LTE şəbəkəsi bu yaxınlarda 3GPP konsorsiumu tərəfindən təsdiqlənib. Belə bir hava interfeysindən istifadə etməklə maksimum məlumat ötürmə sürəti, paketlərin ötürülməsinin gecikməsi və spektral effektivlik baxımından görünməmiş performansa malik şəbəkə əldə etmək mümkündür. Müəlliflər bildirirlər ki, LTE şəbəkəsinin işə salınması radio spektrindən, çoxantena texnologiyasından, kanalların uyğunlaşdırılmasından, qrafikin qurulması mexanizmlərindən, məlumatların təkrar ötürülməsinin təşkili və enerjiyə nəzarətdən daha çevik istifadə etməyə imkan verir.
Backstory
HSPA yüksəksürətli paket məlumat texnologiyasına əsaslanan mobil genişzolaqlı internet artıq mobil şəbəkə istifadəçiləri tərəfindən geniş şəkildə qəbul edilib. Bununla belə, onların xidmətini daha da təkmilləşdirmək lazımdır, məsələn, məlumatların ötürülmə sürətinin artırılması, gecikmə vaxtının minimuma endirilməsi, eləcə də ümumi şəbəkə tutumunun artırılması, çünki istifadəçilərin tələbləribelə rabitə xidmətləri durmadan artır. Məhz bu məqsədlə HSPA Evolution və LTE radio interfeyslərinin spesifikasiyası 3GPP konsorsiumu tərəfindən hazırlanmışdır.
Əvvəlki versiyalardan əsas fərqlər
LTE şəbəkəsi əvvəllər hazırlanmış 3G sistemindən təkmilləşdirilmiş texniki xüsusiyyətləri ilə, o cümlədən saniyədə 300 meqabitdən çox məlumat ötürmə sürəti, paketin ötürülməsi gecikməsinin 10 millisaniyədən çox olmaması və spektral səmərəliliyi ilə fərqlənir. xeyli yüksəkdir. LTE şəbəkələrinin qurulması həm yeni tezlik diapazonlarında, həm də mövcud operatorlarda həyata keçirilə bilər.
Bu radio interfeysi operatorların tədricən hazırda mövcud olan 3GPP və 3GPP2 standart sistemlərindən keçəcəkləri həll yolu kimi yerləşdirilib. Və bu interfeysin inkişafı IMT-Advanced 4G şəbəkə standartının, yəni yeni nəslin formalaşması yolunda kifayət qədər mühüm mərhələdir. Əslində, LTE spesifikasiyası əvvəlcə 4G sistemləri üçün nəzərdə tutulmuş funksiyaların əksəriyyətini artıq özündə ehtiva edir.
Radio interfeysinin təşkili prinsipi
Radio rabitəsinin xarakterik xüsusiyyəti var, odur ki, radio kanalının keyfiyyəti zaman və məkanda sabit deyil, tezlikdən asılıdır. Burada radiodalğaların çoxyollu yayılması nəticəsində rabitə parametrlərinin nisbətən tez dəyişdiyini söyləmək lazımdır. Radio kanalı üzərində sabit məlumat mübadiləsi sürətini saxlamaq üçün adətən minimuma endirmək üçün bir sıra üsullardan istifadə olunuroxşar dəyişikliklər, yəni fərqli ötürmə müxtəlifliyi üsulları. Eyni zamanda, məlumat paketlərinin ötürülməsi prosesində istifadəçilər həmişə bit sürətində qısamüddətli dalğalanmaları hiss edə bilmirlər. LTE şəbəkə rejimi radioya çıxışın əsas prinsipi kimi istənilən vaxt mövcud olan radio resurslarından ən səmərəli istifadəni təmin etmək üçün radiokanalın keyfiyyətində sürətli dəyişikliklərin azaldılmasını deyil, tətbiq edilməsini nəzərdə tutur. Bu, OFDM radio giriş texnologiyası vasitəsilə tezlik və vaxt domenlərində həyata keçirilir.
LTE şəbəkə cihazı
Onun necə bir sistem olduğunu ancaq onun necə təşkil edildiyini anlamaqla başa düşmək olar. O, məlumatların bir neçə dar diapazonlu alt daşıyıcılar üzərində ötürülməsini nəzərdə tutan adi OFDM texnologiyasına əsaslanır. Sonuncunun siklik prefikslə birlikdə istifadəsi OFDM əsaslı rabitəni radiokanal parametrlərinin vaxt dispersiyalarına davamlı etməyə imkan verir, həmçinin qəbuledici tərəfdə mürəkkəb ekvalayzerlərə ehtiyacı praktiki olaraq aradan qaldırmağa imkan verir. Bu vəziyyət aşağı əlaqəni təşkil etmək üçün çox faydalıdır, çünki bu halda əsas tezlikdə qəbuledici tərəfindən siqnalların işlənməsini sadələşdirmək mümkündür, bu da terminal cihazının özünün qiymətini az altmağa imkan verir. onun istehlak etdiyi güc kimi. Və bu, 4G LTE şəbəkəsini çoxlu yayımla birlikdə istifadə edərkən xüsusilə vacib olur.
Şüalanan gücün aşağı keçiddən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olduğu yuxarı keçid işə məcburi daxil edilməsini tələb edirəhatə dairəsini artırmaq, qəbuledici qurğunun enerji sərfiyyatını, habelə onun maya dəyərini az altmaq üçün enerjiyə qənaət edən məlumat ötürülməsi üsulu. Aparılmış tədqiqatlar ona gətirib çıxarmışdır ki, indi yuxarı əlaqə LTE üçün diskret Furye çevrilmə qanununa uyğun dispersiya ilə OFDM formasında məlumatların yayımlanması üçün bir tezlikli texnologiya istifadə olunur. Bu həll adi modulyasiya ilə müqayisədə orta və maksimum güc səviyyələrinin aşağı nisbətini təmin edir, bu da enerji səmərəliliyini artırır və terminal cihazlarının dizaynını sadələşdirir.
ODFM texnologiyasına uyğun olaraq məlumatların ötürülməsində istifadə olunan əsas resurs OFDM simvol dəstinə uyğun gələn zaman-tezlik şəbəkəsi və zaman və tezlik domenlərindəki alt daşıyıcılar kimi göstərilə bilər. LTE şəbəkə rejimi burada məlumat ötürülməsinin əsas elementi kimi 180 kiloherts tezlik diapazonuna və bir millisaniyəlik vaxt intervalına uyğun gələn iki resurs blokunun istifadə olunduğunu nəzərdə tutur. Tezlik resurslarını birləşdirməklə, kod sürəti və modulyasiya sırası seçimi daxil olmaqla kommunikasiya parametrlərini təyin etməklə geniş məlumat sürəti diapazonu həyata keçirilə bilər.
Spesifikasiyalar
LTE şəbəkələrini nəzərə alsaq, bunun nə olduğu müəyyən izahatlardan sonra aydınlaşacaq. Belə bir şəbəkənin radio interfeysi üçün qarşıya qoyulan yüksək hədəflərə nail olmaq üçün onun tərtibatçıları bir sıra olduqca vacib olanları təşkil etdiləranlar və funksionallıq. Onların hər biri aşağıda təsvir olunacaq və onların şəbəkə tutumu, radio əhatə dairəsi, gecikmə vaxtı və məlumat ötürmə sürəti kimi mühüm göstəricilərə necə təsir göstərdiyi ətraflı göstəriləcək.
Radio spektrinin istifadəsində çeviklik
Müəyyən coğrafi regionda fəaliyyət göstərən qanunvericilik normaları mobil rabitənin necə təşkil olunacağına təsir göstərir. Yəni, onlar müxtəlif genişliklərdə qoşalaşmamış və ya qoşalaşmış zolaqlar tərəfindən müxtəlif tezlik diapazonlarında ayrılmış radio spektrini təyin edirlər. İstifadə çevikliyi LTE radio spektrinin ən mühüm üstünlüklərindən biridir ki, bu da onu müxtəlif vəziyyətlərdə istifadə etməyə imkan verir. LTE şəbəkəsinin arxitekturası təkcə müxtəlif tezlik diapazonlarında işləməyə deyil, həm də müxtəlif genişliklərə malik tezlik diapazonlarından istifadə etməyə imkan verir: 1,25-dən 20 meqahers. Bundan əlavə, belə sistem qoşalaşdırılmamış və qoşalaşmış tezlik diapazonlarında işləyə bilər, müvafiq olaraq vaxt və tezlik dupleksini dəstəkləyir.
Terminal qurğularından danışsaq, qoşalaşmış tezlik diapazonlarından istifadə edərkən cihaz tam dupleks və ya yarım dupleks rejimində işləyə bilər. Terminalın müxtəlif vaxtlarda və müxtəlif tezliklərdə məlumatları qəbul etdiyi və ötürdüyü ikinci rejim, dupleks filtrin xüsusiyyətlərinə olan tələbləri əhəmiyyətli dərəcədə az altması ilə cəlbedicidir. Bunun sayəsində terminal cihazlarının qiymətini az altmaq mümkündür. Bundan əlavə, aşağı dupleks aralığı olan qoşalaşmış tezlik diapazonlarını təqdim etmək mümkün olur. Belə çıxır ki, şəbəkələrLTE mobil rabitəsi tezlik spektrinin demək olar ki, istənilən paylanmasında təşkil edilə bilər.
Radio spektrindən çevik istifadəyə imkan verən radio giriş texnologiyasının yaradılmasında yeganə problem rabitə cihazlarını uyğunlaşdırmaqdır. Bu məqsədlə, LTE texnologiyası müxtəlif enli tezlik diapazonlarının və müxtəlif dupleks rejimlərinin istifadəsi vəziyyətində eyni çərçivə strukturunu həyata keçirir.
Çox antennalı məlumat ötürülməsi
Mobil rabitə sistemlərində çoxantenli yayımdan istifadə onların texniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmağa, eləcə də abunəçi xidməti baxımından imkanlarını genişləndirməyə imkan verir. LTE şəbəkəsinin əhatə dairəsi çox antennalı ötürmənin iki üsulunun istifadəsini nəzərdə tutur: müxtəliflik və çox axın, bunun xüsusi halı kimi dar radio şüasının formalaşmasıdır. Müxtəliflik iki antenadan gələn siqnalın səviyyəsini bərabərləşdirmək yolu kimi düşünülə bilər ki, bu da hər bir antenadan ayrıca qəbul edilən siqnalların səviyyəsində dərin enişləri aradan qaldırmağa imkan verir.
LTE şəbəkəsinə daha yaxından nəzər salaq: bu nədir və bütün bu rejimlərdən necə istifadə edir? Burada ötürmə müxtəlifliyi dörd antenadan eyni vaxtda istifadə edildikdə tezlik dəyişikliyi ilə zaman müxtəlifliyi ilə tamamlanan məlumat bloklarının kosmik tezlik kodlaşdırılması metoduna əsaslanır. Müxtəliflik adətən əlaqənin vəziyyətindən asılı olaraq planlaşdırma funksiyasının tətbiq edilə bilməyəcəyi ümumi aşağı bağlantılarda istifadə olunur. Haradaötürmə müxtəlifliyi VoIP trafiki kimi istifadəçi məlumatlarını göndərmək üçün istifadə edilə bilər. Bu cür trafikin nisbətən aşağı intensivliyinə görə, əvvəllər qeyd olunan planlaşdırma funksiyası ilə bağlı əlavə məsrəflərə haqq qazandırmaq olmaz. Məlumat müxtəlifliyi ilə hüceyrələrin radiusunu və şəbəkə tutumunu artırmaq mümkündür.
Bir radiokanal üzərindən bir sıra informasiya axınının eyni vaxtda ötürülməsi üçün multistream ötürülməsi müvafiq olaraq terminal cihazında və baza şəbəkə stansiyasında yerləşən bir neçə qəbuledici və ötürücü antenanın istifadəsini nəzərdə tutur. Bu, məlumat ötürülməsinin maksimum sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Məsələn, terminal cihazı dörd antena ilə təchiz olunubsa və belə bir nömrə baza stansiyasında mövcuddursa, o zaman bir radio kanalı üzərində eyni vaxtda dördə qədər məlumat axını ötürmək olduqca mümkündür ki, bu da əslində onun ötürücülüyünü dörd dəfə artırmağa imkan verir..
Əgər siz kiçik iş yükü və ya kiçik hücrələri olan şəbəkədən istifadə edirsinizsə, o zaman multi-streaming sayəsində siz radio kanalları üçün kifayət qədər yüksək ötürmə qabiliyyətinə nail ola, həmçinin radio resurslarından səmərəli istifadə edə bilərsiniz. Böyük hüceyrələr və yüksək yük dərəcəsi varsa, kanal keyfiyyəti multistream ötürülməsinə imkan verməyəcəkdir. Bu halda, məlumatların bir axında ötürülməsi üçün dar şüa yaratmaq üçün çoxlu ötürmə antenalarından istifadə etməklə siqnal keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq olar.
Nəzərə alsaqLTE şəbəkəsi - bu, daha çox səmərəliliyə nail olmaq üçün nə verir - onda belə nəticəyə gəlmək lazımdır ki, müxtəlif iş şəraitində yüksək keyfiyyətli iş üçün bu texnologiya eyni vaxtda ötürülən axınların sayını daim tənzimləməyə imkan verən adaptiv çox axınlı ötürməni həyata keçirir, daim dəyişən kanal vəziyyəti əlaqələrinə uyğun olaraq. Yaxşı keçid şərtləri ilə dörd məlumat axını eyni vaxtda ötürülə bilər, 20 meqahers bant genişliyi ilə saniyədə 300 meqabitə qədər ötürmə sürətinə nail olur.
Kanal vəziyyəti o qədər də əlverişli deyilsə, o zaman ötürülmə daha az axınla həyata keçirilir. Bu vəziyyətdə, antenalar dar bir şüa yaratmaq üçün istifadə edilə bilər, ümumi qəbul keyfiyyətini yaxşılaşdırır, bu da son nəticədə sistemin tutumunun artmasına və xidmət sahəsinin genişlənməsinə səbəb olur. Geniş radio əhatə dairəsini və ya yüksək sürətlə məlumat ötürülməsini təmin etmək üçün siz tək məlumat axınını dar şüa ilə ötürə və ya ümumi kanallarda məlumat müxtəlifliyindən istifadə edə bilərsiniz.
Rabitə kanalının uyğunlaşdırılması və göndərilməsi mexanizmi
LTE şəbəkələrinin işləmə prinsipi nəzərdə tutur ki, planlaşdırma məlumatların ötürülməsi üçün istifadəçilər arasında şəbəkə resurslarının bölüşdürülməsi demək olacaq. Bu, aşağı və yuxarı kanallarda dinamik planlaşdırmanı təmin edir. Rusiyada LTE şəbəkələri hazırda rabitə kanallarını və ümumilikdə tarazlığı təmin edəcək şəkildə konfiqurasiya edilmişdirümumi sistem performansı.
LTE radio interfeysi rabitə kanalının vəziyyətindən asılı olaraq planlaşdırma funksiyasının həyata keçirilməsini nəzərdə tutur. O, məlumatların yüksək sürətlə ötürülməsini təmin edir ki, bu da yüksək səviyyəli modulyasiyanın istifadəsi, əlavə məlumat axınlarının ötürülməsi, kanalların kodlaşdırılması dərəcəsinin azalması və təkrar ötürülmələrin sayının azalması ilə əldə edilir. Bunun üçün nisbətən yaxşı ünsiyyət şəraiti ilə xarakterizə olunan tezlik və vaxt resurslarından istifadə olunur. Məlum olub ki, hər hansı konkret həcmdə məlumatın ötürülməsi daha qısa müddət ərzində həyata keçirilir.
Rusiyada LTE şəbəkələri, digər ölkələrdə olduğu kimi, elə qurulmuşdur ki, eyni vaxt intervalından sonra kiçik faydalı yüklə paketləri yönləndirməklə məşğul olan xidmətlərin trafiki siqnal trafikinin həcminin artırılmasını tələb edə bilər. dinamik planlaşdırma üçün tələb olunur. Hətta istifadəçi tərəfindən yayımlanan məlumatların həcmini də keçə bilər. Buna görə də LTE şəbəkəsinin statik planlaşdırılması kimi bir şey var. Bunun nə olduğu, istifadəçiyə müəyyən sayda alt çərçivələri ötürmək üçün nəzərdə tutulmuş RF resursunun ayrıldığını desək aydın olacaq.
Uyğunlaşma mexanizmləri sayəsində dinamik keçid keyfiyyətinə malik kanaldan "mümkün olan hər şeyi sıxışdırmaq" mümkündür. Bu, LTE şəbəkələri ilə xarakterizə olunan rabitə şərtlərinə uyğun olaraq kanal kodlaşdırma və modulyasiya sxemini seçməyə imkan verir. Bunun nə olduğu onun işinə təsir etdiyini desək aydın olarməlumatların ötürülmə sürəti, həmçinin kanalda hər hansı xəta ehtimalı haqqında.
Uplink gücü və tənzimlənməsi
Bu aspekt şəbəkə tutumunu artırmaq, rabitə keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq, radio əhatə dairəsini genişləndirmək və enerji istehlakını az altmaq üçün terminallar tərəfindən buraxılan güc səviyyəsinə nəzarət etməkdir. Bu məqsədlərə nail olmaq üçün gücə nəzarət mexanizmləri radio müdaxiləsini azaldaraq faydalı daxil olan siqnalın səviyyəsini maksimuma çatdırmağa çalışır.
Beeline və digər operatorların LTE şəbəkələri yuxarı keçid siqnallarının ortoqonal qaldığını, yəni eyni xananın istifadəçiləri arasında ən azı ideal rabitə şəraiti üçün qarşılıqlı radio müdaxiləsinin olmamasını nəzərdə tutur. Qonşu hüceyrələrin istifadəçiləri tərəfindən yaradılan müdaxilənin səviyyəsi emissiya terminalının harada yerləşməsindən, yəni hüceyrəyə gedən yolda onun siqnalının necə zəifləməsindən asılıdır. Megafon LTE şəbəkəsi tamamilə eyni şəkildə təşkil edilmişdir. Bunu söyləmək düzgün olardı: terminal qonşu hüceyrəyə nə qədər yaxındırsa, onda yaratdığı müdaxilə səviyyəsi bir o qədər yüksək olacaqdır. Qonşu hüceyrədən daha uzaqda olan terminallar ona yaxın olan terminallardan daha güclü siqnal ötürə bilir.
Siqnalların ortoqonallığına görə yuxarı keçid eyni xanada bir kanalda müxtəlif güclü terminallardan gələn siqnalları çoxalda bilər. Bu o deməkdir ki, siqnal səviyyəsindəki sıçrayışları kompensasiya etməyə ehtiyac yoxdur,radio dalğalarının çoxyollu yayılması səbəbindən yaranır və siz onlardan rabitə kanallarının uyğunlaşdırılması və qrafikinin qurulması mexanizmlərindən istifadə edərək məlumatların ötürülmə sürətini artırmaq üçün istifadə edə bilərsiniz.
Data releləri
Ukraynadakı demək olar ki, hər hansı bir rabitə sistemi və LTE şəbəkələri istisna deyil, vaxtaşırı məlumatların ötürülməsi prosesində, məsələn, siqnalın zəifləməsi, müdaxilə və ya səs-küy səbəbindən səhvlərə yol verir. Səhvlərdən qorunma yüksək keyfiyyətli rabitəni təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuş itirilmiş və ya zədələnmiş məlumat hissələrinin təkrar ötürülməsi üsulları ilə təmin edilir. Məlumat ötürmə protokolu səmərəli təşkil olunarsa, radio resursdan daha səmərəli istifadə olunur. Yüksək sürətli hava interfeysindən maksimum yararlanmaq üçün LTE texnologiyası Hybrid ARQ-ni həyata keçirən dinamik səmərəli iki qatlı məlumat ötürmə sisteminə malikdir. O, yüksək etibarlılığa malik seçmə təkrar sınaq protokolu ilə tamamlanmış rəy təmin etmək və məlumatı yenidən göndərmək üçün lazım olan aşağı yükü təqdim edir.
HARQ protokolu qəbuledici cihazı lazımsız məlumatla təmin edir və ona hər hansı xüsusi xətaları düzəltməyə imkan verir. HARQ protokolu vasitəsilə təkrar ötürmə, səhvləri aradan qaldırmaq üçün təkrar ötürmə kifayət etmədikdə tələb oluna bilən əlavə məlumat ehtiyatının formalaşmasına gətirib çıxarır. HARQ protokolu ilə düzəldilməyən paketlərin təkrar ötürülməsi ilə həyata keçirilirARQ protokolundan istifadə etməklə. iPhone-da LTE şəbəkələri yuxarıdakı prinsiplərə uyğun işləyir.
Bu həll sizə az yüklə paket tərcüməsinin minimum gecikməsinə zəmanət verməyə imkan verir, eyni zamanda rabitənin etibarlılığına zəmanət verilir. HARQ protokolu səhvlərin əksəriyyətini aşkarlamağa və düzəltməyə imkan verir ki, bu da ARQ protokolunun olduqca nadir istifadəsinə gətirib çıxarır, çünki bu, xeyli əlavə xərclə, həmçinin paket tərcüməsi zamanı gecikmə vaxtının artması ilə əlaqələndirilir.
Baza stansiyası bu protokolların hər ikisini dəstəkləyən və iki protokolun təbəqələri arasında sıx əlaqə təmin edən son qovşaqdır. Belə bir arxitekturanın müxtəlif üstünlükləri arasında HARQ əməliyyatından sonra qalan xətaların aradan qaldırılmasının yüksək sürəti, həmçinin ARQ protokolundan istifadə etməklə ötürülən məlumatın tənzimlənən miqdarı daxildir.
LTE radio interfeysi əsas komponentlərinə görə yüksək performansa malikdir. Radio spektrindən istifadənin çevikliyi bu radio interfeysini istənilən mövcud tezlik resursu ilə istifadə etməyə imkan verir. LTE texnologiyası sürətlə dəyişən kommunikasiya şəraitindən səmərəli istifadə etməyə imkan verən bir sıra funksiyaları təmin edir. Bağlantının vəziyyətindən asılı olaraq, planlaşdırma funksiyası istifadəçilərə ən yaxşı resursları təqdim edir. Çox antena texnologiyalarının istifadəsi siqnalın zəifləməsinin azalmasına gətirib çıxarır və kanalın uyğunlaşdırılması mexanizmlərinin köməyi ilə xüsusi şəraitdə optimal rabitə keyfiyyətinə zəmanət verən kodlaşdırma və siqnal modulyasiya üsullarından istifadə etmək mümkündür.
