Network LTE - hva er det? Modus, strukturen og driften av LTE

LTE-nettverket har nylig blitt godkjent av 3GPP. Gjennom bruk av et slikt nettverk luftgrensesnitt kan oppnå enestående driftsparametere med hensyn til maksimal hastighet ved hvilken data blir overført, ventetiden for overføring av pakker, så vel som spektral effektivitet. Forfatterne sier at lanseringen av LTE-nettverket tillater bruk av radiospekteret, multiantennuyu teknologi, er kanaltilpasning mer fleksibel planlegging mekanismer, re-organisering av data relé og effektstyring.

forhistorie

Mobilt bredbånd, som er basert på pakkedataoverføringsteknologi med høy hastighet på HSPA standard, har blitt allment akseptert av brukerne av mobilnettverk. Men vi må fortsette å gjøre forbedring av sine tjenester, for eksempel ved hjelp av økningen i data oversettelse fart, redusere ventetid og øke den generelle nettverkskapasitet samt brukernes behov for tjenester slik kommunikasjon er stadig stigende. Med dette formål, og ble fremstilt ved spesifisering radiointrfeysov HSPA- Evolusjon og LTE 3GPP konsortiet.

De viktigste forskjellene fra tidligere versjoner

LTE standard nettverk skiller seg fra de tidligere utviklet 3G system forbedrede egenskaper, blant annet den maksimale hastighet ved hvilken overføringen av informasjon - over 300 megabit pr sekund pakkeoverføring forsinkelse ikke vil overskride 10 millisekunder og spektral effektivitet var mye høyere. Konstruksjonen av LTE-nett kan utføres i de nye frekvensbånd, samt i eksisterende operatørene.

Dette radio er posisjonert som en løsning, til hvilken operatører vil etter hvert bevege seg mot system standarder som foreligger i øyeblikket, er 3GPP og 3GPP2. En utvikling av dette grensesnittet - dette er ganske et viktig skritt mot dannelsen av standard IMT-Advanced 4G-nettverk, som er en ny generasjon. Faktisk, i de LTE spesifikasjonen inneholder allerede de fleste funksjonene som opprinnelig var beregnet for 4G systemer.

Den organiserende prinsipp i radiogrensesnittet

Radiokommunikasjonen har de karakteristiske trekk som består i det faktum at radiokanalen kvalitet ikke er konstant i tid og rom og frekvensavhengig. Her bør det sies at kommunikasjonsparametrene endrer seg forholdsvis raskt på grunn av flerbane-forplantning. For å opprettholde en konstant hastighet på utveksling av informasjon på en radiokanal, bruker vanligvis en rekke måter for å minimere slike endringer, nemlig - de forskjellige senderdiversitet teknikker. På samme tid i prosessen med å overføre pakker av informasjon brukerne kan ikke alltid legge merke til kortsiktige svingninger i bithastighet. LTE modusen forutsetter som et generelt prinsipp ikke redusere radioaksess, og bruken av raske endringer i radiokanalen kvalitet for å maksimere effektiv bruk av radioressurser som er tilgjengelige ved hvert tidspunkt. Dette er implementert i frekvens og tidsplan domener med OFDM radioaksessteknologi.

LTE nettverksenheten

Hva slags system kan bare forstås å forstå hvordan det er organisert. Den er basert på konvensjonelle OFDM-teknologi, noe som innebærer overføring av data over flere smalbånd-hjelpebærebølgene. Anvendelsen av den sistnevnte i forbindelse med det sykliske prefiks gjør det mulig å lage en forbindelse på basis av OFDM-resistente temporal dispersjon av radiokanal-spesifikasjonene, og gjør det mulig praktisk talt å eliminere behovet for komplekse korreksjonsledd på mottakersiden. Denne situasjonen er meget nyttig for organiseringen av den nedadgående kanal, som i dette tilfellet er det mulig å forenkle behandlingen av signalmottakeren i hovedfrekvensen, og dermed redusere kostnadene ved terminalenheten, og den kraft som forbrukes av dem. Og dette blir spesielt viktig ved bruk 4G LTE-nettverket med overføring i modus av flere tråder.

Opplink-kanal, karakterisert ved at den utstrålte effekt er vesentlig lavere enn i nedadgående krever obligatorisk inkludering i en energieffektiv drift informasjonsoverføringsmetode for maksimal dekning, noe som reduserer strømforbruket til mottakerenheten, så vel som dens pris. Undersøkelsene førte til at nå for opplinjekanal LTE benytter en enkelt frekvens teknologi som sendes i form av OFDM med dispersjonen av de relevante lovene for den diskrete Fourier transform. En slik løsning gjør det mulig for minimal forholdet mellom den gjennomsnittlige og maksimale effektnivå sammenlignet med den tradisjonelle modulasjon, noe som kan forbedre effektiviteten og forenkle konstruksjonen av de endestående enheter.

Den grunnleggende ressurs som brukes i overføring av informasjon i samsvar med ODFM teknologi kan demonstreres i form av tid-frekvens-nettverket, noe som tilsvarer et sett av OFDM-symboler og hjelpebærebølgene i tids- og frekvensplan. LTE modusen forutsetter at når den primære dataelementet to ressursmodulen som brukes her, noe som svarer til frekvensbåndet på 180 kHz og et tidsintervall på ett millisekund. Et bredt spekter av hastigheter for dataoverføring kan realiseres ved å kombinere de frekvensressurser, kommunikasjonsparametere setting med koderate og module orden av valget.

tekniske egenskaper

Hvis vi ser på LTE-nettverk, hva det er, vil det bli klart etter noen forklaring. For å oppnå de høye målene som er satt for luftgrensesnittet til nettverket, utviklerne organisert en rekke ganske viktige punkter og funksjoner. Deretter vil bli beskrevet, som hver har en detaljert angivelse av deres innvirkning på slike viktige faktorer som kapasiteten av dekningsområdet, forsinkelsestiden og dataoverføringshastighet.

Fleksibilitet i bruk av radiospekteret

Lovgivning, som opererer i et bestemt geografisk område, påvirker måten mobilkommunikasjon vil bli organisert. Det vil si, de foreskrevne radiospekteret allokert til forskjellige frekvensområder uparede eller sammenkoblede bånd av forskjellige bredder. Fleksibilitet - dette er en av de store fordelene med LTE radiospekteret, som tillater bruk i ulike situasjoner. LTE nettverksarkitekturen gjør det mulig ikke bare å operere i forskjellige frekvensområder, men ispolzovat frekvensbånd med forskjellig bredde 1,25 til 20 MHz. I tillegg kan et slikt system å utføre operasjonen i Parede og uparede frekvensbånd, å opprettholde tid og frekvens dupleks hhv.

Hvis vi snakker om terminalen enheter, når ispolzovanenii parede frekvensbånd enheten kan operere i full dupleks eller halv dupleks-modus. Den andre modus, som utføres ved terminalen overføring og mottak av data ved forskjellige tider og ved forskjellige frekvenser er attraktiv fordi reduserer i vesentlig grad kravet til egenskapene som oppvises duplex filter. På grunn av dette er det mulig å redusere kostnadene for terminal enheter. I tillegg er det en mulighet for innføring av de sammenkoblede frekvensbånd med en liten duplexmellomrommet. Det viser seg at den LTE-mobilkommunikasjonsnettet kan være anordnet i nesten en hvilken som helst fordeling av frekvensspekteret.

Det eneste problem ved utvikling av radioteknologi, noe som gir fleksibel anvendelse radispektra - for å gjøre en kommunikasjonsenhet som er kompatibel. Med dette formål for LTE-teknologi implementert identisk rammestruktur i tilfelle av frekvensbånd med forskjellige bredder og forskjellige dupleks modi.

Multi-antenne kringkasting av data

Bruk av multi-antenne kringkasting i mobile kommunikasjonssystemer kan forbedre sine prestasjoner, og styrke deres evne når det gjelder kundebehandling. Belegging av LTE innebærer bruk av to multi-antennetransmisjonsmetoder: mangfold og flertrådede, som et spesialtilfelle som skiller seg ut dannelsen av en smal antennestråle. Diversity informasjon kan betraktes som en fremgangsmåte for å utjevne signalnivå som er fra to antenner, noe som unngår dybder i dyp-nivåsignaler som er mottatt av hver antenne individuelt.

Du kan se mer LTE nettverk: Hva er det og hvordan den bruker alle disse modusene? Mangfoldet transmisjonsmetode er basert på romlig frekvens koding av datablokker, som er supplert med tidsdiversitet for frekvensforskyvningen i anvendelsen av fire antenner samtidig. Senderdiversitet er vanligvis brukt for nedlink delt kanaler hvor det er umulig å anvende planlegging funksjon avhengig av tilstanden til kommunikasjonskanalen. Således diversitetsoverførings kan benyttes for overføring av brukerdata, for eksempel VoIP trafikk. På grunn av den relativt lav intensitet av denne trafikken kan ikke rettferdiggjøre den ekstra overhead som er knyttet til planlegging funksjonen nevnt tidligere. På grunn av mangfoldet av dataoverføringen er det mulig å øke radius av cellene og kapasiteten i nettverket.

Flertrådet overføring for samtidig overføring av et antall informasjonsflyt på en radiokanal, er å bruke flere motta og sende antenner er i terminalapparat og basisstasjonsnettet, henholdsvis. Dette øker i betydelig grad den maksimale datahastighet for sendingen. For eksempel, dersom terminalen enheten er utstyrt med fire antenner og en rekke tilgjengelige i basestasjonen, er det virke det er den samtidige overføring på en radiokanal til fire datastrømmer, slik at for å faktisk gjøre det fire ganger mer båndbredde.

Hvis du bruker et nettverk med en liten arbeidsbelastning eller små celler, vil takket være multi-streaming være mulig å oppnå en høy nok båndbredde for radiostasjoner, samt effektiv bruk av radioressurser. Dersom det er store celler og en høy grad av intensitet av lasten, gjør kanalkvalitet som ikke tillater å utnytte den i multipotoka modus. I dette tilfelle kan signalkvaliteten bedres dersom anvender flere senderantenner for å danne en smal stråle for overføring av data i en enkelt strøm.

Hvis vi ser på nettverk av LTE - det gir henne å oppnå større effektivitet - så verdt å konkludere med at for kvalitetsarbeid i ulike driftsforhold, er denne teknologien implementert adaptive multi-stream overføring, som lar deg hele tiden justere antall bekker som overføres samtidig, i samsvar med den stadig skiftende link stat. Med en god kanal tilstand kan utføres samtidig overføring av opptil fire datastrømmer som kan oppnå overføringsrater opptil 300 megabit pr sekund ved en frekvensbåndbredde på 20 megahertz.

Hvis kanalen tilstand er ikke så gunstig, blir overføringen gjøres færre strømmer. I denne situasjon, kan antennen benyttes til å danne en smal strålemønster, noe som øker den generelle mottakskvaliteten, noe som til slutt fører til økt systemkapasitet og utvidelse av tjenesteområdet. For å sikre et stort dekningsområde eller overføre data med høy hastighet, er det mulig å overføre en datastrøm med en smal stråle, eller for å bruke felles kanaler adskilte kringkastede data.

Mekanismen for tilpasning og planlegging av en kommunikasjonskanal

Prinsippet for virkemåten av LTE tyder på at en planlegging vil bety fordelingen av nettverksressurser blant databrukere. Her gir dynamisk programmering I nedlink og opplink-kanaler. LTE-nettverk i Russland satt opp i øyeblikket, slik som å balansere kanaler for kommunikasjon og den generelle ytelsen til hele systemet.

LTE radiogrensesnitt som involverer implementering av planlegging funksjoner, avhengig av tilstanden av kommunikasjonskanalen. Med det mulig å overføre data ved høye hastigheter, noe som oppnås ved bruk av høyere orden modulasjon, overføring av tilleggsinformasjonsstrømmer, å redusere graden av kanalkoding, samt å redusere antallet gjentatte sendinger. For å gjøre dette omfatter frekvens og tidsmessige ressurser er karakterisert ved forholdsvis gode forhold for kommunikasjon. Det viser seg at overføring av en gitt mengde av data er gjort i en kortere periode.

LTE nettverk i Russland, som i andre land, er konstruert slik at transportering, som er okkupert ved å videresende pakker med små mengder last etter de samme tidsintervaller, kan føre til et behov for å øke volumet av signaleringstrafikk som er nødvendig for dynamisk planlegging. Det kan til og med overgå mengden av informasjon som overføres av brukeren. Det er derfor det er noe slikt som en statisk planlegging av LTE-nettverket. Det vil si at det blir klart, hvis vi sier at brukeren velger en radiofrekvens ressurs for overføring av et bestemt antall underrammer.

På grunn av mekanismen for tilpasning er mulig å "presse ut alt mulig" fra kanalen med dynamisk ytelse. Den gjør det mulig å velge en kanal kodeskjema og modulasjon i samsvar med det vilkår karakterisert LTE kommunikasjonsnettverk. At det ville være forståelig om å si at hans arbeid påvirker frekvensen av data kringkasting, samt sannsynligheten for kanalen eventuelle feil.

Kraften i oppadgående og regulering

Dette aspektet gjelder styring av effektnivået som utstråles av terminalene, for å øke nettkapasitet, forbedre kvaliteten på kommunikasjonen, for å gjøre det flatedekningen mer for å redusere energiforbruket. For å oppnå disse målene, effektkontrollmekanismer har en tendens til å øke den brukbare nivået til inngangssignalet og samtidig redusere interferens.

LTE nettverk "Beeline" og andre utsagn tyder på at signalene i opplink er ortogonale, dvs. mellom brukere i den samme cellen bør ikke være noen gjensidig forstyrrelse, i det minste gjelder dette ideelle forhold for kommunikasjon. Nivået av støyen som skapes av brukere i tilstøtende celler, avhengig av hvor den utsendende terminal, som er hvor det demper signalet på vei til cellen. LTE nettverk "Megaphone" er anordnet på samme måte. Det vil være riktig å si: jo nærmere terminalen er i nabocellen, jo høyere støynivå, som han skaper i det. Terminaler som er i en betydelig avstand fra nabocellen kan sende signaler større kraft sammenlignet med terminaler som befinner seg sammen med det i umiddelbar nærhet.

På grunn av den ortogonalitet av signaler i oppadgående kan multiplekses signaler fra forskjellige spenningsklemmene i den samme kanal i den samme celle. Dette betyr at det ikke er noe behov for å kompensere for signalstøt som oppstår på grunn av flerbane-forplantning av radiobølger, og de kan brukes til å øke den kringkastede datahastigheten ved hjelp av tilpasning og planlegging mekanismer for kommunikasjonskanaler.

videresending av data

Nesten ethvert kommunikasjonssystem, og LTE i Ukraina er ikke noe unntak, fra tid til annen gjør feil i prosessen med overføring av data, for eksempel på grunn av signalsvekking, interferens eller støy. Feil beskyttelse som tilveiebringes ved fremgangsmåtene ifølge den omsending av tapte eller skadede deler av informasjonen til å være regler for å sikre høy kvalitet kommunikasjon. Radioressurs anvendes mer rasjonell måte dersom data retransmisjonsprotokollen er organisert effektivt. For å bruke høyhastighetsluftgrensesnitt fulle, har LTE-teknologi dynamisk virksom to-nivå data-overføringssystem som implementerer hybrid ARQ. Den er karakterisert ved små overliggende kreves for tilbakemelding og den omsendte data, supplert selektivt gjentakelsesprotokoll med høy pålitelighet.

HARQ protokollen er gitt en mottakerenheten overflødig informasjon, noe som gir ham muligheten til å korrigere eventuelle konkrete feil. Retransmisjon HARQ protokoll som fører til dannelsen av ytterligere informasjonsredundans som foreligger, noe som kan være nødvendig i det tilfelle hvor for feil ikke var nok retransmisjon. Gjenutsendelse av pakker som ikke har passert korreksjons HARQ-protokollen blir utført ved hjelp av ARQ-protokollen. LTE-nettverk på iPhone arbeid i samsvar med ovennevnte prinsipper.

Denne løsningen gjør det mulig å garantere minimumsforsinkelse kringkastingspakker med lav overhead, og kommunikasjonen driftssikkerhet med garantert. HARQ protokoll gjør det mulig å detektere og korrigere de fleste av de feil, noe som fører til en ganske sjelden bruk av ARQ-protokollen, ettersom det er forbundet med betydelig overhead, samt med en økning i latenstiden av kringkastede pakker.

Basestasjonen er den endenode, noe som understøtter begge disse protokoller, og gir et nært forhold av nivåer av disse to protokoller. Blant de forskjellige fordeler ved denne arkitekturen kan kalles en høy hastighet for å eliminere feil som er igjen etter arbeids HARQ, og justering av mengden informasjon som overføres ved hjelp av ARQ-protokollen.

Radiogrensesnittet LTE har høy ytelse, takket være sine viktigste komponenter. Fleksibiliteten gjør bruk av radioluftgrensesnitt aktiv på et hvilket som helst tilgjengelige frekvensressurs. LTE-teknologi gir en rekke egenskaper som sikrer effektiv anvendelse av de raskt skiftende kommunikasjonsmiljø. Avhengig av kanalen tilstand, en planlegging funksjon gir brukerne de beste ressursene. Anvendelse av multi-antenne teknologi reduserer filtrert signal og med kanaltilpasningsmekanismen kan bruke metoder for koding og modulasjon, som garanterer i bestemte forhold optimal kommunikasjonskvaliteten.