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LTE Network – che cos'è? Modalità, la struttura e il funzionamento della rete LTE

La rete LTE è stato recentemente approvato dal 3GPP. Attraverso l'uso di una tale interfaccia aerea rete può ottenere parametri di funzionamento senza precedenti in termini di velocità massima alla quale vengono trasmessi i dati, la latenza dei pacchetti di trasferimento, nonché l'efficienza spettrale. Gli autori affermano che il lancio della rete LTE consente l'utilizzo dello spettro radio, tecnologia multiantennuyu, adattamento canale è meccanismi di schedulazione più flessibili, riorganizzazione del relè dati e il controllo di potenza.


preistoria

La banda larga mobile, che si basa sulla tecnologia di trasmissione dati a pacchetto ad alta velocità sullo standard HSPA, è stato ampiamente accettato dagli utenti di reti cellulari. Tuttavia, dobbiamo continuare a fare il miglioramento dei loro servizi, ad esempio, utilizzando l'aumento della velocità di traslazione dei dati, ridurre al minimo la latenza e aumentare la capacità della rete complessiva, nonché delle esigenze degli utenti per i servizi di tali comunicazioni sono in costante aumento. Con questo scopo, ed è stato prodotto dalla specifica radiointrfeysov HSPA Evolution e LTE 3GPP consorzio.

Le principali differenze rispetto alle versioni precedenti

rete standard LTE differisce dalle caratteristiche del sistema 3G precedentemente sviluppato migliorate, inclusa la velocità massima alla quale il trasferimento di informazioni – oltre 300 megabit al secondo ritardo di trasferimento dei pacchetti non supererà 10 millisecondi e l'efficienza spettrale era molto più alto. La costruzione di reti LTE può essere effettuata nelle nuove bande di frequenza, così come in operatori esistenti.

Questa radio è posizionato come una soluzione, per cui gli operatori si muoveranno gradualmente dal sistema standard esistenti al momento, è 3GPP e 3GPP2. Uno sviluppo di questa interfaccia – questo è abbastanza un passo importante verso la costituzione di reti standard IMT-Advanced 4G, che è una nuova generazione. Infatti, nella specifica LTE già contiene la maggior parte delle caratteristiche che erano originariamente destinati ad impianti 4G.

Il principio organizzativo della interfaccia radio

comunicazione radio ha la caratteristica di che consiste nel fatto che la qualità del canale radio non è costante nel tempo e nello spazio e dipendente dalla frequenza. Qui va detto che i parametri di comunicazione cambiano relativamente rapidamente a causa di propagazione multipath. Per mantenere una velocità costante di scambio di informazioni su un canale radio, tipicamente utilizzare un numero di modi per minimizzare tali cambiamenti, ossia – le varie tecniche di diversità di trasmissione. Allo stesso tempo, nel processo di trasmissione di pacchetti di utenti, informazioni non sempre può notare le fluttuazioni a breve termine del tasso di bit. modalità di rete LTE assume come principio generale non diminuisce accesso radio, e l'uso di rapidi cambiamenti nella qualità del canale radio al fine di massimizzare l'utilizzo efficiente delle risorse radio disponibili ad ogni tempo. Questo viene implementato nei frequenza e dei tempi di tecnologia di accesso radio OFDM.

dispositivo di rete LTE

Che tipo di un sistema può essere compreso solo per capire come è organizzato. Essa si basa sulla tecnologia OFDM convenzionale, che implica il trasferimento dei dati tra più sottoportanti a banda stretta. L'utilizzazione di quest'ultimo in congiunzione con il prefisso ciclico consente di effettuare una connessione in base OFDM-resistente dispersione temporale dei parametri del canale radio e permette virtualmente eliminare la necessità di equalizzatori complessi a lato ricevitore. Questa situazione è molto utile per l'organizzazione del canale discendente, come in questo caso è possibile semplificare l'elaborazione del ricevitore segnale sulla frequenza principale, riducendo così il costo del dispositivo terminale, e la potenza consumata dalla loro. E questo diventa particolarmente importante quando si utilizzano rete 4G LTE con la trasmissione nella modalità di più thread.

canale di collegamento ascendente, in cui la potenza irradiata è sostanzialmente inferiore rispetto al downlink richiede inclusione obbligatoria in un metodo di trasmissione di informazioni di funzionamento a basso consumo energetico per la massima copertura, riducendo il consumo di potenza del dispositivo di ricezione, così come il suo costo. Le indagini hanno portato al fatto che ora il canale uplink LTE utilizza un'unica informazione tecnologia frequenza trasmessa in forma di OFDM con la dispersione delle leggi pertinenti della discreta trasformata di Fourier. Tale soluzione consente di minimo rapporto tra la potenza media e massima rispetto alla modulazione tradizionale, che può migliorare l'efficienza e semplificare la costruzione dei dispositivi terminali.

La risorsa di base utilizzato nella trasmissione delle informazioni in conformità con la tecnologia ODFM può essere dimostrata in forma di rete tempo-frequenza, che corrisponde ad un insieme di simboli OFDM e sottoportanti nel dominio del tempo e della frequenza. modalità di rete LTE presuppone che come dati principale elemento a due blocco di risorse qui utilizzato, che corrisponde alla banda di frequenza di 180 kHz e un intervallo di tempo di un millisecondo. Una vasta gamma di velocità per la trasmissione dei dati può essere realizzata combinando risorse di frequenza, l'impostazione dei parametri di comunicazione comprendente code rate e l'ordine di modulazione di selezione.

caratteristiche tecniche

Se si considera la rete LTE, di cosa si tratta, diventerà chiaro dopo qualche spiegazione. Per raggiungere gli obiettivi alti che sono impostati per l'interfaccia aerea della rete, i suoi sviluppatori hanno organizzato una serie di punti e le caratteristiche piuttosto importanti. Successivo verrà descritto, ciascuna delle quali ha un'indicazione dettagliata del loro impatto su fattori importanti quali la capacità dell'area di copertura della rete, il ritardo e la velocità di trasmissione dei dati.

Flessibilità di utilizzo dello spettro radio

La legislazione, che operano in una particolare regione geografica, influenzano il modo in cui saranno organizzate le comunicazioni mobili. Cioè, essi prescritti dello spettro radio assegnato per diverse bande di frequenza bande spaiati o accoppiate di diverse larghezze. Flessibilità – questo è uno dei vantaggi principali di spettro radio LTE, che permette l'utilizzo in situazioni diverse. architettura di rete LTE permette non solo di operare in diversi intervalli di frequenza, ma bande di frequenza ispolzovat aventi differenti larghezze da 1.25 a 20 MHz. Inoltre, un tale sistema può effettuare operazioni in bande di frequenza accoppiati e spaiati, mantenendo il tempo e duplice di frequenza rispettivamente.

Se si parla di dispositivi terminali, quando accoppiato ispolzovanenii unità bande di frequenza può operare in modalità full-duplex o half-duplex. La seconda modalità, che viene eseguita la trasmissione terminale e ricezione di dati in tempi diversi ea differenti frequenze è interessante perché riduce notevolmente i requisiti delle caratteristiche esposte filtro duplex. A causa di questo, è possibile ridurre il costo dei dispositivi terminali. Inoltre, v'è la possibilità per l'introduzione delle bande di frequenza accoppiati con una distanza piccola duplex. Risulta che la rete di comunicazione mobile LTE può essere disposto in qualsiasi distribuzione di spettro di frequenze.

L'unico problema nello sviluppo della tecnologia radio, che fornisce radispektra applicazione flessibile – per rendere compatibile un dispositivo di comunicazione. A tale scopo tecnologia LTE implementata struttura di telaio identica nel caso di bande di frequenza diverse larghezze e diverse modalità duplex.

i dati di trasmissione multi-antenna

L'uso di trasmissione multi-antenna in sistemi di comunicazione mobile in grado di migliorare le loro prestazioni, e migliorare la loro capacità in termini di cura del cliente. Rivestimento rete LTE prevede l'utilizzo di due metodi di trasmissione multi-antenna: diversità e multi-thread, come un caso speciale che distingue la formazione di un fascio di antenna stretto. informazioni diversità può essere considerato come un metodo di equalizzare il livello del segnale che proviene da due antenne, che evita cali nei segnali a livello profondo che vengono ricevuti da ciascuna antenna singolarmente.

Si può vedere di più rete LTE: che cosa è e come si utilizza tutte queste modalità? Il metodo di trasmissione di diversità qui si riferiscono al codifica frequenza spaziale di blocchi di dati, che è integrato da diversità di tempo per lo spostamento di frequenza nell'applicazione di quattro antenne contemporaneamente. Diversità di trasmissione è generalmente utilizzato per i canali downlink condiviso dove è impossibile applicare la funzione di programmazione a seconda delle condizioni del canale di comunicazione. Così trasmissione diversità può essere usato per trasferire i dati utente, ad esempio, traffico VoIP. A causa della relativamente bassa intensità di questo traffico non può giustificare l'ulteriore sovraccarico che sono associati con la funzione di programmazione accennato in precedenza. A causa della diversità di trasferimento dei dati è possibile aumentare il raggio delle cellule e la capacità della rete.

trasmissione multithread per trasferimento simultaneo di un numero di flussi informativi su un canale radio è di utilizzare più ricevere e trasmettere antenne sono nell'apparecchiatura terminale e la rete stazione base, rispettivamente. Ciò aumenta notevolmente la velocità dei dati massima della trasmissione. Ad esempio, se il dispositivo terminale è dotato di quattro antenne ed un numero disponibile sulla stazione base, è reale è la trasmissione simultanea su un canale radio a quattro flussi di dati, che consente di effettuare in realtà quattro volte più larghezza di banda.

Se si utilizza una rete con un piccolo carico di lavoro o piccole celle, grazie al multi-streaming sarà possibile ottenere una larghezza di banda sufficiente per le stazioni radio, così come l'uso efficiente delle risorse radio. Se ci sono grandi cellule e un alto grado di intensità del carico, la qualità del canale non permette di sfruttare in modo multipotoka. In questo caso, la qualità del segnale può essere migliorata se uso più antenne di trasmissione per formare un fascio stretto per trasmettere dati in un unico flusso.

Se si considera la rete LTE – dà lei per ottenere una maggiore efficienza – quindi vale la pena di concludere che per un lavoro di qualità in diverse condizioni operative, questa tecnologia è implementata la trasmissione multi-stream adattivo, che consente di regolare costantemente il numero di flussi trasmessi simultaneamente, in conformità con la continua evoluzione Link State. Con un buono stato del canale può essere eseguita simultaneamente trasmettere fino a quattro flussi di dati che possono raggiungere velocità di trasmissione fino a 300 megabit al secondo ad una banda di frequenza di 20 megahertz.

Se lo stato canale non è così favorevole, la trasmissione è fatto un minor numero di corsi d'acqua. In questa situazione, l'antenna può essere usata per formare un pattern fascio stretto, aumentando la qualità di ricezione complessiva, che alla fine porta ad aumentare la capacità del sistema e ampliamento dell'area di servizio. Per garantire un'ampia area di copertura o trasferire dati ad alta velocità, è possibile trasmettere un flusso di dati con un fascio stretto, o utilizzare i canali comuni dati di trasmissione distanziati.

Il meccanismo di adattamento e la programmazione di un canale di comunicazione

Il principio di funzionamento delle reti LTE suggerisce che una pianificazione significherà la distribuzione delle risorse di rete tra gli utenti di dati. Qui fornisce scheduling dinamico nei canali di downlink e uplink. rete LTE in Russia istituito momentaneamente in modo da bilanciare i canali di comunicazione e le prestazioni complessive dell'intero sistema.

interfaccia radio LTE prevede l'implementazione di funzioni di programmazione, a seconda della condizione del canale di comunicazione. Con esso permette il trasferimento di dati ad alta velocità, che si ottiene mediante l'utilizzo di una maggiore modulazione dell'ordine, la trasmissione di informazioni aggiuntive flussi, riducendo il grado di codifica di canale, oltre a ridurre il numero di trasmissioni ripetute. Per fare questo comporta la frequenza e risorse di tempo sono caratterizzate da relativamente buone condizioni per la comunicazione. Si scopre che il trasferimento di una data quantità di dati avviene in un periodo di tempo più breve.

rete LTE in Russia, come in altri paesi, sono costruiti in modo che i servizi di traffico, che sono occupati da inoltrare i pacchetti con piccoli carichi dopo gli stessi intervalli di tempo, possono causare la necessità di aumentare il volume di traffico di segnalazione che è necessario per la programmazione dinamica. Si può anche superare la quantità di informazioni trasmesse da parte dell'utente. Questo è il motivo per cui v'è una cosa come una schedulazione statica della rete LTE. Cioè, diventa chiaro, se diciamo che l'utente seleziona una risorsa radio frequenza per la trasmissione di un determinato numero di sub-frame.

A causa del meccanismo di adattamento è possibile "spremere tutto il possibile" dal canale con prestazioni dinamiche. Esso consente di selezionare un canale schema di codifica e modulazione secondo quali condizioni caratterizzate rete di comunicazione LTE. Che sarebbe comprensibile se a dire che il suo lavoro influenza la velocità di trasmissione dei dati, così come la probabilità del canale eventuali errori.

La potenza in uplink e regolazione

Questo aspetto riguarda la gestione del livello di potenza irradiata dai terminali, per aumentare la capacità della rete, migliorare la qualità di comunicazione, per rendere la copertura d'area per ridurre il consumo energetico. Per raggiungere questi obiettivi, meccanismi di controllo di potenza tendono a massimizzare il livello utile del segnale di ingresso, riducendo le interferenze.

LTE "Beeline" e altre dichiarazioni suggeriscono che i segnali in uplink sono ortogonali, cioè tra utenti nella stessa cella dovrebbe essere interferenza reciproca, almeno, questo vale per le condizioni ideali di comunicazione. Il livello di rumore creato dagli utenti in celle adiacenti, dipende dove il terminale emittente, che è come attenua il segnale sulla strada per la cellula. LTE rete "megafono" è disposto nello stesso modo. Sarà corretto dire: quanto più il terminale è in cella adiacente, maggiore è il livello di rumore, che egli crea in esso. Terminali, che sono ad una distanza considerevole dalla cella adiacente può trasmettere segnali maggiore potenza rispetto ai terminali situati ad esso in prossimità.

A causa della ortogonalità dei segnali in uplink possono essere multiplati segnali dei vari terminali di alimentazione nello stesso canale nella stessa cella. Ciò significa che non v'è alcuna necessità di compensare burst di segnale che sorgono a causa di multipath propagazione delle onde radio, e possono essere utilizzati per aumentare la velocità di trasmissione dati utilizzando i meccanismi di adattamento e di programmazione per i canali di comunicazione.

dati inoltro

Quasi qualsiasi sistema di comunicazione, e la rete LTE in Ucraina non fa eccezione, di volta in volta commettere errori nel processo di trasferimento dei dati, per esempio, a causa di segnale dissolvenza, interferenze o rumore. Protezione Errore fornita dai metodi della ritrasmissione di parti perdute o corrotti delle informazioni per essere misure di salvaguardia per garantire la comunicazione di alta qualità. La risorsa radio è utilizzato in modo più razionale se il protocollo di dati di ritrasmissione è organizzato in modo efficiente. Per utilizzare l'interfaccia aerea massimo alta velocità, tecnologia LTE trovi relè sistema efficace dinamicamente due livelli dati che implementa Hybrid ARQ. Essa è caratterizzata da piccole sovraccarico necessario per il feedback e la ritrasmissione dei dati, integrati selettiva protocollo ripetizione di elevata affidabilità.

protocollo HARQ è previsto un dispositivo di ricevere informazioni ridondanti, che gli dà la possibilità di correggere eventuali errori specifici. protocollo di ritrasmissione HARQ porta alla formazione della ridondanza informazioni aggiuntive, che può essere richiesta nel caso in cui per errore non è stato sufficiente ritrasmissione. Ritrasmissione di pacchetti che non hanno superato il protocollo HARQ correzione viene eseguita utilizzando il protocollo ARQ. rete LTE sul lavoro iPhone in conformità con i principi di cui sopra.

Questa soluzione permette di garantire i pacchetti ritardo di trasmissione minimo con basso overhead, e l'affidabilità della comunicazione con garantito. protocollo HARQ permette di rilevare e correggere la maggior parte degli errori, che porta ad un piuttosto rara utilizzo del protocollo ARQ, dal momento che è associato con costi notevoli, oltre che ad un aumento della latenza di pacchetti broadcast.

La stazione di base è il nodo finale, che supporta entrambi i protocolli, fornendo una stretta relazione di livelli di questi due protocolli. Tra i vari vantaggi di questa architettura può essere chiamato un alta velocità per eliminare gli errori che rimangono dopo aver lavorato HARQ, e la quantità di informazioni trasmesse regolazione utilizzando il protocollo ARQ.

LTE interfaccia radio ha elevate prestazioni, grazie ai suoi componenti principali. La flessibilità consente di utilizzare l'interfaccia radio aria attiva su qualsiasi risorsa frequenza disponibile. La tecnologia LTE offre una serie di funzioni che garantiscono l'effettiva applicazione dell 'ambiente di comunicazione in rapida evoluzione. A seconda delle condizioni del canale, una funzione di programmazione offre agli utenti le migliori risorse. Applicazione della tecnologia multi-antenna riduce il segnale dissolvenza e con il meccanismo di adattamento canale possono utilizzare metodi di codifica e modulazione, garantendo in particolari condizioni di garanzia comunicazione ottimale.