Мрежа LTE - какво е това? Режим, структурата и функционирането на мрежата LTE

Мрежата на LTE наскоро беше одобрена от 3GPP. Чрез използването на този въздушен интерфейс мрежа може да получи безпрецедентни работни параметри по отношение на максималната скорост, с която се предава данни, латентността на прехвърляне на пакети, както и спектралната ефективност. Авторите твърдят, че пускането на LTE мрежа позволява използването на радиочестотния спектър, multiantennuyu технология, адаптация канал е по-гъвкави механизми за планиране, реорганизация на предаваните данни и управление на мощността.

праистория

Мобилната широколентова връзка, която се основава на технология за предаване на данни пакети с висока скорост по стандарта HSPA, е широко възприети от потребителите на клетъчни мрежи. Въпреки това, ние трябва да продължим да се направи за подобряване на услугите си, например, с помощта на увеличението на скоростта превод данни, намали времето за отговор и увеличаване на общия капацитет на мрежата, както и изискванията на потребителите за услуги, такива съобщения са постоянно повишаващите се. С тази цел, и е продуциран от спецификация radiointrfeysov HSPA Evolution и LTE 3GPP консорциум.

Основните разлики от по-ранни версии

LTE стандарт мрежа се различава от по-рано, разработен 3G система подобрени характеристики, включително максималната скорост, с която прехвърлянето на информация - над 300 мегабита в секунда закъснение трансфер пакет няма да надвишава 10 милисекунди и спектралната ефективност е много по-висока. Изграждането на LTE мрежи може да се извърши в новите честотни ленти, както и в съществуващите оператори.

Това радио се позиционира като решение, до която операторите постепенно ще се движат от системата стандарти, които съществуват в момента, е 3GPP и 3GPP2. А развитието на този интерфейс - това е една доста важна стъпка към формирането на стандартни IMT-Advanced 4G мрежи, че е ново поколение. В действителност, в спецификацията на LTE вече съдържа повечето от функциите, които първоначално са били предназначени за 4G системи.

Организационният принцип на радио интерфейси

Радио комуникация има характерната черта, която се състои във факта, че качеството на радио канал не е константа във времето и пространството и в зависимост от честотата. Тук трябва да се каже, че комуникационните параметри сравнително бързо редуващи се дължи на многопосочно разпространение. За да се поддържа постоянна скорост на обмен на информация по радио канал, обикновено се използва по няколко начина, за да сведат до минимум тези промени, а именно - различните техники за предавателна устойчивост. В същото време в процеса на предаване на пакети от потребители на информация не винаги може да забележите, че краткосрочните колебания в скоростта на предаване. Режим на LTE мрежа предполага по принцип не се намали радио достъп, както и използването на бързи промени в качеството на радио канал, за да се увеличи максимално ефективно използване на радио ресурси, налични във всеки момент. Това се осъществява в честотни и времеви домейни от OFDM технология за радио достъп.

LTE устройство мрежа

Каква система може да бъде разбран само да се разбере как са организирани. Тя се основава на конвенционален OFDM технология, което означава прехвърляне на данни между няколко теснолентови подносещи. Използването на последния във връзка с цикличен префикс ви позволява да осъществите връзка въз основа на OFDM-устойчиви във времето дисперсия на параметрите на радио канали, и позволява на практика елиминира нуждата от сложни еквалайзери в приемната страна. Тази ситуация е много полезна за организиране на канал низходящ, като в този случай е възможно да се опрости обработката на приемника на сигнала на основната честота, като по този начин намаляване на разходите за крайно устройство, както и енергията, потребявана от тях. И това става особено важно при използване на 4G LTE мрежа с предаване в режим на множество нишки.

Uplink канал, в който излъчвана мощност е значително по-ниска, отколкото в права посока изисква задължително включване в метод енергийно ефективна трансмисия операция информация за максимално покритие, което намалява консумацията на енергия на устройството-получател, както и неговата цена. Изследванията са довели до факта, че сега за ъплинк канала LTE използва един информация честота технология излъчва под формата на OFDM с разпръскването на съответните закони на дискретното преобразувание на Фурие. Такова решение позволява минимално съотношение на средното и максимално ниво на мощност в сравнение с традиционните модулация, която може да се подобри ефективността и да се опрости конструкцията на терминалните устройства.

Основният ресурс се използва в предаването на информация в съответствие с ODFM технология може да се демонстрира във формата на времево-честотните мрежа, която съответства на набор от OFDM символите и подносещи във времето и честотата домени. режим LTE мрежа предполага, че като елемент две ресурс блок първичните данни се използва тук, който да съответства на честотния диапазон от 180 кХц и интервал от време на една милисекунда. Широка гама от скорости за пренос на данни може да се реализира чрез комбиниране на честотните ресурси, настройката на параметър комуникация, включително код честота и модулация ред на избор.

технически характеристики

Ако говорим за LTE мрежа, какво е това, ще стане ясно след някакво обяснение. За постигане на високи цели, които са настроени за въздушен интерфейс на мрежата, неговите разработчици, организирани редица доста важни точки и функции. Следваща ще бъдат описани, всяка от които има подробно указание за тяхното въздействие върху такива важни фактори като качеството на покритието на мрежата, закъснение и скорост на предаване на данни.

Гъвкавост на ползване на радиочестотния спектър

Законодателство, което работи в определен географски регион, да повлияе на начина, по който ще бъдат организирани мобилни комуникации. Тоест, те предписано на радиоспектъра, определен за различни честотни диапазони несвоен или сдвоени ленти с различна ширина. Гъвкавост - това е един от най-големите предимства на LTE радиочестотния спектър, което позволява използването му в различни ситуации. LTE мрежова архитектура позволява не само да работят в различни честотни диапазони, но ispolzovat честотни ленти с различни ширини от 1,25 до 20 MHz. В допълнение, тази система може да извършва операция по сдвоят и несдвоени честотни ленти, като се поддържа време и честота дуплекс съответно.

Ако говорим за терминалните устройства, когато ispolzovanenii сдвоени честотни ленти единица може да работи в пълен дуплекс или полудуплекс режим. Вторият режим, която се извършва от терминал предаване и приемане на данни по различно време и на различни честоти е привлекателен, тъй като значително намалява изискванията към характеристики показват дуплекс филтър. Поради това е възможно да се намалят разходите на крайните устройства. Освен това, има възможност за въвеждането на сдвоени честотните ленти с малък дуплекс разстояние. Оказва се, че мобилната комуникационна мрежа LTE могат да бъдат организирани в почти всяко разпределение на честотния спектър.

Единственият проблем в развитието на радио технология, която осигурява гъвкав radispektra приложение - да се направи устройство комуникация съвместими. С тази цел в LTE технология приложена идентична структура рамка в случай на честотни ленти с различна ширина и различни дуплекс режими.

данни Multi-антена излъчване

Използването на множество антени излъчване на мобилните комуникационни системи могат да подобрят ефективността си, и засилват способността им по отношение на обслужване на клиентите. Покритие LTE мрежа включва използването на два метода с множество антени за предаване: разнообразие и многонишковите, като специален случай, който се откроява формирането на тесен антенния лъч. информация разнообразие може да се разглежда като метод на изравняване на нивото на сигнала, която е от две антени, които избягват спадове в сигнали дълбоко ниво, които са получени от всяка антена поотделно.

Можете да видите повече LTE мрежа: какво е това и как използва всички тези режими? Методът за предаване разнообразие тук се основава на честотно кодиране на блокове данни пространствен, който се допълва от време разнообразие на честота изместването на прилагане на четири антени едновременно. Предавателно многообразие обикновено се използва за връзка към земя споделен канали, в които е невъзможно да се прилага функцията на графика в зависимост от състоянието на комуникационния канал. Така предаване разнообразие може да се използва за прехвърляне на данни за потребителите, например VoIP трафик. Благодарение на сравнително ниска интензивност на този трафик не може да оправдае Допълнителните битове, които са свързани с функцията за планиране споменах по-рано. Поради разнообразието на трансфер на данни е възможно да се увеличи радиуса на клетките и на капацитета на мрежата.

Многонишковата предаване за едновременното предаване на множество информационни потоци за един радиоканал е да се използват множество приемни и предавателни антени са в терминално устройство и мрежата на базовата станция, съответно. Това значително увеличава максималната скорост на данни на излъчването. Например, ако терминалното устройство е оборудвано с четири антени и достъпно на базовата станция номер, то е реално това е едновременното разпространение на един радиоканал до четири потоци от данни, което позволява да се действително да я направи четири пъти повече трафик.

Ако използвате мрежа с малко натоварване или малки клетки, благодарение на мулти-стрийминг ще бъде възможно да се постигне достатъчно висока честотна лента за радиостанции, както и ефективното използване на радиочестотния ресурс. Ако има големи клетки и висока степен на интензивност на товара, качеството на канал не позволява да го използват в multipotoka режим. В този случай, качеството на сигнала може да се подобри, ако използват множество предавателни антени, за да образуват тесен лъч за предаване на данни в един поток.

Ако говорим за LTE мрежата - това й дава да се постигне по-голяма ефективност - тогава си струва да се заключи, че за качеството на работа в различни условия на работа, тази технология се прилага адаптивен предаване мулти-поток, който ви позволява постоянно да се промени броят на потоци предавани едновременно, в съответствие с непрекъснато променящите се на състоянието на връзката. С добро състояние канал може да се извърши едновременно предаване на до четири потоци от данни, които могат да достигнат скорост на предаване до 300 мегабита в секунда при честота на лентата на 20 мегахерца.

Ако състоянието на канала не е толкова благоприятен, предаването се извършва по-малко потоци. В тази ситуация, антената може да се използва, за да образуват тясна греда модел, увеличаване на цялостното качество на приемане, което в крайна сметка води до увеличаване на капацитета на системата и разширяване на зоната на обслужване. За да се осигури широка зона на покритие или прехвърляне на данни с висока скорост, е възможно да се предава един поток от данни с тесен лъч, или да използват общи канали разположени излъчвани данни.

Механизмът на адаптация и график на комуникационен канал

Принципът на работа на LTE мрежи предполага, че график ще означава, разпределението на ресурсите на мрежата сред потребителите на данни. Тук осигурява динамичен график в права и обратна посока канали. LTE мрежа в Русия, създадена в момента, така че да се балансира на каналите за комуникация и цялостното представяне на цялата система.

LTE радио интерфейс включва изпълнението на насрочване на функции, в зависимост от състоянието на канала за връзка. С него позволява трансфер на данни с висока скорост, което се постига чрез използването на по-висока модулация ред, предаването на допълнителна информация потоци, намаляване на степента на кодиране на канала, както и намаляване на броя на повторните предавания. За да направите това включва честотата и времето ресурси се характеризират с относително добри условия за комуникация. Оказва се, че прехвърлянето на която и да е количество данни се извършва в по-кратък период от време.

LTE мрежа в Русия, както и в други страни, са изградени така, че услугите на трафик, които са заети от препращане на пакети с малки товари след същия интервал от време, може да доведе до необходимост от увеличаване на обема на сигнализация на движението, което е необходимо за динамичен график. Той дори може да надвишава размера на информацията, предадена от потребителя. Ето защо има такова нещо като статично график на мрежата за LTE. Това означава, че става ясно, ако кажем, че потребителят избира честотен ресурс радио за предаване на определен брой под-рамки.

Поради механизма на адаптация е възможно да "изстиска всичко възможно" от канала с динамични характеристики. Тя ви позволява да изберете канал, схемата за кодиране и модулация в съответствие с какви условия се характеризират LTE комуникационна мрежа. Това би било разбираемо, ако се каже, че работата му се отразява на скоростта на предаване на данни, както и вероятността от канала някакви грешки.

Властта в обратна посока и регулирането

Този аспект се отнася до управлението на нивото на мощност, излъчвана от терминалите, за увеличаване на капацитета на мрежата, подобряване на качеството на комуникация, да се направи покритието на площ повече, за да се намали консумацията на енергия. За постигането на тези цели, механизми за контрол на властта са склонни да се увеличи максимално полезен нивото на входния сигнал, като същевременно намали смущенията.

LTE мрежа "Beeline" и други изявления показват, че сигналите в обратна посока са взаимно перпендикулярни, която е между потребители в една и съща клетка трябва да бъде не взаимна намеса, най-малко, това се отнася за идеални условия за комуникация. Нивото на шум, създаден от потребители в съседни клетки, зависи от това къде излъчващата терминал, което е как тя отслабва сигнала по пътя към клетката. LTE мрежа "Мегафон" е подредена по същия начин. Тя ще бъде правилно да се каже: колкото по-близо терминала е в съседната клетка, толкова по-високо нивото на шума, който той създава в него. Терминали, които са на значително разстояние от съседните клетки могат да предават сигнали по-голяма мощност в сравнение с терминали, разположени с него в непосредствена близост.

Благодарение на ортогоналността на сигнали в обратна посока могат да бъдат мултиплексирани сигнали от различни електрически терминали в същия канал в една и съща клетка. Това означава, че не е необходимо за компенсиране на импулсите на сигнала, които възникват в резултат на многопосочно разпространение на радиовълните, и те могат да бъдат използвани, за да се увеличи скоростта на излъчване на данни с помощта на адаптационните механизми и насрочване на комуникационни канали.

полагане на данни

Почти всеки комуникационна система, както и LTE мрежа в Украйна не е изключение, от време на време прави грешки в процеса на прехвърляне на данни, например, в резултат на сигнал избледняване, смущения или шум. Защита от грешки, предоставена от методите на препредаването на загубени или повредени части от информацията, която да бъде гаранции, които да гарантират високо качество на комуникация. Ресурсът на радио се използва по-рационално, ако протоколът на препредаване на данни се организира ефективно. За да използвате високоскоростен въздушен интерфейс, най-пълна степен на, LTE технология има динамично ефективна система на две нива данни реле който реализира хибридна ARQ. Тя се характеризира с малки режийни, необходим за обратна връзка и данни за препредаване, допълнени селективен повторение протокол на висока надеждност.

HARQ протокол е осигурено устройство за получаване на ненужната информация, която му дава възможност да се коригират евентуални грешки, характерни. Препредаване HARQ протокол води до образуването на допълнителна информация съкращение, което може да се изисква в случаите, когато за грешка не беше достатъчно препредаване. Препредаване на пакети, които не са преминали корекция HARQ протокол се извършва с помощта на протокола ARQ. LTE мрежа в работата на iPhone в съответствие с посочените по-горе принципи.

Това решение дава възможност да се гарантира минимално закъснение пакети радиопредаване с ниски режийни и надеждността комуникация с гарантирано. HARQ протокол позволява да открива и коригира повечето от грешките, които водят до по-скоро рядко използване на ARQ протокол, тъй като тя е свързана със значителни административни разходи, както и с увеличаване на латентността на пакети радиопредавания.

Базовата станция е крайната точка, която поддържа и двата от тези протоколи, осигуряване на тясна връзка на нива на тези два протокола. Сред различните предимства на тази архитектура може да се нарече с висока скорост да се елиминират грешките, които остават след работа HARQ, а сумата на корекция на информацията, предадена чрез използване на протокола ARQ.

LTE за радио интерфейс има висока производителност, благодарение на нейните основни компоненти. Гъвкавост позволява използването на въздух интерфейса на радио активни на всеки наличен честотен ресурс. LTE технологията предоставя редица функции, които да гарантират ефективното прилагане на комуникационна среда бързо се променя. В зависимост от състоянието на канала, функция график дава на потребителите най-добрите ресурси. Прилагането на многоантенно технология намалява избледняване сигнал и с механизма за адаптация канал може да се използват методи за кодиране и модулиране, гарантира по-специално условия качество оптимална комуникация.