 |
Статьи : Передача данных / LTE /LTEДобавлено пользователем RN6LMR 20.06.2013 в 09:35.
Изменено пользователем RN6LMR 19.06.2024 в 00:04. |
|
Содержание:
3GPP Long Term Evolution История появления LTE Особенности технологии LTE Основные функциональные элементы LTE Диапазоны частот Ширина диапазонов частот Параметры сигнала, принимаемые от базовой станции Агрегация частот LTE зашагал по миру LTE в России Частоты LTE для использования на территории РФ Коммерческая эксплуатация LTE Литература  Стандарт 3GPP LTE, под которым чаще всего имеется в виду его релиз 9 и более ранние формально не является стандартом беспроводной связи четвёртого поколения (4G), так как он не удовлетворял всем условиям Международного союза электросвязи относительно 4G. Однако стандарт LTE Advanced, под которым понимается релиз 10 и более поздние релизы LTE, утвержден МСЭкак стандарт, отвечающий всем требованиям беспроводной связи четвёртого поколения, и включен в IMT-Advanced. Стандарт 3GPP LTE стали относить к pre-4G, то есть предварительной версии стандартов 4-го поколения. Вместе со стандартом WiMAX Release 2 (или просто WiMAX 2, что чаще используется как название стандарта IEEE 802.16m) LTE Advanced являются на данный момент всеми стандартами, утвержденными в IMT-Advanced. История появления LTE14 декабря 2009 года шведская телекоммуникационная компания TeliaSonera, совместно с Ericsson объявила о запуске первой в мире коммерческой сети стандарта LTE в Стокгольме и Осло. По словам старшего вице-президента Ericsson Йохана Уиберга, скорость скачивания в сети Telia должна была составить от 20 до 80 Мбит/с.В конце ноября 2010 года Международный союз электросвязи официально признал LTE-Advanced стандартом беспроводной связи четвёртого поколения Особенности технологии LTEРадиус действия базовой станции LTE может быть различным в зависимости от мощности и используемых частот. В оптимальном случае это порядка 5 км, но при необходимости дальность действия может составлять 30 км или даже 100 км (при достаточном возвышении антенны).Звонок или сеанс передачи данных, инициированный в зоне покрытия LTE, технически может быть передан без разрыва в сеть 3G (W-CDMA, CDMA2000) или в GSM/GPRS/EDGE. Таким образом, развитие сетей LTE возможно на уже развитых сетях как операторов GSM (в России — операторы «большой тройки» и региональных операторов «Tele2 Россия» и ОАО «Смартс») так и операторов CDMA (в России — ЕнисейТелеКом, СкайЛинк, Сотел ССБ, БайкалВестКом), что заметно снижает стоимость развертывания сети (в отличие от WiMax сетей). Для передачи голоса в сетях LTE разработан стандарт VoLTE (Voice over LTE). Основные функциональные элементы LTE
Диапазоны частотКаждая базовая станция мобильного оператора вещает в своём диапазоне частот. Диапазоны частот для каждого оператора мобильной связи веделены индивидуально и не пересекаются. В различных регионах России один и тот же оператор сотовой связи может работать на разных диапазонах частот 4G. Выделенные для оператора диапазоны частот опеределяют стандарты в которых работают базовые станции.Каждый диапазон имеет набор параметров:
В мире определены следующие диапазоны частот:
Ширина диапазонов частотДиапазоны 4G различаются между собой не только номиналом радиочастот, но и шириной радиоканала (полосы радиочастот). Чем шире радиоканал, тем больше информации за единицу времени передаëтся.
Исходя из таблицы выше, если есть выбор между Band 7 и Band 20 у МТС, предпочтительнее работать с Band 20. Конечно, смартфон автоматически выбирает предпочтительный диапазон, однако при помощи специального программного обеспечения, диапазон можно выбрать вручную (если это целесообразно). Особенно важно иметь возможность фиксации диапазона и базовой станции при организации доступа в интернет с помощью LTE-модема или роутера, поскольку в ряде случаев большинство смартфонов могут "висеть" на диапазоне Band 20, при том, что диапазон Band 7 полностью свободен. В таком случае, даже несмотря на меньшую ширину канала, диапазон Band 7 сможет обеспечить как более высокую скорость доступа в интернет, так и её стабильность. Параметры сигнала, принимаемые от базовой станцииПри работе с LTE-модемами оперируют 4 ключевыми параметрами, определяющих качество соединения с базовой станцией оператора: SINR, RSSI, RSRP, RSRQ. К сожалению, не все сотовые устройства умеют «показывать» все перечисленные значения. Часто случается, что та или иная модель модема отображает в веб-интерфейсе лишь часть значений или одно определенное значение. В худшем случае мобильный девайс может вовсе не иметь функции отображения численных значений мощности и качества сигнала: в некоторых случаях пользователю доступна лишь шкала уровня сигнала с делениями. В таком случае узнать численные показатели невозможно, поскольку шкала формируется на основе внутренних алгоритмов и расчетов, придуманных разработчиком оборудования. Что представляют из себя SINR, RSSI, RSRP и RSRQ рассмотрим далее.RSSIRSSI (англ. Received Signal Strength Indicator) — уровень (сила) принимаемого модемом сигнала. В современных сетях этот показатель не позволяет узнать качество сигнала, поскольку учитывает не только полезный сигнал вашей соты, но также весь побочный сигнал в измеряемом диапазоне частот. Например, значение RSSI включает в себя сигнал соседних базовых станций, внутренние и внешние помехи, шумы. Измеряется это значение в дБм и находится в области отрицательных значений. Поскольку параметр RSSI измеряется в логарифмических единицах децибел-милливатты, он может принимать отрицательные значения. Чем больше значение RSSI, тем более мощный сигнал поступает на устройство.RSSI является наиболее простым, но и наименее полезным показателем, который позволяет лишь примерно оценить качество связи. При наличии сильных помех значение RSSI может быть очень высоким, при этом мобильный интернет может работать очень медленно. Сегодня показатель RSSI рекомендуется использовать исключительно для оценки мощности GSM- и 3G-сигнала и избегать его использования при работе с 4G-оборудованием.
RSRPRSRP (англ. Reference Signal Received Power) — мощность опорных сигналов, принимаемых от базовой станции. Базовая станция постоянно контролирует подключение клиентов, поэтому периодически посылает специальные пилотные сигналы для оценки качества соединения. Если уровень сигнала будет низкий, базовая станция откажется работать с таким клиентом. Критический уровень RSRP составляет -120дБ, ниже которого базовая станция гарантированно откажет в обслуживании.В спецификациях LTE-сетей показатель RSRP используется вместо показателя RSSI, т.к. по мере разработки четвертого поколения сотовой связи консорциум 3GPP пришел к выводу, что показатель RSSI, учитывающий мощность всего входящего сигнала, является не самым удобным инструментом. Поскольку RSRP не зависит от ширины канала и не учитывает побочные сигналы и помехи, он всегда имеет более низкое числовое значение, чем RSSI.
SINRSINR (англ. Signal Interference + Noise Ratio) — это отношение уровня полезного сигнала к уровню шума, измеряется в Децибелах (дБ). Чем выше уровень SINR, тем больше полезного сигнала принимает модем. В некоторых моделях оборудования это значение может обозначаться аббревиатурой CINR — это полные синонимы (англ. Carrier to Interference + Noise Ratio).На сотовый сигнал влияет множество факторов, таких как погодные условия, рельеф местности, зеленые насаждения, близлежащие здания, стены, неправильная настройка антенн, различное работающее оборудование. SINR рассчитывается как отношение полезного сигнала к помехам от посторонних источников и практически всегда имеет положительное значение. Отрицательные значения SINR фактически означают неработоспособность 4G-сети в текущем местоположении. Показатель SINR широко используется для оценки качества сигнала, однако он не включен в спецификации консорциума 3GPP, который занимается разработкой стандартов сотовой связи.
RSRQRSRQ (англ. Reference Signal Received Quality) — определяет качество принятых опорных сигналов. Фактически RSRQ указывает на качество принятых пилотных сигналов от текущей базовой станции, а для его расчетов используются значения RSSI и RSRP.
Агрегация частотВ режиме агрегации частот модем работает сразу в нескольких диапазонах частот, что позволяет увеличить скорость доступа в сеть 4G. Если на экране смартфона отображается значок "4G+", "LTE+" или "LTE-A", то однозначно сейчас работает агрегация частот.Например, когда смартфон работает в сети 4G+ оператора Теле2, идёт одновременный приём Band 3 с шириной полосы 10 МГц и Band 40 с шириной полосы 20 МГц. Благодаря агрегации, средняя скорость доступа (на скачивание) в глобальную сеть составляет 70—90 Мбит/с, в пиках доходит до 120 Мбит, а при полной нагрузке на базовую станцию не опускается ниже 30 Мбит/с. Исходящая скорость всегда находится в пределах 25...35 Мбит/с. При этом по отдельности в диапазоне Band 3 скорость не превышает 60 Мбит/с на скачивание и 15 Мбит/с на выгрузку, а в диапазоне Band 40 — 20 Мбит/с на скачивание и 27 Мбит/с на выгрузку. Агрегации частот бывают разные. По мимо приведённой выше в качестве примера агрегации B3+B40, также бывают агрегации B1+B3, B1+B7, B1+B3+B7, B3+B3, B3+B3+B7, B3+B7, B3+B20, B7+B20, B3+B40+B3+B40. Остальные варианты могут встречаться только у какого-то одного оператора, например B20+B38 имеется только у МТС, а B3+B40 только у Теле2. Тип агрегации зависит от конкретной базовой станции, количества секторов антенн, имеющихся у неё, и поддержки той или иной схемы агрегации частот. В большинстве случаев действует правило: чем больше частот входит в агрегацию, тем выше скорость интернета. LTE зашагал по миру Внедрение технологии LTE на 8 мая 2012 г. — Страны с коммерческой эксплуатацией LTE — Страны с происходящим или запланированным вводом LTE в коммерческую эксплуатацию — Страны, где происходят испытания LTE В Молдавии в 2011 году Orange Moldova, Moldcell и приднестровский оператор «Интерднестрком» (IDC) также планировали ввести в эксплуатацию сеть 4G. 1 декабря 2011 года оператор Yota начал тестирование сети высокоскоростного Интернета 4G в столице Белоруссии Минске и в Гродно, но вскоре Yota ушла из Белоруссии из-за отсутствия экономических перспектив. С 9 декабря 2011 года в Бишкеке начались подключения к высокоскоростному беспроводному Интернету четвёртого поколения по технологии LTE. Сеть LTE 4G на базе собственных технических ресурсов была развёрнута независимым альтернативным оператором связи Кыргызстана — ЗАО «Saima-Telecom». 19 июня 2012 года Telefonica Czech Republic, a.s. запустила первую коммерческую сеть LTE в Чешской Республике. А 25 декабря 2012 В Казахстане в городах Астана и Алматы начала функционировать сеть 4G LTE в РоссииВ России опытные сети четвёртого поколения планировалось запустить весной 2010 года.Генеральный директор компании Yota Денис Свердлов заявил в мае 2010 года, что первые пять городов России будут покрыты новой сетью уже в 2010 году. Первым городом в России, поддерживающим стандарт LTE, должна была стать Казань, за ней Новосибирск и Самара. Впрочем, это заявление Свердлова было опровергнуто Роскомнадзором: Решения Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ), на основании которых выданы лицензии, содержат тактико-технические характеристики радиоэлектронного оборудования, при анализе этих характеристик понятно, что они подразумевают развитие технологии WiMAX.Однако 7 июля 2010 года Роскомнадзор признал, что «Скартел» (бренд Yota) и «Ростелеком» смогут развернуть сети четвёртого поколения по технологии LTE, используя уже выданные двум операторам частоты. «Скартел» планирует обжаловать в суде решение Роскомнадзора о признании недействительным разрешения на использование частот в диапазоне 2,5—2,7 ГГц в 170 городах РФ. На октябрь 2010 ГКРЧ ещё не определила полосы частот для внедрения LTE, характеристики оборудования и условия использования. 3 марта 2011 года Yota подписала меморандум о развитии LTE в России с крупнейшими операторами связи: «Билайн» («Вымпелком»), «Мегафон», «МТС» и «Ростелеком». Участники сделки должны были получить доступ к инфраструктуре сети мобильной связи 4-го поколения, которая будет создаваться группой Yota на базе своего сетевого оператора «Скартел», и опционы на выкуп долей в «Скартел» по рыночной цене в 2014 году. Подписание меморандума состоялось в московском офисе Yota в присутствии Председателя Правительства Российской Федерации Владимира Путина. 15 сентября 2011 года МТС объявила о выходе из консорциума, объяснив это завышенной стоимостью проекта (1 млрд $ за долю в «Скартел»). В сентябре 2011 года «Скартел» получил разрешение Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) на использование ранее выделенного под WiMAX диапазона для запуска сети LTE, став таким образом первым оператором LTE в России. 20 декабря 2011 года компания «Скартел» запустила сеть сотовой связи LTE в Новосибирске. В коммерческую эксплуатацию сеть планировалось запустить 22 марта, позже дата запуска была сдвинута на 16 апреля. На тестировании сети наибольшая скорость скачивания составляет 20 Мбит/c. Скорость была специально урезана до 20 Мбит/с с тем, чтобы не вызвать перегрузки сети. В сентябре 2011 чеченский оператор «Вайнах-телеком» объявил о выборе поставщиков LTE-сети. 29 октября 2011 года «Вайнах-телеком» заявил о том, что он остановился на решении российского поставщика. Компания МТС планировала запустить сеть LTE в Москве весной 2012 года, используя сеть пассивных ВОЛС. Сеть была запущена в тестовом режиме к июню. Начиная с 1 июля, сеть 4G LTE начала работать в полном объёме. Дополнительный конкурс на распределение частот связи четвёртого поколения должен пройти в России во втором квартале 2012 года. По оценкам экспертов, конверсия частот в разрешённых ГКРЧ к использованию в диапазонах 791—862 МГц, 2,3—2,4 ГГц и 2,5—2,7 ГГц может занять до 8 лет и обойтись по разным оценкам в от 60 до 270 миллиардов рублей. Та же Yota уже готова запустить прямо сейчас около 10-ти городов с технологией LTE, но очевидно, что этот процесс сейчас искусственно замораживается, дабы не запустить кого-то раньше. До сих пор есть какой-то вакуум в вопросе, какие частоты кому отдадут.В июле 2012 года четыре крупнейших российских телекоммуникационных оператора — «Ростелеком», МТС, «Мегафон» и «Вымпелком» — по результатам конкурса, организованного Роскомнадзором, получили LTE-лицензии. По условиям конкурса операторы должны приступить к оказанию LTE услуг связи с июля 2013 года, а в полноценном режиме сети должны заработать с 2019 года. Частоты LTE для использования на территории РФYotaLTE 2600 FDD, Band 7 (2500—2530 МГц / 2620—2650 МГц) В качестве виртуального оператора (MVNO) на основе сети Yota работают сети МегаФона и МТС. МегаФон
В виде таблицы распределение частот по диапазонам выглядит так:
Также в эфире встречается Band 1, обычно использующийся в качестве вспомогательного канала для реализации поддержки агрегации частот. Band 40 используется в основном оператором Теле2. Band 3 может иметь ширину канала 10, 15 и 20МГц — в зависиости от конкретной базовой станции. Коммерческая эксплуатация LTEПо состоянию на январь 2013 года в коммерческую эксплуатацию запущены сети LTE в следующих городах России:
Литература[ Все статьи ]
|
