Netwerk LTE - wat is dat? Mode, de structuur en werking van het LTE-netwerk

De LTE-netwerk is onlangs goedgekeurd door de 3GPP. Door toepassing van een dergelijk netwerk luchtinterface ongekende bedrijfsparameters als de maximale snelheid waarmee data overgedragen te verkrijgen, de latentietijd voor het overdragen van pakketten, en spectraal rendement. De auteurs zeggen dat de lancering van LTE-netwerk maakt het gebruik van het radiospectrum, multiantennuyu technologie, kanaal aanpassing is meer flexibele planning mechanismen, re-organisatie van de gegevens relais en power control.

prehistorie

Mobiele breedband, die is gebaseerd op packet datatransmissie technologie op hoge snelheid op de HSPA standaard is geworden op grote schaal door de gebruikers van mobiele netwerken geaccepteerd. Toch moeten we doorgaan met het verbeteren van hun dienstverlening te maken, bijvoorbeeld met behulp van de toename van data vertaling snelheid, latency te minimaliseren en het verhogen van de totale capaciteit van het netwerk, alsmede gebruikerseisen voor diensten zoals communicatie stijgt nog steeds. Met dit doel, en werd geproduceerd door vermelding radiointrfeysov HSPA Evolution and 3GPP LTE consortium.

De belangrijkste verschillen met eerdere versies

LTE standaard netwerk verschilt van de eerder ontwikkelde 3G systeem verbeterde eigenschappen, zoals de maximumsnelheid waarmee de overdracht van informatie - meer dan 300 megabits per seconde pakketoverdracht vertraging niet boven 10 milliseconden en spectraal rendement veel hoger. De constructie van LTE-netwerken kan in het nieuwe frequentiebanden als in de bestaande operators worden uitgevoerd, als goed.

Deze radio is gepositioneerd als een oplossing, waaraan operators geleidelijk verplaatsen van systeemnormen die er op dit moment is 3GPP en 3GPP2. Een ontwikkeling van deze interface - dit is een hele belangrijke stap op weg naar de vorming van standaard IMT-geavanceerde 4G-netwerken, dat is een nieuwe generatie. In feite, in de LTE-specificatie bevat al het grootste deel van de functies die oorspronkelijk bedoeld waren voor 4G-systemen.

De organiserende principe van de radio-interface

Radiocommunicatie heeft het kenmerk bestaat in het feit dat het radiokanaal kwaliteit niet constant in de tijd en ruimte en frequentieafhankelijk. Hier moet worden opgemerkt dat de communicatieparameters relatief snel veranderen als gevolg van meerpadsvoortplanting. Een constante snelheid van uitwisseling over een radiokanaal handhaven, gebruiken meestal een aantal manieren om dergelijke wijzigingen, namelijk minimaliseren - de verschillende transmissiediversiteit technieken. Op hetzelfde moment in het proces van het verzenden van pakketten van informatie die gebruikers niet altijd let op de korte termijn schommelingen in de bitsnelheid. LTE netwerkmodus als algemeen principe radiotoegangsnetwerk niet afnemen, en het gebruik van snelle veranderingen in het radiokanaal kwaliteit om een efficiënt gebruik van radiobronnen beschikbaar op elk tijdstip te maximaliseren. Dit wordt geïmplementeerd in de frequentie en tijd domein met OFDM radio toegangstechnologie.

LTE netwerkinrichting

Wat voor een systeem kan alleen begrepen worden om te begrijpen hoe het wordt georganiseerd. Het is gebaseerd op conventionele OFDM-technologie, wat impliceert de overdracht van gegevens over meerdere smalbandige subdragers. Het gebruik daarvan in combinatie met de cyclische prefix kunt u een verbinding op basis van OFDM-resistente temporele spreiding van het radiokanaal parameters te maken, en maakt vrijwel overbodig complexe equalizers aan de ontvangerzijde. Deze situatie is zeer nuttig voor de organisatie van de neergaande kanaal, zoals in dit geval is het mogelijk om de verwerking van de signaalontvanger vereenvoudigen de belangrijkste frequentie, waardoor de kosten van de terminalinrichting en het energieverbruik van deze te verlagen. En dat van bijzonder belang is bij het gebruik van 4G LTE netwerk met de transmissie in de vorm van meerdere threads.

Uplink kanaal, waarbij het uitgestraalde vermogen aanzienlijk lager is dan in de downlink vereist verplichte opname in een energie-efficiënte werking informatieoverdracht werkwijze voor maximale bedekking, waardoor het energieverbruik van de opneeminrichting, en de kosten. Het onderzoek resulteerde in het feit dat nu de uplink kanaal LTE gebruikt één frequentietechnologie uitzenden in de vorm van OFDM met de dispersie van de relevante wetgeving van de discrete Fourier transformatie. Een dergelijke oplossing maakt minimale verhouding van de gemiddelde en maximale vermogensniveau ten opzichte van de traditionele modulatie, die de efficiëntie kunnen verbeteren en vereenvoudigen de constructie van de eindinrichtingen.

De basische middel dat bij het overbrengen van informatie volgens ODFM technologie kan worden aangetoond in de vorm van de tijd-frequentie-netwerk, dat overeenkomt met een aantal OFDM-symbolen en subdragers in de tijd en frequentiedomeinen. LTE netwerkmodus neemt aan dat als primair gegevenselement twee resourceblok hier gebruikt, die overeenkomt met de frequentieband van 180 kHz en een tijdsduur van één milliseconde. Een uiteenlopende snelheden voor datatransmissie kunnen worden gerealiseerd door het combineren van frequentiemiddelen, de communicatieparameters die met inbegrip codesnelheid en modulatie volgorde van selectie.

technische kenmerken

Als we rekening houden met de LTE-netwerk, wat het is, het zal duidelijk na enige uitleg te worden. Om de hoge doelen die zijn ingesteld voor de lucht interface van het net te komen, de ontwikkelaars organiseerde een aantal vrij belangrijke punten en functies. Vervolgens zal worden beschreven, die elk nauwkeurig aan hun invloed op zulke belangrijke factoren de capaciteit van het netwerk bevindt, de vertragingstijd en data-overdrachtssnelheid.

Flexibiliteit in het gebruik van het radiospectrum

Wetgeving, die actief zijn in een bepaald geografisch gebied, van invloed op de manier waarop mobiele communicatie zal worden georganiseerd. Dat wil zeggen dat ze voorgeschreven radiospectrum voor verschillende frequentie toegewezen varieert ongepaarde of gepaarde banden van verschillende breedtes. Flexibiliteit - dit is een van de grote voordelen van LTE radio spectrum, die het gebruik ervan in verschillende situaties mogelijk maakt. LTE netwerkarchitectuur maakt niet alleen te werken in verschillende frequentiegebieden, maar ispolzovat frequentiebanden met verschillende breedten 1,25-20 MHz. Bovendien kan een dergelijk systeem bewerking verrichten gepaarde en ongepaarde frequentiebanden, behoud tijd en frequentie duplex resp.

Wanneer we spreken over de eindinrichtingen, wanneer ispolzovanenii gepaarde frequentiebanden apparaat werkt in full-duplex of halfduplex. De tweede modus, die wordt uitgevoerd door de terminal verzending en ontvangst van data op verschillende tijdstippen en op verschillende frequenties is aantrekkelijk omdat hoofdzaak reduceert de eisen aan de eigenschappen vertoonde duplexfilter. Door deze is het mogelijk om de kosten van de terminal apparaten te verminderen. Bovendien is er een mogelijkheid voor het invoeren van de gepaarde frequentiebanden met een kleine duplexafstand. Het blijkt dat de LTE mobiele communicatienetwerk kan worden ingericht in bijna elke verdeling van het frequentiespectrum.

Het enige probleem bij de ontwikkeling van radiotechnologie die flexibele toepassingsmogelijkheden biedt radispektra - een communicatie-inrichting geschikt te maken. Met dit doel LTE-technologie geïmplementeerd identieke framestructuur bij frequentiebanden met verschillende breedten en verschillende duplexmodi.

Multi-antenne uitgezonden data

Het gebruik van multi-antenne uitzending in mobiele communicatiesystemen kunnen hun prestaties te verbeteren, en hun mogelijkheden op het gebied van customer care. Bekleden LTE netwerk omvat het gebruik van twee multi-antenneoverdrachtkenmerken methoden: diversiteit en multi-threaded, als een speciaal geval dat opvalt de vorming van een smalle antennebundel. Diversiteit informatie kan worden beschouwd als een werkwijze voor het vereffenen van het signaalniveau, dat uit twee antennes, die kuilen in het diepe-niveau signalen die door elke antenne afzonderlijk ontvangen vermeden.

U kunt meer LTE-netwerk te zien: wat is het en hoe het gebruikt al deze modi? Werkwijze diversiteit transmissie hier gebaseerd op de ruimtelijke frequentie coderen gegevensblokken, die wordt aangevuld met tijddiversiteit de frequentieverschuiving bij de toepassing van vier antennes tegelijk. Transmissiediversiteit wordt algemeen gebruikt voor downlink gedeelde kanalen waar het onmogelijk is om de planningsfunctie gebruiken naar gelang de toestand van het communicatiekanaal. Aldus Diversiteit transmissie kan worden gebruikt voor het overdragen van gebruikersgegevens, bijvoorbeeld VoIP verkeer. Door de relatief lage intensiteit van het verkeer kan de extra overhead die behoren bij de eerder genoemde planningsfunctie rechtvaardigen. Vanwege de diversiteit van gegevensoverdracht kan men de straal van de cellen en de capaciteit van het netwerk te vergroten.

Multithreaded transmissie voor gelijktijdige overdracht van verschillende informatiestromen op een radiokanaal meerdere gebruiken ontvangen en zendantennes zijn in het terminaltoestel en het basisstation netwerk resp. Dit verhoogt de maximale datasnelheid van de uitzending. Bijvoorbeeld, indien de eindinrichting is uitgerust met vier antennes en een aantal op het basisstation, is het echt is de gelijktijdige transmissie op een radiokanaal tot vier gegevensstromen, zodat om daadwerkelijk het vier keer meer bandbreedte.

Als u een netwerk met een kleine werkdruk of kleine cellen te gebruiken, zal dankzij multi-streaming mogelijk zijn om een voldoende hoge bandbreedte voor radio stations, evenals een efficiënt gebruik van radio-middelen. Als er grote cellen en een hoge mate van intensiteit van de belasting, is de kanaalkwaliteit niet toe te exploiteren multipotoka modus. In dit geval kan de signaalkwaliteit worden verbeterd wanneer gebruik meerdere zendantennes een smalle bundel voor gegevensoverdracht in één stroom te vormen.

Als we kijken naar het LTE-netwerk - het geeft haar een grotere efficiëntie te bereiken - dan de moeite waard om dat voor de kwaliteit van het werk in verschillende werkomstandigheden, wordt deze technologie geïmplementeerd adaptieve multi-stream transmissie, waarmee je voortdurend bij te stellen van het aantal streams tegelijkertijd uitgezonden te sluiten, in overeenstemming met de steeds veranderende koppeling staat. Met een goede kanaaltoestand kan worden uitgevoerd gelijktijdig verzenden van in totaal vier datastromen die bij een frequentie bandbreedte van 20 MHz kan bewerkstelligen overdrachtssnelheden tot 300 megabits per seconde.

Indien de kanaaltoestand niet zo gunstig is, is het overbrengen van gegevens minder streams. In deze situatie kan de antenne worden gebruikt om een smalle bundel te vormen, waardoor de totale ontvangstkwaliteit, wat uiteindelijk leidt tot systeemcapaciteit en uitbreiding van de dienstverlening te vergroten. Een uitgebreid bereik garanderen of gegevens met hoge snelheid, is het mogelijk om een datastroom met een smalle bundel, of gemeenschappelijke kanalen gescheiden uitgezonden gegevens.

Het mechanisme van adaptatie en planning van een communicatiekanaal

Het principe van de werking van LTE-netwerken suggereert dat een planning van de verdeling van het netwerk van de middelen over de gegevens van gebruikers zal betekenen. Hier zorgt voor een dynamische planning in de downlink en uplink kanalen. LTE-netwerk in Rusland opgericht op het moment dus om de communicatiekanalen en de algehele prestaties van het gehele systeem in evenwicht te brengen.

LTE radio-interface heeft betrekking op de toepassing van scheduling functies, afhankelijk van de conditie van het communicatiekanaal. Hiermee maakt gegevensoverdracht op hoge snelheid die wordt bereikt door het gebruik van hogere orde modulatie, de overdracht van aanvullende informatiestromen, waardoor de mate van kanaalcodering, alsmede het verminderen van het aantal herhaalde uitzendingen. Om dit te doen gaat het om de frequentie en tijd middelen worden gekenmerkt door een relatief goede omstandigheden voor de communicatie. Het blijkt dat de overdracht van een bepaalde hoeveelheid data wordt gedaan in een kortere periode.

LTE-netwerk in Rusland, net als in andere landen, zijn zo geconstrueerd dat het verkeer diensten, die worden bezet door doorzenden van de pakketten met kleine ladingen na dezelfde tijdsintervallen, kan het nodig om het volume van het signaleren van verkeer dat nodig is voor dynamische scheduling toenemen. Het kan zelfs hoger zijn dan het bedrag van de informatie die door de gebruiker. Daarom is er zoiets als een statische planning van de LTE-netwerk. Dat is, wordt duidelijk, als we zeggen dat de gebruiker een radiofrequentie bron voor uitzending van een specifiek aantal subframes selecteert.

Als gevolg van het mechanisme van de aanpassing is het mogelijk om "squeeze out al het mogelijke" van het kanaal met dynamische prestaties. Hiermee kunt u een kanaal codeerschema en modulatie in overeenstemming met wat aandoeningen die gekenmerkt worden LTE-communicatienetwerk te selecteren. Dat het begrijpelijk zou zijn als om te zeggen dat zijn werk invloed op de snelheid van data-uitzendingen, evenals de kans op het kanaal eventuele fouten.

De macht in de uplink en regelgeving

Dit aspect heeft betrekking op het beheer van het vermogen wordt uitgestraald door de terminals, tot het netwerk te verhogen, het verbeteren van de kwaliteit van de communicatie, om het gebied dekking meer maken om het energieverbruik terug te dringen. Om deze doelstellingen te bereiken, vermogensregelmechanismen neiging om de nuttige hoogte van het ingangssignaal maximaliseren en verminderen van interferentie.

LTE netwerk "Beeline" en andere verklaringen suggereren dat de signalen in de uplink orthogonaal zijn, dat wil zeggen tussen gebruikers in dezelfde cel mag geen onderlinge interferentie, althans geldt dit voor de ideale voorwaarden voor communicatie. Het geluidsniveau door gebruikers in naburige cellen, afhankelijk van waar het uitzendende aansluitpunt, dat is hoe het signaal op weg naar de cel verzwakt. LTE netwerk "Megafoon" wordt aangebracht op dezelfde manier. Het is juist om te zeggen: hoe dichter de terminal is in de naburige cel, des te hoger het geluidsniveau, die hij creëert in. Terminals, die zich op een aanzienlijke afstand van de naburige cel signalen van meer zendvermogen ten opzichte terminals mee in de nabijheid.

Vanwege de orthogonaliteit van de signalen in de opgaande verbinding worden gemultiplext signalen van verschillende vermogensaansluitingen in hetzelfde kanaal in dezelfde cel. Dit betekent dat er geen noodzaak om te compenseren voor salvo signaal dat als gevolg van multipad voortplanting van radiogolven voordoen en kunnen worden gebruikt om de uitzending gegevenssnelheid middels de aanpassing en scheduling mechanismen om communicatiekanalen te verhogen.

het doorgeven van data

Bijna elk communicatiesysteem en LTE netwerk Oekraïne is geen uitzondering, van tijd tot tijd fouten te maken bij het overbrengen van gegevens, bijvoorbeeld als gevolg van fading, interferentie of ruis signaal. Fout bescherming die door de methoden van de doorgifte van verloren of beschadigde delen van de informatie aan waarborgen te zorgen voor een hoge kwaliteit van communicatie zijn. De radiobron rationeler Wanneer de gegevens hertransmissieprotocol efficiënt georganiseerd. Om de hoge snelheid luchtinterface volle gebruik LTE-technologie dynamische effectieve twee-level data relay systeem Hybrid ARQ implementeert. Het wordt gekenmerkt door kleine overhead vereist voor terugkoppeling en het hertransmissie-, aangevuld selectieve herhaling protocol van hoge betrouwbaarheid.

HARQ protocol wordt een ontvanginrichting redundante informatie, die hem de mogelijkheid om specifieke fouten te corrigeren geeft. Doorgifte HARQ protocol leidt tot de vorming van extra redundantie, die in het geval van fouten genoeg hertransmissie niet vereist is. Hertransmissie van pakketten die niet geslaagd zijn voor de correctie HARQ-protocol wordt uitgevoerd met het ARQ-protocol. LTE-netwerk op de iPhone werk in overeenstemming met de bovenstaande principes.

Deze oplossing maakt het mogelijk om de minimale vertraging broadcast-pakketten met een lage overhead, en de communicatie betrouwbaarheid garanderen gegarandeerd. HARQ protocol maakt het detecteren en corrigeren meeste fouten, wat leidt tot een tamelijk zeldzame gebruik van ARQ-protocol, aangezien het gepaard met een aanzienlijke overhead, en met een toename in de latentie van broadcast-pakketten.

Het basisstation is het eindknooppunt, waarbij deze beide protocollen ondersteund, die een nauwe relatie van niveaus van beide protocollen. Onder de verschillende voordelen van deze architectuur kan een hoge snelheid worden opgeroepen voor fouten die na het werken HARQ blijven heffen en de aanpassing van de hoeveelheid informatie die via het ARQ-protocol.

De radio-interface LTE heeft een hoge prestaties, dankzij de belangrijkste onderdelen. Flexibiliteit maakt gebruik van de radio-lucht-interface actief is op elke beschikbare frequentie bron. LTE-technologie biedt een aantal functies die de effectieve toepassing van de snel veranderende omgeving de communicatie te garanderen. Afhankelijk van het kanaal staat, een planning functie geeft gebruikers de beste middelen. Toepassing van meer-antenne zorgt voor kleinere fading signaal en het kanaal aanpassingsmechanisme kan methoden codering en modulatie garandeert onder bepaalde omstandigheden kwaliteit optimale communicatie.