Основы знаний о стандарте LTE


   Мир, в котором мы живем, стоит на пороге всеобщей мобильности в отноше-нии телекоммуникаций. В области систем беспроводной связи ведутся неустанные разработки, производители инвестируют в нашу жизнь колос-сальные по своему многообразию и совершенству инновации. Новые мобиль-ные технологии с каждым годом все активнее используются в нашей жизни, а качество мобильных услуг передачи данных в телефонии нового поколения 
становится равноценным услугам в традиционных сетях. 
 Необходимость во внедрении новых технологий обусловлена ежегодным ро-стом популярности интернета, количеством и качеством интерактивных 
интернет сервисов. 
 Это в свою очередь предполагает расширение каналов связи. 
Развитие информационной структуры ведет к росту объема передачи данных по нарастающей. В связи с этим повышаются и требования к пропускной спо-собности сетей, к технологии передачи данных для того, чтобы отвечать со-временным насущным требованиям информационного сообщества и бизнеса.
 Сегодня скорости передачи данных принято измерять в  мегабайтах и 
гигабайтах, прежние технологии отходят в историю и на смену им приходят новые, которые позволяют связать все устройства воедино и управлять ими централизованно.
 

Одним из примеров тому является технология LTE. 

 Технология LTE отлично справляется с поставленной перед ней задачей, обеспечивая высокие скорости передачи данных, тем самым расширяя спектр услуг в сетях мобильной связи и снижая затраты на предоставление данных услуг. В планах производителей – не только обеспечить обмен большими ви-део- и звуковыми файлами, но и реализовать потребности потребителей в по-токовом видео. 
 Желание сделать связь повсеместной и доступной — причина, породившая создание и постоянную эволюцию сотовой связи. 


 Использование сети четвёртого поколения LTE дает возможность достигнуть скорости передачи данных до 100 Мбит/с. Это обеспечивает работу каче-ственно новых сервисов, которые в предыдущих поколениях оборудования были недоступных в сетях. Для бизнеса это, прежде всего, качественные ви-деоконференции на больших офисных экранах, участники которых могут находиться в разных городах или передвигаться в автомобиле. Для частных пользователей становится доступным участие в многопользовательских он-лайн играх, загружать фото, аудио и видео-контента в большом объеме за считанные секунды, просмотр фильмов по запросу в HD разрешении и многое другое.
 В рамках государственных проектов технология LTE позволяет широко внедрять электронное образование в высших и средних учебных заведениях, проекты в здравоохранение, транспорт и логистику.
 3GPP LTE-SAE - долгосрочная перспектива эволюции системной архитекту-ры (Long Term Evolution - System Architecture Evolution) – так называется но-вая технология для беспроводной передачи данных. Проект 3GPP создавался как стандарт для усовершенствования и модернизации технологий CDMA, UMTS для удовлетворения всё больших потребностей в скорости и объёмах передачи данных. 
Протокол 3GPP LTE, или, еще конкретнее, его релиз 9 и еще более ранние версии, не является абсолютным стандартом беспроводной связи 4G. Но стандарт LTE Advanced, которым принято считать релиз 10 и следующие релизы стандарта LTE, считается стандартом беспроводных сетей, утвержденным Международным Союзом Электросвязи. Это связано с тем, что LTE Advanced отвечает всем требованиям беспроводной связи четвертого поколе-ния и включен в IMT-Advanced. Но на данный момент, большинство исполь-зуемых сетей LTE соответствуют релизу 8 или 9. 
В перспективе модернизация LTE Advanced может повысить эффектив-ность, снизить издержки, расширить и усовершенствовать спектр уже оказы-ваемых услуг, и существовать совместно (интегрироваться) с  действующими протоколами. Теоретически скорость передачи согласно стандарту 3GPP LTE достигает 326,4 Мбит/с (демонстрационно 1 Гбит/с на оборудовании, исполь-зуемом в коммерческих целях) при приёме данных (download), и 172,8 Мбит/с при передаче (upload). Но в международном стандарте фигурируют данные - 173 Мбит/с на приём и 58 Мбит/с - на передачу.
Преимуществами новой технологии являются:
- возможность обмениваться не только большими видео и звуковыми файлами, но и потоковым видео;
-высокая пропускная способность канала связи 4G - 1 Гбит/с при ста-тичном состоянии абонента;
 - возможность «открытого» интернет доступа. Абонент сети мобиль-ной связи может быть не привязан к конкретному устройству и может выхо-дить в интернет с любого, доступного для него устройства — ноутбука, мо-бильного телефона, смартфона, характеристики которого имеют более подхо-дящие параметры для обмена информацией (объем памяти, размер экрана, и т.д.).


Радиочастотный спектр технологии LTE.

Технология FDD (frequency division duplex) предполагает использова-ние парного спектра, т.е. двух частотных диапазонов - одного для канала uplink и другого для канала downlink. 

Технология TDD (time division duplex) использует один частотный диапазон для каналов uplink/downlink с разделением их по времени. В насто-ящее время принято, что полосы частот для LTE с номерами от 1 до 22 ис-пользуются для парного спектра (FDD), а полосы от 33 до 43 - для непарного спектра (TDD). 


Таблица 1.1 - Диапазоны частот для LTE

 

Номер рабочих диапазонов

Диапазон частот, МГц

 

Вид дуплекса

Линия «вверх»

(UL)

Линия «вниз»

(DL)

1

1920-1980

2119-2170

FDD

2

1850-1910

1930-1990

FDD

3

1710-1785

1805-1880

FDD

4

1710-1855

2110-2155

FDD

5

824-849

869-894

FDD

6

830-840

875-885

FDD

7

2500-2570

2620-2690

FDD

8

880-915

925-960

FDD

9

1749,9-1784,9

1844,9-1879,9

FDD

10

1710-1770

2110-2170

FDD

11

1427,9-1452,9

1475-1500,9

FDD

12

628-716

728-746

FDD

13

777-787

746-756

FDD

14

778-798

758-768

FDD

17

704-716

734-746

FDD

18

815-830

860-875

FDD

19

830-845

875-890

FDD

20

832 - 862

791 - 821

FDD

21

1447.9 - 1462.9

1495.9 - 1510.9

FDD

22

3410 - 3490

3510 - 3590

FDD

23

2000 - 2020

2180 - 2200

FDD

24

1626.5 - 1660.5

1525 - 1559

FDD

25

1850 - 1915

1930 - 1995

FDD

26

814 - 849

859 - 894

FDD

27

807 - 824

852 - 869

FDD

28

703 - 748

758 - 803

FDD

29

N/A

717 - 728

FDD

30

2305 - 2315

2350 - 2360

FDD

31

452.5 - 457.5

462.5 - 467.5

FDD

32

N/A

1452 - 1496

FDD

65

1920 - 2010

2110 - 2200

FDD

66

1710 - 1780

2110 - 2200

FDD

67

N/A

738 - 758

FDD

68

698 - 728

753 - 783

FDD

33

1900-1920

TDD

34

2010-2025

TDD

35

1850-1910

TDD

36

1930-1990

TDD

37

1910-1930

TDD

38

2570-2690

TDD

39

1880-1910

TDD

40

2300-2400

TDD

41

2496-2690

TDD

42

3400-3600

TDD

43

3600-3800

TDD

44

703 - 803

TDD

45

1447 - 1467

TDD

46

5150 - 5925

TDD


Как видно из таблицы 1.1, диапазоны, которые используютсядля раз-вития сетей LTE, осваиваются или уже освоены для сетеймобильной связи и возможности беспроводного доступа в различных устройствах.Поэтому внедрение LTE-сетей и технологий связано с определеннымитрудностями выбора и получения разрешения в плане использования частотногодиапазона. Как следствие, перспективное внедрение сетей LTE неразрывно с необходимостью изменений в использо-вании радиочастотного спектрав свете необходимости проведения ряда наци-ональных процедур для высвобождениянеобходимых частот или их перепланирования.

Распределение полос частот для перспективных радиотехнологий, в том числе LTE, выглядитследующим образом:


 LTE FDD в рабочемдиапазоне частот band 3:
 - полоса частотпередачи в направлении «к абоненту» 1860…1880 МГц;
 - полоса частотпередачи в направлении «от абонента» 1765…1785 МГц; Совместимость со стандартом3GPP Release 9.


LTE FDD в рабочем диапазоне частот band 7:
 - полоса частотпередачи в направлении «к абоненту» 2620…2690 МГц;
 - полоса частотпередачи в направлении «от абонента» 2500…2570 МГц;


LTE (3GPP EUTRA) в рабочем диапазоне частот Band 20: полосача-стот передачи в направлении (к абоненту) (downlink) 832-862МГц; полосача-стот передачи в направлении «от абонента» (uplink) 791-821 МГц;


Каждый пользователь смартфона может проверить самостоятельно на какой частоте работает его оператор связи. Для этого необходимо установить специальное приложени из маркета.

Например Network Cell Info или любое подобное на свой выбор.