что такое диапазоны lte в смартфоне

ЛТЕ (LTE) — что это такое в телефоне

LTE — один из самых популярных стандартов беспроводной передачи данных в сетях сотовой связи. Главное его отличие от 2G (GSM) и 3G (HDSPA) — это скорость передачи данных. В сетях LTE она может достигать отметки вплоть до 326 Мбит/с (и 172 Мбит/с на «отдачу»), что примерно в 7 раз выше, нежели в 3G последних поколений.

4G и LTE — что это такое и чем отличаются

4G — это 4-поколение стандарта беспроводной передачи данных. LTE — одна из его разновидностей. Существует ещё стандарт WiMAX, но он особой популярности не снискал, на текущий момент его коммерческое развертывание в большинстве стран (включая и РФ) прекращено.

То есть на сегодняшний день из 4G-стандартов активно используется только LTE. Именно поэтому в обществе закрепилось мнение, что 4G и LTE — это одно и то же. Операторы сотовой связи, а также производители ПО эту тенденцию тоже поддерживают. Так что если в телефоне, в настройках сотовой связи, есть функция «4G», то под ней нужно подразумевать именно LTE.

Что такое LTE в телефоне и как его включить

Существует 3 поколения сотовой связи, которые сейчас используются операторами:

Принцип их работы и взаимодействия с базовой станцией оператора — схожий. Но в LTE используется метод цифровой обработки сигнала. То есть передавать по данной сети можно только данные, поэтому поддержки голосовых вызовов как в 2G или 3G там нет (такой вариант LTE именуется как CSFB). Поэтому при звонках в LTE смартфон временно переподключается к 2G или 3G.

Альтернатива этому есть — технология VoLTE. Это звонки через интернет (как через популярные мессенджеры, типа Viber или WhatsApp). Но поддерживается функция пока что не всеми операторами сотовой связи.

✅ Чтобы включить LTE потребуется:

Перезагружать телефон не нужно — он автоматически подключится к LTE, если находится в зоне покрытия.

Но нужно учесть, что при активном использовании беспроводного подключения телефон именно в 4G разряжается немного быстрее, чем в 3G или 2G. Поэтому в целях экономии заряда использовать LTE‑подключение постоянно не рекомендуется.

Стандарты LTE

LTE может работать на разных радиочастотах. В странах бывшего СНГ и Европе самые популярные:

Но в теории может применяться диапазон от 450 МГц вплоть до 3200 МГц. Как на скорость передачи данных влияет частота? Чем она выше — тем выше пропускная способность сети (и скорость подключения). Но чем ниже частота — тем большую территорию покрытия охватывает одна базовая станция оператора. Поэтому в крупных городах особо распространен 4G на частоте 2600 Мгц, в небольших поселках — 1800 Мгц, а вот в селах — 800 Мгц.

Узнать, какие именно частоты поддерживает телефон, можно в инструкции. Частоты там именуются как Band.

Отличия в принципах работы LTE от 3G и 2G

➡️ С технической стороны, ключевых отличий 2:

И ещё один нюанс: в 2G или 3G, если абонент принимает звонок, то доступ в интернет временно отсутствует. А вот в LTE предусмотрена технология SVLTE, которая позволяет одновременно совершать и звонок, и продолжать пользоваться интернет-доступом. Правда, поддерживается она пока что далеко не всеми устройствами (преимущественно только флагманами).

С недавних пор активно начали развертывать и 5G — это 5-е поколение стандарта сотовой связи. Но ожидать, что он будет таким же распространенным, как и LTE — не стоит. В 5G используется частота радиоканала в диапазоне от 3 ГГц и выше. За счет этого передача данных выполняется быстрее, но вот область покрытия одной вышки — очень малая. Поэтому 5G будет распространен только в крупных городах, в остальных же поселках LTE актуальным будет оставаться ещё как минимум 10 лет (на это указывают аналитики).

Положительные стороны применения LTE в мобильных гаджетах

✔️ Поддержка LTE в телефоне или планшете предоставляет пользователю следующие преимущества:

И если оператор сотовой связи поддерживает функцию VoLTE, то качество голоса при звонках в разы будет выше, чем при использовании 2G или 3G.

Также активное внедрение 4G существенно снижает стоимость трафика у операторов сотовой связи. Например, во времена, когда был распространен только 2G, средняя стоимость 1 мегабайта переданных или принятых данных составляла порядка 40 рублей (с адаптацией под сегодняшний курс валюты). Сейчас же за такой объём запрашивают, в среднем, всего 0,1 рублей.

Чем отличаются телефоны, поддерживающие LTE

Отличаются они набором частот (band), которые поддерживает встроенный модем, а также перечнем дополнительных функций LTE (FDD и TDD стандарт, SVLTE и так далее). И очень часто в смартфонах, которые выпускаются только для китайского рынка, поддержка LTE-частот урезана. У них, как правило, не работает 4G на диапазоне 800 Мгц (вместо этого добавляется поддержка CDMA), иногда ещё и на 2600 МГц. То есть использовать LTE в них можно, но в некоторых городах подключиться к сигналу сотовой вышки не удастся. Нужно учитывать данный нюанс и покупать именно Global-версии смартфонов, планшетов (хоть и стоят они несколько дороже).

Ещё одно отличие — пропускная способность. Самые первые телефоны с 4G вышли ещё в 2010 году. И они умели работать только с одной частотой одновременно. Поэтому и скорость передачи данных у них редко превышала показатели в 20 Мбит/с.

Современные же гаджеты умеют одновременно передавать и принимать данные на разных частотах. И средняя скорость подключения у них выросла до 100 Мбит/с.

А оптимизация ПО в новых телефонах также позволила примерно в 4 раза снизить скорость отклика (пинг). И сейчас LTE-подключение позволяет даже активно играть в онлайн-игры.

Итого, LTE — технология, которая позволяет смартфону или планшету пользоваться всеми преимуществами высокоскоростной беспроводной передачи данных в сотовых сетях 4-го поколения. Примерно 90% из всех продаваемых сегодня гаджетов по умолчанию поддерживают данную функцию. И именно ей следует отдавать предпочтение пользователям при веб-серфинге.

Источник

Что такое LTE Band 3, Band 7, Band 20? Бэнды LTE в России

В описании различного оборудования для работы в сетях мобильной связи нередко встречаются такие характеристики, как поддержка «Band 3, Band 7, Band 20». Способность LTE-модема или смартфона работать в тех или иных «бэндах» напрямую связана с доступными для оборудования стандартами сотовой связи и мобильного интернета. Что такое бэнды LTE и какие бэнды используются в России? Давайте разбираться!

Что такое бэнд LTE?

Если говорить простым языком, то бэнды соответствуют определенным частотным диапазонам, используемым в сотовой связи. Так, под LTE Band 7 подразумевается, что мобильная 4G-сеть работает в диапазоне 2600 МГц. Полный список утвержденных бэндов и частот можно легко найти в справочной литературе или открытых интернет-источниках.

Помимо основной частоты приема и передачи данных, каждому бэнду соответствует набор сопутствующих уникальных характеристик, таких как доступная ширина канала и режим дуплекса. Например, одни бэнды рассчитаны на режим частотного разделения (Frequency Division Duplex — FDD), при котором прием и передача данных происходят на разных частотах, в то время как другие — на режим временного разделения (Time Division Duplex — TDD), когда прием и передача осуществляются на одних и тех же частотах поочередно.

Бэнды сотовой связи в России могут не соответствовать бэндам, используемым на территории других стран. Всего существует 88 бэндов LTE, однако на практике в каждой стране используется лишь несколько. Выделение тех или иных частот для нужд операторов мобильной связи происходит на государственном уровне и обычно учитывает особенности существующей инфраструктуры специальной, военной и гражданской связи.

Давайте же рассмотрим, какие бэнды сотовой связи используются в России!

Сотовая связь второго поколения (2G)

Сплошная нумерация бэндов была введена для описания стандартов 3G и 4G (LTE), однако в некоторых случаях в литературе можно встретить упоминания GSM Band 3 или GSM Band 8. Поскольку GSM-сети используют те же частоты, что и более поздние поколения связи, становится возможным использование нумерации бэндов по аналогии, поэтому в случае с GSM-сетями корректнее говорить об «эквивалентных бэндах». Чаще бэнды GSM записываются просто с указанием частоты (например, GSM-900 или GSM-1800).

GSM-900

Uplink: 890–915 МГц
Downlink: 935–960 МГц

Наиболее распространенный GSM-стандарт, работающий на частоте 900 МГц. Низкая частота обеспечивает превосходную дальность распространения сигнала до 30 км, что позволяет операторам создать ковровое покрытие надежной голосовой связью. GSM-900 работает как в городах, так и в сельской местности, включая отдаленные населенные пункты. Связь 2G сопровождает водителей транспортных средств при движении по федеральным и междугородним трассам. Классические сети GSM-900 используются всеми операторами, кроме Tele2.

GSM-E900, EGSM (Extended GSM), GSM Band 8

Uplink: 880–915 МГц
Downlink: 925–960 МГц

В отличие от простого GSM-900, этот расширенный стандарт 2G получил дополнительные 10 МГц во входящем и нисходящем каналах. Появление EGSM напрямую связано с чрезмерно интенсивным использованием «классического» GSM в городах. В определенный момент операторам потребовался дополнительный частотный ресурс, который был выделен государственными органами под нужды сотовой связи.

GSM-1800, DCS-1800, GSM Band 3

Uplink: 1710–1785 МГц
Downlink: 1805–1880 МГц

Альтернативный частотный диапазон сетей второго поколения, работающий на частоте 1800 МГц. В отличие от GSM-900, GSM-1800 чаще всего встречается в городах и крупных населенных пунктах и не используется для коврового покрытия территории. Стандарт был введен постепенно как ответ на нехватку свободных полос в сетях GSM-900. Расширение диапазонов с течением времени обусловлено как возникновением новых стандартов, так и ростом числа абонентов, а также появлением новых операторов на рынке услуг мобильной связи. Сети GSM-1800 используются всеми операторами, в том числе Tele2 (кроме Москвы, где оператор не получил лицензию на этот диапазон).

Как уже было отмечено выше, для обозначения 2G-стандартов обычно используется буквенная номенклатура с численным значением частоты передачи данных. Однако изредка встречаются попытки применить универсальную номенклатуру бэндов, используемую для 3G/4G-связи. В такой записи сети GSM-E900 соответствуют GSM Band 8, а сети GSM-1800 могут быть названы GSM Band 3.

Сотовая связь третьего поколения (3G)

3G Band 1 (UMTS-2100)

Uplink: 1920–1980 МГц
Downlink: 2110–2170 МГц

Главный 3G-диапазон, работающий в российских городах, поселках и других населенных пунктах. UMTS-2100 способен предоставить максимальную скорость мобильного интернета, доступную в режиме 3G. Дальность действия сети достигает 15 км от базовой станции. Стандарт 3G Band 1 применяется всеми без исключения операторами сотовой связи.

3G Band 8 (UMTS-900)

Uplink: 880–915 МГц
Downlink: 925–960 МГц

Стандарт используется оператора связи вблизи военных частей, границ, аэропортов и прочих объектов, где диапазон 2100 МГц занят под нужды специальной связи. UMTS-900 является дополнительным стандартом и редко встречается в городах, поскольку в крупных населенных пунктах выгоднее использовать UMTS-2100 с большей полосой пропускания и, как следствие, с более высокой скоростью мобильного интернета.

Бэнды LTE в России

LTE Band 3 (LTE-1800)

Uplink: 1710–1785 МГц
Downlink: 1805–1880 МГц

Стандарт использует частотный диапазон 1800 МГц, совпадающий с диапазоном GSM-сетей. При создании 4G-сети на базе уже построенной 2G-инфраструктуры операторы, как правило, сохраняют исходную сеть и выделяют часть диапазона под новую 4G-сеть. LTE Band 3 встречается как в городах, так и в сельской местности. Данный вид связи работает в дуплексном режиме FDD с частотным разделением нисходящего и восходящего канала.

LTE Band 7 (LTE-2600)

Uplink: 2500–2570 МГц
Downlink: 2620–2690 МГц

Ведущий 4G-стандарт, занимающий частотный диапазон 2600 МГц. Благодаря широкой полосе частот, LTE-2600 отличается самой высокой скоростью работы мобильного интернета. В то же время высокая частота стандарта обеспечивает небольшую дальность распространения радиоволн. LTE Band 7 используется в городах и крупных населенных пунктах, обладающих развитой инфраструктурой операторов связи и высокой плотностью установки базовых вышек. Дуплексный режим бэнда — FDD.

LTE Band 20 (LTE-800)

Uplink: 832–862 МГц
Downlink: 791–821 МГц

«Низкочастотный» стандарт LTE Band 20, применяемый операторами за городом для коврового покрытия и в городах для поддержки агрегации частот (передачи данных в нескольких стандартах мобильного интернета одновременно). Нередко LTE-800 используется для сплошного покрытия территории, охвата участков федеральных трасс и пригородной зоны. Интересная техническая особенность представленного стандарта: в отличии от других «бэндов» российских LTE-сетей, у LTE-800 частоты канала Uplink расположены выше частот Downlink.

LTE Band 31 (LTE-450)

Uplink: 452,5–457,5 МГц
Downlink: 462,5–467,5 МГц

Достаточно редкий низкочастотный стандарт LTE Band 31 на частоте 450 МГц. Используется только оператором Skylink для сплошного покрытия мобильной сетью больших территорий. Сети на основе LTE-450 работают в Москве, Подмосковье, и еще нескольких крупных городах и областях. К существенным недостаткам LTE Band 31 можно отнести узкую полосу частот, что значительно ограничивает скорость работы мобильного интернета. Дуплексный режим бэнда — FDD.

LTE Band 38 (LTE-2600 TDD)

Uplink/Downlink: 2570–2620 МГц

Единственный российский LTE-стандарт, работающий в режиме TDD (дуплексный режим с разделением по времени). Как было отмечено в вводной части статьи, в режиме TDD устройство одновременно может либо принимать, либо передавать сигнал, поэтому в каналах Uplink и Downlink используется общий частотный диапазон. LTE Band 38 применяется в Москве и Подмосковье, а также некоторых других городах. Чаще всего операторы добавляют LTE Band 38 для поддержки агрегации частот с другими стандартами мобильного интернета.

Прочие бэнды LTE

Выше мы перечислили основные бэнды LTE, которые активно используются в России. Однако нельзя оставить «за кадром» диапазоны 900 и 2100 МГц, который также могут использоваться для построения 4G-сетей. В рамках подхода технологической нейтральности операторы получили возможность заново использовать диапазоны GSM и 3G для расширения LTE-покрытия. На сегодняшний день сети LTE Band 1 и LTE Band 8 встречаются относительно редко, однако в дальнейшем можно ожидать более широкого распространения этих бэндов.

Источник

Как правильно выбрать смартфон с LTE

Каждый, кто покупал смартфон за границей, мог столкнуться с тем, что новенький и полностью работоспособный гаджет почему-то отказывается функционировать в российских сетях 4G. Проблема в том, что сети четвёртого поколения строятся в самых разных частотных диапазонах. А девайсы, как правило, выпускают под тот или иной набор этих диапазонов, а не под любые возможные диапазоны и их комбинации. Чтобы не пожалеть о покупке, нужно разбираться в некоторых технологических деталях, и мы попробуем вам в этом помочь.

Говоря о правильном выборе смартфона, в этот раз мы не имеем в виду платформу, на которой он собран, особенности операционной системы или камеру. Сосредоточимся на параметрах, обеспечивающих наилучшую работу вашего аппарата в сетях 4G/LTE. Это особенно важно для всех, кто активно пользуется мобильным Интернетом. Пользовательский опыт в сети LTE обычно заметно отличается от пользовательского опыта в сети 3G, даже в варианте HSPA+. Проще говоря, если вы в зоне уверенного покрытия LTE, а гаджет поддерживает современные режимы передачи данных, у вас, что называется, «всё летает». А вот о том, какие характеристики смартфона важны для достижения максимальной скорости — читайте в статье.

Частоты LTE: что это за бэнды и почему они важны?

Почему вообще нужно чем-то заморачиваться, ведь мы же не выбираем смартфоны по особенностям их работы с 3G? Всё просто. Для технологий 3G/WCDMA в мире закреплена полоса частот в диапазоне 2100 МГц. Поскольку этих частот не хватает, кое-где для 3G применяется также диапазон 900 МГц. В большинстве случаев любой современный аппарат поддерживает работу в 3G в обоих этих диапазонах. «Чистый» 3G сейчас нигде не используется, поэтому смартфон должен также понимать такие «расширения» технологии, как HSPA и HSPA+, ускоряющие работу с мобильным Интернетом. Чаще всего новые девайсы поддерживают и эти технологии.

Иное дело с LTE. Данный стандарт изначально подразумевал возможность построения сетей связи и мобильного Интернета в самых разных частотных диапазонах. В мире их используется больше десятка, причём в разных странах — разные комбинации частот. Ещё и не каждый оператор поддерживает одинаковый набор диапазонов даже в пределах одной страны. В России набор используемых частотных диапазонов LTE не так уж велик. Тем не менее, покупая смартфон за границей (например, в интернет-магазине), можно остаться без 4G из-за несовместимости приобретённого аппарата с той или иной нашей сетью.

Чтобы такого не произошло, желательно выбирать гаджет, исходя из того, какие частоты LTE поддерживает оператор в вашем регионе. Ситуация со временем меняется, операторы обзаводятся всё новыми частотами, поэтому задумываться о совместимости следует каждый раз, когда вы покупаете новый девайс.

Распределение частот в Москве (источник PicoCell)

На сегодня в России операторы «большой четвёрки» располагают сетями LTE в следующих основных диапазонах: 1800 МГц (b3), 2,5-2,7 ГГц (b7), 800 МГц (b20). Буква b c числом, приведённые в скобках — это «бэнд», название диапазона по классификации международной группы 3GPP, занимающейся разработкой стандартов LTE. Перечисленные диапазоны применяются для организации сетей FDD LTE с так называемым частотным разделением каналов, когда входящий и исходящий потоки данных идут на разных частотах. Есть также технология TDD с временным разделением каналов: когда входящий и исходящий потоки данных поочередно гоняются между аппаратом и сетью с использованием одной и той же полосы частот. В России эта технология также используется. Задействованный под неё диапазон — 2,5-2,6 ГГц (b38).

OnePlus 5 — смартфон, поддерживающий диапазоны b1/2/3/4/5/7/8/12/17/18/19/20/25/26/28/29/30/38/39/40/41/66

Резюме: какие частоты нужны в России. В идеале ваш смартфон должен в обязательном порядке поддерживать диапазоны b3 и b7 — это основа хорошего мобильного Интернета. Желателен диапазон b20: есть места, где он — единственная возможность получить доступ к LTE. Что касается b38, то его можно сравнить с вишенкой на торте — жить без неё можно, но как украшение не помешает.

Категории CAT: чем выше, тем быстрее

Куда важнее другой аспект, которому стоит уделить внимание при выборе нового аппарата. Сегодня сети LTE зачастую поддерживают работу смартфонов сразу в нескольких частотных диапазонах одновременно. Принято называть такой режим работы агрегацией частот (LTE-A). Гоняя данные сразу в нескольких частотных диапазонах, можно достичь более высоких скоростей скачивания и передачи информации. Однако для того, чтобы эта схема работала, необходимо выполнение нескольких условий. В той точке, где вы сейчас находитесь, должно наблюдаться покрытие сразу в нескольких частотных диапазонах LTE, оборудование оператора должно быть настроено на работу с устройствами с поддержкой LTE-A, а ваш смартфон — поддерживать LTE-A, причём именно тех комбинаций частот, которые предоставляет оператор. Звучит крайне сложно? На деле задумываться об этом следует только в момент покупки девайса.

А вот ещё на одну особенность стоит обратить внимание. Речь идёт о так называемой категории устройства. Обычно она отмечена однозначным или двузначным числом от 0 до 17. До недавнего времени считалось, что поддержки смартфоном категории Cat.3 вполне достаточно для пользования услугами LTE в России. Сегодня планка «достаточно» поднялась до Cat.4 (теоретически поддерживаются скорости до 150 Мбит/c), а для любителей самого быстрого Интернета следует рекомендовать девайсы с поддержкой режима агрегации частот, что соответствует категории Cat.6. (до 300 Мбит/c). Число в скобках — так называемые пиковые скорости. Скачивать данные с такими скоростями в реальной жизни не получится, но высокие пиковые скорости, как правило, оборачиваются более высокими средними скоростями скачивания информации.

Категории устройств и скорости передачи данных

Категория абонентского устройства

Максимальная скорость скачивания данных, Мбит/c

Поддержка агрегации несущих, МГц

Источник

Мы жили в городах, и выживали в деревнях, а теперь живем мы в Интернете! aka@piv70

На сетевом уровне LTE работает полностью на базе IP технологий, а на физическом уровне (в радиоканале) применяется ортогональное частотное уплотнение, и, в результате, мы получаем высокую пропускную способность, маленькие задержки и фантастическую спектральную эффективность.

Это совершенно иной подход, а физика его такова:

По прогнозам экспертов, уже к 2020 году более 5 млрд. человек станут членами мирового сообщества, называемого “мобильный мир”. При этом половина всего населения планеты будет иметь постоянный доступ к услугам LTE сетей.

Дальнейший прогресс развития будет связан с технологией LTE Advanced, и мы заглянем за рубеж 2020 года!

Характеристики сетей LTE

Производительность и пропускная способность — одно из требований LTE заключается в обеспечении пиковой пропускной способности обратного канала не менее 100 Мбит/с.

Технология предусматривает поддержку скорости обмена данными более 300 Мбит/с, однако шведы уже продемонстрировали нам следующий этап развития LTE — с теоретически возможной пиковой пропускной способностью до 1,2 Гбит/с.

Простота — поддерживаются гибкие варианты полосы пропускания с несущей частотой от 1,4 МГц до 20 МГц и дуплексная передача с разделением по частоте (FDD *) и по времени (TDD *).

Задержка передачи данных в LTE меньше, чем в существующих технологиях 3G. Это преимущество является очень важным для обслуживания интерактивных сред с эффектом присутствия (например, многопользовательских игр) и обмена большими объемами медиаконтента.

Разнообразие устройств — кроме мобильных телефонов и периферийных устройств, встроенными LTE-модулями планируется оснащать многие компьютерные и бытовые электронные устройства. Это ноутбуки, планшеты, игровые приставки и set-top box-ы, видеокамеры и другие портативные устройства.

* При использовании TDD (Time Division Duplex) вся полоса попеременно отдается на загрузку или выгрузку данных. При использовании FDD (Frequency Division Duplex) входящий и исходящий трафик разделены частотно, загрузка данных идет на одной частоте, а выгрузка на другой.

Основные рабочие характеристики

Основы мультиплексирования и использование MIMO в LTE

В LTE используются системы MIMO для повышения надежности и для увеличения скорости передачи данных. Как правило, система MIMO состоит из m передающих антенн и n приемных антенн.

Проще говоря, приемник принимает сигнал Tx, который получается, когда вектор Rx входного сигнала умножается на матрицу Q передачи. Tx = Q * Rx. Матрица передачи Q содержит импульсные характеристики канала, которые ссылаются на канал между передающей антенной m и приемной антенной n. Многие алгоритмы MIMO основаны на анализе характеристик матрицы передачи Q. Ранг (матрицы канала) определяет количество линейно независимых строк или столбцов. Он указывает, сколько независимых потоков данных (уровней) может быть передано одновременно.

Когда одни и те же данные передаются избыточно по более чем одной передающей антенне, это называется разнесением передачи. Это увеличивает отношение сигнал / шум. Пространственно-временные коды используются для генерации избыточного сигнала. Аламути разработал первые коды для двух антенн. Сегодня разные коды доступны для более чем двух антенн.

Пространственное мультиплексирование увеличивает скорость передачи данных. Данные делятся на отдельные потоки, которые затем передаются одновременно по одним и тем же ресурсам радиоинтерфейса. Передача включает в себя специальные секции (также называемые пилот-сигналами или опорными сигналами), которые также известны приемнику. Приемник может выполнить оценку канала для сигнала каждой передающей антенны.

В методе с обратной связью приемник сообщает о состоянии канала передатчику через специальный канал обратной связи. Это позволяет быстро реагировать на изменение условий в канале, например, адаптация количества мультиплексированных потоков. Когда скорость передачи данных должна быть увеличена для однопользовательского оборудования (UE), это называется однопользовательским MIMO (SU-MIMO). Когда отдельные потоки назначаются различным пользователям, это называется многопользовательским MIMO (MU-MIMO).

Что такое MIMO и MU-MIMO, как работает эта технология и что это дает конечному пользователю?

При формировании луча используются несколько антенн для управления направлением фронта волны путем соответствующего взвешивания величины и фазы сигналов отдельных антенн (формирование луча передачи). Это позволяет лучше охватить конкретные области по краям сот. Поскольку каждая отдельная антенна в массиве вносит вклад в управляемый сигнал, достигается усиление сигнала (также называемое конструктивным формирования луча).

Формирование приемных лучей позволяет определить направление, куда будет приходить волновой фронт. Также имеется возможность подавить выбранные мешающие сигналы, применяя нулевую диаграмму направленности в направлении мешающего сигнала. Адаптивное формирование луча относится к технике постоянного применения формирования луча к движущемуся приемнику. Это требует быстрой обработки сигналов и мощных алгоритмов.

Формирование луча стало возможным благодаря изменению величины и / или фазы сигнала на отдельных антеннах. Сигналы обрабатываются таким образом, чтобы их можно было конструктивно (эффект усиления за счет сложения волн) добавлять в направлении предполагаемого передатчика / приемника и деструктивно (ослабление волн) в направлении источников помех.

Что такое Beamforming, история развития, и для чего нужно формирование диаграммы направленности луча.

Вдумайтесь в эти цифры:

Что будет с 3G сетями?

Еще совсем недавно мировое сообщество делало ставку на развитие сетей третьего поколения и возможности, которые дали нам эти технологии, казались чем-то из области научной фантастики. Процесс перехода на LTE растянется еще на несколько лет, а да этого времени 3G сети будут так же эффективно решать задачи по передаче широкополосных данных миллиардам мобильных пользователей.

Однако рано или поздно мы полностью перейдем на сети четвертого поколения, и тогда в полной мере можно будет говорить об удовлетворении потребности клиентов в быстродействии и высокой пропускной способности мобильной сети – того, что так необходимо для развития новых приложений.

Видеоблоги и интерактивное телевидение, системы удаленного видеонаблюдения через интернет в режиме реального времени, 3D игры нового поколения и другие профессиональные сервисы предъявляют высокие требования к скорости передачи данных, отсутствию задержек и минимальному джиттеру в работе телекоммуникационной сети, и LTE это главная движущая сила инновационного развития.

Сравнительная таблица сетей GPRS, 3G, 4G

В России для оборудования мобильных 4G сетей выделены стандартные диапазоны частот, так называемые бэнды (BAND):

Полосы частот и ширина каналов, используемые сотовыми операторами в России в 2019

Частотное распределение каналов сотовой связи в России на 2019 год

Что даст LTE конечному пользователю?

Какая выгода от LTE для операторов?

Перспективные сетевые технологии с точки зрения мощности, пропускной способности и взаимодействия с пользователем. Это новые коммерческие возможности и источники дохода, как для старых операторов, так и для новых.

Так как новые сети можно использовать для технологий связи любого поколения – 2G, 3G и 4G это позволит снизить капитальные и эксплуатационные затраты операторов.

Что такое LTE-Advanced

Первый набор спецификаций LTE был завершен в марте 2009 года. Первая коммерческая сеть LTE была открыта в декабре 2009 года. По данным Ovum WCISК к концу 2019 года количество подключеней к LTE сетям будет насчитывать 5 млрд. Первые смартфоны с поддержкой LTE были представлены в 2011 году. Базовые технологические возможности развиваются дальше, что ведет к еще более высоким скоростям передачи данных и более высокой плотности размещения базовых станций, и следующий шаг в эволюции развития называется LTE-Advanced. Направлен он на получение скоростей свыше 1 Гбит/с. Развитие LTE-A начинается с 10 релиза, котрый был завершен в июне 2011 года.

6 основных особенностей LTE-Advanced

Принцип работы агрегации частот

На 2019 г 4G в России работает в 6-ти частотных диапазонах.

Каждый из них использует не одну конкретную частоту, а некий отрезок шириной: 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 МГц. Сделано это для того, чтобы каждому оператору в каждом диапазоне досталось по частотному отрезку. Агрегация частот объединяет несколько таких отрезков в единый «коридор». Например, делает из 2-х или 3-х отрезков по 10 МГц один, многополосный, шириной 20 или 30 МГц. Используя данную технологию, смартфоны могут передавать/получать данные сразу по двум каналам, что значительно увеличивает скорость передачи данных. Таким образом, преодолевается ограничение по количеству подключенных абонентов и увеличивается полоса пропускания канала.

Принцип агрегации 3-х частотных каналов в LTE-Advanced

В Москве оператор Мегафон имеет 40 МГц непрерывного спектра в 7-м банде (диапазоне 2600 МГц), а МТС, Теле2 и Билайн всего по 10 МГц. Таким образом, у Мегафона значительное преимущество в емкости и скорости сети. В свою очередь, абонентам МТС важно проверить, поддерживает ли их телефон работу 38 банда (2600 TDD), потому что у данного оператора широкое покрытие в Москве – 20 МГц. Отстающими для столицы являются Билайн и Теле2.

На 2019 год в РФ операторы поддерживают следующие комбинации агрегации несущих:

У МегаФон в Москве и Санкт-Петербурге в максимальной конфигурации агрегация трех полос — 20 МГц из 3-го диапазона и 20+20 МГц из 7-го диапазона.

Три сценария объединения несущих (ОН)

Агрегация несущих в одном диапазоне: эта форма ОН использует один диапазон. Возможны два варианта:

Смежная. Это самая простая форма реализации агрегации несущих LTE. При этом несущие находятся на соседних каналах рядом друг с другом. В этом случае нужен только один приемопередатчик, так как сигнал рассматривается как один расширенный.

Несмежная: немного сложней в выполнении, несущие используют одну и ту же рабочую полосу, но не соседствуют друг с другом. Здесь уже нужны два приемопередатчика, потому что сигнал не может рассматриваться как один сигнал, что увеличивает сложность и стоимость решения.

Несмежная в разных диапазонах: эта форма агрегации несущих использует разные полосы. Это более сложная задача, так как несущие из разных рабочих диапазонов. Таким образом, нужно несколько приемопередатчиков для передачи / приема сигналов. Этот тип ОН самый затратный и сложный в реализации.

Три сценария агрегации несущих в LTE-Advanced

Эта технология может применяться к вариантам LTE с FDD или TDD с максимум пятью компонентными несущими, каждая с шириной полосы до 20 МГц, в результате чего общая ширина полосы передачи достигает до 100 МГц.

Какие смартфоны поддерживают LTE A

Какие скорости у LTE и LTE-A?

Скорость передачи данных до 100 Мбит в секунду. С поправкой на то, что этот показатель может меняться в зависимости от текущей сетевой нагрузки и местонахождения пользователя. В рамках технологии предусмотрены скорости более 300 Мбит/с. Дальнейшая эволюция развития (LTE Advanced) предусматривает пропускную способность до 3 Гбит/с к абоненту и до 1.5 Гбит/с от абонента.

И, примечательно то, что для перехода с LTE на LTE Advanced потребуется простое обновление программного обеспечения и дальнейшая перенастройка базовых станций оператора. Для внедрения функциональности MIMO 8×8 необходимо будет заменить радио-модули.

Категории мобильных устройств

Плюсы и минусы агрегации частот

Основным преимуществом технологии для оператора это повышение пропускной способности канала и увеличение одновременного обслуживания абонентов с одной базовой станции. Например, флагман Самсунга Galaxy S10, что соответствует пятому поколению связи (5G).

Недостатком технологии является повышенный расход энергии, ввиду того, что сотовому устройству приходится поддерживать связь сразу с несколькими базовыми станциями.

Также операторы экономно используют частотный ресурс, редко устанавливая на одной вышке приемопередатчики для разных подсетей, что мешает мобильным устройствам достигать максимальной для категории скорости.

Сети LTE полностью основаны на IP-протоколе и поэтому в основной форме поддерживают только передачу данных. Существуют разработки, позволяющие операторам предложить своим абонентам решения для передачи голоса.

Это IP-решения, которые обеспечат такую же функциональную совместимость, гибкость и бесперебойную работу, какую предлагают современные беспроводные технологии 2G и 3G.

VoLTE как раз и является спецификацией передачи голосового трафика от систем канальной коммутации и SMS к системам пакетной коммутации, т.е. непосредственно через сети LTE с использованием IMS.

Большим преимуществом VoLTE является то, что качество вызовов превосходит соединения 2G и 3G, так как через 4G может передаваться в три раза больше данных, чем в 3G, и в шесть раз больше, чем в 2G. По сути, это голосовой вызов в формате HD. Он намного более насыщенный, используется речевой кодек HD-Voice. Но работает VoLTE только в том случае, если оба устройства, принимающее и выполняющее вызов, его поддерживают.

VoLTE также требует, чтобы оба участника разговора имели покрытие 4G. Это означает, что звонки VoLTE не всегда будут доступны, и если кто-то выходит из зоны покрытия 4G во время разговора, есть вероятность, что звонок будет сброшен.

Комментарии

Александр 2020-03-13 17:52:00

Источник