Interesant

Ce este LTE: Tutorial și prezentare generală pe termen lung

Ce este LTE: Tutorial și prezentare generală pe termen lung


LTE a fost succesorul 4G al sistemului 3G UMTS, care a fost dezvoltat pentru a oferi o evoluție suplimentară a sistemului de telecomunicații mobile disponibil.

Oferind viteze de date mult mai mari și performanțe mult îmbunătățite, precum și costuri de operare mai mici, schema a început să fie implementată în forma sa de bază în jurul anului 2008.

Implementările inițiale au oferit puține îmbunătățiri față de 3G HSPA și au fost uneori numite 3.5G sau 3.99G, dar în curând s-a realizat capacitatea completă a LTE, oferind un nivel complet de performanță 4G.

Primele implementări au fost pur și simplu cunoscute sub numele de LTE, dar implementările ulterioare au fost desemnate 4G LTE Advanced și mai târziu încă 4G LTE Pro.

Nu numai că rețeaua de acces radio a fost îmbunătățită pentru 4G LTE, dar arhitectura rețelei a fost revizuită, permițând o latență mai mică și o interconectivitate mult mai bună între elementele rețelei de acces radio, RAN.

Începuturile LTE

3GPP, Proiectul de parteneriat de a treia generație care a supravegheat dezvoltarea sistemului UMTS 3G a început lucrările privind evoluția tehnologiei celulare 3G cu un atelier care a avut loc în Toronto, Canada, în noiembrie 2004. Lucrările la LTE au început cu un studiu de fezabilitate început în decembrie 2004, care a fost finalizat pentru includerea în versiunea 3GPP 7. Specificațiile de bază LTE au fost apoi incluse în versiunea 8.

Atelierul a stabilit o serie de cerințe la nivel înalt pentru noua tehnologie:

  • Cost redus pe bit
  • Furnizare de servicii sporită - mai multe servicii la costuri mai mici, cu o experiență mai bună pentru utilizator
  • Flexibilitatea utilizării benzilor de frecvență existente și noi
  • Arhitectură simplificată, interfețe deschise
  • Permiteți consumul rezonabil de energie al terminalului

În ceea ce privește cifrele reale, obiectivele pentru implementările inițiale ale LTE includ rate de descărcare de 100 Mbps și rate de încărcare de 50 Mbps pentru fiecare 20 MHz de spectru. În plus față de aceasta, LTE a fost obligat să sprijine cel puțin 200 de utilizatori activi la fiecare celulă de 5 MHz. (adică 200 de apeluri telefonice active). Țintele au fost, de asemenea, stabilite pentru latența în livrarea pachetelor IP. Odată cu utilizarea crescândă a serviciilor, inclusiv VoIP, jocuri și multe alte aplicații în care latența este îngrijorătoare, trebuie stabilite cifre pentru acest lucru. Ca rezultat, a fost stabilită o cifră de latență sub 10ms pentru pachetele IP mici.

Evoluția 3G LTE

Deși există schimbări majore între LTE și predecesorii săi 3G, este totuși privit ca o evoluție a standardelor UMTS / 3GPP 3G. Deși folosește o altă formă de interfață radio, folosind OFDMA / SC-FDMA în loc de CDMA, există multe asemănări cu formele anterioare de arhitectură 3G și există posibilități de multă reutilizare.

Pentru a determina ce este LTE și în ce fel diferă de alte sisteme celulare, o privire rapidă asupra specificațiilor sistemului poate oferi multe răspunsuri. LTE poate fi văzut pentru a oferi o evoluție suplimentară a funcționalității, viteze crescute și performanțe generale îmbunătățite.

Ce este 4G LTE?
Comparație cu alte tehnologii de comunicații mobile
WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSDPA / HSUPA
HSPA +LTE
Viteza maximă a legăturii descendente
bps
384 k14 M28 M100M
Viteza maximă a legăturii în sus
bps
128 k5,7 M11 M50 M
Latență
timpul călătoriei dus-întors
aproximativ
150 ms100 ms50 ms (max)~ 10 ms
Versiuni 3GPPRel 99/4Rel 5/6Rel 7Rel 8
Aproximativ ani de lansare inițială2003 / 42005/6 HSDPA
2007/8 HSUPA
2008 / 92009 / 10
Metodologia de accesCDMACDMACDMAOFDMA / SC-FDMA

În plus, LTE este o rețea bazată pe toate IP-urile, acceptând atât IPv4, cât și IPv6.


Noțiuni de bază LTE: - prezentare generală a specificațiilor

Merită să rezumăm parametrii cheie ai specificației 3G LTE. Având în vedere faptul că există o serie de diferențe între funcționarea legăturii ascendente și a legăturii descendente, acestea diferă în mod natural în ceea ce privește performanța pe care o pot oferi.

Specificații de bază LTE
ParametruDetalii
Viteza maximă de legătură descendentă
64QAM
(Mbps)
100 (SISO), 172 (2x2 MIMO), 326 (4x4 MIMO)
Viteze maxime de legătură în sus
(Mbps)
50 (QPSK), 57 (16QAM), 86 (64QAM)
Tipul de dateToate datele comutate de pachete (voce și date). Niciun circuit comutat.
Scheme de accesOFDMA (Downlink)
SC-FDMA (Uplink)
Tipuri de modulații acceptateQPSK, 16QAM, 64QAM (Uplink și downlink)
Eficiență spectralăDownlink: de 3 - 4 ori Rel 6 HSDPA
Uplink: 2 -3 x Rel 6 HSUPA
Lățimi de bandă ale canalului
(MHz)
1.4, 3, 5, 10, 15, 20
Scheme duplexFDD și TDD
Mobilitate0 - 15 km / h (optimizat),
15 - 120 km / h (performanță ridicată)
LatențăInactiv la activ sub 100 ms
Pachete mici ~ 10 ms

Aceste specificații de evidențiere oferă o imagine de ansamblu asupra performanțelor pe care le va oferi LTE. Acesta îndeplinește cerințele industriei pentru viteze mari de descărcare a datelor, precum și pentru o latență redusă - un factor important pentru multe aplicații, de la VoIP la jocuri și utilizarea interactivă a datelor. De asemenea, oferă îmbunătățiri semnificative în utilizarea spectrului disponibil.

Noi caracteristici LTE

LTE a introdus o serie de noi tehnologii în comparație cu sistemele celulare anterioare. Acestea permit LTE să poată opera mai eficient în ceea ce privește utilizarea spectrului și, de asemenea, să ofere rate de date mult mai mari care sunt necesare.

  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex): Tehnologia OFDM a fost utilizată pentru formatul de semnal pentru LTE, deoarece a permis transmiterea eficientă a lățimilor de bandă de date ridicate, oferind în același timp un grad ridicat de rezistență la reflexii și interferențe. Deoarece datele au fost transmise la un număr mare de transportatori, dacă unii lipseau ca urmare a interferenței de la reflecții etc., sistemul era încă capabil să facă față. Schemele de acces au diferit între legătura ascendentă și legătura descendentă: OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access a fost utilizat în downlink; în timp ce SC-FDMA (Single Carrier - Frequency Division Multiple Access) a fost utilizat în legătura ascendentă. SC-FDMA a fost utilizat în vederea faptul că raportul său de vârf la putere medie este mai mic decât pentru OFDMA - raportul de vârf mai mic la puterea medie care permite atingerea unor niveluri mai bune de amplificator de putere RF final - acesta a fost și este un factor important pentru durata de viață a bateriei telefonului mobil.
  • MIMO (Multiple Input Multiple Output): Una dintre principalele probleme întâmpinate de sistemele de telecomunicații anterioare a fost aceea a semnalelor multiple care decurg din numeroasele reflecții întâlnite. Prin utilizarea MIMO, aceste căi de semnal suplimentare ar putea fi folosite în avantaj și au putut fi utilizate pentru a crește debitul.

    Când utilizați MIMO, este necesar să utilizați mai multe antene pentru a permite diferențierea diferitelor căi. În consecință, ar putea fi utilizate scheme care utilizează matrici de antenă 2 x 2, 4 x 2 sau 4 x 4. Deși este relativ ușor să adăugați alte antene la o stație de bază, nu același lucru s-a întâmplat la telefoanele mobile, unde dimensiunile echipamentului utilizatorului limitau numărul de antene care ar trebui să fie plasate la o jumătate de lungime de undă.

  • SAE (System Architecture Evolution): Cu o rată de date foarte mare și cu cerințe de latență reduse pentru 3G LTE, a fost necesar să se dezvolte arhitectura sistemului pentru a permite realizarea performanțelor îmbunătățite. O schimbare a fost că o serie de funcții gestionate anterior de rețeaua de bază au fost transferate în periferie. În esență, acest lucru a furnizat o formă mult mai „plată” de arhitectură de rețea. În acest fel, timpul de latență ar putea fi redus și datele pot fi direcționate mai direct la destinație. Ca parte a actualizării unui Evolved Packet Core, EPC a fost dezvoltat pentru a se asigura că datele pachetelor au fost direcționate cât mai eficient posibil.
  • Date IP: 4G LTE este un sistem de date IP. 3G UMTS a inclus voce cu comutare de circuit, dar LTE nu a prevăzut nicio voce cu comutare de circuit. Inițial se anticipase că operatorii vor furniza capacitatea de date și că vocea va fi prin intermediul aplicațiilor OTT. Deoarece operatorii ar pierde venituri semnificative, deoarece vocea, la momentul respectiv, constituia un element major al veniturilor. Pentru a depăși acest GSMA, a stabilit standardul pentru conectivitatea vocală ca schemă Voice over LTE, VoLTE.

    VoLTE a necesitat implementarea unui nucleu IMS și acest lucru a încetinit implementarea acestei capacități, având în vedere cheltuielile. Pentru a ajuta operatorii să depășească acest lucru, a fost dezvoltată o implementare limitată a IMS, ceea ce a redus considerabil cheltuielile de capital necesare operatorilor.

4G LTE a devenit principala tehnologie de comunicații mobile. Atât tehnologiile de primă, cât și cea de-a doua generație s-au concentrat pe voce și 3G, apoi s-au orientat către datele mobile. 4G LTE a îmbunătățit aspectele de date mobile ale comunicațiilor mobile, concentrându-se în principal pe acest aspect pentru a permite conectivitatea generală a datelor mobile.

Subiecte de conectivitate wireless și prin cablu:
Noțiuni de bază despre comunicații mobile 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 Telefoane fără fir DECT NFC - Comunicare în câmp aproape Fundamentele de rețea Ce este CloudEthernetDate serialeUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Reveniți la Conectivitate wireless și cablată


Priveste filmarea: LTE FRAME STRUCTURE BEST LEARNING TELECOM VIDEO TUTORIAL by Technical Sandy (Octombrie 2021).