LTE רשת - מה זה? מצב, המבנה והפעולה של רשת LTE

רשת LTE אושרה לאחרונה על ידי 3GPP. באמצעות השימוש כזה ממשק אוויר רשת יכול לקבל פרמטרי הפעלת תקדים במונחים של שיעור המרבי שבו משודר, חביון של מנות להעברה, כמו גם היעיל ספקטרלית. המחברים אומרים כי השקת רשת ה- LTE מאפשרת השימוש בספקטרום הרדיו, טכנולוגית multiantennuyu, הסתגלות ערוץ יותר מנגנוני תזמון גמישים, ארגון מחדש של ממסר נתונים ובקרת חשמל.

הפרהיסטוריה

פס רחב נייד, אשר מבוסס על טכנולוגיית העברת נתונים מנות במהירות גבוהה על תקן HSPA, הפך מקובל מאוד על ידי משתמשים של רשתות הסלולר. עם זאת, עלינו להמשיך לעשות לשיפור השירותים שלהם, למשל, באמצעות הגדלת מהירות תרגום נתונים, למזער את זמן אחזור ולהגדיל את קיבולת רשת כללית, כמו גם דרישות המשתמש עבור שירותי תקשורת כגון גדלות. עם מטרה זו, והוא הופק על ידי אבולוצית HSPA radiointrfeysov מפרט קונסורציום LTE 3GPP.

ההבדלים העיקריים מגירסאות קודמות

רשת סטנדרטית LTE שונה מאפייני משופרי מערכת 3G שפותח בעבר, כולל המהירות המרבית שבה העברת המידע - מעל 300 מגה ביט עיכוב העברת מנות שניים לא תעלה על 10 מילישניות ויעילות ספקטראליים הייתה הרבה יותר גבוהה. בניית רשתות LTE יכול להתבצע בתוך תחומי התדרים החדשים, כמו גם מפעילים קיימים.

רדיו זה ממוקם כפתרון, שאליו מפעילים יעברו בהדרגה מן הסטנדרטים במערכת שקיימת כרגע, הוא 3GPP ו- 3GPP2. פיתוח של ממשק זה - זהו צעד חשוב מאוד לקראת ההיווצרות של רשתות 4G תקן IMT-Advanced, כי הוא דור חדש. למעשה, במפרט LTE כבר מכיל את רוב התכונות שנועדו במקור עבור מערכות 4G.

העיקרון המארגן של ממשק הרדיו

תקשורת רדיו יש את המאפיין של אשר מורכב בעובדה שאיכות ערוץ הרדיו אינה קבועה בזמן ובמרחב ותדירות תלוי. כאן ייאמר כי פרמטרי התקשורת משתנים במהירות יחסית בשל ריבוי נתיבים. כדי לשמור על שיעור קבוע של החלפת מידע על ערוץ רדיו, בדרך כלל להשתמש במספר דרכים כדי למזער שינויים כאלה, כלומר - טכניקות שידור מגוונות שונות. במקביל בתהליך של העברת חבילות של משתמשים במידע לא תמיד יכול להבחין תנודות קצרות טווח בשער קצת. מצב רשת LTE מניח כעיקרון כללי לא להקטין גישה לרדיו, ושימוש שינויים מהירים באיכות ערוץ רדיו כדי למקסם ניצול היעיל של משאבי רדיו זמינים בכל נקודת זמן. זה מיושם בתחומים התדירים וזמן על ידי טכנולוגיית גישת רדיו OFDM.

התקן רשת LTE

איזה סוג של מערכת יכולה להיות מובנת רק כדי להבין איך זה מאורגן. היא מבוססת על טכנולוגיה קונבנציונלית OFDM, מה שמרמז העברת נתונים על פני תתי צר מרובה. השימוש האחרון בשיתוף עם הקידומת המחזורית מאפשר לך ליצור חיבור על בסיס הפיזור זמני עמיד OFDM של פרמטרי ערוץ רדיו, ומאפשר כמעט מבטל את הצורך שוין המורכב בצד המקבל. מצב זה הוא מאוד שימושי עבור הארגון של הערוץ יורד, כמו במקרה זה אפשר לפשט את העיבוד של מקלט האות על התדר המרכזי, ובכך להפחית את העלות של המכשיר למסוף, ואת ההספק הנצרך על ידי אותם. וזה הופך חשוב במיוחד כאשר באמצעות רשת LTE 4G עם השידור במצב של רדים.

ערוץ Uplink, שבו הכח המוקרן הוא נמוך משמעותי מאשר downlink דורש הכללת חובת שיטה להעברת מידע ותפעול חסכונית באנרגיה עבור כיסוי מרבי, הפחתת צריכת חשמל של המכשיר מקבל, כמו גם את העלות שלה. החקירות הובילו העובדה שעכשיו לערוץ uplink LTE משתמשת במידע טכנולוגיית תדר בודד לשדר בצורה של OFDM עם הפיזור של החוקים הרלוונטיים של הדיסקרטי התמר. פתרון כזה מאפשר יחס מינימאלי של רמת הכח הממוצעת ומקסימום בהשוואת האפנון המסורתי, אשר יכול לשפר את היעילות ולפשט את הבנייה של התקני המסוף.

המשאב הבסיסי המשמש להעברת מידע על פי טכנולוגית ODFM ניתן להדגים בצורה של רשת הזמן-תדר, אשר תואמת את מערכת סמלי OFDM ו- תתי בתחומי הזמן ותדירות. מצב רשת LTE מניח שככל בלוק משאבי שני מרכיבי הנתונים העיקריים המשמש כאן, אשר מתאים את התדרים של 180 kHz ו מרווח זמן של אלפית שני אחד. קיים מגוון רחב של מהירויות העברת נתונים יכול להתממש על ידי שילוב של המשאבים התדירים, הגדרת פרמטר תקשורת כולל שיעור קוד וסדר אפנון של בחירה.

מאפיינים טכניים

אם ניקח בחשבון את רשת LTE, מה שזה לא יהיה, זה יתבהר לאחר הסבר כלשהו. כדי להשיג את המטרות הגבוהות, אשר הוגדרו עבור ממשק האוויר של הרשת, המפתחים שלה ארגנו מספר נקודות ומאפיינים די חשובים. הבא יתואר, שכל אחד מהם יש אינדיקציה מפורטת של השפיע על גורמים חשובים כגון היכולת של אזור כיסוי הרשת, משך השהיית ומהירות העברת נתונים.

גמישות של שימוש בספקטרום הרדיו

חקיקה, אשר פועלת באזור גיאוגרפי מסוים, להשפיע על דרך תקשורת סלולרית תאורגן. כלומר, הם קבעו את ספקטרום הרדיו שהוקצה תדר שונה טווחי להקות מזווגות או זיווג של מידות רוחב שונים. גמישות - זה אחד היתרונות הגדולים של ספקטרום רדיו LTE, אשר מאפשר את השימוש בו במצבים שונים. ארכיטקטורת רשת LTE מאפשרת לא רק לפעול בטווחי תדרים שונים, אך תחומי התדרים ispolzovat שיש רוחבי שונה 1.25 עד 20 מגה הרץ. בנוסף, מערכת כזו יכולה לבצע פעולה ב תחומי תדרים לזווג מזווגים, שמירת זמן דופלקס תדר בהתאמה.

אם אנחנו מדברים על המכשירים הטרמינל, כאשר ispolzovanenii זיווג יחידת תחומי תדרים יכולה לפעול במצב דופלקס מלא או חצי דופלקס. המצב השני, אשר מבוצע על ידי העברת מסוף הקבלה של נתונים בזמנים שונים בתדרים שונים הוא אטרקטיבי בגלל המפחיתה באופן משמעותי את הדרישות למאפיינים הציגו מסנן דופלקס. בשל כך אפשר לצמצם את עלות המכשירים הטרמינל. בנוסף, יש הזדמנות עבור המבוא של תחומי התדרים זיווג עם ריווח דופלקס קטן. מתברר כי רשת התקשורת הסלולרית LTE ניתן לארגן כמעט בכל הפצה של ספקטרום התדרים.

הבעיה היחידה בפיתוח טכנולוגיית רדיו, אשר מספקת radispektra יישום גמיש - כדי להפוך את מכשיר תקשורת תואמת. זו המטרה בטכנולוגיית LTE מיושם מבנה מסגרת זהה במקרה של תחומי התדרים של מידות רוחב שונות ומצבי דופלקס שונים.

נתוני שידור רב-אנטנה

שימוש שידור רב-אנטנה במערכות תקשורת סלולריות יכול לשפר את הביצועים שלהם, ולשפר את היכולת שלהם במונחים של שירות לקוחות. ציפוי רשת LTE כרוך בשימוש שתי שיטות שידור מולטי-אנטנה: גיוון ריבוי הליכים, כמקרה אשר בולט הקמתה של קרן אנטנה צרה. מידע גיוון עשוי להיחשב כאמצעי השוואת רמת האות המהווה משתי אנטנות, אשר תמנענה מטבלים האותות העמוק ברמה מתקבלים על ידי כל אנטנה בנפרד.

אתה יכול לראות יותר רשת LTE: מה זה ואיך היא משתמשת בכל המצבים הללו? שיטת שידור מגוון כאן מבוססת על קידוד תדירות מרחבית של גושי נתונים, אשר בתוספת גיוון זמן במשמרת בתדירות ביישום של ארבע אנטנות בו זמנית. שידור מגוונות משמשות בדרך כלל עבור ערוצי downlink המשותפים שבו אי אפשר ליישם את פונקצית תזמון תלוי במצבו של ערוץ התקשורת. לפיכך שידור הגיוון יכול לשמש להעברת נתונים משתמשים, למשל, תנועת VoIP. בשל האינטנסיביות נמוכה יחסית של תנועה זו אינה יכולה להצדיק את התקורה נוספים המשויכים הפונקציה תזמון שהוזכר קודם לכן. בשל המגוון של העברת נתונים אפשר להגדיל את הרדיוס של התאים ואת הקיבולת של הרשת.

שידור מרובה הליכים להעברת סימולטני של מספר זרמי מידע על ערוץ רדיו אחד הוא להשתמש מרובים לקבל ולשדר אנטנות הן במנגנון הקצה לרשת תחנת בסיס, בהתאמה. זה מגביר את קצב נתונים המקסימאלי משמעותי של השידור. לדוגמה, אם ההתקן מסוף מצויד בארבעה אנטנות ומספר זמין על תחנת הבסיס, זה אמיתי הוא שידור סימולטני בערוץ רדיו אחד כדי ארבעה זרמי נתונים, המאפשר למעשה להפוך אותו ארבע פעמים רוחב פס גדול יותר.

אם אתה משתמש ברשת עם עומס עבודה קטן או תאים קטנים, בזכות הזרמה רבה ניתן יהיה להשיג רוחב פס גבוה מספיק עבור תחנות רדיו, כמו גם ניצול יעיל של משאבי רדיו. אם יש תאים גדולים רמה גבוהה של אינטנסיביות של העומס, איכות הערוץ אינה מאפשרת לנצל אותו במצב multipotoka. במקרה זה, את איכות האות ניתן לשפר אם אנטנות שידור מרובות שימוש להקים קרן צרה להעברת נתונים יחיד זרם.

אם ניקח בחשבון את רשת ה- LTE - זה נותן לה כדי להשיג יעילות רבה יותר - אז שווה להגיע למסקנה כי זו איכות בתנאי הפעלה שונות, הטכנולוגיה הזו מיושמת שידור רב זרם אדפטיבית, המאפשר לך להתאים את מספר הזרמים כל זמן המועברות בו זמנית, בהתאם משתנה מצב קישור. עם מדינת ערוץ טובה יכולה להתבצע לשדר בו זמנית עד ארבעה זרמי נתונים שיכולים להשיג קצב שידור של עד 300 מגה-ביט לשנייה על רוחב פס תדרים של 20 מגה-רץ.

אם מדינת הערוץ אינה כל כך נוחה, ההעברה נעשית זרמים פחות. במצב זה, את האנטנה יכול לשמש כדי ליצור דפוס בקרן צרה, הגדלת איכות קליטה הכוללת, אשר מוביל בסופו של דבר להגדיל את קיבולת מערכת והרחבה של שטח שירות. כדי להבטיח שטח כיסוי נרחב או להעביר נתונים במהירות גבוהה, אפשר להעביר זרם נתונים אחד עם קרן צרה, או להשתמש בערוצים נפוצים נתוני שידור במרווחים.

מנגנון ההסתגלות והתזמון של ערוץ תקשורת

עיקרון הפעולה של רשתות LTE עולה כי תזמון יהיה משמעות בחלוקת משאבי רשת בקרב משתמשי נתונים. הנה מספק תזמון דינמי בערוצי downlink ו uplink. רשת LTE ברוסיה להגדיר כרגע כדי לאזן את ערוצי התקשורת ואת הביצועים הכוללים של המערכת כולה.

ממשק רדיו LTE כרוך ביישום פונקציות תזמון, תלוי במצבו של ערוץ התקשורת. עם זאת מאפשרת העברת נתונים במהירויות גבוהות, אשר מושגת באמצעות אפנון מסדר גבוה, העברת מידע נוסף והנחלים, צמצום מידת קידוד ערוץ, כמו גם צמצום מספר השידורים חוזרים. כדי לעשות זאת כרוכה התדירות ומשאבי זמן מאופיינים בתנאים טובים יחסית לתקשורת. מתברר כי העברת כל כמות הנתונים שניתן נעשה בתוך פרק זמן קצר יותר.

רשת LTE ברוסיה, כמו במדינות אחרות, בנויה כך שירותי תעבורה, אשר נכבשו על ידי העברת חבילות עם מטענים קטנים אחרי אותה מרווחי זמן, יכולים לגרום צורך להגדיל את היקף איתות תנועה כי נדרשה תזמון דינמי. זה אולי אפילו יעלה את כמות המידע המועבר על ידי המשתמש. לכן יש דבר כזה כמו תזמון סטטי של רשת LTE. כלומר, מתברר, אם אנחנו אומרים כי המשתמש בוחר משאב תדר רדיו לשידור של מספר מסוים של מסגרות משנה.

בשל מנגנון של הסתגלות ניתן "לסחוט כל דבר אפשרי" מערוץ עם ביצועים דינמיים. היא מאפשרת לך לבחור ערוץ קידוד ערכת אפנון בהתאם למה המאופיינת בתנאי רשת תקשורת LTE. זה יהיה מובן אם לומר כי עבודתו משפיעה על קצב שידור נתונים, כמו גם את הסבירות של ערוץ שגיאות.

כוחה של uplink והרגולציה

היבט זה נוגע לניהול רמת הכח הקרינה על ידי המסופים, כדי להגדיל את קיבולת רשת, לשפר את איכות התקשורת, על מנת להפוך את שטח הכיסוי יותר כדי להפחית את צריכת אנרגיה. כדי להשיג מטרות אלה, מנגנוני בקרת הכח נוטים למקסם את רמת השימושיות של אות הקלט תוך צמצום הפרעה.

רשת LTE "Beeline" והצהרות אחרות מראים כי האותות ב uplink הם אורתוגונליים, כי הוא בין משתמש באותו התא אמור להיות כל הפרעה הדדית, לפחות, זה חל על התנאים האידיאליים של תקשורת. רמת הרעש נוצר על ידי משתמשים בתאים סמוכים, תלוי איפה הטרמינל הפולט, כי ככה זה פוחת האות בדרך לתא. רשת LTE "מגפון" מסודרת באותו אופן. זה יהיה נכון לומר: ככל הטרמינל הוא בתא הסמוך, ככל שעולה רמת הרעש, שבו הוא יוצר בתוכו. מסופים, אשר נמצאים במרחק ניכר מן תא השכן יכולים לשדר אותות חשמל גדול יותר בהשוואת שקעים הממוקמים איתה בסמיכות.

בשל orthogonality של אותות ב uplink עשוי להיות מרובב אותות ממסופי כוח שונים באותו הערוץ באותו התא. משמעות הדבר היא כי אין צורך לפצות על פרצי אות מתעוררים עקב ריבוי נתיבים של גלי רדיו, והם יכולים לשמש כדי להגביר את קצב נתונים שידור באמצעות מנגנוני הסתגלות ותזמונים של ערוצי תקשורת.

נתוני ממסר

כמעט כל מערכת תקשורת, רשת LTE באוקראינה אינו יוצא מן הכלל, מעת לעת לעשות טעויות בתהליך של העברת נתונים, למשל, בשל לאותת דהייה, הפרעות או רעש. שגיאתהגנה שמספק שיטות של השידור החוזר של חלקים שאבדו או פגומים של המידע כדי להיות אמצעי אבטחה כדי להבטיח תקשורת באיכות גבוהה. משאב הרדיו משמש יותר רציונלית אם פרוטוקול השידור החוזר נתונים מאורגנים בצורה יעילה. כדי להשתמש במלואם ממשק אוויר במהירות גבוהה, טכנולוגיית LTE יש מערכת ממסר נתונים דו-מפלסי יעיל דינמי המיישמת ARQ היברידי. הוא מאופיין על ידי תקורה קטנה הנדרשת לצורך קבלת משוב ונתוני השידור החוזר, בתוספת פרוטוקול חוזר סלקטיבית של אמינות גבוהה.

פרוטוקול HARQ הוא סיפק מידע מיותר ההתקן המקבל, אשר נותן לו את ההזדמנות לתקן שגיאות ספציפיות. שידור חוזר HARQ פרוטוקול מוביל להיווצרות של יתירות מידע נוסף, אשר עשוי להידרש במקרה שבו לטעויות לא היה מספיק לשידור חוזר. שידור חוזר של מנות שלא עברו פרוטוקול תיקון HARQ מתבצע באמצעות פרוטוקול ARQ. רשת LTE על עבודת iPhone בהתאם לעקרונות הנ"ל.

פתרון זה מאפשר להבטיח את מנות שידור עיכוב המינימאליות עם תקורה נמוכה, ואת אמינות התקשורת עם מובטחת. פרוטוקול HARQ מאפשר לזהות ולתקן את רוב הטעויות, אשר מובילה לשימוש נדיר למדי של פרוטוקול ARQ, שכן היא קשורה תקורה משמעותית, כמו גם עם עלייה חביון של מנות שידור.

תחנת הבסיס היא מפרק הקצה, אשר תומך בשני פרוטוקולים אלה, מתן קשר הדוק של רמות של שני פרוטוקולים אלה. בין היתרונות השונים של הארכיטקטורה הזאת יכולה להיקרא במהירות גבוהה כדי למנוע שגיאות שנותרו לאחר שעבד HARQ, ואת כמות ההתאמה של המידע המועבר באמצעות פרוטוקול ARQ.

LTE ממשק הרדיו יש ביצועים גבוהים, הודות לרכיבים העיקריים שלה. גמישות המאפשרת שימוש בממשק רדיו האוויר פעיל על כל משאב תדר זמין. טכנולוגיית LTE מספקת מספר התכונות להבטיח את היישום היעיל של סביבת התקשורת המשתנה במהירות. בהתאם לתנאי הערוץ, פונקצית תזמון נותנת למשתמשים את מיטב המשאבים. יישום של טכנולוגיית multi-אנטנה מפחית את אות דהייה עם מנגנון הסתגלות ערוץ יכול להשתמש בשיטות של קידוד אפנון, המבטיח בתנאים מסוימים איכות תקשורת האופטימלית.