Lte мегафон. как из одной сети получить две.
Благодаря совместной работе с Скартел был решен вопрос «Лицензии на частоты»,
Но это не единственная область сотрудничества. 3GPP разработала концепцию MOCN(Multi-Operator Core Network). Зачем строить две плохих радиосети, если можно построить одну хорошую, и в неё включить два ядра?
Основной принцип позволяющий использовать шаринг LTE, это передача на eNodeB по широковещательному каналу PLMN ID (Public Land Mobile Network ID состоящий из Mobile Country Code и Mobile Network Code). eNodeB использует PLMN ID для выбора сети и в свою очередь MME.
По этому принципу пошли и мы. Имея хорошую инфраструктуру, построенную еще при развертывании 3G, мы, совместно с Скартел, включили радиочасть LTE – eNodeB, запущенные на тех же площадках 3G баз, в уже готовый транспорт. Это значительно ускорило развертывание сети. Конечно, сама транспортная сеть так же совершенствуется и улучшается.
Касательно настройки ядра сети (EPC): помимо настройки самого оборудования, производилась настройка сигнальных соединений HSS и MME по DIAMETER, и их же с элементами 3G по SIGTRAN (SGSN, MSC). Все понимали, что помимо возможности получить сервисы сети LTE, нам нужен будет также «бесшовный» переход терминала между сетями LTE-3G-2G.
Речь идет только о пакетной передаче данных, так как в LTE нет CS (circuit switching) домена, и, следовательно, предоставление голосового вызова CS – невозможно. Средствами LTE (VoLTE — Voice Over LTE) организация передачи голоса предусмотрена, но при наличии развернутой и функционирующей IMS (IP Multimedia Subsystem) сети, которой в данный момент — нет. Как быть?
И опять к нам на выручку приходит консорциум 3GPP. 3GPP была разработана процедура предоставления голосового сервиса в LTE сети на ранней стадии, пока нет полноценного IMS, посредством использования CS домен 2G/3G сетей. Данная технология называется CSFB (Circuit Switched Fallback).
Основная идея заключается в том, что при исходящем/входящем вызове в сети LTE, происходит «выталкивание» абонента из 4G в 2G/3G сеть, посредством обмена сигнальными сообщениями между MME и MSC. В этом случае голосовой вызов проходит по стандартной процедуре для CS домена.
Но это уже совсем другая история. LTE и LTE-Advanced довольно интересная и объемная тема, поэтому если будет интерес, мы готовы продолжить и сформировать цикл статей и рассмотреть технологию более детально.
Теория.
LTE – Long Term Evolution
, эволюция с «хорошей» перспективой
(про перевод можно поспорить, но именно такой вариант близок к сути)
. Согласно
стандарту 4G соответствует LTE Advanced, таким образом это еще не эталонный 4G. LTE, в определенных кругах, называют pre-4G. Не будем огорчаться и рассмотрим подробнее LTE.
В радиочасти применены новые методы модуляции: OFDM на downlink и SC-FDMA на uplink. Технология MIMO которая применялась и в HSPA (2х2 антенн), получила дальнейшее развитие (4х4 антенн и более, в зависимости от релиза 3GPP и поддержки терминалами).
Всё это помогло получить большую пропускную способность радиоинтерфейса (300 Mbit/s на Downlink и до 75 Mbit/s на Uplink). Забегая вперед, скажу, что на тестовой базе мы получали скорости 80 – 85 Mbit/s на downlink.
Нельзя не упомянуть методы доступа с частотным (FDD) и временным (TDD) разделением каналов, которые вместе с разными несущими частотами мешают нам пользоваться одним терминалом, например в России и США. (все частотные диапазоны, одобренные со стороны 3GPP для применения в LTE, можно посмотреть здесь)
Преимущество FDD – более низкая интерференция между соседними BS и более высокая скорость в Downlink на одинаковой с TDD ширине канала (скорость downlink в TDD на канале 20 МГц соответствует скорости в FDD на канале 15 МГц). TDD с другой стороны, более эффективно использует ресурсы при асимметричном канале (каким и является канал в мобильной связи), поскольку в TDD возможно регулировать соотношение ресурсов для downlink/uplink. Поэтому, как FDD, так и TDD нашли своё место в современных сетях LTE.
Кардинальные изменения коснулись и ядра сети. В LTE забыли про старый, добрый ОКС7 и перешли на новый протокол — DIAMETER (на базе IP). Все сигнальные интерфейсы между элементами сети работают по протоколу DIAMETER, за исключением legacy 3G элементов, соединения с которыми происходят по SIGTRAN (опят же IP).
Детальное описание элементов и их задач, можно почитать, например, здесь .
Технические характеристики и принцип lte
Аббревиатуру LTE можно встретить на витринах магазина электроники. Это означает, что мобильный гаджет является чем-то новым и в нем предусмотрены все новшества. LTE, если перевести с английского, значит «развитие в будущем» (long-term Evolution). Приставка 4G — и во всех предыдущих — четвертое поколение.
Радиус, в котором работают сети LTE теоретически неограничен, по сравнению с предшественниками. В новой версии смартфон пользователя может принимать данные со скоростью 320 Мб/с. Отдавать в два раза медленнее, что характерно для этого типа сети. Стандарт имеет значительные исправления от предыдущих третье и второго поколения сети.
- Более короткие задержки при подключении к сети и передаче пакетов (около 5 мс), в отличие от ранних стандартов;
- Задействование новых технологий OFDMA для экономии заряда аккумулятора устройств при использовании сети;
- Оптимизирован прием сигнала устройств при передвижении или через объекты на пути сигнала;
- Оптимизированы соты в сельской местности и в городских районах;
- Поддержка большого количества абонентов в одной соте;
- LTE ничем не мешает работе других сетевых протоколов.
Различия lte от других стандартов
Действительно явным для обычных потребителей отличием LTE от того же 3G заключается в самом главном параметре — скорости. Предшественник предоставлял скорость, близкую к 100 Мб/с. Тогда как новое дает возможность в 3 раза быстрее отображать веб-страницы соцсетей через свой смартфон.
Значок LTE в вашем телефоне означает еще и стабильность связи с веб-ресурсами. Даже если его нет и в документах к устройству он не значится, это еще не значит, что вы не можете воспользоваться данной технологией. Ведь он базируется на принципах 3G, а он применяется операторами уже более двух десятков лет. LTE уже применяют во многих странах, включая Россию.
Несмотря на то, что новый стандарт относят к последнему поколению, она не полностью соответствует требованиям. В 2022 году была разработана улучшенная версия — LTE Advanced, то есть продвинутый. И он был назван самым совершенным среди доступных на сегодня.
Рекомендуем: Протокол ERR_SSL_VERSION_OR_CIPHER_MISMATCH — как исправить?
Beamfoming – основы формирования луча в lte
При формировании луча используются несколько антенн для управления направлением фронта волны путем соответствующего взвешивания величины и фазы сигналов отдельных антенн (формирование луча передачи). Это позволяет лучше охватить конкретные области по краям сот.
Формирование приемных лучей позволяет определить направление, куда будет приходить волновой фронт. Также имеется возможность подавить выбранные мешающие сигналы, применяя нулевую диаграмму направленности в направлении мешающего сигнала. Адаптивное формирование луча относится к технике постоянного применения формирования луча к движущемуся приемнику. Это требует быстрой обработки сигналов и мощных алгоритмов.
Формирование луча стало возможным благодаря изменению величины и / или фазы сигнала на отдельных антеннах. Сигналы обрабатываются таким образом, чтобы их можно было конструктивно (эффект усиления за счет сложения волн) добавлять в направлении предполагаемого передатчика / приемника и деструктивно (ослабление волн) в направлении источников помех.
Что такое Beamforming, история развития, и для чего нужно формирование диаграммы направленности луча.
Вдумайтесь в эти цифры:
- Более 100 лет ушло на создание 1 млрд. стационарных телефонных линий…
- … и всего за 20 лет абонентами мобильной связи стали 5 млрд. человек, глобализация связи поистине грандиозна!
- К началу 2022 года объем мирового трафика мобильных данных превысил объем голосового трафика.
- Первое мобильное приложение было выпущено в начале 2008 года. А уже в 2022 году абоненты произвели 17 млрд. загрузок, что на 112.5 % больше, чем в 2022 году, когда этот показатель составлял около 8 млрд. загрузок.
- Прирост числа пользователей широкополосных сетей на 10 % увеличивает годовой ВВП на 1 %. В денежном эквиваленте это около 800 млрд. долларов и способствует появлению миллионов рабочих мест по всему миру.
Технологии lte и lte-a
Характеристики LTE:
— пиковая спектральная эффективность: нисходящий канал 16 бит/с/Гц (при MIMO 4×4); восходящий канал 4 бит/с/Гц
— поддерживаемая ширина канала: до 20 МГц
— задержка передачи данных: ~5 мс.
Как мы видим, LTE полностью отвечает только требованиям по задержке для систем четвертого поколения. Требованиям ни по спектральной эффективности, ни по поддерживаемой ширине канала, предъявляемым к 4G, технология LTE не отвечает. Соответственно, ее нельзя относить к технологиям четвертого поколения. Все заявления о том, что LTE — это 4G, следует рассматривать как чисто маркетинговый ход и не более того.
Что же тогда является технологиями 4G? Давайте посмотрим на те самые характеристики технологии LTE-Advanced:— пиковая спектральная эффективность: нисходящий канал 30 бит/с/Гц (при MIMO 8×8); восходящий канал 16,1 бит/с/Гц (при MIMO 4×4)— поддерживаемая ширина канала: до 100 МГц— задержка передачи данных: ~5 мс.
Вот это и есть настоящий 4G!
За счет чего же LTE-A удается добиться таких показателей? К основным причинам стоит отнести использование следующих технологий:— увеличение количества передающих и приемных антенн вплоть до 8 с каждой стороны (MIMO 8×8)— Carrier Aggregation — объединение частотных каналов, суммарная ширина которых может достигать 100 МГц— Coordinated Multipoint (CoMP) transmission/reception — обслуживание одного абонента несколькими базовыми станциями— HetNet — гетерогенные сети, использование пико- и микро- базовых станций.
О каждом из этих пуктов можно написать не одну статью. Если найдутся заинтересованные читатели, я попробую их кратко осветить в своих следующих работах.
На этом пока все. Спасибо за внимание.
P.S. Если кто-то сочтет данную заметку достойной приглашения — буду очень признателен.
Америка
В Америке одна из первых LTE-сетей была запущена оператором Verizon. По состоянию на начало декабря 2022 года сеть охватывала 38 американских городов, предлагая скорость передачи данных 5-12 Мбит/сек на downlink и 2-5 Мбит/сек на uplink.
По последним данным компании Verizon, покрытие сети LTE составляет 75% населения США и присутствует в 371 городе.
По данным аналитического агентства Mosaik Solution, покрытие сети LTE компании Verizon выглядит немного скромнее. Также присутствует сравнение с покрытием сети оператора AT&T:
Обратим внимание на тарифы на мобильную связь абонентов Verizon:Стоимость безлимитных звонков и SMS для каждого смартфона составляет $40 (возможно подключение несколько телефонов на тарифный план), в эту сумму не входит передача данных.
Компания Verizon вообще отказалась от безлимитных тарифных планов на передачу данных. Стоимость передачи данных зависит от выбранного пакета: 1 GB за $50, 2 GB за $60, 4 GB за $70, 6 GB за $80, 8 GB за $90, и 10 GB за $100.00. Возможно подключение до 10 устройств, на выбранный пакет, с дополнительной оплатой превышения объема данных в пакете по $15 за 1 GB. Плюс ко всему придется заплатить дополнительную плату за каждое устройство отдельно: планшет $10, USB модем $20.
В целом, в мире, по последним данным ассоциации GSA (Global Semiconductor Alliance) ведется планирование к строительству или уже развертывается 292 LTE сети в 93 странах, включая 96 сетей, которые уже запущены в коммерческую эксплуатацию в 46 странах.
В дополнение, еще 55 мобильных операторов в 11 странах запускают пилотные сети LTE.Таким образом, получается, что 347 операторов в 104 странах на текущий момент инвестируют в сети мобильной связи на базе технологии LTE.По оценкам той же ассоциации на 31 декабря 2022 года будет запущенно в коммерческую эксплуатацию 152 сети в 65 странах.
Принцип работы агрегации частот
На 2022 г 4G в России работает в 6-ти частотных диапазонах.
Каждый из них использует не одну конкретную частоту, а некий отрезок шириной: 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 МГц. Сделано это для того, чтобы каждому оператору в каждом диапазоне досталось по частотному отрезку. Агрегация частот объединяет несколько таких отрезков в единый «коридор».
Например, делает из 2-х или 3-х отрезков по 10 МГц один, многополосный, шириной 20 или 30 МГц. Используя данную технологию, смартфоны могут передавать/получать данные сразу по двум каналам, что значительно увеличивает скорость передачи данных. Таким образом, преодолевается ограничение по количеству подключенных абонентов и увеличивается полоса пропускания канала.
В Москве оператор Мегафон имеет 40 МГц непрерывного спектра в 7-м банде (диапазоне 2600 МГц), а МТС, Теле2 и Билайн всего по 10 МГц. Таким образом, у Мегафона значительное преимущество в емкости и скорости сети. В свою очередь, абонентам МТС важно проверить, поддерживает ли их телефон работу 38 банда (2600 TDD), потому что у данного оператора широкое покрытие в Москве – 20 МГц. Отстающими для столицы являются Билайн и Теле2.
Для агрегации доступны не только подсети разных бандов, но и разных стандартов разделения. То есть, одновременно можно подключиться к FDD-подсети (частотное разделение каналов), и к TDD-подсети Band 38, где для приема–передачи сигналов используется временное разделение каналов (в отличие от 🤖 Андроида, 🍏 «Яблоки» пока не умеют совмещать FDD и TDD – делайте выводы 😂).
На 2022 год в РФ операторы поддерживают следующие комбинации агрегации несущих:
У МегаФон в Москве и Санкт-Петербурге в максимальной конфигурации агрегация трех полос — 20 МГц из 3-го диапазона и 20 20 МГц из 7-го диапазона.
6 основных особенностей lte-advanced
- Агрегация несущих в нисходящем канале для увеличения скорости передачи данных до 300 Мбит/с при спектре 20 20 МГц и 2х2 MIMO, а затем даже до 3 Гбит/с при использовании полосы пропускания 100 МГц и 8×8 MIMO. Для увеличения скорости передачи данных нужна большая пропускная способность.
- Эволюция MIMO до 8×8 в сторону абонента и 4×4 в сторону базовой станции, что дает преимущества для исполльзования технологии формирования луча, увеличение пропускной способности сети при агрегации несущих. Мультиантенны увеличивают скорость передачи данных и пропускную способность сети.
- Гетерогенная сеть (HetNet) для совместного размещения макро-, микро- и пикостанций. Функции HetNet обеспечивают координацию помех между сетевыми уровнями и увеличивают пропускную способность сети и локальное покрытие с высокой плотностью пикосот, одновременно разделяя частоту с микро и макросотами.
- Узлы ретрансляции (Relay nodes) для транзитной передачи данных базовых станций через радиоинтерфейс. Линия передачи может использовать внутриполосную или внеполосную передачу. Узлы ретрансляции используются для увеличения покрытия сети, когда магистральные наземные соединения недоступны.
- Скоординированная многоточечная передача и прием (CoMP) позволяет использовать несколько сектров разных БС для передачи данных к одному терминалу. Координированная многоточечная связь используется для улучшения скорости передачи данных на границе соты, которые ограничены межсотовыми помехами. Передача в сторону абонента может осуществляться с нескольких секторов в один и тот же момент времени, и обратно, прием данных от абонента идет несколькими секторами.
- Самоорганизующиеся сетевые функции (SON) ускоряют и упрощают развертывание сети и повышают производительность конечного пользователя, обеспечивая правильную и оптимизированную настройку параметров сети.
Как подключиться к lte?
Процесс подключения прост, достаточно обратиться к настройкам и выбрать точку доступа. Когда гаджет окажется в зоне покрытия, он переключится на LTE. Кстати, отключение происходит аналогичным образом – достаточно покинуть зону покрытия. После этого смартфоны возвращаются к 3G, некоторые модели нуждаются в ручном переключении.
В России одновременно несколько операторов предоставляют LTE. Мегафон обладает самой широкой зоной покрытия, но и стоимость услуг у оператора на порядок выше остальных. Доступ через LTE – отдельная функция, соответственно оплачивается она также отдельно.
МТС имеет зону покрытия не меньше Мегафона, а абонентская плата на порядок дешевле. Правда объемы ограничены всего 25 Гб в месяц. Билайн предлагает клиентам приобрести отдельную сим-карту с поддержкой LTE. Широкая зона покрытия, стабильность и качество сигнала сочетаются с относительной дешевизной. ТЕЛЕ2 постепенно внедряют поколение LTE, доступ открыт лишь в больших городах.
Стоит отметить – операторы постоянно меняют и совершенствуют работу над стандартами, а с переходом к новым поколениям старые стандарты становятся обязательными. Но LTE сохраняет лидирующие позиции, поскольку кажется пользователям удобным, совершенно не капризным в подключении и достаточно стабильным.
Очередным шагом в эволюции LTE станет LTE Advanced (LTE-A). Пользователи и крупные компании ожидают от LTE Advanced быструю работу с активно растущим трафиком, вывод беспроводной системы передачи данных на качественно и количественно новый уровень. Сюда относится лучшее покрытие, скорость передачи данных, надежность и безопасность информации.
Как заставить устройство применить lte 4g?
Вы можете даже не знать, что ваш смартфон предоставляет интернет в соответствии с последней технологией. Многие смартфоны могут принимать данные с более мощным соединением. И все-таки лучше, чтобы она была прописана в списке поддерживаемых технологий девайсом. В любом случае вы можете посетить офис своего мобильного оператора и попросить помочь подключить интернет с LTE.
Вы также можете позвонить в поддержку на короткий номер своего оператора и попросить помочь с настройками. В устройствах с Android настройки можно найти в разделе «Сети». Нужно явно указать технологию, с которой вы предпочитаете пользоваться интернетом.
Подробную инструкцию, к сожалению, предоставить нет возможности. Так как настройки устройства могут отличаться. Возможно, вам необходима будет помощь оператора для того, чтобы прописать нужные настройки вашего устройства. В некоторых моделях сотовых телефонов они не очевидны.
Характеристики сетей lte
Производительность и пропускная способность — одно из требований LTE заключается в обеспечении пиковой пропускной способности обратного канала не менее 100 Мбит/с.
Технология предусматривает поддержку скорости обмена данными более 300 Мбит/с, однако шведы уже продемонстрировали нам следующий этап развития LTE — с теоретически возможной пиковой пропускной способностью до 1,2 Гбит/с.
Простота — поддерживаются гибкие варианты полосы пропускания с несущей частотой от 1,4 МГц до 20 МГц и дуплексная передача с разделением по частоте (FDD *) и по времени (TDD *).
Задержка передачи данных в LTE меньше, чем в существующих технологиях 3G. Это преимущество является очень важным для обслуживания интерактивных сред с эффектом присутствия (например, многопользовательских игр) и обмена большими объемами медиаконтента.
Разнообразие устройств — кроме мобильных телефонов и периферийных устройств, встроенными LTE-модулями планируется оснащать многие компьютерные и бытовые электронные устройства. Это ноутбуки, планшеты, игровые приставки и set-top box-ы, видеокамеры и другие портативные устройства.
* При использовании TDD (Time Division Duplex) вся полоса попеременно отдается на загрузку или выгрузку данных. При использовании FDD (Frequency Division Duplex) входящий и исходящий трафик разделены частотно, загрузка данных идет на одной частоте, а выгрузка на другой.
Три сценария объединения несущих (он)
Агрегация несущих в одном диапазоне: эта форма ОН использует один диапазон. Возможны два варианта:
Смежная. Это самая простая форма реализации агрегации несущих LTE. При этом несущие находятся на соседних каналах рядом друг с другом. В этом случае нужен только один приемопередатчик, так как сигнал рассматривается как один расширенный.
Несмежная: немного сложней в выполнении, несущие используют одну и ту же рабочую полосу, но не соседствуют друг с другом. Здесь уже нужны два приемопередатчика, потому что сигнал не может рассматриваться как один сигнал, что увеличивает сложность и стоимость решения.
Несмежная в разных диапазонах: эта форма агрегации несущих использует разные полосы. Это более сложная задача, так как несущие из разных рабочих диапазонов. Таким образом, нужно несколько приемопередатчиков для передачи / приема сигналов. Этот тип ОН самый затратный и сложный в реализации.
Эта технология может применяться к вариантам LTE с FDD или TDD с максимум пятью компонентными несущими, каждая с шириной полосы до 20 МГц, в результате чего общая ширина полосы передачи достигает до 100 МГц.
Основные рабочие характеристики
Параметр | Значение |
---|---|
Спектр полос | 1.4, 3, 5, 10, 15 и 20 МГц |
Пиковые скорости |
|
Конфигурация антенн |
|
Задержка |
|
Размер соты |
|
Мобильность |
|
Выигрыш в спектральной эффективности |
|
Режимы связи tdd и fdd
Эти две аббревиатуры означают метод передачи данных. Time Division Duplex и Frequency Division Duplex. TDD делит входящий и исходящий сигнал по временным задержкам. То есть, используется одна и та же частота, на которой с определённым промежутком времени меняется тип сигнала — входящий/исходящий.
Сравнение FDD и TDD на схеме. FDD использует для каждого вида сигнала разные частоты — входящий на одной, исходящий на другой. В теории, FDD должна действовать более эффективно, ведь нет естественных временных задержек, и сигнал уходит и приходит сразу же по разным частотам.
Однако, в большинстве случаев, входящий трафик в несколько раз превышает исходящий. А это значит, что одна из частот большую часть времени будет простаивать в ожидании данных, в то время как входящая частота будет работать на износ. TDD более равномерно использует канал.
Этот режим даёт обоим видам сигнала время на работу. В общем, эффективность того или иного подхода, в конечном счёте, зависит от различных сторонних факторов, хотя популярность FDD в мире заметно выше. Некоторые сотовые операторы и вовсе используют оба типа, предоставляя клиентскому смартфону возможность выбрать наиболее эффективный метод. Одним из первых отечественных сотовых операторов, который объединил два способа, стал МТС.
Что такое лте в телефоне?
Для начала отметим, что это такое, LTE в телефоне, как локальное устройство.LTE — это радио-модуль, работающий в широком частотном диапазоне с возможностью дифференциации данных по каналам. Если говорить простым языком — это сеть, которая позволяет разделить нагрузку на каналы и одновременно использовать телефонию и иные услуги связи.
Теперь обсудим, что такое ЛТЕ в телефоне с точки зрения технологии. Это современный стандарт беспроводной передачи данных, построенный на базе IP-технологий. Основные цели создания таковы:
- Снижение стоимости передачи данных;
- Увеличение скорости отправки данных;
- Увеличение гибкости применения существующих мобильных систем.
Выделим основные характеристики технологии:
- Скорость загрузки достигает 326,4 Мбит/сек.;
- Скорость отдачи достигает 172,8 Мбит/сек.;
- Задержка в передаче равна 5 миллисекундам;
- Наиболее часто используются частоты: 800, 1800, 2600 МГц.
Все крупные операторы поддерживают стандарт LTE – Билайн, Мегафон, МТС и Теле2. Для полноценного использования необходимо наличие смартфона, который поддерживает протоколы сети.
Категории мобильных устройств
Эта характеристика очень важна для модемов LTE, от нее зависит возможность объединения каналов шириной до 20 МГц. Модем шестой категории одновременно использует 2 канала, при этом скорость достигает 300 Мбит/с .Модемы категории 9 объединяет уже 3 несущих полосы, при этом «разгоняясь» до 450 Мбит/с.
А устройства 12 категории, на тех же трех полосах, достигают максимума в 600 Мбит/с. 16 категория способна использовать 4 канала в режиме MIMO, выдавая до 1 Гбит/с. Самые современные модели категории 20 объединяют до 7 каналов сразу, достигая фантастических скоростей, до 2 Гбит/с.
Категория абонентского устройства | Макс. скорость DL, Мбит/с | Агрегация несущих | Дополнительные технологии |
---|---|---|---|
CAT4 | 150 | – | 2×2 MIMO |
CAT6 | 300 | 2х20 МГц | 2×2 MIMO |
CAT9 | 450 | 3Х20 МГц | 2×2 MIMO |
CAT12 | 600 | 3Х20 МГц | 4×4 MIMO, 256 QAM |
CAT16 | 980 | 4Х20 МГц | 4×4 MIMO, 256 QAM |
Что будет с 3g сетями?
Еще совсем недавно мировое сообщество делало ставку на развитие сетей третьего поколения и возможности, которые дали нам эти технологии, казались чем-то из области научной фантастики. Процесс перехода на LTE растянется еще на несколько лет, а да этого времени 3G сети будут так же эффективно решать задачи по передаче широкополосных данных миллиардам мобильных пользователей.
Однако рано или поздно мы полностью перейдем на сети четвертого поколения, и тогда в полной мере можно будет говорить об удовлетворении потребности клиентов в быстродействии и высокой пропускной способности мобильной сети – того, что так необходимо для развития новых приложений.
Видеоблоги и интерактивное телевидение, системы удаленного видеонаблюдения через интернет в режиме реального времени, 3D игры нового поколения и другие профессиональные сервисы предъявляют высокие требования к скорости передачи данных, отсутствию задержек и минимальному джиттеру в работе телекоммуникационной сети, и LTE это главная движущая сила инновационного развития.
Европа
В качестве исторической справки, давайте посмотрим на самую первую в мире LTE сеть, запущенную в Европе 14 декабря 2009 года. Сеть была введена в эксплуатацию оператором TeliaSonera в Стокгольме и Осло. Сеть покрывала центральные районы столиц Норвегии и Швеции – порядка 150 000 людей в Осло, и 300 000 в Стокгольме.
Сколько же стоит первым в мире получить беспроводной широкополосный доступ?
По данным интернет журнала Light Reading:
При запуске проводилась рекламная акция, и стоимость пользования LTE в месяц составляла $52.После запуска в коммерческую эксплуатацию были предложены следующие тарифы:
По данным на 2022 год, абонентская база пользователей LTE компании TeliaSonera достигла 100 000 пользователей в 7 странах на территории Балтики и Скандинавии.
Увеличение скорости передачи данных – пространственное мультиплексирование
Пространственное мультиплексирование увеличивает скорость передачи данных. Данные делятся на отдельные потоки, которые затем передаются одновременно по одним и тем же ресурсам радиоинтерфейса. Передача включает в себя специальные секции (также называемые пилот-сигналами или опорными сигналами), которые также известны приемнику. Приемник может выполнить оценку канала для сигнала каждой передающей антенны.
В методе с обратной связью приемник сообщает о состоянии канала передатчику через специальный канал обратной связи. Это позволяет быстро реагировать на изменение условий в канале, например, адаптация количества мультиплексированных потоков. Когда скорость передачи данных должна быть увеличена для однопользовательского оборудования (UE), это называется однопользовательским MIMO (SU-MIMO). Когда отдельные потоки назначаются различным пользователям, это называется многопользовательским MIMO (MU-MIMO).
Что такое MIMO и MU-MIMO, как работает эта технология и что это дает конечному пользователю?
Что такое лте в смартфоне?
Пользователи задаются вопросом “Что такое поддержка LTE в смартфоне?”. LTE поддерживается большей частью современных гаджетов. Но далеко не все пользователи осведомлены о возможностях системы и о специфике использования. В переводе с английского аббревиатура LTE (Long-Term Evolution) означает долговременное развитие.
Относится развитие к стандартам связи, благодаря этому пользователь быстро и без лишних подключений способен получать и передавать информацию. Объемы информации не ограничены, связь обеспечивает высокоскоростное соединение с Интернетом и быстрое взаимодействие между пользователями.
LTE – скорее промежуточный переход от 3G к 4G, но разработчики отмечают высокую скорость, простоту подключения, ускоренную загрузку и выгрузку материалов, файлов, информации и документов. Несмотря на обновления и непрерывное совершенствование стандартов, на смену LTE постепенно приходит четвертое поколение связи.
Требования к 4g
Тут все очень просто. Есть международный союз по телекоммуникациям, который называется ITU (International Telecommunications Union). Именно этот союз и определил требования к сетям четвертого поколения. Список требований называется IMT-Advanced (International Mobile Telecommunication-Advanced).
К основным требованиям относятся: пиковая спектральная эффективность, поддерживаемая ширина радиоканала и задержка передачи данных. В качестве значений этих характеристик, которыми должны обладать системы четвертого поколения, были выбраны следующие:— пиковая спектральная эффективность: нисходящий канал (от базовой станции к абоненту) 15 бит/с/Гц; восходящий канал (от абонента к базовой станции)
Удолетворяет ли данным требованиям технология LTE?
Поддерживают ли операторы связи стандарт lte-a
Операторы связи в РФ, конечно же, поддерживают LTE (4G LTE, как они любят подписывать этот стандарт). Причем работает он практически во всех городах, даже не самых крупных. Скорость, как и соответствует стандарту LTE, не превышает 100 Мбит/с.
Однако LTE-Advanced, который соответствует сетям 4G, был запущен в нашей стране уже в 2022 году компанией Yota (правда, работают только 11 станций, и только на коммерческой сети).
Двумя годами позже оператор сотовой связи МегаФон внедрил LTE-A в центре столицы нашей Родины, обеспечивая в сети 4G скорость загрузки данных в 300 Мбит/с (37,5 Мб/с) и скорость их выгрузки 50 Мбит/с (6,25 Мб/с). Но и здесь оператор не смог не пойти на уловки и назвал эту сеть маркетинговым названием 4G .
Купить современный смартфон с LTE можно в нащем интернет-магазине по выгодной цене.
Плюсы и минусы агрегации частот
Основным преимуществом технологии для оператора это повышение пропускной способности канала и увеличение одновременного обслуживания абонентов с одной базовой станции. Например, флагман Самсунга Galaxy S10, что соответствует пятому поколению связи (5G).
Недостатком технологии является повышенный расход энергии, ввиду того, что сотовому устройству приходится поддерживать связь сразу с несколькими базовыми станциями.
Также операторы экономно используют частотный ресурс, редко устанавливая на одной вышке приемопередатчики для разных подсетей, что мешает мобильным устройствам достигать максимальной для категории скорости.
Как правило, в городах используется Band 7 (2600 МГц), а в малонаселенной местности – низкочастотный Band 20 (800 МГц), и рядом друг с другом это оборудование почти не встречается, лишая тем самым, смартфоны способности объединить эти каналы.
Покрытие lte в мире и рф
Мир весьма неплохо «покрылся» сетями LTE. Технологические лидеры — Южная Корея, Китай, Япония и США практически полностью обеспечены стандартом, даже в самых отдалённых областях. Европа немного от них отстаёт. В России всё ещё существуют места, в которые можно добраться только разве что на медведях.
Однако, связь нужна и там. Единственное препятствие — стоимость реализации. Она не всегда коррелирует с оправданностью проведения сети в эти глухие места, так как пользоваться ими будут 2 человека на 1 Га. Стоит учесть и отношение операторов сотовой связи к внедрению новых технологий.
Как видно на карте, не охваченных зон ещё довольно много
Основы мультиплексирования и использование mimo в lte
В LTE используются системы MIMO для повышения надежности и для увеличения скорости передачи данных. Как правило, система MIMO состоит из m передающих антенн и n приемных антенн.
Проще говоря, приемник принимает сигнал Tx, который получается, когда вектор Rx входного сигнала умножается на матрицу Q передачи. Tx = Q * Rx. Матрица передачи Q содержит импульсные характеристики канала, которые ссылаются на канал между передающей антенной m и приемной антенной n.
Многие алгоритмы MIMO основаны на анализе характеристик матрицы передачи Q. Ранг (матрицы канала) определяет количество линейно независимых строк или столбцов. Он указывает, сколько независимых потоков данных (уровней) может быть передано одновременно.
Что такое lte-advanced
Первый набор спецификаций LTE был завершен в марте 2009 года. Первая коммерческая сеть LTE была открыта в декабре 2009 года. По данным Ovum WCISК к концу 2022 года количество подключеней к LTE сетям будет насчитывать 5 млрд. Первые смартфоны с поддержкой LTE были представлены в 2022 году.
Базовые технологические возможности развиваются дальше, что ведет к еще более высоким скоростям передачи данных и более высокой плотности размещения базовых станций, и следующий шаг в эволюции развития называется LTE-Advanced. Направлен он на получение скоростей свыше 1 Гбит/с. Развитие LTE-A начинается с 10 релиза, котрый был завершен в июне 2022 года.
Какие скорости у lte и lte-a?
Скорость передачи данных до 100 Мбит в секунду. С поправкой на то, что этот показатель может меняться в зависимости от текущей сетевой нагрузки и местонахождения пользователя. В рамках технологии предусмотрены скорости более 300 Мбит/с. Дальнейшая эволюция развития (LTE Advanced) предусматривает пропускную способность до 3 Гбит/с к абоненту и до 1.5 Гбит/с от абонента.
И, примечательно то, что для перехода с LTE на LTE Advanced потребуется простое обновление программного обеспечения и дальнейшая перенастройка базовых станций оператора. Для внедрения функциональности MIMO 8×8 необходимо будет заменить радио-модули.
Lte – это не просто upgrade 3g !
Это совершенно иной подход, а физика его такова:
- переход от кодового разделения каналов (CDMA) к частотному (OFDMA и SC-FDMA)
- переход от коммутации каналов на технологии IP – коммутацию пакетов
По прогнозам экспертов, уже к 2020 году более 5 млрд. человек станут членами мирового сообщества, называемого “мобильный мир”. При этом половина всего населения планеты будет иметь постоянный доступ к услугам LTE сетей.
Дальнейший прогресс развития будет связан с технологией LTE Advanced, и мы заглянем за рубеж 2020 года!
Для андроид
Теперь разберемся, как активировать сеть в телефоне Андроид. Обратите внимание, что инструкции для разных марок могут иметь незначительные отличия, однако, общий алгоритм действий не меняется:
- Откройте «Настройки»;
- Выберите меню «Другие сети»;
- Откройте «Мобильные сети»;
- Поставьте галочку напротив пункта «Мобильные данные»;
- Откройте строку «Режим» и выберите пункт «WCDMA/GSM».
Готово! Отключение производится по тому же алгоритму – необходимо лишь выбрать другой тип соединения. Теперь вы знаете, что это такое – сеть LTE в телефоне Самсунг и любом другом Андроиде.
Какие смартфоны поддерживают lte a
Эта функция на 2022 г поддерживается следующими смартфонами:
- Huawei Honor P8, 9, 10, 20, 30, Nova;
- Samsung Galaxy S8, 9, 10;
- Iphone 6S,7, 8, X, XR.
Все мобильные операторы сейчас активно внедряют данную технологию на своих каналах.
Телефоны и любые другие мобильные гаджеты делятся на категории, самой распространенной из которых является четвертая (CAT 4). Если в технических характеристиках устройства вы видите такую маркировку, то это означает, что в идеальных условиях максимальная скорость интернета на прием может достигать 150 Мбит/с, а на передачу – 50 Мбит/с.
Lte-a
LTE-Advanced (сокращенно LTE-A) – это официально признанный стандарт беспроводной связи четвертого поколения 4G. Его утвердил Международный союз электросвязи еще в 2022 году. Таким образом, в настоящее время только стандарт LTE-Advanced соответствует возможностям мобильной сети четвертого поколения 4G. Саму же технологию 4G разработал консорциум 3GPP.
В отличие от обычного LTE, являющегося стандартом связи 3G, LTE-Advanced обеспечивает работу в сети 4G. LTE-A может обеспечивать передачу данных на скоростях от 100 Мбит/с (12,5 Мб/с) до 1 Гбит/с (125 Мб/с).
Включение и отключение
Поддержка ЛТЕ зависит от нескольких факторов:
- Соответствие устройства заявленным параметрам;
- Поддержка связи оператором (наличие зоны покрытия);
- Покупка новой сим-карты.
Для корректной работы необходимо удостовериться, что ваш мобильный поддерживает новые технологии – узнать это можно в спецификации мобильного или непосредственно в салоне связи при покупке.
Установлена старая симка? Никаких проблем – обратитесь в офис продаж и замените пластик на карточку нового поколения.
Агрегация частот на смартфоне – что это такое и как увеличить скорость?
Агрегация несущих частот смартфонов Huawei, Samsung, Iphone и других брендов – это механизм объединения частотных диапазонов в единую полосу с целью увеличения пропускной способности интернет-канала. При этом используется технология MIMO и поддержка промежуточных ретрансляторов (Relay Nodes).
Зачем нужен lte
Это постоянно происходит, например, с техническими процессами в процессорах или с пропускной способностью интернета.
Инфографика скоростей разных релизов LTE
В какой-то момент пропускной способности действующих каналов связи, передаваемой по мобильной связи, перестало хватать. Понадобился совершенно новый алгоритм, который бы мог покрыть эти нужды. Так и появился LTE. Как, собственно, до этого возник 3G и, до него, много других стандартов.
Смартфоны с lte-a
В настоящее время в Россию большая часть смартфонов поступает с поддержкой LTE-Advanced, а не только LTE (или 4G LTE, подписанного так в исключительно маркетинговых целях). Чтобы убедиться в этом, нужно изучить поддерживаемые телефоном стандарты связи.
Какая выгода от lte для операторов?
Перспективные сетевые технологии с точки зрения мощности, пропускной способности и взаимодействия с пользователем. Это новые коммерческие возможности и источники дохода, как для старых операторов, так и для новых.
Так как новые сети можно использовать для технологий связи любого поколения – 2G, 3G и 4G это позволит снизить капитальные и эксплуатационные затраты операторов.
Для айфон
Рассмотрим подключение и отключение технологии LTE в смартфонах Айфон:
- Откройте «Настройки» в меню мобильного;
- Перейдите к блоку «Сотовая связь»;
- Выберите строку «Параметры данных»;
- Нажмите на кнопку «Включить» и выберите пункт «Голос и данные».
Сравнительная таблица сетей gprs, 3g, 4g
В России для оборудования мобильных 4G сетей выделены стандартные диапазоны частот, так называемые бэнды (BAND):
- 3 – в диапазоне 1800 МГц FDD;
- 7 – в диапазоне 2600 МГц FDD;
- 8 – в диапазоне 900 МГц FDD;
- 20 – в диапазоне 800 МГц FDD;
- 31 – в диапазоне 450 МГц FDD;
- 38 – в диапазоне 2600 МГц TDD.
Повышение надежности передачи данных – разнесение передачи
Когда одни и те же данные передаются избыточно по более чем одной передающей антенне, это называется разнесением передачи. Это увеличивает отношение сигнал / шум. Пространственно-временные коды используются для генерации избыточного сигнала. Аламути разработал первые коды для двух антенн. Сегодня разные коды доступны для более чем двух антенн.
Преимущества и недостатки технологии
Несмотря на развитие технологий и совершенствование систем, всегда будут выявлены и плюсы, и минусы.
Недостатки системы не заставили пользователей отказаться от LTE, к тому же они постоянно сравнивают стандарты ЛТЕ со стандартами других уровней подключений, а именно с 3G и 4G.
Что даст lte конечному пользователю?
Увеличение пропускной способности и минимальные задержки, большая устойчивость канала связи, уменьшение стоимости трафика – все вместе это открывает новые возможности для пользователей, сервисы становятся более качественными и менее дорогими.