LTE мрежи - што е тоа? Режим, структура и принцип на работа на LTE мрежата

LTE мрежата неодамна беше одобрена од 3GPP конзорциумот. Преку употреба на таков радио интерфејс, можно е да се добие мрежа со невидени оперативни параметри во однос на максималната брзина на која се пренесуваат податоците, времето на одложување за препраќање на пакети и спектралната ефикасност. Авторите велат дека лансирањето на LTE мрежата овозможува пофлексибилна употреба на радио спектарот, мулти-антена технологија, адаптација на канали, механизми за испраќање, организација на реемитување на податоци и контрола на моќноста.

Праисторија

Мобилен широкопојасен интернет, кој се базира на технологијата за пренос на податоци пакети со голема брзина според HSPA стандардот, веќе стана широко прифатена од корисниците на мобилните мрежи. Сепак, неопходно е понатамошно подобрување на нивните услуги, на пример, преку зголемување на брзината на пренос на податоци, минимизирање на времето на одложување, како и зголемување на целокупниот мрежен капацитет, бидејќи барањата на корисниците за услугите на таквата комуникација постојано се зголемуваат. Со ова беше направено спецификацијата на радио интерфејси HSPA Evolution и LTE од страна на 3GPP конзорциумот.

Големи разлики од претходните верзии

LTE мрежата се разликува од претходно развиениот 3G систем со подобрени технички карактеристики, вклучувајќи ја и максималната брзина со која се пренесуваат информациите - повеќе од 300 мегабити во секунда, задоцнувањето во испраќањето на пакети не надминува 10 милисекунди, а спектралната ефикасност стана многу повисока. Изградбата на LTE мрежи може да се врши како во нови фреквенциски опсези, така и во оние што се веќе достапни за операторите.

Овој радио интерфејс е позициониран како решение, на кое операторите постепено ќе се движат од стандардните системи што постојат во моментот, ова е 3GPP и 3GPP2. И развојот на овој интерфејс е важен чекор во развојот на стандардните IMT-Advanced 4G мрежи, односно нова генерација. Всушност, LTE спецификацијата веќе ги содржи повеќето функции кои првично беа наменети за 4G системите.

Принцип на организација на радио интерфејс

Радио комуникацијата има карактеристична карактеристика што е тоа што радио канал за квалитет не е константен во времето и просторот, но зависи од фреквенцијата. Овде е неопходно да се каже дека параметрите за комуникација се менуваат релативно брзо како резултат на мултипати распространетост на радио бранови. Со цел да се одржи постојана стапка на размена на информации преку радио канал, обично постојат многу начини за минимизирање на таквите промени, имено различни методи на пренос на разновидност. Во исто време, за време на пренос на информации пакети, корисниците не можат секогаш да забележат краткорочни флуктуации во битната стапка. LTE мрежниот режим претпоставува, како основен принцип на радио пристап, а не намалување, туку примена на брзи промени во квалитетот на радио канал, со цел да се обезбеди најефикасно користење на достапните радио ресурси во секое време. Ова се имплементира во областите на фреквенции и време преку OFDM радио пристапната технологија.

LTE мрежен уред

Каков вид на систем е тоа, можете да разберете, само да пронајдете како е организирано. Таа се заснова на вообичаената OFDM технологија, која претпоставува пренос на податоци преку неколку теснопојасни поднесури. Примената на вториот во комбинација со цикличниот префикс овозможува да се стабилизира комуникацијата базирана на OFDM за временски варијации на параметрите на радиоканалите, а исто така овозможува практично да се елиминира потребата од користење на комплексни еквилајзери на страната на приемот. Оваа околност е многу корисна за организацијата на низводниот канал, бидејќи во овој случај можно е да се поедностави обработката на сигналот од страна на приемникот на главната фреквенција, што овозможува намалување на трошоците на самиот терминален уред, како и моќта што ја троши. И ова станува особено важно кога ја користите 4G LTE мрежата заедно со мулти-стриминг.

Добивањето на врската, каде што емитуваната енергија е значително пониска отколку во опаѓачкото, бара задолжително вклучување во работата на енергетски ефикасен метод за пренесување на информации за зголемување на покриеноста, намалување на потрошувачката на енергија на уредот што прима, како и неговата цена. Спроведените истражувања доведоа до тоа сега за каналот LTE канал за врската да се користи единствена фреквентна технологија на пренос на информации во форма OFDM со дисперзија која одговара на законот за дискретна Фуриева трансформација. Ваквото решение овозможува да се обезбеди помал сооднос на просечното и максималното ниво на моќност во споредба со употребата на традиционалната модулација, што овозможува зголемување на енергетската ефикасност и поедноставување на изградбата на терминални уреди.

Основниот ресурс кој се користи во пренос на информации во согласност со ODFM технологијата може да се демонстрира во форма на временска фреквентна мрежа која одговара на множество OFDM симболи и под-носители во домените за време и фреквенција. LTE мрежниот режим претпоставува дека два главни ресурси се користат како главен елемент на пренос на податоци, кои одговараат на фреквенцискиот опсег од 180 kilohertz и временскиот интервал од една милисекунда. Широк спектар на податоци може да се реализира со комбинирање на ресурси со фреквенции, поставување на параметри за комуникација, вклучувајќи стапка на кодирање и избор на цел модулација.

Технички спецификации

Ако ги земеме предвид LTE мрежите, што е тоа, станува јасно по одредени објаснувања. За да се постигнат високите цели кои се воспоставени за радио интерфејсот на таква мрежа, нејзините програмери имаат организирано голем број на доста важни поенти и функционалности. Секој од нив ќе биде детално опишан, со детален показател за ефектот што го имаат врз важни индикатори како што се капацитетот на мрежата, областа на радио покриеност, времето на одложување и стапката на податоци.

Флексибилност на апликацијата на радио спектарот

Законските норми кои работат во еден или друг географски регион влијаат на тоа како ќе се организира мобилната комуникација. Тоа е, тие пропишуваат радио спектар, распределени во различни фреквенциски опсези со непарирани или парни бендови со различни ширини. Флексибилноста на користењето е една од најважните предности на LTE радио спектарот, што овозможува да се користи во различни ситуации. LTE мрежната архитектура овозможува не само да работат во различни фреквенциски опсези, туку и да користат фреквенциски опсези со различни ширини: од 1,25 до 20 MHz. Покрај тоа, таков систем може да работи во непарни и спарени фреквенциски опсези, што го поддржува времето и фреквенцијата дуплекс, соодветно.

Ако зборуваме за терминални уреди, тогаш кога користите спарени фреквенциски опсези, уредот може да работи во дуплекс или полу-дуплекс режим. Вториот режим, во кој терминалот прима и пренесува податоци во различни периоди и на различни фреквенции, е атрактивен по тоа што значително ги намалува барањата наметнати врз карактеристиките на дуплексниот филтер. Благодарение на ова, можно е да се намалат трошоците за терминални уреди. Покрај тоа, постои можност за воведување на спарени фреквенциски опсези со мало дуплекс сепарација. Излегува дека LTE мобилните комуникациски мрежи може да се организираат за скоро секоја дистрибуција на фреквенции.

Единствениот проблем во развојот на технологијата за радио пристап, кој обезбедува флексибилна употреба на радиоспектрумот, е компатибилноста на комуникациските уреди. За оваа цел LTE технологијата имплементира идентична рамковна структура во случај на користење на фреквенциски опсези од различни ширини и различни дуплексни режими.

Повеќенаменски пренос на податоци

Употребата на мулти-антена емитување во мобилни комуникациски системи овозможува да се подобрат нивните технички карактеристики, како и да ги прошират своите способности во однос на претплатничкото одржување. Покривањето на мрежата на LTE вклучува употреба на два методи на мулти-антенска трансмисија: распоредени и повеќенитрични, како посебен случај од кој се разликува формирањето на тесен радио зрак. Редните информации може да се сметаат како метод за изедначување на нивото на сигнал што доаѓа од две антени, што овозможува елиминирање на длабоките протоци во нивото на сигналите кои се добиваат од секоја антена посебно.

Можете да погледнете поблиску до мрежата на LTE: што е тоа и како ги користи сите наведени режими? Преносот на разновидност тука се базира на методот на просторно-фреквентно шифрирање на блокови на податоци, кој е надополнет со временската разновидност со промена на фреквенцијата кога истовремено се користат четири антени. Преносот на разновидноста обично се користи за заеднички канали на ниска врска, кога функцијата за планирање не може да се примени во зависност од состојбата на каналот за комуникација. Во овој случај, преносот на разновидност може да се користи за пренос на кориснички податоци, на пример, VoIP сообраќај. Поради релативно нискиот интензитет на таквиот сообраќај, невозможно е да се оправдаат дополнителните трошоци кои се поврзани со диспечерската функција споменат претходно. Поради разновидноста на пренос на податоци, можно е да се зголеми радиусот на мобилен и мрежниот капацитет.

Многонишлениот пренос за истовремен пренос на голем број информациски струи преку еден радио канал вклучува употреба на повеќе приемни и предавачки антени кои се наоѓаат во терминалниот уред и станицата на базната мрежа, соодветно. Ова значително ја зголемува максималната брзина на пренос на податоци. На пример, ако терминалниот уред е опремен со четири антени и таквата количина е достапна на базната станица, тогаш е сосема реално да се пренесуваат до четири податочни струи истовремено на еден радио канал, што всушност го прави нејзиниот пропусен опсег четири пати поголем.

Ако се користи мрежа со мала оптовареност или мали ќелии, тогаш благодарение на повеќенишлената трансмисија ќе биде возможно да се постигне доволно висок пропусен опсег за радио каналите, а исто така ефикасно да се користат радио ресурси. Ако има големи ќелии и оптоварување со висок интензитет, тогаш квалитетот на каналот нема да дозволи користење на преносот во режим на повеќе струи. Во овој случај, квалитетот на сигналот може да се подобри со користење на неколку предавачки антени за да се формира тесен зрак за пренос на податоци во еден поток.

Ако ја земеме предвид LTE мрежата - што им дава на тоа за постигнување на поголема ефикасност - тогаш тука е неопходно да се заклучи дека за висококвалитетно работење под различни оперативни услови, оваа технологија имплементира адаптивна многопотокална пренос која овозможува континуирано регулирање на бројот на преноси кои се пренесуваат истовремено, во согласност со постојано менување Состојба на каналот за комуникација. Со добра состојба на канал, истовремено можат да се пренесуваат и до четири податочни струи, што овозможува брзина на пренос до 300 мегабити во секунда со пропусен опсег од 20 мегагерци.

Ако состојбата на каналот не е толку поволна, тогаш преносот е направен во помалку теми. Во оваа ситуација, антени може да се користат за да се формира тесен зрак шема, зголемување на севкупниот квалитет на приемот, што во крајна линија доведува до зголемување на капацитетот на системот и проширување на услугата зона. Со цел да се обезбедат широко покриени области или пренос на податоци со голема брзина, можно е да се пренесува еден поток на податоци со тесен зрак или да се користат заеднички емитувања на споделени канали.

Механизмот на адаптација и испраќање на комуникацискиот канал

Принципот на работа на LTE мрежите претпоставува дека испраќањето ќе се сфати како дистрибуција помеѓу корисниците на мрежните ресурси за пренос на податоци. Обезбедува динамично испраќање во спуштање и растечки канали. LTE мрежите во Русија во моментов се конфигурирани да ги балансираат каналите за комуникација и севкупните перформанси на целиот систем.

LTE воздушниот интерфејс ја презема имплементацијата на функцијата за испраќање, во зависност од состојбата на каналот за комуникација. Обезбедува пренос на податоци со голема брзина, што се постигнува преку употреба на модулација од висок редослед, пренос на дополнителни информации, намалување на степенот на канали за кодирање, како и намалување на бројот на повторени емитувања. Ова подразбира фреквентни и временски ресурси, кои се карактеризираат со релативно добри комуникациски услови. Излегува дека преносот на која било одредена количина на податоци се врши во пократок временски период.

LTE мрежите во Русија, како и во другите земји, се изградени на таков начин што сообраќајот на услуги кои се зафатени со испраќање пакети со мала носивост во исто време, може да имаат потреба од зголемување на количеството сигнален сообраќај што е потребен за динамичко испраќање. Може дури и да ја надмине количината на информации што ги емитува корисникот. Затоа постои такво нешто како статичко испраќање на LTE мрежата. Што е ова, станува јасно, ако кажете дека на корисникот му е доделен ресурс за радиофреквенции, наменет да пренесува одреден број на подрамки.

Благодарение на механизмите за прилагодување, можно е "да се притисне сé што е можно" надвор од каналот со динамичен квалитет на комуникација. Тоа ви овозможува да ја изберете шемата за кодирање и модулација на каналот во согласност со условите за комуникација кои се карактеризираат со LTE мрежи. Што е тоа ќе стане јасно ако кажете дека неговата работа влијае на брзината на превод на податоци, како и веројатноста за грешки во каналот.

Моќ во Добивањето и нејзината регулација

Овој аспект се однесува на управувањето со нивото на моќност што го емитираат терминалите со цел да се зголеми капацитетот на мрежата, да се подобри квалитетот на комуникацијата, да се зголеми покриеноста на радио покриеноста, да се намали потрошувачката на енергија. Со цел да се постигнат овие цели, механизмите за контрола на моќта имаат тенденција да го максимизираат нивото на корисни дојдовен сигнал, истовремено намалувајќи ги радио-пречките.

LTE "Beeline" мрежите и други оператори претпоставуваат дека сигналите во Добивањето се оставаат ортогонални, односно не треба да постои меѓусебна интерференција помеѓу корисниците на истата ќелија, барем ова се однесува на идеалните услови за комуникација. Нивото на интерференција што го создаваат корисниците на соседните ќелии зависи од тоа каде се наоѓа зрачниот терминал, односно од начинот на кој неговиот сигнал се ослабува на патот кон ќелијата. LTE "Megaphone" мрежата е наредена на ист начин. Точно е да се каже ова: колку е поблизу терминалот до соседната ќелија, толку е поголемо нивото на мешање што го создава во него. Терминалите кои се наоѓаат на поголемо растојание од соседната ќелија се способни да пренесуваат сигнали со поголема моќност во споредба со терминалите во непосредна близина на него.

Поради ортогоналноста на сигналите, во воспоставувањето на врската е можно да се мултиплицираат сигнали од терминали со различна моќност во истиот канал на истата ќелија. Ова значи дека нема потреба да се компензираат избувнувањата на нивото на сигналот што произлегуваат од мултипатичното ширење на радио бранови и може да се користат за зголемување на брзината на превод на податоци користејќи механизми за прилагодување и испраќање комуникациски канали.

Реле податоци

Речиси секој комуникациски систем, и LTE мрежа во Украина не е исклучок, од време на време се прават грешки во процесот на пренос на податоци, на пример, поради сигнал бледнее, мешање или шум. заштита Грешка обезбедени од страна на методи за реемитување на изгубени или оштетени делови од информации да бидат заштитни мерки за да се обезбеди висок квалитет на комуникација. ресурси на радио се користи порационално ако протоколот реемитување податоци се организира ефикасно. Да се користи со голема брзина на воздух интерфејс потполност, LTE технологија има динамички ефикасен систем на две нивоа податоци реле дека спроведува хибриден ARQ. Таа се карактеризира со мали надземни потребни за повратни информации и податоци за реемитување, дополнети селективно повторување протокол на голема сигурност.

HARQ протокол е предвидено уредот што прима сигнал непотребни информации, што му дава можност да се поправи било која специфична грешки. Реемитување HARQ протокол доведува до формирање на дополнителни информации за технолошки вишок, што може да се бара во случај кога за грешка не беше доволно реемитување. Преносот на пакети кои не го положиле корекција HARQ протокол се врши со помош на протокол ARQ. LTE мрежа за работата на iPhone во согласност со горенаведените принципи.

Ова решение го прави можно да се гарантира минимално доцнење емитува пакети со ниска надземни, и сигурноста комуникација со загарантирана. HARQ протокол овозможува да се открие и да се поправи повеќето од грешките, што доведува до прилично ретка употреба на ARQ протокол, бидејќи тоа е поврзано со значително над глава, како и со зголемување на латентност на емитување пакети.

Базната станица е крајот јазол, кој ги поддржува и двете од овие протоколи, обезбедување на блиски односи на ниво на овие два протоколи. Меѓу различните предности на оваа архитектура може да се нарече со голема брзина да се елиминираат грешки кои остануваат по кои работат HARQ, и износот на прилагодување на информациите што се пренесуваат со помош на протокол ARQ.

LTE радио интерфејс има високи перформанси, благодарение на нејзините главни компоненти. Флексибилност дозволува употреба на воздух интерфејс радио активни на сите достапни фреквенција ресурс. LTE технологија обезбедува голем број на карактеристики кои се обезбеди ефективна примена на комуникација брзо менување на животната средина. Во зависност од состојбата на каналот, функција распоред им овозможува на корисниците на најдобрите ресурси. Примена на мулти-антена технологија намалува бледнее сигнал и со механизмот за прилагодување на каналот може да се користат методи на кодирање и модулација, гарантирајќи особено квалитетни услови за оптимална комуникација.