Huvitav

4G LTE Advanced

4G LTE Advanced


Põhilised LTE, pikaajalise evolutsiooniga mobiilsideteenused käivitati umbes 2010. aastal, mõned eelinstallimised olid juba enne seda. Kunagi ei nähtud ette, et see LTE esialgne vorm tagab kogu kavandatud jõudluse. See nõudis mõningaid täiendavaid elemente, mida nimetati LTE Advancediks.

LTE Advanced, LTE-A integreeris hulga uusi tehnikaid, mis võimaldasid süsteemil pakkuda palju suuremat andmeedastuskiirust ja ka palju paremat jõudlust, eriti raku servades ja muudes piirkondades, kus jõudlus poleks tavaliselt nii hea olnud.

LTE Advancedil kulus veel paar aastat, et täielikult välja töötada ja üle võrkude levitada, kuid kui see kasutusele võeti, võimaldas see oma paljudel täiustatud funktsioonidel pakkuda olulisi parandusi võrreldes põhiliste LTE-ga.

LTE Täpsem arendusajalugu

3G-tehnoloogia väljakujunemisel oli ilmne, et mobiilsidetehnoloogia areng ei tohiks aeglustada. Selle tulemusena hakati uurima esialgseid ideid uue 4G süsteemi väljatöötamiseks. Ühes varases uurimises, mis leidis aset 25. detsembril 2006 ja 9. veebruaril 2007 ajakirjandusele avaldatud teabe põhjal, esitas NTT DoCoMo üksikasjalikku teavet katsete kohta, mille käigus nad suutsid allalingis andmeid saata umbes 5 Gbit / s kiirusega 100MHz ribalaius 10km / h liikuvale mobiiljaamale. Selle saavutamiseks kasutati skeemis mitut tehnoloogiat, sealhulgas muutuva hajutusteguri hajutamise ortogonaalse sageduse jagamise multipleks, MIMO, mitme sisendiga mitmekordne väljund ja maksimaalse tõenäosuse tuvastamine. Nende uute 4G katsete üksikasjad edastati 3GPP-le nende kaalumiseks

2008. aastal korraldas 3GPP kaks IMT Advancedi seminari, kus koguti "E-UTRA täiendavate edusammude nõuded". Sellest tulenev tehniline aruanne 36.913 avaldati seejärel 2008. aasta juunis ja esitati ITU-R-le, määratledes LTE-Advanced süsteemi oma ettepanekuna IMT-Advancedile.

ITU-R seadis ka mitu verstaposti tagamaks, et ka LTE Advancedi arendamine toimuks õigeaegselt.


Peamised verstapostid 4G LTE-Advancedi arendamisel
VerstapostKuupäev
Esitage kutse raadio liidese tehnoloogiate ettepanekute tegemiseks.Märts 2008
ITU kavandatud raadioliidese tehnoloogiate esitamise tähtaeg.Oktoober 2009
ITU-le antud hindamisaruande tähtaeg.Juuni 2010
Otsus IMT Advanced Radio Interface Technologies põhiomaduste raamistiku kohta.Oktoober 2010
Raadioliidese spetsifikatsioonide soovituste väljatöötamise lõpuleviimine.Veebruar 2011

LTE-A võrdlus teiste tehnoloogiatega

Et näha, kuidas LTE Advanced, LTE-A jõudlust märkimisväärselt parendas, on mõnikord huvitav kontrollida selle võimekust teiste mobiilsideteenustega võrreldes.


LTE-A võrdlus teiste mobiilsidetehnoloogiatega
WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSDPA / HSUPA
HSPA +LTELTE Advanced
(IMT Advanced)
Max allalingi kiirus
bps
384 k14 M28 M100M1G
Max üleslingi kiirus
bps
128 k5,7 M11 M50 M500 M
Latentsus
edasi-tagasi aeg
umbes
150 ms100 ms50 ms (max)~ 10 msvähem kui 5 ms
3GPP väljaandedRel 99/4Rel 5/6Suhe 78. suheSuhe 10
Ligikaudu aastaid algset kasutuselevõttu2003 / 42005/6 HSDPA
2007/8 HSUPA
2008 / 92009 / 102014 / 15
Juurdepääsu metoodikaCDMACDMACDMAOFDMA / SC-FDMAOFDMA / SC-FDMA

LTE Advanced põhifunktsioonid

Kuna LTE Advancediga alustatakse tööd, tulevad ilmsiks mitmed põhinõuded ja põhifunktsioonid. Ehkki spetsifikatsioonides pole see veel fikseeritud, on uue LTE Advanced spetsifikatsiooni jaoks palju kõrgetasemelisi eesmärke. Need tuleb kontrollida ja enne nende fikseerimist tuleb spetsifikatsioonides veel palju tööd teha. Praegu on allpool näha mõnda LTE Advancedi peamist peaeesmärki:

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: allalüli - 1 Gbps; üleslingi link - 500 Mbps.
  • Spektri efektiivsus: 3 korda suurem kui LTE.
  • Tippspektri efektiivsus: allalüli - 30 bps / Hz; üleslingi link - 15 bps / Hz.
  • Spektri kasutamine: võime toetada skaleeritava ribalaiuse kasutamist ja spektri liitmist, kui on vaja kasutada mitte üksteisega piirnevat spektrit.
  • Latentsus: tühikäigust ühendatuks vähem kui 50 ms ja seejärel lühem kui 5 ms ühesuunaline üksikute pakettide edastamiseks.
  • Lahtriserva kasutaja läbilaskevõime peab olema LTE-st kaks korda suurem.
  • Keskmine kasutajate läbilaskevõime on 3 korda suurem kui LTE-l.
  • Liikuvus: sama mis LTE-s
  • Ühilduvus: LTE Advanced peab olema võimeline töötama LTE ja 3GPP pärandsüsteemidega.

Need on LTE Advancedi paljud arenduseesmärgid. Nende tegelikud arvud ja nende tegelik rakendamine tuleb välja töötada süsteemi spetsifitseerimise etapis.

LTE täiustatud tehnoloogiad

On mitmeid võtmetehnoloogiaid, mis võimaldavad LTE Advancedil saavutada nõutavad suured andmeedastuskiirused. MIMO ja OFDM on kaks baastehnoloogiat, mis võimaldavad. Nendega koos on veel mitmeid tehnikaid ja tehnoloogiaid.

  • Ortogonaalne sagedusjaotuse multipleks, OFDM OFDM on raadioside alus. Koos sellega on OFDMA (ortogonaalse sageduse jaotuse mitmekordne juurdepääs) koos SC-FDMA (ühe kanaliga ortogonaalse sageduse jaotuse mitmekordne juurdepääs). Neid kasutatakse hübriidvormingus. Kõigi nende juurdepääsukavade aluseks on siiski OFDM.

    Märkus OFDM-i kohta:

    Ortogonaalne sagedusjaotuse multipleks, OFDM on signaalivormingu vorm, mis kasutab suurt hulka tihedalt paiknevaid kandureid, millest kumbki on moduleeritud madala kiirusega andmevooga. Lähedal asetsevad signaalid eeldavad tavaliselt üksteist häirivat, kuid signaalid üksteise suhtes ortogonaalseks muutes vastastikune sekkumine puudub. Edastatavaid andmeid jagatakse kõigi kandjate vahel ja see tagab vastupanuvõimaluse mitme tee efektide selektiivse hääbumise vastu.

    Loe lähemalt OFDM, ortogonaalne sagedusjaotuse multipleksimine.

  • Mitu sisendit Mitu väljundit, MIMO: Üks teistest LTE Advancedi võtmeteguritest, mis on LTE-le ühine, on MIMO. Seda skeemi kasutavad ka paljud muud tehnoloogiad, sealhulgas WiMAX ja Wi-Fi - 802.11n. MIMO - mitmekordne sisend mitmekordne väljund võimaldab saavutatud andmeedastuskiirust suurendada kaugemale sellest, mida raadio põhikandja tavaliselt lubaks.

    Märkus MIMO kohta:

    MIMO on antennitehnoloogia vorm, mis kasutab mitut antenni, et võimaldada peegelduste jms tagajärjel erinevate radade kaudu liikuvate signaalide eraldamist ning nende võimekust kasutada andmeedastuse ja / või signaali ja müra suhte parandamiseks, parandades seeläbi süsteemi jõudlus.

    Loe lähemalt MIMO tehnoloogia

    LTE Advancedi puhul hõlmab MIMO kasutamine tõenäoliselt täiendavaid ja arenenumaid tehnikaid, sealhulgas täiendavate antennide kasutamist maatriksis, et võimaldada täiendavaid teid kasutada, ehkki antennide arvu suurenemisega suureneb üldkulud ja tulu täiendava kohta rada on vähem.

    Lisaks antennide arvu suurenemisele on tõenäoline, et antenni leviala fookustamiseks seal, kus seda vaja on, võib kasutada ka selliseid tehnikaid nagu kiirte vormimine.

  • Vedaja liitmine, CA: Kuna paljudel operaatoritel pole piisavalt kõrget spektrit, et tagada nõutavate ribalaiuste tagamine väga suurte andmeedastuskiiruste jaoks, on välja töötatud skeem, mida nimetatakse kandjate liitmiseks. Selle tehnoloogia abil saavad operaatorid vajaliku ribalaiuse tagamiseks kasutada mitut kanalit kas samades ribades või spektri erinevates piirkondades.
  • Koordineeritud mitmepunkt: Paljude kärgsüsteemide üks võtmeküsimusi on halb jõudlus raku servades. Kõrvalolevate rakkude häirimine koos halva signaali kvaliteediga viib andmeedastuskiiruse vähenemiseni. LTE-Advancedi jaoks on kasutusele võetud skeem, mida nimetatakse koordineeritud mitmepunktiliseks.
  • LTE edastamine: LTE edastamine on skeem, mis võimaldab leviala parandamiseks signaale edastada kaugjaamade abil tugijaamast.
  • Seade seadmesse, D2D: LTE D2D on seade, mida on taotlenud paljud kasutajad, eriti hädaabiteenused. See võimaldab kiiret kiiret juurdepääsu otseühenduse kaudu - rajatis, mis on hädaabiteenistuste jaoks hädavajalik, kui nad võivad juhtumi sündmuskohal viibida.

LTE-Advanced on suutnud jõudlust märkimisväärselt täiustada. Lisaks raadiosidevõrgule pole tehtud uuendusi ja täiustusi, aga ka põhivõrku.

Kõigi täienduste tulemuseks on see, et kasutajad näevad LTE Advancediga märkimisväärseid jõudluse parandusi. Suuremat tootlust näevad ka operaatorid. Biti hind on väiksem ja suurema kiiruse korral kipuvad kasutajad rohkem andmeid tarbima, suurendades seeläbi tulusid. Seetõttu on LTE-Advanced pakkunud täiustusi nii kasutajatele kui ka operaatoritele kui ka neile, kes pakuvad lisateenuseid.

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: MobiCom - 4G LTE vs 4G LTE Advanced (Jaanuar 2022).