0.1. Базова станція LTE мережі
Так, завдяки цьому сучасні оператори мобільного зв'язку починають впроваджувати в свої мережі нові технології, які здатні надати абонентам необхідну швидкість з'єднання і якість зв'язку. Однією з таких технологій є LTE.
1. Мережа LTE що це?
Багато хто задає питання, - що таке LTE мережу? Це нове покоління мобільного зв'язку, яке характеризується більш високими швидкостями передачі даних. Дані мережі мають унікальну архітектуру, завдяки якій і досягаються істотно вищі показники не тільки швидкості, але і якості зв'язку.
Відповідь на питання, що таке мережі LTE - Long Term Evolution. У перекладі на російську мову це означає тривала еволюція. Примітно, що спочатку в якості четвертого покоління зв'язку перевага віддавалася технології WiMAX. Однак завдяки безлічі чинників, які свідчили на користь технології LTE, WiMAX була відсунута на другий план. На сьогоднішній день саме LTE є найбільш перспективною і активно розвивається технологією мобільного зв'язку.
Мережа LTE грунтується на IP-технології. Це в свою забезпечує можливість досягнення більш високих швидкостей передачі даних. Технологія LTE розроблена і затверджена міжнародним партнерським об'єднанням 3GPP.
Варто розуміти, що LTE не є простим удосконаленням 3G зв'язку. Це більш глибокі зміни в структурі мережі, а також в самій технології. При цьому LTE дозволяє більш плавно і непомітно для абонента перейти до нового покоління зв'язку - 4G.
Технологія LTE знаменує перехід від систем CDMA (WSDMA) до систем стандарту OFDMA, а також перехід від комутації каналів, до системи комутації пакетів е2е IP.
2. Мережі мобільного зв'язку LTE: технології та архітектура
Режим мережі LTE полягає в застосуванні двох типів радіоліній:
- Перший тип необхідний для низхідних потоків. Тобто від базової станції до мобільного пристрою абонента.
- Другий тип радіоканалу необхідний для висхідних потоків інформації. Тобто від мобільного пристрою абонента до базової станції.
Така структура мережі LTE дозволяє досягти найкращої оптимізації мобільних з'єднань в обох напрямках. А це дуже сприятливо впливає на оптимізацію всієї мережі в цілому і на зниження енергоспоживання батареї мобільного пристрою.
2.1. Принцип роботи LTE мереж і їх архітектура
Як вже говорилося вище, принцип роботи мережі LTE полягає в використанні двох канало радіоліній. Використання такої структура дозволяє підвищити швидкість передачі даних і поліпшити якість зв'язку. Це в свою чергу підвищує характеристики мережі 4G LTE.
2.1.1. Спадні радіолінії зв'язку LTE
Для здійснення передачі даних від базової станції до абонентського пристрою (тобто спадні потоки радіоліній) використовується повітряний інтерфейс OFDMA. На відміну від раніше використовуваних систем CDMA і TDMA, ОFDМА застосовує принцип MIMO. Це в свою чергу надає можливість підключати кілька пристроїв до однієї соте, що тягне за собою підвищення стійкості наявного підключення. Крім цього, завдяки таким принципом зменшуються затримки сигналів.
Також завдяки використанню системи OFDMA істотно збільшується загальна пропускна здатність установлених з'єднань. Переваги системи з'єднання MIMO можна побачити на прикладі Wi-Fi роутерів або мережевих адаптерів. При цьому дана технологія надає можливість досягти швидкості до 600 Мбіт / с, в той час, коли переважна більшість мобільних пристроїв працює на максимальній швидкості - 300-400 Мбіт / с. Таким чином, з'являється деякий запас швидкості.
2.1.2. Висхідні потоки радіоліній LTE
Для реалізації потоків радіоліній в мережі LTE від мобільних пристроїв до базової станції (висхідний сигнал) використовується унікальна схема генерації сигналу SC-FDMA. Якщо порівнювати її з технологією OFDMA, то SC-FDMA є більш придатною саме для висхідних каналів зв'язку. Це обумовлюється тим, що така технологія має більший пік потужності по висхідним лініях.
Система OFDMA в даному випадку не кращий варіант. Це пояснюється тим, що мобільні пристрої, що працюють в мережі LTE, для підвищення економії батареї не мають сильного і потужного сигналу. Через це багато переваг технології OFDMA в висхідних каналах просто губляться. Саме з цієї причини для висхідних ліній і застосовується система SC-FDMA.
Сучасна LTE зв'язок використовується SC-FDMA 1х2 конфігурацію. Іншими словами, кожній антені на передавальному пристрої відповідають дві антени на базовій станції, які приймають сигнал.
Сама технологія LTE підтримує два режими передачі даних:
- FDD - дуплексний передача даних з частотним поділом сигналу. При цьому кількість каналів в висхідних і низхідних лініях, в переважній більшості випадків, однаково.
- TDD - двосторонній зв'язок досягається завдяки тимчасовому ущільнення каналів передачі і прийому на одній частоті. Це забезпечує оптимальний перерозподіл ресурсів ліній радіозв'язку, виділяючи при цьому різну кількість тимчасових інтервалів в низхідних і висхідних каналах зв'язку.
Найбільш поширеним варіантом передачі даних в наш час є саме FDD технологія. В цьому випадку в момент з'єднання мобільного пристрою з базовою станцією використовується дві різні частоти для передачі даних, одна з яких використовується для низхідного сигналу, а інша - для висхідного сигналу. Завдяки цьому підвищується якість зв'язку.
Така архітектура мережі LTE має головний і найбільш значущим досягненням - істотне зниження затримок при передачі даних.