Почнемо з радіуса стільники. Згідно з вимогами до системи LTE, при радіусі стільники в 5 км, всі вимоги до спектральної ефективності, пропускної спроможності і роботи з мобільними абонентами повинні підтримуватися. При радіусі стільники в 30 км допускається погіршення в показниках продуктивності.
Для забезпечення двобічної передачі даних між БС і МС технологією LTE підтримується як частотний (FDD), так і тимчасової дуплекс (TDD). Для частотного дуплексу визначено 15 парних частотних діапазонів (частоти від 800 МГц до 3.5 ГГц), а для тимчасового - 8. При цьому, ширина радіоканалу може бути різною. Можливі наступні значення: 1.4, 3, 5, 10, 15 і 20 МГц. Як систем множинного доступу в LTE використовуються OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) в низхідному каналі і SC-FDMA в висхідному каналі.
При використанні технології OFDMA весь наявний спектр розбивається на поднесущие, ортогональні один одному. Залежно від використовуваної ширини каналу загальна кількість тих, що піднесуть може бути 72, 180, 300, 600, 900 або 1200. Кожна з тих, що піднесуть може мати свій вид модуляції. Це можуть бути такі модуляції: QPSK, 16QAM, 64QAM. Множинний доступ організовується за рахунок того, що одна частина піднесуть виділяється одному користувачеві до кадрі, інша частина - другого користувачеві і т.д. Для більш докладної інформації див. Опис фізичного рівня.
Основний плюс технології OFDMA полягає в тому, що вона дозволяє боротися при прийомі сигналу з негативними ефектами, викликаними багатопроменевим поширенням. Однак, цієї технології так само притаманні і деякі недоліки. Основні з них полягають в тому, дана технологія дуже чутлива до синхронізації по частоті. А також, що згенерував OFDMA сигнал має високий PAPR (Peak to Average Ratio). Це в свою чергу позначається на тому, що використовуваний підсилювач сигналу буде працювати в нелінійних ділянках своєї характеристики. Тому його ефективність буде низькою, що досить критично для пристроїв з обмеженим запасом енергії (мобільних терміналів). Через це в висхідному каналі LTE використовується інша технологія множинного доступу, а саме SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access). Відмінність SC-FDMA від OFDMA полягає в тому, що в SC-FDMA використовується додаткова обробка сигналу для зниження PAPR. У SC-FDMA як такої додаткової обробки сигналу використовується перетворення Фур'є. Так само, як і в низхідному каналі, в висхідному каналі можуть використовуватися такі види модуляції: QPSK, 16QAM, 64QAM.
Стандарт LTE також підтримує технологію передачі MIMO (Multiple Input Multiple Output). яка дозволяє істотно збільшити пікову швидкість передачі даних і значення спектральної ефективності. Суть технології MIMO полягає в тому, що при передачі і прийомі даних використовується кілька антен з кожного боку. Різні антени можуть передавати одні й ті ж дані, в цьому випадку підвищується надійність передачі даних, але не швидкість передачі. Також різні антени можуть передавати різні потоки даних, при цьому збільшується швидкість передачі даних. Максимально в низхідному каналі технологією LTE підтримується схема 4х4. Це означає, що на передавальної і приймальні стороні використовується по чотири антени. У цьому випадку швидкість передачі даних може бути збільшена до 4-х разів (в дійсності трохи менше через збільшення кількості пілотних сигналів).
При використанні технології MIMO і ширині каналу 20 МГц максимальна швидкість передачі даних може досягати 300 Мбіт / с в низхідному каналі і 170 Мбіт / с у висхідному.
У вимогах до LTE значення спектральної ефективності вказані як 5 біт / с / Гц для низхідного каналу і 2.5 біт / с / Гц для висхідного каналу (що відповідає швидкостям передачі даних в 100 Мбіт / с і 50 Мбіт / с). При цьому високі показники продуктивності повинні підтримуватися для мобільних користувачів, які прямують зі швидкістю до 120 км / ч.
Якщо ви не знайшли цікаву для вас інформацію по LTE / LTE-A в цій статті, напишіть мені про це лист на [email protected]. Я постараюся її додати в найкоротші терміни.