Учебники

Обзор LTE

LTE означает Long Term Evolution, и он был начат как проект в 2004 году телекоммуникационным органом, известным как Проект партнерства третьего поколения (3GPP). SAE (эволюция системной архитектуры) является соответствующей эволюцией эволюции базовой сети GPRS / 3G. Термин LTE обычно используется для обозначения как LTE, так и SAE.

LTE возникла из более ранней системы 3GPP, известной как Универсальная система мобильной связи (UMTS), которая, в свою очередь, возникла из Глобальной системы мобильной связи (GSM). Даже связанные спецификации были формально известны как развитая наземная радиодоступ UMTS (E-UTRA) и развитая наземная сеть радиодоступа UMTS (E-UTRAN). Первая версия LTE была задокументирована в Выпуске 8 спецификаций 3GPP.

Стремительный рост использования мобильных данных и появление новых приложений, таких как MMOG (мультимедийные онлайн-игры), мобильное телевидение, Web 2.0, потоковое содержимое, побудили Проект партнерства третьего поколения (3GPP) работать над долгосрочной эволюцией (LTE). на пути к мобильной четвертого поколения.

Основная цель LTE – обеспечить высокую скорость передачи данных, низкую задержку и оптимизированную пакетную технологию радиодоступа, поддерживающую гибкое развертывание полосы пропускания. В то же время его сетевая архитектура была разработана с целью поддержки трафика с коммутацией пакетов с беспрепятственной мобильностью и отличным качеством обслуживания.

LTE Evolution

Год Событие
Март 2000 Выпуск 99 – UMTS / WCDMA
Март 2002 Rel 5 – HSDPA
Март 2005 Rel 6 – HSUPA
Год 2007 Rel 7 – DL MIMO, IMS (мультимедийная IP-подсистема)
Ноябрь 2004 Начата работа над спецификацией LTE
Январь 2008 Спецификация доработана и утверждена с выпуском 8
2010 Целевое первое развертывание

Факты о LTE

  • LTE – это технология-преемник не только UMTS, но и CDMA 2000.

  • LTE важен, потому что он обеспечит повышение производительности в 50 раз и намного лучшую спектральную эффективность для сотовых сетей.

  • LTE введен для получения более высоких скоростей передачи данных, пиковой нисходящей линии связи 300 Мбит / с и пиковой восходящей линии связи 75 Мбит / с. На несущей частоте 20 МГц скорость передачи данных свыше 300 Мбит / с может быть достигнута при очень хороших условиях сигнала.

  • LTE является идеальной технологией для поддержки высоких скоростей передачи данных для таких услуг, как передача голоса по IP (VOIP), потоковая передача мультимедиа, видеоконференции или даже высокоскоростной сотовый модем.

  • LTE использует как дуплекс с временным разделением (TDD), так и дуплекс с частотным разделением (FDD). В FDD восходящей линии связи и нисходящей линии связи используются разные частоты, в то время как в TDD и восходящая линия связи, и нисходящая линия связи используют одну и ту же несущую и разделены по времени.

  • LTE поддерживает гибкую полосу пропускания несущей от 1,4 МГц до 20 МГц, а также как FDD, так и TDD. LTE, спроектированный с масштабируемой полосой пропускания несущей от 1,4 МГц до 20 МГц, используемая ширина полосы которой зависит от полосы частот и объема спектра, доступного у оператора сети.

  • Все устройства LTE должны поддерживать передачи (MIMO) с несколькими входами и несколькими выходами, которые позволяют базовой станции одновременно передавать несколько потоков данных по одной несущей.

  • Все интерфейсы между сетевыми узлами в LTE теперь основаны на IP, включая транзитное соединение с базовыми радиостанциями. Это большое упрощение по сравнению с более ранними технологиями, которые первоначально основывались на каналах E1 / T1, ATM и Frame Relay, причем большинство из них были узкополосными и дорогими.

  • Механизм качества обслуживания (QoS) был стандартизирован на всех интерфейсах, чтобы гарантировать, что требование голосовых вызовов для постоянной задержки и пропускной способности, все еще может быть удовлетворено, когда пределы емкости достигнуты.

  • Работает с системами GSM / EDGE / UMTS, используя существующий спектр 2G и 3G и новый спектр. Поддерживает передачу и роуминг в существующие мобильные сети.

LTE – это технология-преемник не только UMTS, но и CDMA 2000.

LTE важен, потому что он обеспечит повышение производительности в 50 раз и намного лучшую спектральную эффективность для сотовых сетей.

LTE введен для получения более высоких скоростей передачи данных, пиковой нисходящей линии связи 300 Мбит / с и пиковой восходящей линии связи 75 Мбит / с. На несущей частоте 20 МГц скорость передачи данных свыше 300 Мбит / с может быть достигнута при очень хороших условиях сигнала.

LTE является идеальной технологией для поддержки высоких скоростей передачи данных для таких услуг, как передача голоса по IP (VOIP), потоковая передача мультимедиа, видеоконференции или даже высокоскоростной сотовый модем.

LTE использует как дуплекс с временным разделением (TDD), так и дуплекс с частотным разделением (FDD). В FDD восходящей линии связи и нисходящей линии связи используются разные частоты, в то время как в TDD и восходящая линия связи, и нисходящая линия связи используют одну и ту же несущую и разделены по времени.

LTE поддерживает гибкую полосу пропускания несущей от 1,4 МГц до 20 МГц, а также как FDD, так и TDD. LTE, спроектированный с масштабируемой полосой пропускания несущей от 1,4 МГц до 20 МГц, используемая ширина полосы которой зависит от полосы частот и объема спектра, доступного у оператора сети.

Все устройства LTE должны поддерживать передачи (MIMO) с несколькими входами и несколькими выходами, которые позволяют базовой станции одновременно передавать несколько потоков данных по одной несущей.

Все интерфейсы между сетевыми узлами в LTE теперь основаны на IP, включая транзитное соединение с базовыми радиостанциями. Это большое упрощение по сравнению с более ранними технологиями, которые первоначально основывались на каналах E1 / T1, ATM и Frame Relay, причем большинство из них были узкополосными и дорогими.

Механизм качества обслуживания (QoS) был стандартизирован на всех интерфейсах, чтобы гарантировать, что требование голосовых вызовов для постоянной задержки и пропускной способности, все еще может быть удовлетворено, когда пределы емкости достигнуты.

Работает с системами GSM / EDGE / UMTS, используя существующий спектр 2G и 3G и новый спектр. Поддерживает передачу и роуминг в существующие мобильные сети.

Преимущества LTE

  • Высокая пропускная способность: высокая скорость передачи данных может быть достигнута как в нисходящей линии связи, так и в восходящей линии связи. Это вызывает высокую пропускную способность.

  • Низкая задержка: время, необходимое для подключения к сети, находится в диапазоне нескольких сотен миллисекунд, и теперь состояния энергосбережения можно вводить и выходить очень быстро.

  • FDD и TDD на одной платформе: дуплекс с частотным разделением (FDD) и дуплекс с временным разделением (TDD), обе схемы могут использоваться на одной платформе.

  • Превосходное взаимодействие с конечным пользователем: Оптимизированная сигнализация для установления соединения и других процедур радиоинтерфейса и управления мобильностью еще больше улучшила взаимодействие с пользователем. Уменьшенная задержка (до 10 мс) для лучшего взаимодействия с пользователем.

  • Бесшовное соединение: LTE также будет поддерживать бесшовное соединение с существующими сетями, такими как GSM, CDMA и WCDMA.

  • Подключи и играй: пользователю не нужно вручную устанавливать драйверы для устройства. Вместо этого система автоматически распознает устройство, загружает новые драйверы для оборудования, если это необходимо, и начинает работать с вновь подключенным устройством.

  • Простая архитектура: из-за простой архитектуры низкие эксплуатационные расходы (OPEX).

Высокая пропускная способность: высокая скорость передачи данных может быть достигнута как в нисходящей линии связи, так и в восходящей линии связи. Это вызывает высокую пропускную способность.

Низкая задержка: время, необходимое для подключения к сети, находится в диапазоне нескольких сотен миллисекунд, и теперь состояния энергосбережения можно вводить и выходить очень быстро.

FDD и TDD на одной платформе: дуплекс с частотным разделением (FDD) и дуплекс с временным разделением (TDD), обе схемы могут использоваться на одной платформе.

Превосходное взаимодействие с конечным пользователем: Оптимизированная сигнализация для установления соединения и других процедур радиоинтерфейса и управления мобильностью еще больше улучшила взаимодействие с пользователем. Уменьшенная задержка (до 10 мс) для лучшего взаимодействия с пользователем.

Бесшовное соединение: LTE также будет поддерживать бесшовное соединение с существующими сетями, такими как GSM, CDMA и WCDMA.

Подключи и играй: пользователю не нужно вручную устанавливать драйверы для устройства. Вместо этого система автоматически распознает устройство, загружает новые драйверы для оборудования, если это необходимо, и начинает работать с вновь подключенным устройством.

Простая архитектура: из-за простой архитектуры низкие эксплуатационные расходы (OPEX).

LTE – QoS

Архитектура LTE поддерживает жесткий QoS с сквозным качеством обслуживания и гарантированной скоростью передачи битов (GBR) для радиоканалов. Например, как Ethernet и Интернет имеют различные типы QoS, например, различные уровни QoS могут применяться к трафику LTE для различных приложений. Поскольку LTE MAC полностью запланирован, QoS является естественным соответствием.

Каналы-носители Evolved Packet System (EPS) обеспечивают однозначное соответствие с однонаправленными радиоканалами RLC и обеспечивают поддержку шаблонов потока трафика (TFT). Существует четыре типа носителей EPS:

Ресурсы канала GBR, постоянно распределяемые посредством контроля доступа

Носитель без GBR без контроля доступа

Выделенный Носитель, связанный с определенным TFT (GBR или не-GBR)

Носитель по умолчанию, не GBR, универсальный для неназначенного трафика