LTE tarmog'i yaqinda 3GPP konsorsiumi tomonidan tasdiqlangan. Bunday havo interfeysidan foydalanib, maksimal ma'lumotlarni uzatish tezligi, paketlarni uzatishning kechikishi va spektral samaradorlik nuqtai nazaridan misli ko'rilmagan ko'rsatkichlarga ega tarmoqni olish mumkin. Mualliflarning taʼkidlashicha, LTE tarmogʻining ishga tushirilishi radio spektridan, koʻp antennali texnologiyadan, kanallarni moslashtirish, rejalashtirish mexanizmlari, maʼlumotlarni qayta uzatishni tashkil etish va quvvatni boshqarishdan yanada moslashuvchan foydalanish imkonini beradi.
Backstory
HSPA yuqori tezlikdagi paketli ma'lumotlar texnologiyasiga asoslangan mobil keng polosali ulanish allaqachon uyali tarmoq foydalanuvchilari tomonidan keng qabul qilingan. Biroq, ularning xizmatlarini yanada yaxshilash, masalan, ma'lumotlarni uzatish tezligini oshirish, kechikish vaqtini minimallashtirish, shuningdek, umumiy tarmoq sig'imini oshirish kerak, chunki foydalanuvchilarning talablaribunday aloqa xizmatlari doimiy ravishda oshib bormoqda. Aynan shu maqsadda HSPA Evolution va LTE radio interfeyslarining spetsifikatsiyasi 3GPP konsorsiumi tomonidan ishlab chiqilgan.
Avvalgi versiyalardan asosiy farqlar
LTE tarmog'i ilgari ishlab chiqilgan 3G tizimidan takomillashtirilgan texnik xususiyatlari, jumladan ma'lumotlarni uzatishning maksimal tezligi sekundiga 300 megabitdan ortiqligi, paketlarni uzatishning kechikishi 10 millisekunddan oshmasligi va spektral samaradorligi bilan farq qiladi. ancha yuqori. LTE tarmoqlarini qurish yangi chastota diapazonlarida ham, mavjud operatorlarda ham amalga oshirilishi mumkin.
Ushbu radio interfeysi yechim sifatida joylashtirilgan boʻlib, unga operatorlar hozirda mavjud boʻlgan 3GPP va 3GPP2 standartlari tizimlaridan bosqichma-bosqich oʻtadilar. Va ushbu interfeysning rivojlanishi IMT-Advanced 4G tarmoq standartini, ya'ni yangi avlodni shakllantirish yo'lidagi juda muhim bosqichdir. Aslida, LTE spetsifikatsiyasi dastlab 4G tizimlari uchun moʻljallangan koʻpgina funksiyalarni oʻz ichiga olgan.
Radio interfeysni tashkil etish printsipi
Radioaloqaning oʻziga xos xususiyati borki, radiokanal sifati vaqt va makonda doimiy emas, balki chastotaga bogʻliq. Bu erda radioto'lqinlarning ko'p yo'nalishli tarqalishi natijasida aloqa parametrlari nisbatan tez o'zgarishini aytish kerak. Radiokanal orqali doimiy ma'lumot almashish tezligini ta'minlash uchun odatda minimallashtirishning bir qancha usullari qo'llaniladishunga o'xshash o'zgarishlar, ya'ni turli xil uzatish usullari. Shu bilan birga, axborot paketlarini uzatish jarayonida foydalanuvchilar har doim ham bit tezligidagi qisqa muddatli tebranishlarni seza olmaydi. LTE tarmog'i rejimi radioga kirishning asosiy printsipi sifatida istalgan vaqtda mavjud bo'lgan radio resurslaridan samarali foydalanishni ta'minlash uchun radiokanal sifatini tez o'zgartirishni kamaytirish emas, balki qo'llashni nazarda tutadi. Bu chastota va vaqt domenlarida OFDM radio kirish texnologiyasi orqali amalga oshiriladi.
LTE tarmoq qurilmasi
U qanday tizim ekanligini faqat uning qanday tashkil etilganligini tushunish orqali tushunish mumkin. U bir nechta tor diapazonli subtashuvchilar orqali ma'lumotlarni uzatishni o'z ichiga olgan an'anaviy OFDM texnologiyasiga asoslangan. Ikkinchisini tsiklik prefiks bilan birgalikda ishlatish OFDM-ga asoslangan aloqani radiokanal parametrlarining vaqt dispersiyasiga chidamli qilish imkonini beradi, shuningdek, qabul qiluvchi tomonda murakkab ekvalayzerlarga bo'lgan ehtiyojni amalda yo'q qilishga imkon beradi. Bu holat pastga ulanishni tashkil qilish uchun juda foydali bo'lib chiqadi, chunki bu holda asosiy chastotada qabul qiluvchi tomonidan signallarni qayta ishlashni soddalashtirish mumkin, bu esa terminal qurilmasining o'zi narxini kamaytirishga imkon beradi. u tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat sifatida. Bu, ayniqsa, 4G LTE tarmog‘idan multi-streaming bilan birga foydalanilganda muhim ahamiyat kasb etadi.
Nurlanish quvvati pastga yoʻnalishga qaraganda ancha past boʻlgan yuqoriga havola ishga majburiy kiritilishini talab qiladi.qamrov zonasini oshirish, qabul qiluvchi qurilmaning quvvat sarfini, shuningdek, uning narxini kamaytirish uchun axborot uzatishning energiya tejamkor usuli. O'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, endi yuqoriga ulanish LTE uchun diskret Furye o'zgartirish qonuniga mos keladigan dispersiyaga ega OFDM ko'rinishidagi ma'lumotlarni uzatish uchun bir chastotali texnologiya qo'llaniladi. Bu yechim anʼanaviy modulyatsiyaga nisbatan oʻrtacha va maksimal quvvat darajalarining pastroq nisbatini taʼminlaydi, bu energiya samaradorligini oshiradi va terminal qurilmalari dizaynini soddalashtiradi.
ODFM texnologiyasiga muvofiq ma'lumot uzatishda foydalaniladigan asosiy resurs OFDM belgilar to'plamiga mos keladigan vaqt-chastota tarmog'i va vaqt va chastota domenlaridagi pastki tashuvchilar sifatida ko'rsatilishi mumkin. LTE tarmog'i rejimi bu erda ma'lumotlarni uzatishning asosiy elementi sifatida 180 kilogerts chastota diapazoni va bir millisekundlik vaqt oralig'iga mos keladigan ikkita resurs blokidan foydalanilishini nazarda tutadi. Chastotali resurslarni birlashtirish, aloqa parametrlarini oʻrnatish, shu jumladan kod tezligi va modulyatsiya tartibini tanlash orqali maʼlumotlar uzatish tezligining keng doirasini amalga oshirish mumkin.
Xususiyatlar
Agar LTE tarmoqlarini ko'rib chiqsak, bu nima ekanligi ma'lum tushuntirishlardan keyin aniq bo'ladi. Bunday tarmoqning radio interfeysi uchun qo'yilgan yuqori maqsadlarga erishish uchun uning ishlab chiquvchilari bir qator muhim narsalarni tashkil qilishdimomentlar va funksionallik. Ularning har biri tarmoq sig‘imi, radio qamrovi, kechikish vaqti va ma’lumotlarni uzatish tezligi kabi muhim ko‘rsatkichlarga qanday ta’sir qilishi batafsil ko‘rsatilgan holda quyida tavsiflanadi.
Radio spektridan foydalanishda moslashuvchanlik
Muayyan geografik mintaqada amal qiladigan qonunchilik normalari mobil aloqa qanday tashkil etilishiga ta'sir qiladi. Ya'ni, ular turli xil chastota diapazonlarida ajratilmagan yoki turli xil kenglikdagi bog'langan bantlar tomonidan ajratilgan radio spektrini belgilaydilar. Foydalanishning moslashuvchanligi LTE radio spektrining eng muhim afzalliklaridan biri bo'lib, uni turli vaziyatlarda qo'llash imkonini beradi. LTE tarmog'ining arxitekturasi nafaqat turli chastota diapazonlarida ishlashga, balki turli xil kenglikdagi chastota diapazonlaridan ham foydalanishga imkon beradi: 1,25 dan 20 megahertzgacha. Bundan tashqari, bunday tizim mos ravishda vaqt va chastotali dupleksni qo'llab-quvvatlovchi ajratilmagan va bog'langan chastota diapazonlarida ishlashi mumkin.
Agar terminal qurilmalari haqida gapiradigan bo'lsak, u holda juftlashtirilgan chastota diapazonlaridan foydalanganda qurilma to'liq dupleks yoki yarim dupleks rejimida ishlashi mumkin. Terminal turli vaqtlarda va turli chastotalarda ma'lumotlarni qabul qiladigan va uzatadigan ikkinchi rejim, dupleks filtrining xususiyatlariga qo'yiladigan talablarni sezilarli darajada kamaytiradiganligi bilan jozibador. Buning yordamida terminal qurilmalari narxini pasaytirish mumkin. Bundan tashqari, dupleks oralig'i past bo'lgan juftlashtirilgan chastota diapazonlarini joriy qilish mumkin bo'ladi. Ma'lum bo'lishicha, tarmoqlarLTE mobil aloqalarini chastota spektrining deyarli har qanday taqsimotida tashkil qilish mumkin.
Radio spektridan moslashuvchan foydalanish imkonini beruvchi radioaloqa texnologiyasini ishlab chiqishdagi yagona qiyinchilik aloqa qurilmalarini moslashtirishdir. Shu maqsadda LTE texnologiyasi turli kenglikdagi chastota diapazonlari va turli dupleks rejimlardan foydalanganda bir xil ramka tuzilishini amalga oshiradi.
Ko'p antennali ma'lumotlarni uzatish
Mobil aloqa tizimlarida koʻp antennali eshittirishdan foydalanish ularning texnik xususiyatlarini yaxshilash, shuningdek, abonentlarga xizmat koʻrsatish imkoniyatlarini kengaytirish imkonini beradi. LTE tarmog'ining qamrovi ko'p antennali uzatishning ikkita usulidan foydalanishni o'z ichiga oladi: xilma-xillik va ko'p oqimli, alohida holat sifatida tor radio nurining shakllanishi. Turli xillikni ikkita antennadan keladigan signal darajasini tenglashtirish usuli sifatida qarash mumkin, bu esa har bir antennadan alohida qabul qilinadigan signallar darajasidagi chuqur pasayishlarni bartaraf etish imkonini beradi.
LTE tarmog'ini batafsil ko'rib chiqamiz: bu nima va u ushbu rejimlarning barchasidan qanday foydalanadi? Bu erda uzatish xilma-xilligi ma'lumotlar bloklarini kosmik chastotali kodlash usuliga asoslangan bo'lib, u bir vaqtning o'zida to'rtta antennadan foydalanganda chastota o'zgarishi bilan vaqt xilma-xilligi bilan to'ldiriladi. Turli xillik odatda ulanish holatiga qarab rejalashtirish funktsiyasini qo'llash mumkin bo'lmagan umumiy pastga ulanishlarda qo'llaniladi. Qayerdauzatish xilma-xilligi foydalanuvchi ma'lumotlarini yuborish uchun ishlatilishi mumkin, masalan, VoIP trafik. Bunday trafikning nisbatan past intensivligi tufayli yuqorida aytib o'tilgan rejalashtirish funktsiyasi bilan bog'liq bo'lgan qo'shimcha xarajatlarni oqlab bo'lmaydi. Maʼlumotlar xilma-xilligi bilan hujayralar radiusi va tarmoq sigʻimini oshirish mumkin.
Bir radiokanal orqali bir qancha axborot oqimlarini bir vaqtda uzatish uchun multistreamli uzatish mos ravishda terminal qurilmasida va tayanch tarmoq stansiyasida joylashgan bir nechta qabul qiluvchi va uzatuvchi antennalardan foydalanishni nazarda tutadi. Bu ma'lumotlarni uzatishning maksimal tezligini sezilarli darajada oshiradi. Masalan, agar terminal qurilmasi to'rtta antenna bilan jihozlangan bo'lsa va bunday raqam bazaviy stantsiyada mavjud bo'lsa, u holda bitta radiokanal orqali bir vaqtning o'zida to'rttagacha ma'lumot oqimini uzatish juda mumkin, bu esa aslida uning o'tkazuvchanligini to'rt barobar oshirish imkonini beradi..
Agar siz kichik ish yuki yoki kichik hujayralar boʻlgan tarmoqdan foydalansangiz, koʻp oqimli uzatish tufayli siz radiokanallar uchun yetarlicha yuqori oʻtkazuvchanlikka erishishingiz, shuningdek, radio resurslaridan samarali foydalanishingiz mumkin. Katta hujayralar va yuqori darajadagi yuk bo'lsa, kanal sifati ko'p oqimli uzatishga ruxsat bermaydi. Bunday holda, signal sifatini bir nechta uzatish antennalari yordamida bir oqimda ma'lumotlarni uzatish uchun tor nur hosil qilish orqali yaxshilash mumkin.
Agar hisobga olsakLTE tarmog'i - bu yuqori samaradorlikka erishish uchun nima beradi - shuning uchun xulosa qilish kerakki, har xil ish sharoitida yuqori sifatli ishlash uchun ushbu texnologiya moslashuvchan ko'p oqimli uzatishni amalga oshiradi, bu sizga bir vaqtning o'zida uzatiladigan oqimlar sonini doimiy ravishda sozlash imkonini beradi, doimiy o'zgaruvchan kanal holati ulanishlariga muvofiq. Yaxshi ulanish sharoitlari bilan bir vaqtning o'zida to'rttagacha ma'lumot oqimi uzatilishi mumkin, bu 20 megahertz tarmoqli kengligi bilan sekundiga 300 megabitgacha uzatish tezligiga erishadi.
Agar kanal holati unchalik qulay boʻlmasa, uzatish kamroq oqimlar orqali amalga oshiriladi. Bunday vaziyatda antennalar tor nurni hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa umumiy qabul qilish sifatini yaxshilaydi, bu esa oxir-oqibat tizim imkoniyatlarini oshirishga va xizmat ko'rsatish maydonini kengaytirishga olib keladi. Katta radio qamrov hududlarini yoki yuqori tezlikda maʼlumotlarni uzatishni taʼminlash uchun siz bitta maʼlumot oqimini tor nur bilan uzatishingiz yoki umumiy kanallarda maʼlumotlar xilma-xilligidan foydalanishingiz mumkin.
Aloqa kanalini moslashtirish va joʻnatish mexanizmi
LTE tarmoqlarining ishlash printsipi rejalashtirishni ma'lumotlarni uzatish uchun foydalanuvchilar o'rtasida tarmoq resurslarini taqsimlashni nazarda tutadi. Bu quyi va yuqori oqim kanallarida dinamik rejalashtirishni ta'minlaydi. Hozirgi vaqtda Rossiyadagi LTE tarmoqlari aloqa kanallari va umuman muvozanatni ta'minlaydigan tarzda tuzilganumumiy tizim unumdorligi.
LTE radio interfeysi aloqa kanali holatiga qarab rejalashtirish funktsiyasini amalga oshirishni o'z zimmasiga oladi. U ma'lumotlarni yuqori tezlikda uzatishni ta'minlaydi, bunga yuqori tartibli modulyatsiyani qo'llash, qo'shimcha axborot oqimlarini uzatish, kanal kodlash darajasini pasaytirish va qayta uzatishlar sonini kamaytirish orqali erishiladi. Buning uchun nisbatan yaxshi aloqa sharoitlari bilan ajralib turadigan chastota va vaqt resurslaridan foydalaniladi. Ma'lum bo'lishicha, ma'lum miqdordagi ma'lumotlarni uzatish qisqaroq vaqt ichida amalga oshiriladi.
Rossiyada LTE tarmoqlari, boshqa mamlakatlarda boʻlgani kabi, shunday qurilganki, bir xil vaqt oraligʻidan keyin kichik foydali yukga ega boʻlgan paketlarni yoʻn altirish bilan band boʻlgan xizmatlar trafigi signalizatsiya trafigini koʻpaytirishni talab qilishi mumkin. Bu dinamik rejalashtirish uchun zarur. Bu hatto foydalanuvchi tomonidan uzatiladigan ma'lumotlar miqdoridan ham oshib ketishi mumkin. Shuning uchun LTE tarmog'ini statik rejalashtirish kabi narsa mavjud. Bu nima, agar foydalanuvchiga ma'lum miqdordagi kichik kadrlarni uzatish uchun mo'ljallangan RF resursi ajratilganligini aytsak, aniq bo'ladi.
Moslashuv mexanizmlari tufayli dinamik havola sifatiga ega kanaldan "hamma narsani siqib chiqarish" mumkin. Bu LTE tarmoqlari bilan tavsiflangan aloqa shartlariga muvofiq kanal kodlash va modulyatsiya sxemasini tanlash imkonini beradi. Agar uning ishi ta'sir qiladi, desak, bu nima ekanligi aniq bo'ladima'lumotlarni uzatish tezligi, shuningdek, kanalda xatolik yuzaga kelishi ehtimoli haqida.
Ulanish quvvati va tartibga solish
Bu jihat tarmoq sigʻimini oshirish, aloqa sifatini yaxshilash, radio qamrov zonasini kengaytirish va quvvat sarfini kamaytirish uchun terminallar chiqaradigan quvvat darajasini nazorat qilish bilan bogʻliq. Ushbu maqsadlarga erishish uchun quvvatni boshqarish mexanizmlari radio shovqinlarini kamaytirish bilan birga foydali kiruvchi signal darajasini maksimal darajada oshirishga intiladi.
"Bilayn" va boshqa operatorlarning LTE tarmoqlari yuqoriga ulanish signallari ortogonal boʻlib qolishi, yaʼni bir uyali aloqa foydalanuvchilari oʻrtasida hech boʻlmaganda ideal aloqa sharoitlarida oʻzaro radio shovqinlari boʻlmasligi kerak deb hisoblaydi. Qo'shni hujayralar foydalanuvchilari tomonidan yaratilgan shovqin darajasi emissiya terminali qayerda joylashganiga, ya'ni uning signali hujayraga boradigan yo'lda qanday zaiflashishiga bog'liq. Megafon LTE tarmog'i xuddi shu tarzda tashkil etilgan. Buni aytish to'g'ri bo'ladi: terminal qo'shni hujayraga qanchalik yaqin bo'lsa, unda hosil bo'ladigan shovqin darajasi shunchalik yuqori bo'ladi. Qo'shni hujayradan uzoqroqda joylashgan terminallar unga yaqin joylashgan terminallarga qaraganda kuchliroq signallarni uzatishga qodir.
Signallarning ortogonalligi tufayli yuqoriga ulanish bir hujayradagi bitta kanaldagi turli quvvatdagi terminallardan signallarni koʻpaytirishi mumkin. Bu signal darajasidagi keskin o'zgarishlarni qoplashning hojati yo'qligini anglatadi,radioto'lqinlarning ko'p yo'nalishli tarqalishi tufayli yuzaga keladi va siz ulardan aloqa kanallarini moslashtirish va rejalashtirish mexanizmlari yordamida ma'lumotlarni uzatish tezligini oshirish uchun foydalanishingiz mumkin.
Ma'lumot o'tkazgichlari
Deyarli har qanday aloqa tizimi va Ukrainadagi LTE tarmoqlari bundan mustasno emas, vaqti-vaqti bilan ma'lumotlarni uzatish jarayonida xatoliklarga yo'l qo'yadi, masalan, signalning susayishi, shovqin yoki shovqin. Xatolardan himoya qilish yuqori sifatli aloqani ta'minlash uchun mo'ljallangan, yo'qolgan yoki buzilgan ma'lumotlarni qayta uzatish usullari bilan ta'minlanadi. Ma'lumotlar uzatish protokoli samarali tashkil etilgan bo'lsa, radio resursdan ancha oqilona foydalaniladi. Yuqori tezlikdagi havo interfeysidan maksimal darajada foydalanish uchun LTE texnologiyasi Hybrid ARQ-ni amalga oshiradigan dinamik samarali ikki qatlamli ma'lumot uzatish tizimiga ega. Unda fikr-mulohaza bildirish va maʼlumotlarni qayta joʻnatish uchun zarur boʻlgan kam xarajatlar mavjud boʻlib, yuqori ishonchlilikdagi tanlangan qayta urinish protokoli mavjud.
HARQ protokoli qabul qiluvchi qurilmani har qanday aniq xatolarni tuzatishga imkon beruvchi ortiqcha ma'lumot bilan ta'minlaydi. HARQ protokoli orqali qayta uzatish qo'shimcha ma'lumot zaxirasining shakllanishiga olib keladi, agar qayta uzatish xatolarni bartaraf etish uchun etarli bo'lmasa, talab qilinishi mumkin. HARQ protokoli bilan tuzatilmagan paketlarni qayta uzatish bilan amalga oshiriladiARQ protokoli yordamida. iPhone’dagi LTE tarmoqlari yuqoridagi tamoyillarga muvofiq ishlaydi.
Ushbu yechim sizga paketli tarjimaning minimal kechikishini kam qoʻshimcha xarajatlar bilan kafolatlash imkonini beradi, shu bilan birga aloqa ishonchliligi kafolatlanadi. HARQ protokoli ko'pgina xatolarni aniqlash va tuzatish imkonini beradi, bu esa ARQ protokolidan juda kam foydalanishga olib keladi, chunki bu katta yuk bilan bog'liq, shuningdek, paketlarni tarjima qilishda kechikish vaqtini oshiradi.
Asosiy stansiya bu ikkala protokolni qoʻllab-quvvatlaydigan soʻnggi tugun boʻlib, ikki protokol qatlamlari oʻrtasida mustahkam aloqani taʼminlaydi. Bunday arxitekturaning turli afzalliklari orasida HARQ ishlagandan keyin qolgan xatolarni yo'q qilishning yuqori tezligi, shuningdek, ARQ protokoli yordamida uzatiladigan ma'lumotlarning sozlanishi mumkin.
LTE radio interfeysi asosiy komponentlari tufayli yuqori unumdorlikka ega. Radio spektridan foydalanishning moslashuvchanligi ushbu radio interfeysidan har qanday mavjud chastota resursi bilan foydalanish imkonini beradi. LTE texnologiyasi tez oʻzgaruvchan aloqa sharoitlaridan samarali foydalanish imkonini beruvchi bir qator funksiyalarni taqdim etadi. Bog'lanish holatiga qarab, rejalashtirish funktsiyasi foydalanuvchilarga eng yaxshi resurslarni beradi. Ko'p antennali texnologiyalardan foydalanish signalning susayishining kamayishiga olib keladi va kanalni moslashtirish mexanizmlari yordamida muayyan sharoitlarda optimal aloqa sifatini kafolatlaydigan kodlash va signal modulyatsiyasi usullaridan foydalanish mumkin.
