Uploaded by evgeniya.ageeva.98

Курсовая работа LTE, Агеева

advertisement
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. АЛЕКСЕЕВА»
Факультет:
Учебно-научный
институт
радиоэлектроники
и
информационных технологий
Кафедра: Вычислительные системы и технологии
Направление подготовки (специальность): 09.03.01 – Информатика и
вычислительная техника
Профиль (специализация): Вычислительные машины, комплексы, системы
и сети
КУРСОВАЯ
РАБОТА
на тему: Беспроводной стандарт связи LTE
ОБУЧАЮЩИЙСЯ__________________
Агеева Е.С.
(личная подпись)
РУКОВОДИТЕЛЬ______________________
(инициалы, фамилия)
к.т.н., доцент Кулясов П.С.
(личная подпись)
Нижний Новгород
2021 г.
(ученая степень, звание, инициалы, фамилия)
Содержание
Введение ............................................................................................................................. 3
1.
2.
Что такое LTE ............................................................................................................... 5
1.1.
Архитектура сети LTE.......................................................................................... 7
1.2.
Факты: набор исходных требований 3GPP к LTE ........................................... 9
Оборудование ........................................................................................................... 10
2.1. Плоская архитектура LTE и SAE .......................................................................... 14
3.
2.2.
Физические ресурсы нисходящего канала LTE основаны на OFDM ......... 15
2.3.
Различные соотношения DL/UL в TDD-канале .............................................. 16
2.4.
Полосы частот для LTE-FDD и LTE-TDD ......................................................... 17
Сравнение сетей WiMAX и LTE ............................................................................... 18
Заключение ....................................................................................................................... 19
Литература ........................................................................................................................ 20
2
Введение
Технология LTE – это основное направление эволюции сетей сотовой
связи третьего поколения (3G). В январе 2008 г. международное объединение
Third Generation Partnership Project (3GPP), разрабатывающее перспективные
стандарты мобильной связи, утвердило LTE в качестве следующего после
UMTS стандарта широкополосной сети мобильной связи.
Международный союз электросвязи выбрал в качестве стандартов
беспроводной широкополосной связи четвёртого поколения (4G) две
технологии — LTE-Advanced и WirelessMAN-Advanced (базируется на
стандарте
WiMAX).
В
соответствии
с
критериями,
определёнными
экспертами, стандартом беспроводной связи четвёртого поколения могут
считаться технологии, обеспечивающие пиковую скорость передачи данных
100 Мбит/с в движении и 1 Гбит/с при стационарном использовании.
Развёрнутые LTE- и WiMAX-сети, которые в маркетинговых целях часто
относят к 4G, не соответствуют обнародованным ITU требованиям (их
пропускная способность примерно в три раза ниже установленных критериев).
LTE обеспечивает теоретическую пиковую скорость передачи данных
до 326,4 Мбит/с от базовой станции к пользователю (де-факто 5-10 Мбит/с) и
до 172,8 Мбит/с в обратном направлении. Для сравнения, сети второго
поколения (2G) теоретически способны обеспечить пиковую скорость
передачи данных с помощью технологии GPRS 56-114 Кбит/с, а помощью
EDGE до 473,6 Кбит/с. Сети третьего поколения (3G) обеспечивают скорость
передачи данных до 3,6 Мбит/с.
Одним из компонентов LTE-сети является сеть на базе IP, которая
обеспечивает высокоскоростную передачу данных. Основным достоинством
LTE является то, что она строится на базе существующего оборудования со
сравнительно легкой интеграцией GSM и WCDMA, иными словами, LTE-сеть
поддерживает существующие абонентские устройства 2G и 3G. Этого лишены
сети WiMAX, которые также относятся к четвертому поколению. [0]
3
Критика LTE
Первопроходцы в сфере мобильного широкополосного доступа,
например, японская компания NTT DoCoMo, исполнены оптимизма в
отношении коммерческих перспектив 4G. Но на июнь 2012 года ряд экспертов
обращают внимание, что экосистема LTE еще недостаточно созрела и многие
аспекты перехода к четвертому поколению мобильной связи нуждаются в
дополнительной проработке.
Операторов связи волнуют такие проблемы, как:
1. стандартизация услуг передачи голоса в сетях LTE,
2. гармонизация спектра в различных странах для предоставления услуг
в роуминге,
3. интеграция обязательных сервисов общественной безопасности,
4. окупаемость инвестиций в инфраструктуру 4G и, конечно же,
5. перспективы развития стандарта LTE.
Различные технологические режимы
Одно из главных преимуществ этой технологии — возможность
использовать широкий диапазон частот — обернулась для участников рынка
большими проблемами. LTE поддерживает несколько десятков рабочих
диапазонов и два технологических режима — дуплексный с частотным
разделением (FDD) и дуплексный с временным разделением (TDD) каналов.
Разные операторы в пределах одной страны (или в разных странах) внедряют
различные варианты LTE, исходя из местных условий загруженности
радиочастотного спектра и предписаний регулятора. В этом мультичастотном
хаосе
обеспечение бесшовного
роуминга для
абонентов становится
сложнейшей, а подчас невыполнимой задачей. Вряд ли кто-то из
производителей терминалов начнет выпускать устройства с поддержкой
нескольких, пусть даже самых популярных диапазонов частот и режимов LTE
— FDD и TDD. К примеру, планшеты iPad3 с поддержкой LTE ориентированы
4
главным образом на американский рынок, и их владельцы в России не смогут
подключиться к сетям 4G отечественных операторов.
1. Что такое LTE
LTE (Long Term Evolution) - название мобильного протокола передачи
данных.
LTE это продолжение развития технологии CDMA, UMTS,
основанной на использовании OFDM (к клиенту), SC-FDMA (от клиента) и
MIMO. Особенностью этой технологии является возможность работать с
частотным (парным, FDD) и временным (непарным, TDD) разделением
каналов, что позволяет применять различные технологии оборудования,
находящегося у операторов. Применение антенных технологий MIMO
позволяет базовой станции обслуживать в 10 раз больше клиентов, чем
позволяла прежняя технология WCDMA. [2]
Основные характеристики LTE:
•
Максимальная скорость приема 326 Mbps с шириной канала 20 MHz
•
Максимальная скорость отдачи 86.4 Mbpps с шириной канала 20 MHz
•
Работа в режимах TDD и FDD.
•
Ширина канала масштабируется до 20 MHz, с различным (1.4, 2.5, 5, 10,
15, и 20 MHz) шагом.
•
Увеличенная спектрально-частотная эффективность в сравнении с
Release 6 HSPA
•
Время отклика, до 10 msec, между оборудованием пользователя и
базовой станцией и менее 100 msec время перехода в активное из неактивного
состояния.
LTE является сетью с пакетной передачей данных и оптимизирована для
использования IP технологий и всех возможностей, которые присущи ipсетям. Соответствующие технические требования разработаны и утверждены
международной организацией 3GPP.
5
LTE - это переход от систем CDMA (WCDMA) к системам OFDMA, а
также переход от систем с коммутацией каналов к системе e2e IP (система
коммутации пакетов). Для перехода на LTE требуются устройства для
абонентов, способные одновременно работать в сетях LTE/3G. Это
необходимо учитывать для более плавного перехода к новейшим сетям.
Технические особенности стандарта
Маркетологами технология часто продвигается как 4G LTE, однако к 4G
относится лишь косвенно, по сути являясь промежуточным звеном между
сетями 3G и 4G и не удовлетворяя техническим требованиям стандарта 4G.
Стоит отметить, что и в сетях 2G или 3G LTE устройства корректно работать
не будут из-за отличия в используемых частотах. К счастью, использование
нескольких стандартов связи не редкость в современном телефоне или
планшете, поэтому такое решение позволяет эксплуатировать гаджет в разных
сетях.
Сети LTE, опираясь на наработки эпохи GSM/UMTS, используют другие
методы модуляции и цифровой обработки сигнала, что, в свою очередь,
позволяет несколько упростить архитектуру сети. Благодаря этому инженеры
достигли меньших задержек при передаче сигнала по сравнению с 3G. В этом
случае задержка не превышает 5 мс, а данные можно загружать на скорости до
325 Мбит/с отдавать в сеть на скорости до 172 Мбит/с. По принятому
стандарту LTE поддерживает полосы пропускания частот от 1,4 до 20 МГц,
поддерживая частотное (FDD) и временное (TDD) разделение каналов.
Лидирующие позицию в плане внедрения LTE занимает Южная Корея, где
покрытие операторов охватывает 97% территории. В России этот показатель
ниже – чуть более 50%.
Радиус действия базовой станции зависит от излучаемой мощности и
теоретически ничем не ограничен. На практике очень мощный ретранслятор
невыгоден в плане энергопотребления, поэтому обычно устанавливаются
6
маломощные ретрансляторы, но так, чтобы «соты» накладывались одна на
другую, обеспечивая равномерное покрытие по всей площади. [3]
Возможности, обеспечиваемые LTE:
• Высокая чувствительность;
• Высокая пропускная способность сети;
• Больше каналов мобильного ТВ;
• Поддержка онлайн-игр за счет низкого latency;
• Высокая интерактивность;
• Более высокая скорость загрузки данных;
• Возможность передачи голоса по IP/IMS;
• Более высокое качество обслуживания;
• OFDMA на линии от базовой станции с модулацией 64QAM;
• Лучше качество изображения мобильного ТВ;
• TDD, и FDD профили;
• Полностью IP e2e сеть;
• Ширина канала до 20 МГц;
• Улучшенная антенная аппаратура;
1.1.
Архитектура сети LTE
7
Сеть LTE состоит из наземной подсистемы радиодоступа E-UTRAN
(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network), которую образуют узлы
eNodeB - базовые станции LTE, и пакетного ядра EPC (Evolved Packet Core).
Узлы eNodeB осуществляют радиообмен с пользовательскими устройствами
UE (User Equipment), используя технологии OFDMA и SC-FDMA и
современные способы радиосвязи с применением более чем одной антенны MIMO. Основными функциональными элементами EPC являются: узел
управления
мобильностью
MME
(Mobility
Management
Entity),
обслуживающий шлюз SGW (Serving Gateway), пакетный шлюз PGW (Packet
Data Network Gateway), а также узел для выставления счетов пользователям и
реализации правил системной политики PCRF (Policy and Charging Rules
Function). Информация о пользователях хранится на сервере HSS (Home
Subscriber Server). Элементы сети взаимодействуют друг с другом через
стандартизированные интерфейсы, указанные на Рисунке 1.
Узел eNodeB не только реализует физический уровень сети LTE, но и
выполняет множество других важных сетевых функций: управление
радиоресурсами (включая контроль доступа к сети и динамическое выделение
пользователям ресурсов в прямом и обратном каналах), сжатие заголовков IPпакетов и шифрование потоков данных, передачу (через радиоинтерфейс Uu)
пейджинговых
и
широковещательных
сообщений,
маршрутизацию
пользовательских данных к SGW и др.
Узел MME обеспечивает сигнализацию в плоскости управления между
EPC и UE, а также обеспечивает мобильность UE, включая роуминг между
сетью LTE и сетями UTRAN (UMTS) и GERAN (GSM).
Помимо маршрутизации пакетов данных между PGW и E-UTRAN шлюз
SGW служит «якорем» мобильности при осуществлении хэндоверов между
узлами eNodeB и при роуминге между сетью LTE и сетями 2G/3G. Кроме того,
SGW управляет контекстами UE и инициирует вызовы неактивных UE, когда
поступают предназначенные для них данные.
8
Шлюз PGW обеспечивает связь UE с внешними пакетными сетями и
реализует правила системной политики, фильтрует пакеты для каждого
пользователя с анализом пакетов, тарифицирует предоставляемые услуги и
является «якорем» мобильности при интеграции с сетями доступа, не
относящимися к сетям 3GPP (WiMAX и CDMA2000).
Функциональный узел PCRF отвечает за управление качеством
обслуживания и начислением платы за оказанные услуги связи. [4]
1.2.
Факты: набор исходных требований 3GPP к LTE
• повышенная пиковая скорость: 100 Мбит/с в направлении вниз и 50
Мбит/с в направлении вверх;
• сокращение отклика сети радиодоступа до 10 мс;
• повышенная спектральная эффективность (в 2-4 раза, по-сравнению
с HSPA Release 6);
• эффективная
по
затратам
миграция
от
радиоинтерфейса
и
архитектуры Release 6;
• Universal Terrestrial Radio Access (UTRA);
• Улучшенная возможность широковещания;
• IP-оптимизация (фокус на услугах в области пакетной коммутации);
• масштабируемый диапазон от менее, чем 5 МГц до 5 МГц, 10 МГц,
15 МГц и 20 МГц;
• поддержка работы, как с парными, так и с непарными частотными
диапазонами;
• поддержка
межсетевого
взаимодействия
с
существующими
системами 3G и системами, которые не стандартизировались 3GPP.
9
2. Оборудование
Управление абонентскими сессиями и услугами в сетях LTE
осуществляется с помощью базовой пакетной сети EPC (Evolved Packet Core).
Сеть ЕРС содержит следующие узлы и логические элементы:
ММЕ (Mobility Management Entity) - узел управления мобильностью - отвечает
за решение задач управления мобильностью абонентского терминала,
управления безопасностью мобильной связи (NAS Security), управления
службой передачи данных;
• SGW (Serving Gateway) - обслуживающий шлюз сети LTE - отвечает за
обработку и маршрутизацию пакетных данных поступающих из/в
подсистему базовых станций;
• PGW (Public Data Network Gateway) - шлюз от/к сетей других операторов
- отвечает за передачу голоса и данных из/в сети оператора LTE в другие
сети 2G, 3G, не-3GPP и Internet;
• HSS (Home Subscriber Server) - сервер абонентских данных;
• PCRF (Policy and Charging Rules Function) - узел выставления счетов
абонентам за оказанные услуги;
• DHCP/DNS - сервер выделения IP-адресов.
Решения по реализации сети EPC LTE разработаны компанией «Cisco
Systems». Основой идеи реализации стало совмещение функций MME, SGW и
PGW в одном шасси мультисервисной платформы «Cisco ASR 5000 PCS3».
Маршрутизатор «Cisco ASR 5000 PCS3» специально разработан для
мобильных
широкополосных
архитектурой,
сетей.
встроенными
Он
отличается
распределенной
интеллектуальными
функциями,
масштабируемостью и надежностью.
«Cisco ASR 5000 PCS3» позволяет оператору связи наращивать
производительность и емкость без массовых закупок дополнительного
10
оборудования. Маршрутизатор «Cisco ASR 5000 PCS3» в своих сетях
используют более 250 операторов мобильной связи в мире.
Достоинства платформы «Cisco ASR 5000 PCS3»:
• интегрированные сетевые функции, встроенные сервисы с высокой
пропускной способностью;
• резервирование всех компонент;
• автоматическое восстановление абонентских сессий в рамках одного
шасси;
• функция копирования процессов и их состояний;
• доступность платформы 99,9999%;
• восстановление сессий не превышает 2 сек.;
• отсутствие специализированных выделенных сервисных плат и
модулей;
• процессорные ресурсы автоматически адаптируются к потребностям
системы;
• защита памяти для отдельных процессов;
• общее программное обеспечение;
• обновление программного обеспечения осуществляется без прерывания
сервисов;
• программные функции распределены по всей платформе.
Главным отличием платформы «Cisco ASR 5000 PCS3» является
наличие встроенных сервисов «In-line Services»:
• DPI - глубокая инспекция пакетов - позволяет анализировать трафик и
персонифицировать
услуги,
предоставляя
абонентам
различные
качество обслуживания и гибкие правила тарификации в зависимости от
типа трафика;
• обнаружение трафика одноранговых протоколов в реальном масштабе
времени; определяет различные правила: пропуск или блокировка,
11
специфическая
тарификация,
контроль
потребляемой
полосы
пропускания;
• фильтрация контента на основе анализа URL в запросах НТТР от
мобильных абонентов;
• персональный NAT/Firewall.
Краткая техническая характеристика платформы «Cisco ASR 5000
PCS3»:
• пропускная способность: 320 Гбит/с;
• количество сессий: 4 млн.;
• сетевые интерфейсы: 10/100/1000 Ethernet, 10 Гбит/с Ethernet, OLC/CLC
Line Cards (ATM, POS, Frame Relay);
• входное напряжение: DC 40 - 60 В;
• полная масса: 139,25 кг;
• максимальная мощность: 800 Вт;
• допускается установка до трех «Cisco ASR 5000 PCS3» в стойку 42 RU. [5]
Архитектура
В параллель с радиодоступом LTE, опорные пакетные сети также
эволюционируют к плоской архитектуре SAE. Эта новая архитектура
разработана
для
оптимизации
производительности,
улучшения
эффективности затрат и упрощения запуска услуг на базе IP для массового
рынка.
На пользовательском уровне архитектуры SAE есть всего два базовых
устройства: базовая станция LTE (eNodeB) и гейт SAE Gateway. Базовые
станции LTE подключаются к опорной сети, используя интерфейс S1 - Core
Network - RAN. Такая плоская архитектура сокращает число узлов,
необходимых для обеспечения соединения.
Существующие системы 3GPP (GSM и WCDMA/HSPA) и 3GPP2
(CDMA2000 1xRTT, EV-DO) интегрированы в систему LTE за счет
12
использования
стандартизованных
интерфейсов,
обеспечивающих
оптимизированную мобильность. Для систем 3GPP это означает наличие
сигнального интерфейса между CDMA RAN и новой опорной сетью. Такая
интеграция обеспечит поддержку, как двойных, так и одиночных радио
хэндоверов, обеспечивая возможность плавной миграции к LTE.
Управление сигнализацией, например, для обеспечения мобильности,
поддерживается узлом управления мобильностью (Mobility Management
Entity, MME), выделенным из гейта (Gateway). Это упрощает оптимизацию
развертывания сети и обеспечивает возможность гибкого масштабирования ее
емкости.
Сервер домашних абонентов (HSS) подключается к пакетной сети
(Packet Core) за счет интерфейса, основанного на Diameter, а не на базе
сигнализации SS7, которая использовалась в сетях GSM и WCDMA.
Сигнализация сети для полицейского прослушивания и для биллинга
(charging) также основана на Diameter. Это означает, что все интерфейсы
архитектуры - это IT-интерфейсы.
Существующие системы GSM и WCDMA/HSPA интегрированы с
системой LTE с помощью стандартизованных интерфейсов между SGSN и
опорной сетью LTE. Как ожидается, попытка интегрировать CDMA доступ
также приведет к обеспечению возможности поддержания мобильности
между сетями CDMA и LTE. Такая интеграция также должна обеспечивать,
как дуальный, так и одиночный handover вызовов, что обеспечивает гибкую
возможность миграции из сетей CDMA в сети LTE.
В LTE-SAE действует концепция QoS (качества услуги), основанная на
понятии класса услуги. Это обеспечивает простое, но эффективное решение,
позволяющее оператору предлагать дифференцировать предоставляемые
пакетные услуги.
13
2.1. Плоская архитектура LTE и SAE
Радиотехнология OFDM
LTE использует OFDM для формирования нисходящего канала, т.е.
канала от базовой станции к мобильному устройству. OFDM отвечает
требованиям
LTE
к
спектральной
гибкости
и
позволяет
создавать
эффективные по затратам решения для широкополосных несущих с высокими
пиковыми скоростями передачи данных. Это хорошо проработанная
технология, о чем свидетельствует целый спектр стандартов, таких, как,
например, IEEE 802.11a/b/g. 802.16, HIPERLAN-2, DVB и DAB.
OFDM использует много узкополосных поднесущих для обеспечения
передачи. Базовый нисходящий канал LTE на физическом уровне можно
рассматривать, как частотно-временную решетку. В частотной области,
промежутки между поднесущими, дельта f, составляют 15 кГц. Кроме того,
продолжительность "символа" OFDM составляет 1 / дельта f + префикс
цикличности.
Префикс
цикличности
используется
для
обеспечения
ортогональности между поднесущими даже в условиях радиоканала с
дисперсией по времени.
Один ресурсный элемент формируется модуляцией QPSK, 16QAM или
64QAM. В случае, если используется модуляция 64QAM, каждый ресурсный
элемент обеспечивает передачу 6 бит информации.
Символы OFDM сгруппированы в ресурсные блоки. Ресурсные блоки
имеют размер в 180 кГц в частотном измерении и 0.5 мс во временном
измерении. Каждый временной интервал передачи (TTI, Transmission Time
Interval) состоит из двух слотов (Tslot).
Каждому пользователю присваивается некоторое количество ресурсных
блоков в частотно-временной решетке. Чем больше ресурсных блоков
назначается пользователю, и чем более высокая степень модуляции
14
используется в формировании ресурсных элементов, тем больший получается
битрейт.
Какие ресурсные блоки будут назначены и сколько их получит
пользователь в данный момент времени, зависит от модернизированного
алгоритма
составления
частотно-временного
расписания.
Алгоритм
составления расписания, используемый в LTE, похож на тот, что применяется
в HSPA и обеспечивает оптимальное функционирование различных услуг в
различных условиях.
2.2.
Физические ресурсы нисходящего канала LTE основаны на OFDM
В восходящем канале, LTE использует пре-кодированную версию
OFDM под названием SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple
Access - множественный доступ с частотным разделением на базе одной
несущей). Это предпринято для того, чтобы компенсировать расходы на
OFDM, который отличается очень высоким отношением пиковой мощности к
средней мощности радиосигнала (PARP - Peak to Average Power Ratio).
Реализация высоких значений PARP требуют использования дорогих и
неэффективных усилителей мощности, предъявляющих высокие требования к
линейности, что сказывается на росте стоимости терминалов и быстроте
разряда батарей.
SC-FDMA позволяет решить проблему за счет объединения ресурсных
блоков таким образом, что сокращаются требования к линейности, а также к
потребляемой мощности усилителя. Меньшие значения PARP кроме того
улучшают покрытие и производительность соты.
FDD и TDD
Частотные диапазоны для FDD и TDD
LTE может использоваться, как в парных (FDD), так и в непарных (TDD)
участках
спектра. FDD
представляет
больший
-
обеспечивает
потенциал
15
большую
использования
эффективность и
устройств
и
инфраструктуры, тогда как TDD выполняет роль хорошего дополнения. Так
как оборудование для LTE практически идентично для случаев FDD и TDD
(кроме фильтров), операторы, которые начнут с построения сетей на TDD,
смогут далее воспользоваться эффектом экономии на масштабе, который
обеспечит широкое распространение продуктов FDD.
Сегодня все сотовые системы связи используют FDD, и более 90%
частот, используемых системами мобильной связи во всем мире, являются
парными наборами полос частот. В случае с FDD, трафик вниз и вверх
обеспечивается одновременно в различных частотных диапазонах. В системах
TDD, передача в канале вверх и вниз не ведется непрерывно, что позволяет
использовать для организации канала один и тот же частотный диапазон.
Например, если разделить время между передачей вверх и вниз в соотношении
1:1, то направление вверх будет использоваться лишь половину времени.
Средняя мощность, для каждого сеанса связи, также оказывается равна
половине пиковой мощности. Поскольку пиковая мощность ограничена
регулятором, то в результате получается, что для той же пиковой мощности,
TDD обеспечивает меньшее покрытие, нежели FDD.
Более того, операторы зачастую хотели бы выделить более, чем
половину своих ресурсов для организации канала вниз (чтобы повысить
пиковую скорость в этом направлении). Если соотношение DL/UL равно 3:1,
то для реализации сети TDD потребуется на 120% больше сайтов, против
реализации сети FDD.
2.3.
Различные соотношения DL/UL в TDD-канале
Сейчас 3GPP было выделено 10 различных диапазона частот для
построения систем LTE-FDD и 4 частотных диапазона для LTE-TDD, это
отражено в таблицах. Скорее всего этот перечень будет расширяться за счет
добавления других частотных диапазонов, таких, например, как диапазон 700
МГц на территории США.
16
2.4.
Полосы частот для LTE-FDD и LTE-TDD
Инфраструктура сети LTE и терминалы будут сразу поддерживать
работу с множеством частотных диапазонов. LTE достаточно быстро сможет
обеспечить возможность экономии на масштабах глобального покрытия.
LTE поддерживает гибкий подход к ширине несущих, которые могут
варьировать от менее, чем 5 МГц вплоть до 20 МГц во многих частотных
диапазонах, причем, как при построении сети FDD, так и при TDD.
Оператор может разворачивать LTE-сеть в новых или и в уже
имеющихся частотных диапазонах.
Первыми могут быть диапазоны, где, в целом, легче будет найти
несущие в 10 МГц или в 20 МГц (например, 2.6 ГГц (диапазон VII), AWS
(диапазон IV) или диапазон 700 МГц), но, кроме того, LTE можно строить во
всех сотовых диапазонах. В отличие от прежних систем сотовой связи, LTE
будет быстро развернута в различных частотных диапазонах.
17
3. Сравнение сетей WiMAX и LTE
 Обе сети позиционируют себя как класс, следующий после 3G
сетей;
 Обе сети используют технологию MIMO и OFDM передачу
данных;
 Максимальные скорости: WiMAX 100Мб\с LTE 300Мб\сs;
 Стандарт WiMAX принят и утвержден, ведется развертывание
этих сетей, в свою очередь LTE находится на стадии доработки спецификаций
и утверждения;
 Недостатком сетей WiMAX является то, что их нужно строить
практически с нуля, в то время как для LTE нужно лишь модернизировать
оборудование;
 Рабочие частоты LTE - GSM частоты (400-2700MHz), WiMAX 5.47-5.67 Ghz;
 Абоненты сети LTE - это абоненты мобильных операторов, для
технологии WiMAX же абонентскую базу необходимо отвоевывать у
мобильных операторов;
 Несмотря на то, что эти два стандарта являются альтернативой
друг другу, изготовители предпочитают встраивать в оборудование
поддержку обоих стандартов, это выгодно для потребителя и очень
способствует развитию широкополосной связи.
На заре своего развития технология LTE конкурировала с технологией
WiMax. В Nokia Corporation уже тогда отдавали предпочтение LTE, считая,
что именно эта технология займет доминирующее положение к 2015 г. Intel
делала ставку на WiMAX. Противостояние между LTE и WiMAX напоминало
войну форматов VHS и Betamax, Blu-ray и HD DVD. [6]
18
Заключение
LTE-сеть отвечает требованиям к сетям мобильной связи следуюшего
поколения - как для существующих операторов 3GPP/3GPP2, так и для новых
операторов.
Данная
технология
позволяет
предоставлять
более
производительные услуги мобильного ШПД для очень большой аудитории,
применяя комбинацию максимальных скоростей и большой пропускной
мощности системы в любом направлении, причем с очень низким latency.
Инфраструктура
LTE
разработана
так,
что
развертывание
и
эксплуатация будет более простой, с этой целью разработана более гибкая
технология, способная работать в широком классе частотных диапазонов. LTE
также имеет возможность масштабирования частотных диапазонов и
поддерживает, как парные частотные диапазоны (для FDD), так и одиночные
(для
TDD).
Архитектура
LTE-SAE
будет
обеспечивать
межсетевое
взаимодействие с сетями GSM, WCDMA/HSPA, TD-SCDMA и CDMA.
В LTE-сети можно будет находиться не только с помощью мобильного
телефона, но также с помощью компьютера, нетбука, ноутбука, , камеры,
камкордера, и др. устройств, сориентированных на мобильный ШПД.
19
Литература
1. https://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/98-lte
2. https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:LTE_(Long-Term_Evolution,_4G)
3. https://4gconnect.ru/lte-chto-eto-takoe-v-telefone
4. https://skomplekt.com/technology/testirovanie_i_analiz_raboty_lte.htm/#:~:text
=Архитектура%20LTE%20сети.%20Сеть%20LTE,ядра%20EPC%20(Evolve
d%20Packet%20Core)
5. https://mobilebooster.ru/post/140/categorii-4G-lte-oborudovaniya/
6. https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Оборудование_для_LTEсетей#.D0.9A.D0.BE.D0.BD.D0.BA.D1.83.D1.80.D0.B5.D0.BD.D1.86.D0.B8.
D1.8F_LTE_.D0.B8_WiMax
20
Download