Mitandao ya LTE - ni nini? Mfumo, muundo na uendeshaji wa mtandao wa LTE

Mtandao wa LTE ulipitishwa hivi karibuni na muungano wa 3GPP. Kupitia matumizi ya interface hiyo ya redio, inawezekana kupata mtandao na vigezo vya uendeshaji ambavyo hazijawahi kutokea kulingana na kiwango cha kiwango cha juu ambacho data hupitishwa, muda wa kuchelewa kwa usambazaji wa pakiti, na ufanisi wa spectral. Waandishi wanasema kuwa uzinduzi wa mtandao wa LTE unaruhusu matumizi rahisi zaidi ya wigo wa redio, teknolojia mbalimbali ya antenna, uingizaji wa njia, mifumo ya kupeleka, utaratibu wa kurejesha data na udhibiti wa nguvu.

Historia

Broadband ya simu ya mkononi, ambayo inategemea teknolojia ya kuhamisha pakiti za data kwa kasi ya juu kulingana na kiwango cha HSPA, tayari imetambuliwa sana na watumiaji wa mitandao ya mkononi. Hata hivyo, ni muhimu zaidi kuboresha huduma zao, kwa mfano, kwa kuongeza kasi ya maambukizi ya data, kupunguza muda wa kuchelewa, na kuongeza uwezo wa mtandao wa jumla, kama mahitaji ya watumiaji wa huduma za mawasiliano hayo yanaongezeka mara kwa mara. Ilikuwa na hii katika akili kwamba specifikationer ya redio za HSPA Evolution na LTE na muungano wa 3GPP ulifanywa.

Tofauti kubwa kutoka kwa matoleo ya awali

Mtandao wa LTE unatofautiana na mfumo wa 3G uliotengenezwa hapo awali na sifa bora za kiufundi, ikiwa ni pamoja na kasi ya juu ambayo habari hupitishwa - zaidi ya megabits 300 kwa pili, kuchelewa kwa kupeleka pakiti hayazidi milliseconds 10, na ufanisi wa spectral umeongezeka sana. Ujenzi wa mitandao ya LTE inaweza kufanyika kwa wote katika bendi mpya za mzunguko, na kwa wale ambao tayari hupatikana kwa waendeshaji.

Kielelezo hiki cha redio kinawekwa kama suluhisho, ambayo watendaji watakwenda hatua kwa hatua kutoka mifumo ya viwango iliyopo kwa sasa, hii ni 3GPP na 3GPP2. Na maendeleo ya interface hii ni hatua muhimu katika maendeleo ya mitandao ya kawaida IMT-Advanced 4G, yaani, kizazi kipya. Kwa kweli, vipimo vya LTE tayari vimekuwa na kazi nyingi ambazo zilipangwa awali kwa mifumo ya 4G.

Kanuni ya shirika la redio

Mawasiliano ya redio ina kipengele cha sifa ambacho ni kwamba channel ya redio kwa ubora haipatikani kwa wakati na nafasi, lakini inategemea mzunguko. Hapa ni muhimu kusema kwamba vigezo vya mawasiliano hubadilika kwa haraka kama matokeo ya uenezi wa multipath wa mawimbi ya redio. Ili kudumisha kiwango cha mara kwa mara cha ubadilishaji wa habari juu ya kituo cha redio, njia nyingi hutumiwa ili kupunguza mabadiliko hayo, yaani, mbinu mbalimbali za maambukizi mbalimbali. Wakati huo huo, wakati wa maambukizi ya pakiti za habari, watumiaji hawawezi daima kutambua mabadiliko ya muda mfupi kwa kiwango kidogo. Mfumo wa mtandao wa LTE unachukua, kama kanuni ya msingi ya upatikanaji wa redio, si kupunguza, lakini matumizi ya mabadiliko ya haraka katika ubora wa kituo cha redio ili kuhakikisha matumizi bora zaidi ya rasilimali za redio inapatikana kwa kila wakati. Hii inatekelezwa katika maeneo ya mzunguko na wakati kupitia teknolojia ya kufikia redio ya OFDM.

Kifaa cha mtandao wa LTE

Ni aina gani ya mfumo, unaweza kuelewa, tu kuhakikisha jinsi imeandaliwa. Inategemea teknolojia ya kawaida ya OFDM, ambayo inachukua maambukizi ya data juu ya subcarriers kadhaa ndogo. Matumizi ya mwisho pamoja na kiambishi awali hufanya hivyo iwezekanavyo kufanya mawasiliano ya msingi ya OFDM imara kwa tofauti ya wakati wa vigezo vya redio za redio, na pia inafanya uwezekano wa kuondoa kikamilifu haja ya kutumia kusawazisha tata kwenye upande wa kupokea. Hali hii ni muhimu sana kwa shirika la kituo cha chini, kwa kuwa katika kesi hii inawezekana kurahisisha usindikaji wa ishara na mpokeaji kwenye mzunguko mkuu, ambayo inaruhusu kupunguza gharama ya kifaa cha terminal yenyewe, pamoja na nguvu inayotumiwa na hiyo. Na hii inakuwa muhimu hasa wakati wa kutumia mtandao wa 4G LTE pamoja na kusambaza kwa kila aina.

Uplink, ambako nguvu za mionzi zimepungua kwa kiasi kikubwa kuliko ilivyopungua, inahitaji kuingizwa lazima katika kazi ya njia yenye ufanisi ya nishati ya kupeleka habari ili kuongeza chanjo, kupunguza matumizi ya nguvu ya kifaa cha kupokea, pamoja na gharama zake. Utafiti uliofanywa umesababisha kwamba sasa kwa channel ya uplink LTE teknolojia ya moja-frequency ya maambukizi ya habari kwa fomu ya OFDM na usambazaji unaoendana na sheria ya discrete Fourier kubadilisha hutumiwa. Suluhisho hilo linaruhusu kutoa uwiano mdogo wa kiwango cha juu na cha juu cha nguvu kwa kulinganisha na matumizi ya uingizaji wa jadi, ambayo inaruhusu kuongeza ufanisi wa nishati na kurahisisha ujenzi wa vifaa vya terminal.

Rasilimali ya msingi iliyotumiwa katika maambukizi ya habari kwa mujibu wa teknolojia ya ODFM inaweza kuonyeshwa kwa namna ya mtandao wa muda-frequency ambayo inafanana na seti ya alama za OFDM na wasimamizi chini ya maeneo na mara kwa mara. Mfumo wa mtandao wa LTE unafikiri kuwa vitalu vya rasilimali mbili hutumiwa kama kipengele kuu cha maambukizi ya data, ambayo yanahusiana na bendi ya frequency ya kilohertz 180 na muda wa millisecond moja. Viwango vingi vya data vinaweza kufikiwa kwa kuchanganya rasilimali za mzunguko, kuweka vigezo vya mawasiliano, ikiwa ni pamoja na uteuzi wa kiwango cha coding na uteuzi wa moduli.

Ufafanuzi wa kiufundi

Ikiwa tunazingatia mitandao ya LTE, ni nini, inakuwa wazi baada ya maelezo fulani. Ili kufikia malengo ya juu yaliyoanzishwa kwa mtandao wa redio wa mtandao huo, waendelezaji wake wamepanga idadi kadhaa muhimu na kazi. Kila mmoja wao ataelezewa kwa undani, na dalili ya kina ya athari wanayo katika viashiria muhimu kama uwezo wa mtandao, eneo la redio, kuchelewa muda na kiwango cha data.

Ukamilifu wa maombi ya wigo wa redio

Kanuni za kisheria zinazotumika katika eneo moja au nyingine za kijiografia zinaathiri jinsi mawasiliano ya simu ya mkononi yatapangwa. Hiyo nio, wanaagiza wigo wa redio, uliopangwa katika bendi za mzunguko tofauti na bendi zisizo na jukumu au jozi mbili za upana tofauti. Utulivu wa matumizi ni moja ya faida muhimu zaidi ya wigo wa redio LTE, ambayo inafanya uwezekano wa kuitumia katika hali tofauti. Usanifu wa mtandao wa LTE huruhusu tu kufanya kazi katika bendi za mzunguko tofauti, lakini pia kutumia bendi za mzunguko una upana tofauti: kutoka 1.25 hadi 20 MHz. Kwa kuongeza, mfumo kama huo unaweza kufanya kazi katika bendi zisizo na mzunguko na za mzunguko, kuunga mkono duplex wakati na mara kwa mara, kwa mtiririko huo.

Ikiwa tunazungumzia kuhusu vifaa vya terminal, basi wakati wa kutumia bendi za mzunguko wa jozi, kifaa kinaweza kufanya kazi katika hali ya duplex au nusu duplex. Mfumo wa pili, ambapo terminal hupokea na kupeleka data kwa nyakati tofauti na kwa tofauti tofauti, inavutia kwa kuwa inapunguza kwa kiasi kikubwa mahitaji yaliyowekwa kwenye sifa za chujio duplex. Shukrani kwa hili, inawezekana kupunguza gharama ya vifaa vya terminal. Kwa kuongeza, kuna fursa ya kuanzishwa kwa bendi za mzunguko wa paired na kutengana kidogo kwa duplex. Inageuka kwamba mitandao ya simu za LTE zinaweza kupangwa karibu kwa usambazaji wa wigo wa mzunguko wowote.

Tatizo pekee katika maendeleo ya teknolojia ya upatikanaji wa redio, ambayo hutoa matumizi rahisi ya radiospectrum, ni kufanya vifaa vya mawasiliano vinavyolingana. Kwa teknolojia hii ya LTE teknolojia hutengeneza muundo wa sura sawa katika kesi ya kutumia bendi za mzunguko wa tofauti mbalimbali na njia tofauti za duplex.

Uhamisho wa data nyingi za antenna

Matumizi ya utangazaji mbalimbali wa antenna katika mifumo ya mawasiliano ya simu inafanya uwezekano wa kuboresha tabia zao za kiufundi, pamoja na kupanua uwezo wao kwa mujibu wa matengenezo ya mteja. Upatikanaji wa mtandao wa LTE unahusisha matumizi ya njia mbili za maambukizi ya antenna mbalimbali: nafasi na mfululizo, kama kesi fulani ambayo uundaji wa boriti nyekundu ya redio inajulikana. Ufafanuzi wa habari unaweza kuchukuliwa kama njia ya kusawazisha kiwango cha ishara kinachotokana na antenna mbili, ambayo inaruhusu kuondoa kuzunguka kirefu kwa kiwango cha ishara ambazo zinapatikana kutoka kwa kila antenna tofauti.

Unaweza kuangalia kwa karibu zaidi kwenye mtandao wa LTE: ni nini na ni jinsi gani hutumia njia zote zilizowekwa? Maambukizi ya utofauti hapa yanategemea njia ya utambulisho wa nafasi-frequency ya vitalu vya data, ambayo inaendeshwa na tofauti ya wakati na mabadiliko ya mzunguko wakati antenna nne zinatumika wakati huo huo. Maambukizi ya utofauti hutumiwa kwenye vituo vya kawaida vya chini ambapo kazi ya ratiba haiwezi kutumiwa kulingana na hali ya kituo cha mawasiliano. Katika kesi hii, maambukizi ya utofauti yanaweza kutumiwa kuhamisha data ya mtumiaji, kwa mfano, trafiki ya VoIP. Kwa sababu ya kiwango cha chini cha trafiki hiyo, haiwezekani kuhalalisha ziada ya ziada inayohusishwa na kazi ya kupeleka iliyotajwa mapema. Kutokana na utofauti wa maambukizi ya data, inawezekana kuongeza radius ya seli na uwezo wa mtandao.

Uhamisho unaofunuliwa kwa mfululizo kwa maambukizi ya wakati huo huo wa mito ya habari juu ya channel moja ya redio inahusisha matumizi ya kupokea nyingi na kupitisha antenna zilizo kwenye kifaa cha terminal na kituo cha mtandao cha msingi, kwa mtiririko huo. Hii huongeza kasi ya kasi ya kuhamisha data. Kwa mfano, kama kifaa cha terminal kina vifaa vya antenna nne na kiasi hicho kinapatikana kwenye kituo cha msingi, basi ni kweli kabisa kusambaza hadi mito nne ya data wakati huo huo kwenye kituo cha redio, ambacho kwa kweli hufanya bandwidth mara nne kubwa.

Ikiwa mtandao ulio na kazi ndogo ndogo au seli ndogo hutumiwa, basi shukrani kwa maambukizi mengi yanayoweza kufanikiwa itawezekana kufikia bandwidth ya kutosha kwa njia za redio, na pia kutumia rasilimali za redio kwa ufanisi. Ikiwa kuna seli kubwa na mzigo mkubwa wa kiwango, basi ubora wa kituo hautaruhusu matumizi ya maambukizi katika hali ya mkondoni. Katika hali hii, ubora wa ishara unaweza kuboreshwa kwa kutumia antenna kadhaa za kupitisha ili kuunda boriti nyembamba kwa uhamisho wa data katika mkondo mmoja.

Ikiwa tunazingatia mtandao wa LTE - nini hii inatoa kwa kufikia ufanisi zaidi - basi hapa ni muhimu kuhitimisha kuwa kwa ufanisi wa operesheni chini ya hali mbalimbali za uendeshaji, teknolojia hii hutumia uhamisho wa multiithread adaptive ambao inaruhusu kuendelea kudhibiti idadi ya mito zinazotumiwa wakati huo huo, kwa mujibu wa kubadilisha kila mara Hali ya kituo cha mawasiliano. Kwa hali nzuri ya kituo, hadi mito minne ya data inaweza kupitishwa wakati huo huo, ambayo inaruhusu kasi ya maambukizi ya hadi megabits 300 kwa pili na bandwidth ya megahertz 20.

Ikiwa hali ya kituo haifai sana, basi maambukizi yamefanywa kwa thread ndogo. Katika hali hii, antenna inaweza kutumika kutengeneza muundo mdogo wa boriti, kuongeza kiwango cha jumla cha mapokezi, ambayo hatimaye inaongoza kwa ongezeko la uwezo wa mfumo na upanuzi wa eneo la huduma. Ili kutoa maeneo makubwa ya chanjo au maambukizi ya data kwa kasi kubwa, inawezekana kusambaza mkondo mmoja wa data na boriti nyembamba au kutumia matangazo ya pamoja kwenye vituo vya pamoja.

Utaratibu wa kukabiliana na kutumwa kwa njia ya mawasiliano

Kanuni ya uendeshaji wa mitandao ya LTE inafikiri kuwa kupeleka utambulisho utaeleweka kama usambazaji kati ya watumiaji wa rasilimali za mtandao kwa uhamisho wa data. Inatoa utoaji wa nguvu katika njia za kushuka na zinazopanda. Mipangilio ya LTE nchini Urusi kwa sasa imewekwa kusawazisha njia za mawasiliano na utendaji wa jumla wa mfumo.

Kiwango cha hewa cha LTE kinachukua utekelezaji wa kazi ya kupeleka, kulingana na hali ya kituo cha mawasiliano. Inatoa uhamisho wa data kwa kasi ya juu, ambayo inapatikana kupitia matumizi ya udhibiti wa juu, uhamisho wa habari za ziada za ziada, kupunguza kiwango cha njia za coding, na kupunguza idadi ya matangazo ya mara kwa mara. Hii inahusisha rasilimali za muda na wakati, unaojulikana na hali nzuri za mawasiliano. Inageuka kuwa uhamisho wa kiasi fulani cha data hufanyika kwa muda mfupi.

Mitandao ya LTE nchini Urusi, kama ilivyo katika nchi nyingine, imejengwa kwa njia ya kwamba trafiki ya huduma ambazo zinaendelea kupeleka pakiti na malipo ndogo wakati huo huo zinaweza kuhitaji ongezeko la kiasi cha trafiki inayohitajika kwa kusafirisha kwa nguvu. Inaweza hata kuzidi kiasi cha habari kutangaza kwa mtumiaji. Ndiyo sababu kuna jambo kama vile kupeleka tuli kwa mtandao wa LTE. Nini hii, inakuwa wazi, ikiwa unasema kuwa mtumiaji ametengwa rasilimali ya radhi ya redio, iliyopangwa kupeleka idadi maalum ya vichwa ndogo.

Shukrani kwa utaratibu wa kukabiliana na hali, inawezekana "itapunguza kila kitu kinachowezekana" nje ya kituo na ubora wa mawasiliano. Inakuwezesha kuchagua chaguo la coding na modulation kwa mujibu wa hali gani za mawasiliano zinazojulikana na mitandao ya LTE. Je, itakuwa wazi kama unasema kwamba kazi yake inathiri kasi ya tafsiri ya data, pamoja na uwezekano wa makosa yoyote kwenye kituo.

Nguvu katika uplink na kanuni zake

Kipengele hiki kinahusisha usimamizi wa kiwango cha nguvu kilichotolewa na vituo ili kuongeza uwezo wa mtandao, kuboresha ubora wa mawasiliano, kufanya eneo la ufikiaji wa redio, kupunguza matumizi ya nguvu. Ili kufikia malengo haya, taratibu za udhibiti wa nguvu huwa na kuongeza kiwango cha ishara inayoingia inayofaa wakati huo huo kupunguza uingilizaji wa redio.

Mitandao ya "Beeline" ya LTE na waendeshaji wengine wanadhani kwamba ishara za uplink zinabakia, yaani, haipaswi kuingiliana kati ya watumiaji wa seli moja, angalau, hii inahusisha hali bora za mawasiliano. Kiwango cha kuingilia kati ambacho hutengenezwa na watumiaji wa seli za jirani hutegemea mahali ambapo terminal ya radiating iko, yaani, jinsi ishara yake inapozuia njia ya kiini. Mtandao wa LTE "Megaphone" umeandaliwa kwa njia sawa. Itakuwa sahihi kusema hivi: karibu na terminal ni karibu na kiini cha jirani, juu ya kiwango cha kuingilia kati ambacho kinajenga ndani yake. Vipindi ambazo ziko umbali mkubwa kutoka kiini jirani ni uwezo wa kupeleka ishara za nguvu kubwa ikilinganishwa na vituo vya karibu na hilo.

Kutokana na mshikamano wa ishara, katika uplink inawezekana kwa ishara nyingi kutoka vituo vya nguvu tofauti katika kituo sawa kwenye kiini sawa. Hii ina maana kwamba hakuna haja ya fidia kwa kupasuka kwa kiwango cha ishara ambacho hutokea kwa uenezi wa multipatation wa mawimbi ya redio, na inaweza kutumika kuongeza kasi ya tafsiri ya data kwa kutumia njia za kukabiliana na njia za kuhamisha.

Relay data

Karibu mfumo wowote wa mawasiliano, na mtandao LTE Ukraine hakuna ubaguzi, mara kwa mara kufanya makosa katika mchakato wa kuhamisha data, kwa mfano, kutokana na ishara fading, kuingiliwa au kelele. Kosa Ulinzi zinazotolewa na mbinu za retransmission ya waliopotea au kupotoshwa vya habari kuwa ulinzi ili kuhakikisha ubora wa mawasiliano. rasilimali radio hutumiwa zaidi rationally kama itifaki data retransmission imepangwa kwa ufanisi. Kutumia kasi ya hewa interface ukamilifu, LTE teknolojia ina dynamically ufanisi wawili wa ngazi ya data relay mfumo kutekeleza Mseto Arq. Ni sifa kwa uendeshaji ndogo zinazohitajika kwa maoni na data retransmission, ikisaidiwa kuchagua kurudia itifaki la kuaminika juu.

HARQ itifaki hutolewa kupokea taarifa ya kifaa redundant, ambayo inampa fursa ya kusahihisha makosa yoyote maalum. Retransmission HARQ itifaki inaongoza kwa malezi ya ziada habari redundancy, ambayo inaweza kuwa required katika kesi ambapo kwa kosa hakuwa retransmission kutosha. Retransmission ya pakiti ambazo kupita marekebisho HARQ itifaki ni kazi kwa kutumia itifaki Arq. LTE mtandao kwenye iPhone kazi kwa mujibu wa kanuni ya hapo juu.

ufumbuzi Hii inafanya kuwa inawezekana kuhakikisha kiwango cha chini pakiti kuchelewa matangazo na uendeshaji chini, na kuegemea na mawasiliano na uhakika. HARQ itifaki inaruhusu kuchunguza na kurekebisha zaidi ya makosa, ambayo inaongoza kwa matumizi badala nadra Arq itifaki, kwa vile ni kuhusishwa na uendeshaji wa kutosha, pamoja na na kuongezeka kwa utulivu wa pakiti matangazo.

stesheni ya msingi ni mwisho nodi, ambayo inasaidia zote za itifaki hizi, kutoa uhusiano wa karibu wa ngazi ya itifaki hizi mbili. Miongoni mwa faida mbalimbali ya usanifu huu unaweza kuitwa kasi ya kuondokana na makosa zilizosalia baada ya kufanya kazi HARQ, na marekebisho ya kiasi cha habari kuambukizwa kwa kutumia itifaki Arq.

radio interface LTE ina utendaji ya juu, kutokana na sehemu zake kuu. Kubadilika inaruhusu matumizi ya interface redio hewa vinavyotumika chanzo chochote inapatikana mzunguko. LTE teknolojia hutoa idadi ya makala ili kuhakikisha maombi bora ya haraka kubadilisha mazingira mawasiliano. Kulingana na hali channel, ratiba ya kazi inawapa watumiaji rasilimali bora. Matumizi ya teknolojia mbalimbali antenna inapunguza signal fading na kwa utaratibu channel kukabiliana unaweza kutumia mbinu za coding na modulering, kuhakikisha katika hali fulani ya mojawapo ya mawasiliano ya shaba.