Huvitav

Mis on LTE: pikaajalise evolutsiooni õpetus ja ülevaade

Mis on LTE: pikaajalise evolutsiooni õpetus ja ülevaade


LTE oli 3G UMTS-süsteemi 4G järeltulija, mis töötati välja selleks, et pakkuda saadaolevat mobiilsidesüsteemi veelgi edasi.

Pakkudes palju suuremat andmesidekiirust, oluliselt paremat jõudlust ja madalamaid tegevuskulusid, hakati selle põhivormis kasutusele võtma umbes 2008. aastal.

Esialgsed kasutuselevõtted andsid 3G HSPA-ga võrreldes vähe paranemist ja neid nimetati mõnikord 3,5 G või 3,99 G-ks, kuid peagi mõisteti, et LTE täielik võimekus oli täielik 4G-jõudluse tase.

Esimesed kasutuselevõtted olid lihtsalt tuntud kui LTE, kuid hiljem määrati 4G LTE Advanced ja hiljem ikkagi 4G LTE Pro.

4G LTE jaoks ei parandatud mitte ainult raadiosidevõrku, vaid ka võrguarhitektuuri uuendati, võimaldades madalamat latentsusaega ja palju paremat ühenduvust raadiosidevõrgu RAN elementide vahel.

LTE algused

Kolmanda põlvkonna partnerlusprojekt 3GPP, mis jälgis UMTS 3G süsteemi arendamist, alustas 3G mobiilsidevõrgu tehnoloogia arendamist töötoaga, mis toimus 2004. aasta novembris Torontos Kanadas. Töö LTE-ga algas teostatavusuuringuga detsembris 2004, mis viidi lõpule kaasamiseks 3GPP väljaandesse 7. Seejärel lisati LTE põhispetsifikatsioonid väljaandesse 8.

Töötuba seadis uuele tehnoloogiale mitu kõrgetasemelist nõuet:

  • Vähendatud biti hind
  • Suurem teenuste pakkumine - rohkem teenuseid madalama hinnaga ja parema kasutuskogemusega
  • Olemasolevate ja uute sagedusribade kasutamise paindlikkus
  • Lihtsustatud arhitektuur, avatud liidesed
  • Võimaldage mõistlikku terminali energiatarbimist

Tegelike arvude osas sisaldasid LTE esialgse kasutuselevõtu sihtmärgid 100Mbps allalaadimiskiirust ja 50Mbps üleslaadimissagedust iga 20MHz spektri kohta. Lisaks sellele pidi LTE toetama vähemalt 200 aktiivset kasutajat igas 5MHz lahtris. (st 200 aktiivset telefonikõnet). Samuti seati IP-pakettide edastamise latentsuse sihtmärgid. Teenuste, sealhulgas VoIP, mängude ja paljude muude rakenduste, kus latentsus on murettekitav, üha kasvava kasutamise korral tuleb selle jaoks arvud määrata. Selle tulemusel on väikeste IP-pakettide jaoks seatud alla 10 ms latentsusnäitaja.

3G LTE areng

Ehkki LTE ja selle 3G eelkäijate vahel on olulisi muutusi, vaadeldakse seda siiski kui UMTS / 3GPP 3G standardite arengut. Ehkki see kasutab teistsugust raadioliidese vormi, kasutades CDMA asemel OFDMA / SC-FDMA, on 3G-arhitektuuri varasemate vormidega palju sarnasusi ja on palju korduvkasutust.

Kui otsustada, mis on LTE ja kuidas see erineb teistest kärgsüsteemidest, võib süsteemi spetsifikatsioonide kiire vaatamine anda palju vastuseid. LTE võib pakkuda funktsionaalsuse, suurema kiiruse ja üldise parema jõudluse edasiarendamist.

Mis on 4G LTE?
Võrdlus teiste mobiilsidetehnoloogiatega
WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSDPA / HSUPA
HSPA +LTE
Max allalingi kiirus
bps
384 k14 M28 M100M
Max üleslingi kiirus
bps
128 k5,7 M11 M50 M
Latentsus
edasi-tagasi aeg
umbes
150 ms100 ms50 ms (max)~ 10 ms
3GPP väljaandedRel 99/4Rel 5/6Suhe 78. suhe
Ligikaudu aastaid algset kasutuselevõttu2003 / 42005/6 HSDPA
2007/8 HSUPA
2008 / 92009 / 10
Juurdepääsu metoodikaCDMACDMACDMAOFDMA / SC-FDMA

Lisaks sellele on LTE kõik IP-põhine võrk, mis toetab nii IPv4 kui ka IPv6.


LTE põhitõed: - spetsifikatsiooni ülevaade

Tasub kokku võtta 3G LTE spetsifikatsiooni põhiparameetrid. Arvestades asjaolu, et üleslingi ja allalingi toimimisel on mitmeid erinevusi, erinevad need loomulikult nende pakutavas toimivuses.

LTE põhispetsifikatsioonid
ParameeterÜksikasjad
Maksimaalne allalingi kiirus
64QAM
(Mbps)
100 (SISO), 172 (2x2 MIMO), 326 (4x4 MIMO)
Maksimaalne üleslingi kiirus
(Mbps)
50 (QPSK), 57 (16QAM), 86 (64QAM)
AndmetüüpKogu pakettkommuteeritud andmeside (kõne ja andmeside). Ühtegi vooluringi pole sisse lülitatud.
JuurdepääsukavadOFDMA (allalüli)
SC-FDMA (üleslingi link)
Toetatud modulatsioonitüübidQPSK, 16QAM, 64QAM (üles- ja allalüli)
Spektri efektiivsusAllalüli: 3 - 4 korda Rel 6 HSDPA
Üleslüli: 2 -3 x Rel 6 HSUPA
Kanali ribalaiused
(MHz)
1.4, 3, 5, 10, 15, 20
DupleksskeemidFDD ja TDD
Liikuvus0–15 km / h (optimeeritud),
15 - 120 km / h (kõrge jõudlus)
LatentsusTühikäigul aktiivne vähem kui 100 ms
Väikesed paketid ~ 10 ms

Need esiletõstetud spetsifikatsioonid annavad üldise ülevaate LTE pakutavast toimivusest. See vastab tööstuse nõuetele nii andmete suure allalaadimiskiiruse kui ka vähendatud latentsuse jaoks - see on oluline tegur paljude rakenduste jaoks alates VoIP-st kuni mängude ja andmete interaktiivse kasutamiseni. Samuti parandab see oluliselt saadaoleva spektri kasutamist.

Uued LTE funktsioonid

LTE on võrreldes varasemate kärgsüsteemidega kasutusele võtnud hulga uusi tehnoloogiaid. Need võimaldavad LTE-l spektri kasutamisel tõhusamalt töötada ja võimaldavad ka palju suuremaid nõutavaid andmeedastuskiirusi.

  • OFDM (ortogonaalne sagedusjaotuse multipleks): LTE signaalivormingu jaoks kasutati OFDM-tehnoloogiat, kuna see võimaldas tõhusalt edastada suuri andmeside ribalaiusi, pakkudes siiski kõrget vastupidavust peegeldustele ja häiretele. Kuna andmeid kanti suure hulga kandjate kohta, kui mõned neist puudusid peegelduste jms häirimise tõttu, suutis süsteem ikkagi hakkama saada. Juurdepääsu skeemid olid üleslingi ja allalingi vahel erinevad: OFDMA (allalingis kasutati ortogonaalset sagedusjaotuse mitmekordset juurdepääsu; üleslingis aga SC-FDMA (ühe kandja - sagedusjaotuse mitmekordne juurdepääs). SC-FDMA kasutati asjaolu, et selle tipu ja keskmise võimsuse suhe on väiksem kui OFDMA puhul - madalam tipu ja keskmise võimsuse suhe võimaldab saavutada lõpliku RF-võimendi parema taseme - see oli ja on mobiiltelefonide aku eluea oluline tegur.
  • MIMO (mitu sisendit, mitu väljundit): Üks peamisi probleeme, millega varasemad telekommunikatsioonisüsteemid on kokku puutunud, oli paljude peegelduste tõttu tekkinud signaalide probleem. Kasutades MIMO-d, sai neid täiendavaid signaaliteid kasutada eeliseks ja neid sai kasutada läbilaskevõime suurendamiseks.

    MIMO kasutamisel on vaja kasutada mitut antenni, et võimaldada erinevate radade eristamist. Vastavalt võiks kasutada skeeme, milles kasutatakse 2 x 2, 4 x 2 või 4 x 4 antennimaatriksit. Ehkki täiendavaid antenne on tugijaamale suhteliselt lihtne lisada, ei kehti sama mobiiltelefonide kohta, kus kasutajate seadmete mõõtmed piirasid antennide arvu, mis tuleks paigutada vähemalt poole lainepikkusega.

  • SAE (süsteemi arhitektuuri areng): 3G LTE väga suure andmeedastuskiiruse ja madala latentsusnõudega oli süsteemi parema jõudluse saavutamiseks vaja süsteemi arhitektuuri edasi arendada. Üks muudatus oli see, et mitmed põhivõrgu poolt varem hallatud funktsioonid viidi perifeeriasse. Põhimõtteliselt pakkus see võrguarhitektuuri palju lamedamat vormi. Nii saaks latentsusaega lühendada ja andmeid suunata otse sihtkohta. Evolved Packet Core'i täiendamise osana töötati välja EPC, et tagada pakettandmete võimalikult tõhus marsruutimine.
  • IP-andmed: 4G LTE on kõik IP-andmesüsteem. 3G UMTS oli sisaldanud vooluringiga kommuteeritud häält, kuid LTE ei näinud ette ühtegi vooluringiga kommuteeritud häält. Algselt eeldati, et operaatorid pakuvad andmesidevõimalusi ja kõne toimub OTT-rakenduste kaudu. Kuna operaatorid kaotaksid märkimisväärsetest tuludest, kuna kõne moodustas sel ajal tulude põhielemendi. Selle GSMA ületamiseks seadke häälühenduse standardiks Voice over LTE skeem VoLTE.

    VoLTE nõudis IMS-i tuumiku juurutamist ja see aeglustas selle võimaluse kasutuselevõttu kulusid silmas pidades. Operaatorite abistamiseks sellest töötati välja IMS-i piiratud rakendamine ja see vähendas märkimisväärselt operaatorite nõutavaid kapitalikulusid.

4G LTE sai põhiliseks mobiilsidetehnoloogiaks. Nii esimese kui ka teise põlvkonna tehnoloogiad olid keskendunud kõnele ja 3G liikus seejärel mobiilse andmeside poole. 4G LTE täiustas mobiilside mobiilse andmeside aspekte, keskendudes peamiselt sellele aspektile, et võimaldada üldist mobiilset andmesideühendust.

Juhtmevaba ja juhtmega ühenduvuse teemad:
Mobiilside põhitõed: 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT juhtmeta telefonidNFC - lähiväljasideNetworking fundamentals
Naaske juhtmeta ja traadiga ühenduvuse juurde


Vaata videot: كيف تفتح قناه وتدعس فيها بجوال بس!! فيس كام بالجوال (Detsember 2021).