нагрузку на устройство, вызывая более быструю разрядку батареи, а также существенные перегревания устройства.

Но в большей степени это касалось старых устройств, которые были немного менее оптимизированными под новый стандарт работы.

В настоящее же время большинство телефонов при такой работе греются не сильнее, чем при работе в сетях 3G.

<Рис. 4 Реальное и заявленное покрытие>

к содержанию ↑

Технические характеристики

Технические особенности данных сетей и их отличие от сетей третьего поколения приведены в таблице ниже.

Таблица 1. Технические характеристики сетей LTE
ПоказательЗначение
Скорость загрузки данных (приема данных)До 326,4 мегабит в секунду
Скорость выгрузки данных (отдачи данных)До 172,8 мегабит в секунду
Задержка при передачи данных (в обе «стороны»)5 милисекунд
Полосы пропускания частотОт 1,4 мегагерц до 20 мегогерц
Разделение каналовЧастотное, временное
Радиус охвата базовой станцииДля скорости 1 мегабит в секунду – 3,2-19,7 км в зависимости от диапазона

В целом же, при внедрении таких сетей, была рекомендована частичная или полная модернизация существующих сетей 3G до формата 4G.

<Рис. 5 Топ лучших смартфонов>

к содержанию ↑

LTE в IPhone

Именно смартфоны этой марки впервые «привезли» такие сети в Российскую Федерацию.

Впервые функция была реализована в Apple IPhone 5, тогда он реализовывался с двумя стандартами связи – с поддержкой и без поддержки LTE.

Все последующие модели телефонов этого бренда уже реализуются исключительно с поддержкой такого формата связи.

Устройства оснащены высококачественными LTE-модемами от Intel или Qualcomm. Список частот, в которых работают устройства этой компании, активно расширяется.

В настоящее время в России они работают только в диапазоне 1800т мегагерц.

<Рис. 6 Сети на Айфоне>

к содержанию ↑

Перспективы

Какие же реальные перспективы имеет данная технология в мире и в России, в частности? В первую очередь, это значительное расширение площади покрытия сетью.

В перспективе планируется достичь 90-91% покрытия населения ею, в том числе и в регионах.

<Рис. 7 Официальный логотип>

Также продолжающиеся усовершенствования, расширения диапазонов и вместимости сот ведут к тому, что скорость приема и передачи данных с помощью данной технологии будет только возрастать. Считается, что повсеместное внедрение такой системы приведет к повсеместному расширению количества предлагаемых услуг сотовой связи и мобильного интернета. В отдаленной перспективе – значительное улучшение качества услуг связи при снижении ее стоимости для конечного потребителя.

geek-nose.com

одно и тоже или есть разница? Чем отличаются и что лучше?

В последние 5 лет беспроводные технологии передачи данных сделали огромный шаг вперед. Если пару лет назад все довольствовались сетью третьего поколения и лишь в крупных городах была хорошо распространена сеть 4G, то на сегодняшний день высокоскоростной интернет для телефонов и планшетов доступен на большей территории центральной России. Тарифы с поддержкой данной технологии предлагают своим клиентам все крупные операторы: МТС, Билайн, Мегафон, Йота и Теле2. В данной статье вы узнаете ответы на все интересующие вас вопросы по поводу LTE и 4G – это одно и то же или нет, как их различать и что выбрать. Для начала нужно разобраться в терминологии и понять, что из себя представляет каждый вид передачи данных в отдельности.

Почему 4G и LTE – это две разные технологии?

Вы наверняка замечаете, что в описании смартфонов/планшетов с поддержкой сети четвертого поколения постоянно используется приставка Long Term Advanced. Также дело обстоит и с операторами. Компании во всех названиях и характеристиках указывают 4G ЛТЕ. Из-за этого у пользователей и клиентов возникает мнение, что это одно и то же. Производители телефонов и провайдеры же не акцентируют внимание на сходствах и отличиях. На самом деле, никакого обмана со стороны компаний в этом нет. Использование двух понятий вместе нужно только для привлечения покупателей. С одной стороны, 4G и LTE принадлежат одному поколению, с другой же – в них есть несколько отличий, которые следует знать каждому пользователю. Начнем с определения этих двух понятий и разберемся, какая разница между ними.

Кстати, скоро стоит ожидать распространение сетей 5G — стандарта нового поколения. Уже сейчас все крупные игроки рынка мобильной связи активно работают над развитием данной технологии.

Что такое 4G?

Расшифровывается аббревиатура как 4generation, то есть четвертое поколение. В 2008 году этот стандарт был признан конвенцией по развитию беспроводных технологий в Женеве. Максимальная обещанная пропускная способность данного вида связи составляет 1Гб/с (для стационарных абонентов) и 100Мб/с (для подвижных абонентов). В четвертое поколение входит два типа технологии беспроводного интернета- это LTE и WiMAX 2. Однако первые появления технологии в массах не удовлетворяли создателей и пользователей, ведь скорость значительно отличалась от заявленного максимума в худшую сторону. Однако под влиянием маркетинга и необходимости продвижения новинки в массы, технология продавалась под видом полноценного 4G.

Чтобы разобраться, в чем разница между LTE и 4G, нужно знать, что ЛТЕ является промежуточным этапом развития беспроводной связи. Полноценное поколение 4Джи появилось с выходом так называемого 4G+ или LTE Advanced, которое подается под оболочкой «разогнанного» интернета. Но самом деле, именно такую скорость и должен показывать обычный 4Джи стандарт. И это далеко не потолок для четвертого поколения беспроводной сети. На нашем сайте вы можете прочесть познавательный материал о том, чем отличается интернет 4G от 4G+.

Что такое ЛТЕ?

Теперь рассмотрим ЛТЕ, как отдельный вид передачи данных по воздуху. Аббревиатура расшифровывается как Long Term Evolution, что переводится как долговременное развитие. ЛТЕ является первым этапом развития 4Джи в самом начале его появления. Характеристики и возможности этой сети не соответствуют требованиям Международного союза электросвязи, однако для привлечения людей производители используют ЛТЕ под видом полноценного 4G. Со временем союз одобрил использование этих двух понятий в одной маркировке, из-за чего она существует по сей день.

Когда технологии позволяют добиться заявленных скоростей, операторы стали предлагать полноценный 4Г (или как его назвал МСЭ – True 4G) за 4G+ или Advanced. Теперь вы знаете главное отличие 4G от LTE. Также на нашем сайте вы можете узнать основные отличия 5G от 4G!

Сравниться по параметрам с ЛТЕ может технология HSPA+. Наверно многие замечают, что иногда при плохом сигнале появляется значок H+. Этот тип беспроводной связи относится к третьему поколению (3G) и предлагает более скромную скорость передачи данных.

Сравнение скоростей: 4g vs LTE

Главная проблема технологии ЛТЕ в том, что она обеспечивает слишком низкую скорость отдачи по сравнению с «настоящим 4G»:

  • 4G LTE Advanced предлагает скорость отдачи до 60Мб/с, а обычный – максимум 10Мб/С;
  • пропускная способность на 4G ЛТЕ составляет примерно 150Мб/с, в то время, как для Advanced эта цифра может приближаться к 1Гб/с;
  • средняя стабильная скорость приема составляет 29Мб/с и 30-50Мб/с соответственно.

Что лучше: 4g или LTE?

Если сравнивать по скоростям, то ответ будет очевиден. Однако отличия между LTE и 4g заключаются не только в скорости, но и в зоне покрытия. Особо остро этот вопрос стоит в условиях России, где охват территории данной технологией составляет не более 50% всей страны. На нашем информационном портале вы можете посмотреть карту с зоной охвата 4g LTE в России и оценить, в каких регионах можно спокойно пользоваться высокоскоростным интернетом.

Если обычный стандарт 4Джи постепенно продвигается от центральной части в сторону Урала и на юг страны, то «разогнанная» версия Advanced сейчас доступна только в крупных городах и столице. К тому же, новый стандарт с более высокими скоростями на данный момент предоставляется только двумя российскими операторами – это Билайн и Мегафон.

Вторая проблема – это необходимость соответствующего девайса. В большинстве случаев причиной низкой скорости служат не только сбои в сети, но и слабые устройства пользователей, которые не дают возможности технологии проявить себя.

Выбирать ЛТЕ или 4g необходимо из вышеописанных параметров. Большинству пользователей хватает возможностей ЛТЕ 4G. Пока Advanced не получит широкого распространения, которое будет сопоставимо с 4Джи, переходить на него не имеет смысла.

Теперь вы знаете, чем отличается 4g от LTE в телефоне и сможете сделать выбор, исходя из ваших потребностей и возможностей. Читайте на нашем информационном портале о том, что такое LTE TDD и FDD, а также много полезного материала по выбору оператора и зоны покрытия.

4gltee.ru

4G. Что это такое? Как работает 4G?

4G - четвертое поколение мобильной связи. Это вовсе не скорость в каких-то загадочных единицах измерения, а сокращение от "fourth generation".

4G - это, прежде всего, быстрый мобильный интернет. В век стриминговых сервисов, онлайн-кинотеатров и видеотрансляций передавать и принимать большие объемы данных на ходу крайне важно для абонентов. 4G позволяет это сделать.

Технологии 4G

Стандарт 4G начали разрабатывать в 2000 году, но активно внедрять его стали только спустя десять лет. Сети, которые используются сегодня, основаны на IP-протоколе.

Беспроводными стандартами 4G признали технологии LTE Advanced (LTE-A) и WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m).

LTE стал новым этапом развития стандартов CDMA и UMTS. Международный союз электросвязи определил десятый релиз, LTE Advanced, как эталонный для 4G. Релиз создала японская компания NTT DoCoMo, и благодаря тому, что LTE-A можно было реализовать в существующих сотовых сетях, он стал очень популярен. Впоследствии разработкой LTE-A активно занялась Nokia при поддержке Sony Ericsson, NEC и других гигантов.

Первую коммерческую сеть 4G LTE запустили в Стокгольме и Осло в 2009 году специалисты оператора TeliaSonera совместно с Ericsson. Сегодня такие сети есть во всех развитых странах и большинстве развивающихся.

WiMAX (он же IEEE 802.16) - ещё один 4G-стандарт. Его разрабатывает организация WiMAX Forum, созданная в 2001 году. Основа WiMAX - беспроводной стандарт Wi-Fi. WiMAX имеет много версий, которые можно объединить в две большие группы: мобильные и фиксированные. Первые - для подвижных абонентов, вторые - для статичных.

WiMAX гораздо раньше LTE проник в коммерческие сети связи. Первую такую сеть в 2005 году запустила в Канаде компания Nortel. Но когда LTE-компоненты подешевели, он стал отвоевывать долю рынка.

LTE и WiMAX несовместимы. Проблема в том, что они используют одни и те же диапазоны частот. Так что операторам связи приходится сражаться за частоты, чтобы иметь возможность предоставлять услуги. LTE-операторы выигрывают чаще.

Скорости нового уровня

4G объединяет технологии мобильной связи, которые позволяют передавать данные на высоких скоростях. Для стационарных (неподвижных или практически не двигающихся) абонентов нижняя планка - на уровне 1 Гбит/с, для мобильных (подвижных) - 100 Мбит/с.

На самом деле скорости у первых коммерческих 4G-сетей были гораздо ниже. Эти цифры стали эталонными в 2008 году как требования IMT-Advanced.

Для сравнения - у 3G-сетей скорость передачи данных стационарным абонентам - от 2048 Кбит/с (в 500 раз ниже), мобильным - 144-384 Кбит/с (в 267-711 раз ниже).

Ещё одно важное отличие - формат передачи данных. В 4G используются только пакетные протоколы: пока это IPv4, а в перспективе - и более новый IPv6. В 3G-сетях есть и пакетная передача данных, и коммутация каналов.

4G-станции могут работать с большим числом абонентов. В крупных городах, особенно в районах с плотной застройкой, это критически важно. Соединение с 4G-станциями стабильнее, разрывов связи меньше.

Кроме того, в 4G-сетях есть поддержка технологии VoLTE (Voice over LTE, передача голоса через LTE). Такой сервис в РФ уже предоставляют "Мегафон", МТС, "Билайн" и Tele2.

Все ли смартфоны поддерживают 4G

Большинство моделей современных смартфонов умеют работать в сетях 4G. Но старые устройства могут быть несовместимы с этим стандартом связи.

Кроме того, смартфон может не поддерживать сеть, если в нем стоит SIM-карта старого формата. Сейчас операторы бесплатно меняют 3G-карты на USIM-карты с поддержкой 4G, чтобы продать вам больше услуг и обеспечить быстрый доступ в интернет в любой точке покрытия. Внешне USIM-карты не отличаются от обычных, но имеют больший объем памяти, поддерживают новые технологии обеспечения безопасности и позволяют операторам реализовывать дополнительные функции.

Чтобы проверить, поддерживает ли смартфон 4G, найдите в настройках пункт вроде "Режима сети". Если в вариантах упоминается 4G, то устройство сможет подключиться к быстрому мобильному интернету.

Проверить, поддерживает ли SIM-карта 4G, можно с помощью USSD-запроса:

  • Мегафон: *507#

  • МТС: *464#;

  • Билайн: *705#

  • Tele2: *156#.

www.anews.com

Что такое VoLTE и на каких смартфонах работает

05.03.2019 Срок действия акции истёк

В 2018 году компания МТС начала активно продвигать по территории России новую технологию связи VoLTE. С ее помощью вы соединяетесь с абонентом практически мгновенно и при этом слышите человека так же отчетливо, как если бы он находился рядом с вами. Как работает VoLTE, какие смартфоны поддерживают данную технологию – расскажем в нашем материале.

Пара слов о LTE

Для того чтобы понять, что из себя представляет VoLTE, следует сначала разобраться, как работает технология LTE. Long-Term Evolution – это современный стандарт передачи данных в сети интернет, который в несколько раз превосходит по скорости соединение через 3G. Именно с его помощью вы можете смотреть видео в HD-качестве без задержек, скачивать и загружать объемные файлы.

Сравните: скорость скачивания в сетях LTE может достигать до 300 Мбит/с, а отгрузки – до 170 Мбит/с. При этом средняя скорость проводного интернета колеблется в районе всего 100 Мбит/с.

Но долгое время у LTE было существенное ограничение. Данная технология рассчитана лишь на передачу данных, но не голоса. То есть если вы находитесь в сети LTE и получаете входящий вызов, ваш гаджет автоматически переключается на 2G/3G. Из-за этого происходит задержка соединения. Кроме того, снижается скорость передачи данных, которая начиналась в сети LTE. Решением таких проблем и стала технология VoLTE.

VoLTE в смартфоне

VoLTE (с англ. Voice over LTE – голос по LTE) преобразует голос в поток данных, за счет чего вы можете звонить и принимать вызовы через высокоскоростной IP-канал. При этом гаджет не тратит время на переключение между системами связи, поэтому и соединение происходит за 1–1,5 секунды. У данной технологии есть несколько существенных преимуществ:

  1. Качественная передача звука за счет поддержки набора кодеков HD Voice. Если при обычной телефонии звук передается с частотой до 3400 Гц, то при звонке через VoLTE диапазон звука вырастает до 7000 Гц и более. То есть вы слышите человеческую речь без помех и искажений.
  2. Одновременные звонки и работа с данными. Используя VoLTE вы можете одновременно разговаривать по телефону, просматривать Instagram, скачивать фильм, ориентироваться на местности по навигатору и так далее.
  3. Увеличенная емкость мобильной сети. Одна базовая станция через VoLTE может обслуживать в 3 раза больше абонентов, чем через 3G. А значит, вам не страшны перебои со связью из-за перегрузки телефонной линии.

Какие смартфоны поддерживают VoLTE?

Технология VoLTE работает на многих современных гаджетах от Apple, Samsung, Sony, Huawei и прочих. Полный список моделей вы можете посмотреть здесь.

Как настроить VoLTE в смартфоне

Вызовы через VoLTE легко настроить. Как правило, гаджет после обновления ПО включает данный режим автоматически. Если этого не произошло, вы сможете активировать данную опцию в настройках смартфона.

Для смартфонов на ОС Android:

Выберите раздел «SIM-карты и мобильные сети», найдите команду «Звонок VoLTE HD» и переключите ее в активный режим.

На разных моделях смартфонов данный раздел может отличаться по названию.

Для смартфонов на ОС IOS:

Обратитесь к меню «Настройки», выберите раздел «Сотовая связь», далее «Параметры данных», найдите команду «Включить LTE» и переключите ее в активный режим. Если параметр «Голос и данные» отключен, активируйте его, чтобы включить VoLTE.

Важно!

Если вы хотите использовать технологию VoLTE и для звонков на городские номера, нужно набирать номер в формате: +7-код города-номер телефона. При наборе номера в коротком формате преимущества технологии теряются: такой звонок будет переведен в сеть 2G/3G по месту вашего пребывания. Дополнительно набирать код города не очень удобно, но в этом случае вы точно дозвонитесь туда, куда вам нужно, в поездках по России и миру.

Сколько это стоит?

Столько же, сколько и обычные звонки через сети 2G/3G по приобретенному вами тарифу. Никакой дополнительной тарификации у МТС не предусмотрено.

Что делать, если смартфон не поддерживает VoLTE?

Это не означает, что вам нужно срочно бежать в ближайший салон сотовой связи за новым мобильником. Достаточно скачать фирменное приложение «МТС Коннект» и можно звонить из любой точки планеты экономя на роуминговой составляющей. При этом не важно, установлено ли у вашего собеседника аналогичное приложение.

Также представляем вашему вниманию подборку публикаций про технологию VoLTE:

МТС запустила VoLTE и Wi-Fi Calling на iPhone в Москве

МТС запустила VoLTE и Wi-Fi Calling – услуги, позволяющие звонить через интернет

VoLTE/ViLTE + Wi-Fi-Calling — просто о сложном

Вернуться в список новостей

shop.mts.ru

Технологии широкополосного мобильного доступа в сетях LTE

Библиографическое описание:

Набиева А. А., Зильгараева А. К. Технологии широкополосного мобильного доступа в сетях LTE [Текст] // Технические науки в России и за рубежом: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Москва, июль 2014 г.). — М.: Буки-Веди, 2014. — С. 38-41. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/90/5960/ (дата обращения: 24.02.2020).

В статье рассматриваются возможности технологии широкополосного доступа в сетях нового поколения LTE

Появление новых услуг и совершенствование технических возможностей устройств означает, что объемы трафика в сотовых сетях и потребительский спрос на высокоскоростную передачу данных будет возрастать с беспрецедентной скоростью. Так, трафик данных в сетях мобильной широкополосной связи демонстрирует практически экспоненциальный рост. Уже в 2009 году объемы мобильного трафика данных превысили объем трафика голосовой связи. То есть передача данных стала преобладающим видом трафика в мобильных сетях [1].

До 2014 года в сетях мобильной связи ожидается ежегодное удвоение трафика данных. Если экстраполировать эту тенденцию в будущее, то можно предположить, что в долгосрочной перспективе трафик данных увеличится в несколько сотен раз.

Сети мобильной связи должны пропускать трафик в прогнозируемых объемах и своевременно удовлетворять растущий потребительский спрос на высокоскоростную передачу данных. Крайне важную роль в достижении этой цели играет выбор эффективной технологии. В настоящее время существуют несколько технологий, способных решить эту задачу. Одним из вариантов является эволюция технологии 3G/WCDMA на основе HSPA. Сегодня во всем мире работает более 330 сетей мобильной связи с поддержкой HSPA, которые обслуживают более 375 миллионов абонентов [3]. Реальные скорости передачи данных в них составляют порядка нескольких Мбит/с, но новейшие спецификации HSPA уже поддерживают пиковые скорости передачи данных до 80 Мбит/с. HSPA продолжает развиваться и будет оставаться в высшей степени эффективной и конкурентоспособной технологией радиодоступа.

Параллельно с HSPA, консорциумом 3GPP была стандартизирована технология LTE, полностью удовлетворяющая требованиям, предъявляемым к 4G. LTE представляет собой технологию на основе OFDM-модуляции, поддерживающую масштабируемую ширину полосы пропускания до 20 МГц и усовершенствованную передачу с нескольких антенн, предусматривающую формирование диаграммы направленности и пространственное мультиплексирование до четырех передающих антенн в нисходящем канале.

Как показано на рис. 2, технология LTE основана на «плоской» сетевой архитектуре, при которой базовые станции (или — eNodeB в терминологии LTE) напрямую подключены к усовершенствованной пакетной опорной сети (EPC). Со стороны пользователя соединение устанавливается с обслуживающим шлюзом (SGW), с управляющей стороны — с системой поддержки мобильности (MME).

Рис. 1. Архитектура сети LTE

Эволюция LTE

Технология LTE пережила целый ряд этапов развития с момента выхода первоначального стандарта, принятого консорциумом 3GPP — так называемого 3GPP Релиза 8. Для дальнейшего улучшения эксплуатационных характеристик и расширения возможностей технологии в апреле 2008 г. консорциум 3GPP начал работу над Релизом 10. Одной из задач было достижение полного соответствия технологии LTE требованиям стандарта IMT-Advanced, установленного для 4G Международным союзом электросвязи (ITU), что позволило бы с полным правом называть LTE технологией 4G. По этой причине Релиз 10 LTE также называется LTE-Advanced (усовершенствованная технология LTE), хотя важно подчеркнуть, что LTE-Advanced — это не новая технология, а всего лишь наименование, присваиваемое стандарту LTE, начиная с Релиза 10.

В Релизе 10 возможности LTE были расширены сразу в нескольких направлениях. Благодаря реализации новых функций сети LTE позволяют операторам пропускать бóльший трафик при поддержке более высоких скоростей передачи данных, а, следовательно, являются ключевым элементом для создания сетей широкополосного мобильного доступа в будущем.

Расширение полос частот и агрегация спектра

Операторы все чаще сталкиваются с необходимостью поддержки более высоких скоростей передачи данных конечным пользователям. Для этого в Релизе 10 упрощена агрегация несущих частот, что позволяет параллельно передавать данные на нескольких несущих частотах LTE с каждого терминала и на каждый терминал. При этом расширяется общая полоса частот и повышается скорость передачи данных конечным пользователям. Поддерживается агрегация до пяти несущих полос, по 20 МГц каждая, что позволяет получить общую ширину полосы до 100 МГц как для нисходящего, так и для восходящего каналов (см. схему слева на рис. 2).

Рис. 2. Агрегация соседних несущих (слева) частот и агрегация полос на разнесенных частотах (справа)

Подобная внеполосная агрегация частот, или агрегация спектра, представленная справа на рис. 2, позволяет операторам с фрагментированными спектрами получать более широкие полосы частот, обеспечивая более высокие скорости передачи данных конечным пользователям и повышая эффективность использования всего доступного спектра.

Расширенные возможности многоантенной передачи

В Релизе 10 возможности многоантенной передачи по нисходящему каналу расширены за счет поддержки пространственного мультиплексирования до восьми передающих антенн и, соответственно, восьми передающих трактов. В сочетании с расширением полосы частот до 100 МГц за счет агрегации частот это позволяет достичь пиковых скоростей передачи данных порядка 3 Гбит/с, или 30 бит/с на Герц.

Функция ретрансляции

В 3GPP Релизе 10 поддерживается функция ретрансляции, что позволяет

мобильным терминалам обмениваться данными с сетью через узел ретрансляции, соединенный по беспроводной связи с донорным узлом eNodeB, с использованием технологии радиодоступа LTE и спектра LTE, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Функция ретрансляции LTE

С точки зрения терминала узел ретрансляции представляется «обычной» базовой станцией. Это означает, что устаревшие пользовательские устройства также могут подключаться к сети через узел ретрансляции.

Функция ретрансляции может стать одним из способов быстрого и экономически эффективного расширения покрытия сети LTE. Сюда входят как расширение зоны обслуживания, так и увеличение скорости передачи данных.

Расширенная поддержка гетерогенных сетей

Уплотнение сети радиодоступа может способствовать удовлетворению будущих потребностей в трафике и скорости передачи данных. Как показано на рис. 4, это может быть осуществлено за счет установки дополнительных маломощных пикосот, которые расширяют возможности сети с точки зрения передачи большего объема трафика и поддержки повышенной скорости передачи данных при необходимости.

Рис. 4. Развёртывание сети HetNet

Развертывание подобных гетерогенных (или неоднородных) сетей (HetNet) в существующих сетях мобильной связи, в том числе в сетях LTE ранней версии, возможно уже в настоящее время. При этом в Релизе 10 реализованы функции, которые могут использоваться для дополнительного подавления взаимных помех от сот разных уровней, что расширяет возможности применения сетей HetNet.

В настоящее время сети LTE находятся в коммерческой эксплуатации параллельно с сетями HSPA. Новая версия технологии LTE, также называемая LTE-Advanced или 3GPP Релиз 10, предусматривает расширение полосы частот и агрегацию спектра, имеет расширенные возможности многоантенной передачи данных, поддерживает функции ретрансляции, а также развертывание гетерогенных сетей (HetNet).

Эксплуатационные характеристики и функциональные возможности LTE соответствуют требованиям к технологии IMT-Advanced, установленным Международным союзом электросвязи (ITU), а во многих аспектах превосходят эти требования. Таким образом, технология LTE — отличное решение для создания мобильных широкополосных сетей — как для нужд сегодняшнего дня, так и с перспективой на будущее.

Литература:

1.    4G — Широкополосная мобильная передача данных. Аналитический обзор Ericsson, 2011

2.    Гельгор А. Л., Попов Е. А. Технология LTE мобильной передачи данных, Учебное пособие, С-П., изд. Политехнического университета — 2011

Основные термины (генерируются автоматически): LTE, HSPA, сеть, мобильная связь, ITU, функция ретрансляции, высокая скорость передачи данных, агрегация спектра, Релиз, узел ретрансляции.

moluch.ru


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.