Технологія LTE: майбутнє вже сьогодні

Технологія LTE є головним напрямком розвитку мереж мобільного зв’язку четвертого покоління. Дана технологія теоретично забезпечує максимальну швидкість передачі інформації до 300 Мбіт / с скачування, а також до 170 Мбіт / с – завантаження. Однак сьогодні ця ситуація йде трохи інакше. За фактом, максимальна швидкість скачування файлів становить 20-40 Мбіт / с, а закачування 10-15 Мбіт / с.

У наш час технологія LTE мобільної передачі даних є найбільш перспективною і поширеною. Вона активно впроваджується найбільш популярними операторами мобільного зв’язку і широко застосовується при виготовленні мобільних пристроїв – телефонів, планшетних ПК і так далі.

1. LTE технологія опис

Скорочення LTE означає Long Term Evolution. Дана технологія відноситься до стандарту 4G – новому поколінню мобільного зв’язку. Впровадження такого зв’язку допоможе знизити витрати, істотно підвищити ефективність, а також значно розширити і вдосконалити вже надані послуги мобільного зв’язку.

В даний час технології LTE активно розвиваються за участю найбільших телекомунікаційних компаній. В їх число входять:

  • Nokia, Ericsson;
  • Siemens;
  • Alcatel-Lucent;
  • Networks і багато інших компаній.

Один з компонентів технології LTE – це мережа на основі IP. Така мережа здатна забезпечити користувачів високошвидкісною передачею даних. Головна перевага даної технології полягає в тому, що вона створюється на основі вже існуючого і використовуваного обладнання. Завдяки цьому інтеграція технології проходить досить легко і без ускладнень. Крім цього, багато наявні абонентські мобільні пристрої, орієнтовані на 2G і 3G мережі, також підтримують і LTE. Та ж WiМАХ, яка також є технологією четвертого покоління, таких можливостей не мають.

LTE протокол підрозділяється на дві групи:

  • Площина управління. Даний протокол відповідає за управління транспортним каналом;
  • Площина користувачів. Дана група протоколів відповідає за передачу інформації користувачів.

2. Як працює LTE

Технологія LTE використовує два різних види повітряних радіоліній:

  • Перший тип – для низхідній лінії зв’язку – від станції до мобільного пристрою;
  • Другий тип використовується для висхідного каналу. Іншими словами, від мобільного пристрою до станції.

Завдяки такій технології прийому і передачі сигналів досягається оптимізація бездротових з’єднань в обох напрямках. Це в свою чергу позитивно позначається на оптимізації мережі та збільшення терміну роботи батареї на LTE пристроях.

2.1. Спадні лінії зв’язку LTE

Для низхідній лінії зв’язку LTE застосовується OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Ассеss) повітряний інтерфейс, який на відміну від CDMA (Code Division Мultiple Ассеss) і TDМА (Тimе Division Multiple Access) використовує принцип MIMO (Мultiрle In, Multiple Оut). Функціонал інтерфейсу MIMO дозволяє пристроям мати кілька підключень до однієї соте. Це в свою чергу підвищує стійкість встановленого з’єднання, а також зменшує затримки.

Крім цього при використанні інтерфейсу ОFDМА збільшується загальна пропускна здатність встановленого з’єднання. Вже сьогодні можна бачити реальні переваги MIМО по Wi-Fi роутера, а також мережевих адаптерів. Технологія MIMO дозволяє з’єднанням Wi-Fi 802.11n досягати швидкості до 600 Мбіт / с. Однак при цьому більшість пристроїв працюють при швидкості до 300-400 Мбіт / с.

2.2. Висхідні лінії зв’язку LTE

Для висхідного каналу LTE застосовується схема генерації сигналу SC-FDМА (одна несуча частота Division Мultiple Ассеss). Якщо порівнювати SС-FDМА з ОFDМА, то перші краще саме для висхідного каналу. Це пояснюється тим, що дана технологія має великий піком в середньої потужності по висхідній лінії.

Як правило, з метою підвищення економії батареї, пристрої LTE не володіють сильним і потужним сигналом, який прямує до станції. Через такого слабкого сигналу в висхідних потоках передачі інформації, багато переваг ОFDМА губляться.

LТЕ-зв’язок використовує SС-FDМА 1х2 конфігурацію. Це означає, що кожної антени на передавальному пристрої відповідають дві антени на основний станції для прийому сигналу.

Сама по собі LTE-технологія існує в двох варіантах:

  • FDD (Frequenсу Division Duрlех);
  • TDD (Time Divisiоn Duрlех).

Найбільшим поширенням користується варіант FDD. Він використовує окремі частоти для низхідних і висхідних каналів, які мають вигляд смугової пари. Іншими словами, для кожного каналу, який підтримується мобільним пристроєм, фактично використовується по два частотні діапазони. Такі діапазони відомі під назвою смуги частот. При такому з’єднанні телефону зі станцією використовуються дві частоти для передачі даних, одна частота для низхідного потоку інформації, а інша – для висхідного. Таким чином, істотно підвищується якість зв’язку.

Така архітектура LTE має головне досягнення, яке полягає в зменшених затримках в момент передачі даних, причому незалежно від того, призначені для користувача це дані або керуюча інформація.

3. Відмінність WiMAX від LTE: Відео

4. Енергоспоживання LTE

Використання технології LTE тягне за собою більш високе споживання енергії, що означає, що мобільний пристрій зможе працювати на 15-20% менше за часом без підзарядки акумулятора. Це пояснюється тим, що дана технологія надає більш високі швидкості передачі даних. Але головна причина такого споживання електроенергії полягає в тому, що мобільний пристрій при підключенні зв’язується відразу з двома лініями зв’язку – СDМА2000 і LТЕ. Таким чином, поки ви залишаєтеся на зв’язку – розмовляєте, відправляєте текстові повідомлення або користуєтеся Інтернетом, ви витрачаєте в два рази більше енергії, в порівнянні з використання 3G зв’язку.

Крім цього, в мережах мобільного зв’язку використовується технологія Handover. Це спеціальна процедура, яка діє при зміні користувачем каналу зв’язку при розмові. Саме завдяки їй абонент не втрачає зв’язок в момент переходу від однієї радіовежі до іншої. Ця функція також вимагає деяких витрат енергії.

Основні параметри технології LTE полягають в тому, що при використанні технології МIМО і ширині каналу 2 ГГц гранична швидкість передачі даних здатна досягати 300 Мбіт / с в момент прийому інформації та 170 Мбіт / с при передачі. Однак на сьогоднішній до LТЕ висуваються вимоги, в яких вказана швидкість передачі даних в 100 Мбіт / с при прийомі і 50 Мбіт / с при віддачі в умовах пересування абонента на швидкості до 120 км / ч. При цьому фактичні параметри полягають в 10-5 Мбіт / с.

Технологія LTE – це найбільш активно розвивається технологія мобільного зв’язку, яка має величезні перспективи. Недарма саме цю технологію вибирали більшість мобільних операторів.

Ссылка на основную публикацию