LTE сүлжээг саяхан 3GPP консорциум зөвшөөрсөн. Ийм агаарын интерфейсийг ашигласнаар өгөгдөл дамжуулах дээд хурд, пакет дамжуулах саатал, спектрийн үр ашгийн хувьд урьд өмнө байгаагүй өндөр үзүүлэлттэй сүлжээг олж авах боломжтой. Зохиогчид LTE сүлжээг ашиглалтад оруулснаар радио спектр, олон антенны технологи, сувгийн дасан зохицох, хуваарийн механизм, өгөгдлийг дахин дамжуулах зохион байгуулалт, тэжээлийн хяналтыг илүү уян хатан ашиглах боломжийг олгож байна.
Өнгөрсөн түүх
HSPA өндөр хурдны пакет өгөгдлийн технологид суурилсан гар утасны өргөн зурвасын сүлжээг үүрэн холбооны хэрэглэгчид хэдийнэ хүлээн зөвшөөрөөд байна. Гэсэн хэдий ч, жишээлбэл, өгөгдөл дамжуулах хурдыг нэмэгдүүлэх, хоцролтыг багасгах, түүнчлэн сүлжээний нийт хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх замаар тэдний үйлчилгээг цаашид сайжруулах шаардлагатай байна.ийм харилцааны үйлчилгээ байнга нэмэгдэж байна. Энэ зорилгоор HSPA Evolution болон LTE радио интерфейсийн тодорхойлолтыг 3GPP консорциум хийсэн.
Өмнөх хувилбаруудын гол ялгаа
LTE сүлжээ нь өмнө нь бүтээгдсэн 3G системээс техникийн шинж чанараараа ялгаатай бөгөөд өгөгдөл дамжуулах дээд хурд нь секундэд 300 мегабит, пакет дамжуулах саатал 10 миллисекундээс хэтрээгүй, спектрийн үр ашигтай байдал зэрэг нь сайжирсан. хамаагүй өндөр. LTE сүлжээний бүтээн байгуулалтыг шинэ давтамжийн зурвас болон одоо байгаа операторуудын аль алинд нь хийж болно.
Энэ радио интерфэйс нь операторууд одоо байгаа 3GPP болон 3GPP2 стандартын системээс аажмаар шилжих шийдэл болгон байрлуулсан. Энэхүү интерфейсийг хөгжүүлэх нь IMT-Advanced 4G сүлжээний стандарт, өөрөөр хэлбэл шинэ үеийг бий болгох зам дахь нэлээд чухал үе шат юм. Үнэн хэрэгтээ LTE-ийн техникийн үзүүлэлтүүд нь 4G системд анх зориулагдсан байсан ихэнх функцийг аль хэдийн агуулж байна.
Радио интерфейсийн зохион байгуулалтын зарчим
Радио холбоо нь нэг онцлог шинж чанартай бөгөөд радио сувгийн чанар орон зай, цаг хугацаа тогтмол биш, давтамжаас хамаардаг. Радио долгионы олон талт тархалтын үр дүнд харилцааны параметрүүд харьцангуй хурдан өөрчлөгддөг гэдгийг энд хэлэх хэрэгтэй. Радио сувгаар мэдээлэл солилцох тогтмол хурдыг хадгалахын тулд ихэвчлэн багасгах хэд хэдэн аргыг ашигладагижил төстэй өөрчлөлтүүд, тухайлбал дамжуулах олон янзын аргууд. Үүний зэрэгцээ, мэдээллийн багцыг дамжуулах явцад хэрэглэгчид битийн хурдны богино хугацааны хэлбэлзлийг үргэлж анзаарч чаддаггүй. LTE сүлжээний горим нь радио хандалтын үндсэн зарчмыг аль ч үед ашиглах боломжтой радио нөөцийг хамгийн үр ашигтай ашиглахын тулд радио сувгийн чанарт хурдан өөрчлөлт оруулахыг багасгах биш харин ашиглах явдал юм. Үүнийг OFDM радио хандалтын технологиор дамжуулан давтамж, цагийн домайнуудад хэрэгжүүлдэг.
LTE сүлжээний төхөөрөмж
Ямар систем гэдгийг нь яаж зохион байгуулж байгааг нь ойлгосноор л ойлгогдоно. Энэ нь хэд хэдэн нарийн зурвасын дэд дамжуулагчаар өгөгдөл дамжуулахыг хамарсан ердийн OFDM технологи дээр суурилдаг. Сүүлийнхийг циклийн угтвартай хослуулан ашиглах нь OFDM-д суурилсан харилцаа холбоог радио сувгийн параметрүүдийн цаг хугацааны тархалтад тэсвэртэй болгох боломжийг олгодог бөгөөд хүлээн авагч талд нарийн төвөгтэй тэнцүүлэгчийн хэрэгцээг бараг арилгах боломжтой болгодог. Энэ нөхцөл байдал нь доод холболтыг зохион байгуулахад маш их хэрэгтэй болж байна, учир нь энэ тохиолдолд үндсэн давтамж дээр хүлээн авагчийн дохионы боловсруулалтыг хялбарчлах боломжтой бөгөөд энэ нь терминалын төхөөрөмжийн өртөгийг өөрөө бууруулах боломжтой болгодог. түүнд зарцуулсан эрчим хүчний хувьд. Энэ нь 4G LTE сүлжээг олон дамжуулалттай хамт ашиглахад онцгой ач холбогдолтой болно.
Доод линкээс ялгарах хүч нь хамаагүй бага байдаг дээш холбоос нь ажилд заавал оруулахыг шаарддаг.хамрах хүрээг нэмэгдүүлэх, хүлээн авах төхөөрөмжийн эрчим хүчний хэрэглээ, түүнчлэн түүний өртөгийг бууруулах эрчим хүчний хэмнэлттэй мэдээлэл дамжуулах арга. Хийсэн судалгаанууд нь одоо uplink LTE-ийн хувьд OFDM хэлбэрээр мэдээлэл дамжуулах нэг давтамжийн технологийг Фурьегийн дискрет хувиргах хуульд харгалзах дисперстэй ашиглах болсонд хүргэсэн. Энэхүү шийдэл нь ердийн модуляцтай харьцуулахад дундаж болон хамгийн их чадлын түвшний бага харьцааг хангадаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний хэмнэлтийг сайжруулж, терминалын төхөөрөмжүүдийн дизайныг хялбаршуулдаг.
ODFM технологийн дагуу мэдээлэл дамжуулахад ашигладаг үндсэн нөөцийг OFDM тэмдэгтийн багцад тохирох цаг давтамжийн сүлжээ, цаг болон давтамжийн домэйн дэх дэд дамжуулагчид харуулж болно. LTE сүлжээний горим нь 180 килогерц давтамжийн зурвас, нэг миллисекунд хугацааны интервалд тохирсон өгөгдөл дамжуулах үндсэн элемент болгон хоёр нөөцийн блокыг энд ашигладаг гэж үздэг. Давтамжийн нөөцийг нэгтгэх, кодын хурд, модуляцын дарааллыг сонгох зэрэг харилцааны параметрүүдийг тохируулах замаар өгөгдлийн хурдны өргөн хүрээг хэрэгжүүлэх боломжтой.
Үзүүлэлтүүд
Хэрэв бид LTE сүлжээг авч үзвэл энэ нь тодорхой тайлбар хийсний дараа тодорхой болно. Ийм сүлжээний радио интерфэйс дээр тавьсан өндөр зорилтод хүрэхийн тулд түүний хөгжүүлэгчид хэд хэдэн чухал зүйлийг зохион байгуулсанмөч ба функциональ байдал. Сүлжээний хүчин чадал, радиогийн хамрах хүрээ, саатлын хугацаа, өгөгдөл дамжуулах хурд зэрэг чухал үзүүлэлтүүдэд хэрхэн нөлөөлж байгааг нарийвчлан тусган доор тайлбарлах болно.
Радио спектрийг ашиглах уян хатан байдал
Газарзүйн тодорхой бүс нутагт үйл ажиллагаа явуулдаг хууль тогтоомжийн хэм хэмжээ нь хөдөлгөөнт холбоог хэрхэн зохион байгуулахад нөлөөлдөг. Өөрөөр хэлбэл тэд өөр өөр давтамжийн мужид хуваарилагдсан радио спектрийг өөр өөр өргөнтэй хосгүй эсвэл хосолсон зурвасаар зааж өгдөг. Ашиглалтын уян хатан байдал нь LTE радио спектрийн хамгийн чухал давуу талуудын нэг бөгөөд үүнийг янз бүрийн нөхцөлд ашиглах боломжийг олгодог. LTE сүлжээний архитектур нь өөр өөр давтамжийн зурваст ажиллахаас гадна өөр өөр өргөнтэй давтамжийн зурвасыг ашиглах боломжийг олгодог: 1.25-аас 20 мегагерц хүртэл. Нэмж дурдахад ийм систем нь хосгүй болон хосолсон давтамжийн зурваст ажиллах боломжтой бөгөөд цаг болон давтамжийн дуплексийг тус тус дэмждэг.
Хэрэв бид терминал төхөөрөмжүүдийн талаар ярих юм бол хосолсон давтамжийн зурвасыг ашиглах үед төхөөрөмж бүрэн дуплекс эсвэл хагас дуплекс горимд ажиллах боломжтой. Терминал өөр өөр цаг хугацаа, өөр өөр давтамжтайгаар өгөгдлийг хүлээн авч, дамжуулдаг хоёр дахь горим нь дуплекс шүүлтүүрийн шинж чанаруудад тавигдах шаардлагыг мэдэгдэхүйц бууруулж байгаагаараа сонирхолтой юм. Үүний ачаар терминалын төхөөрөмжийн өртөгийг бууруулах боломжтой. Нэмж дурдахад дуплекс зай багатай хосолсон давтамжийн зурвасыг нэвтрүүлэх боломжтой болно. Энэ нь сүлжээнүүд болж байнаLTE мобайл холбоог давтамжийн спектрийн бараг бүх хуваарилалтад зохион байгуулж болно.
Радио спектрийг уян хатан ашиглах боломжийг олгодог радио хандалтын технологийг хөгжүүлэх цорын ганц сорилт бол харилцаа холбооны төхөөрөмжийг нийцтэй болгох явдал юм. Үүний тулд LTE технологи нь өөр өөр өргөнтэй давтамжийн зурвас, өөр дуплекс горимыг ашиглах тохиолдолд ижил хүрээний бүтцийг хэрэгжүүлдэг.
Олон антенн өгөгдөл дамжуулах
Хөдөлгөөнт холбооны системд олон антенны өргөн нэвтрүүлгийг ашиглах нь тэдгээрийн техникийн шинж чанарыг сайжруулахаас гадна захиалагчийн үйлчилгээний чадавхийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. LTE сүлжээний хамрах хүрээ нь олон антенаар дамжуулах хоёр аргыг ашигладаг: олон талт ба олон урсгалт, үүний онцгой тохиолдол бол нарийн радио туяа үүсэх явдал юм. Төрөл бүрийн байдлыг хоёр антеннаас ирж буй дохионы түвшинг тэнцүүлэх арга гэж үзэж болох бөгөөд энэ нь антен бүрээс тусад нь хүлээн авах дохионы түвшний гүн уналтыг арилгах боломжийг олгодог.
LTE сүлжээг нарийвчлан авч үзье: энэ нь юу вэ, энэ бүх горимыг хэрхэн ашигладаг вэ? Дамжуулах олон талт байдал нь өгөгдлийн блокуудын орон зай-давтамжийн кодчилолын аргад суурилдаг бөгөөд энэ нь дөрвөн антеныг нэгэн зэрэг ашиглах үед давтамжийн шилжилтээр цаг хугацааны олон янз байдалаар нэмэгддэг. Олон талт байдлыг ихэвчлэн холбоосын төлөв байдлаас шалтгаалан хуваарийн функцийг ашиглах боломжгүй байдаг нийтлэг доош холбоосууд дээр ашигладаг. Хаанадамжуулах олон талт байдлыг VoIP траффик гэх мэт хэрэглэгчийн өгөгдлийг илгээхэд ашиглаж болно. Ийм хөдөлгөөний эрчим харьцангуй бага байдаг тул өмнө дурдсан хуваарийн функцтэй холбоотой нэмэлт зардлыг зөвтгөх боломжгүй юм. Өгөгдлийн олон талт байдлын тусламжтайгаар эсийн радиус болон сүлжээний багтаамжийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Нэг радио сувгаар хэд хэдэн мэдээллийн урсгалыг нэгэн зэрэг дамжуулахад зориулагдсан олон урсгалт дамжуулалт нь терминалын төхөөрөмж болон үндсэн сүлжээний станцад байрлах хэд хэдэн хүлээн авах болон дамжуулах антеннуудыг ашиглах явдал юм. Энэ нь өгөгдөл дамжуулах хамгийн дээд хурдыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, хэрэв терминал төхөөрөмж нь дөрвөн антенаар тоноглогдсон бөгөөд үндсэн станцад ийм тоо байгаа бол нэг радио сувгаар дөрөв хүртэлх мэдээллийн урсгалыг нэгэн зэрэг дамжуулах бүрэн боломжтой бөгөөд энэ нь дамжуулах чадварыг дөрөв дахин нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог..
Хэрэв та ажлын ачаалал багатай эсвэл жижиг үүртэй сүлжээ ашигладаг бол олон дамжуулалтын ачаар та радио сувгийн хангалттай өндөр дамжуулах чадварыг олж авахаас гадна радио нөөцийг үр ашигтай ашиглах боломжтой. Хэрэв том эсүүд, ачаалал ихтэй байвал сувгийн чанар нь олон урсгал дамжуулахыг зөвшөөрөхгүй. Энэ тохиолдолд нэг урсгалаар өгөгдөл дамжуулах нарийн туяа үүсгэхийн тулд олон дамжуулагч антеныг ашиглан дохионы чанарыг сайжруулж болно.
Хэрэв бид бодож үзвэлLTE сүлжээ - энэ нь илүү үр ашигтай байхын тулд юу өгдөг вэ - янз бүрийн ажиллагааны нөхцөлд өндөр чанартай ажиллахын тулд энэхүү технологи нь дасан зохицох олон урсгалт дамжуулалтыг хэрэгжүүлдэг бөгөөд энэ нь нэгэн зэрэг дамжуулагдах урсгалын тоог байнга тохируулах боломжийг олгодог. байнга өөрчлөгдөж байдаг сувгийн төлөвийн холболтын дагуу. Сайн холболтын нөхцөлд 4 хүртэлх өгөгдлийн урсгалыг нэгэн зэрэг дамжуулах боломжтой бөгөөд 20 мегагерц зурвасын өргөнтэй секундэд 300 мегабит хүртэл дамжуулах хурдтай болно.
Хэрэв сувгийн нөхцөл тийм ч таатай биш бол дамжуулалтыг цөөн урсгалаар хийдэг. Ийм нөхцөлд антеннуудыг нарийн цацраг үүсгэхэд ашиглаж болох бөгөөд энэ нь хүлээн авах ерөнхий чанарыг сайжруулж, улмаар системийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлж, үйлчилгээний талбайг өргөтгөхөд хүргэдэг. Том радиогийн хамрах хүрээг хангах эсвэл өндөр хурдтай өгөгдөл дамжуулахын тулд та нарийн туяагаар нэг өгөгдлийн урсгалыг дамжуулах эсвэл нийтлэг сувгууд дээр өгөгдлийн олон янз байдлыг ашиглах боломжтой.
Харилцаа холбооны сувгийг дасан зохицох, илгээх механизм
LTE сүлжээний ажиллах зарчим нь хуваарь гэдэг нь сүлжээний нөөцийг хэрэглэгчдийн хооронд өгөгдөл дамжуулахад хуваарилахыг хэлнэ гэж үздэг. Энэ нь урсгалын доод болон дээд талын сувгуудад динамик хуваарь гаргах боломжийг олгодог. Орос дахь LTE сүлжээнүүд нь харилцаа холбооны сувгууд болон ерөнхийдөө тэнцвэртэй байхаар тохируулагдсан байдагсистемийн ерөнхий гүйцэтгэл.
LTE радио интерфэйс нь холбооны сувгийн төлөв байдлаас шалтгаалан хуваарийн функцийг хэрэгжүүлнэ гэж тооцдог. Энэ нь өндөр эрэмбийн модуляцийг ашиглах, нэмэлт мэдээллийн урсгалыг дамжуулах, сувгийн кодчиллын түвшинг бууруулах, дахин дамжуулах тоог багасгах замаар өндөр хурдтай өгөгдөл дамжуулах боломжийг олгодог. Үүний тулд харилцааны харьцангуй сайн нөхцөлөөр тодорхойлогддог давтамж, цаг хугацааны нөөцийг ашигладаг. Тодорхой хэмжээний өгөгдөл дамжуулах нь илүү богино хугацаанд хийгддэг нь харагдаж байна.
ОХУ-д LTE сүлжээнүүд нь бусад орнуудын нэгэн адил тодорхой хугацааны дараа бага ачаалалтай пакетуудыг дамжуулах завгүй үйлчилгээний урсгал нь дохионы урсгалын хэмжээг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байхаар бүтээгдсэн байдаг. Энэ нь динамик хуваарьт шаардлагатай. Энэ нь хэрэглэгчийн цацаж буй мэдээллийн хэмжээнээс ч давж магадгүй. Тийм ч учраас LTE сүлжээний статик хуваарь гэж ийм зүйл байдаг. Энэ нь юу вэ, хэрэв хэрэглэгч тодорхой тооны дэд фрэймийг дамжуулах зориулалттай RF-ийн нөөцийг хуваарилсан гэж хэлбэл тодорхой болно.
Дасан зохицох механизмын ачаар динамик холбоосын чанартай сувгаас "боломжтой бүх зүйлийг шахах" боломжтой. Энэ нь LTE сүлжээгээр тодорхойлогддог харилцааны нөхцлийн дагуу сувгийн кодчилол, модуляцын схемийг сонгох боломжийг танд олгоно. Энэ нь юу болох нь түүний ажил нөлөөлж байна гэвэл тодорхой болноөгөгдөл дамжуулах хурд, түүнчлэн сувагт алдаа гарах магадлалын талаар.
Дээрх холболтын хүч ба зохицуулалт
Энэ тал нь сүлжээний хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх, холбооны чанарыг сайжруулах, радио хамрах хүрээг томруулах, эрчим хүчний хэрэглээг багасгах зорилгоор терминалуудаас ялгарах цахилгааны түвшинг хянах явдал юм. Эдгээр зорилгод хүрэхийн тулд тэжээлийн хяналтын механизмууд нь радио хөндлөнгийн оролцоог багасгахын зэрэгцээ ашигтай ирж буй дохионы түвшинг нэмэгдүүлэхийг эрмэлздэг.
Beeline болон бусад операторуудын LTE сүлжээнүүд нь дээшлэх дохио нь ортогональ хэвээр байна гэж үздэг, өөрөөр хэлбэл нэг үүрний хэрэглэгчдийн хооронд харилцан радио хөндлөнгийн оролцоо байх ёсгүй, наад зах нь харилцааны хамгийн тохиромжтой нөхцөлд. Хөрш зэргэлдээх эсийн хэрэглэгчдийн үүсгэсэн хөндлөнгийн оролцооны түвшин нь ялгаруулах терминал хаана байрлаж байгаагаас, өөрөөр хэлбэл үүрэнд хүрэх замд түүний дохио хэрхэн буурч байгаагаас хамаарна. Megafon LTE сүлжээг яг ижил аргаар зохион байгуулдаг. Үүнийг хэлэх нь зөв байх болно: терминал нь хөрш зэргэлдээх үүрэнд ойр байх тусам түүний үүсгэсэн хөндлөнгийн түвшин өндөр байх болно. Хөрш зэргэлдээх үүрнээс хол байрлах терминалууд нь ойролцоох терминалуудаас илүү хүчтэй дохио дамжуулах чадвартай.
Дохиоуудын ортогональ байдлаас шалтгаалан дээш холбоос нь нэг суваг дахь өөр өөр чадалтай терминалуудын дохиог нэг нүдэн дээр олонжуулж чаддаг. Энэ нь дохионы түвшний огцом өсөлтийг нөхөх шаардлагагүй гэсэн үг юм. Энэ нь радио долгионы олон талт тархалтаас үүдэлтэй бөгөөд та тэдгээрийг ашиглан харилцаа холбооны сувгуудын дасан зохицох, хуваарилах механизмыг ашиглан өгөгдөл дамжуулах хурдыг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Өгөгдлийн реле
Украины бараг бүх холбооны систем, LTE сүлжээнүүд нь үл хамаарах зүйл биш бөгөөд үе үе өгөгдөл дамжуулах явцад алдаа гаргадаг, тухайлбал дохионы уналт, хөндлөнгийн оролцоо, чимээ шуугианы улмаас. Алдааны хамгаалалт нь өндөр чанарын харилцаа холбоог хангах зорилготой алдагдсан эсвэл эвдэрсэн мэдээллийг дахин дамжуулах аргуудаар хангадаг. Өгөгдлийн реле протоколыг үр дүнтэй зохион байгуулбал радио нөөцийг илүү оновчтой ашигладаг. Өндөр хурдны агаарын интерфэйсийг хамгийн сайн ашиглахын тулд LTE технологи нь Hybrid ARQ-ийг хэрэгжүүлдэг динамик үр ашигтай хоёр давхаргат өгөгдөл дамжуулах системтэй. Энэ нь санал хүсэлт өгөх, өгөгдлийг дахин илгээхэд шаардагдах зардал багатай бөгөөд өндөр найдвартай сонгомол дахин оролдох протоколтой.
HARQ протокол нь хүлээн авагч төхөөрөмжийг нэмэлт мэдээллээр хангаж, аливаа тодорхой алдааг засах боломжийг олгодог. HARQ протоколоор дамжуулан дахин дамжуулах нь нэмэлт мэдээллийн нөөцийг бий болгоход хүргэдэг бөгөөд энэ нь алдааг арилгахад дахин дамжуулалт хангалтгүй үед шаардлагатай байж болно. HARQ протоколоор засаагүй пакетуудыг дахин дамжуулахыг ашиглан гүйцэтгэнэARQ протоколыг ашиглан. iPhone дээрх LTE сүлжээ нь дээрх зарчмын дагуу ажилладаг.
Энэ шийдэл нь танд хамгийн бага зардалтайгаар пакет орчуулгын саатал, харилцааны найдвартай байдлыг хангах боломжийг олгоно. HARQ протокол нь ихэнх алдааг илрүүлж засч залруулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь ARQ протоколыг нэлээд ховор ашиглахад хүргэдэг, учир нь энэ нь их хэмжээний зардал, мөн пакет орчуулгын явцад саатлын хугацааг нэмэгдүүлдэг.
Суурь станц нь эдгээр хоёр протоколыг дэмждэг төгсгөлийн зангилаа бөгөөд хоёр протоколын давхаргын хооронд нягт холболтыг хангадаг. Ийм архитектурын олон давуу талуудын дунд HARQ-г ажиллуулсны дараа үлдсэн алдааг арилгах өндөр хурд, мөн ARQ протоколыг ашиглан дамжуулж буй мэдээллийн хэмжээг тохируулах боломжтой байдаг.
LTE радио интерфейс нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийнхээ ачаар өндөр гүйцэтгэлтэй. Радио спектрийг ашиглах уян хатан байдал нь энэ радио интерфэйсийг боломжтой давтамжийн нөөцтэй ашиглах боломжтой болгодог. LTE технологи нь харилцаа холбооны хурдацтай өөрчлөгдөж буй нөхцөл байдлыг үр ашигтай ашиглах боломжийг олгодог хэд хэдэн боломжуудыг олгодог. Холболтын төлөв байдлаас хамааран хуваарийн функц нь хэрэглэгчдэд хамгийн сайн нөөцийг өгдөг. Олон антенны технологийг ашиглах нь дохионы бүдгэрэлтийг багасгахад хүргэдэг бөгөөд сувгийн дасан зохицох механизмын тусламжтайгаар тодорхой нөхцөлд харилцааны оновчтой чанарыг баталгаажуулдаг кодчилол болон дохионы модуляцийн аргыг ашиглах боломжтой.
